Методические указания к выполнению контрольных работ

За время изучения курса общей физики студент-заочник должен представить в учебное заведение несколько контрольных работ.

При выполнении контрольных работ необходимо соблюдать следующие правила:

1. На титульном листе необходимо указывать номер контрольной работы, наименование дисциплины, фамилию и инициалы студента, шифр и домашний адрес.

2. Контрольную работу следует выполнять аккуратно, оставляя поля для замечаний рецензента.

3. Задачу своего варианта надо переписывать полностью, а заданные физические величины выписать отдельно, при этом все числовые величины должны быть переведены в одну систему единиц (СИ).

4. Для пояснения решения задачи следует, где это нужно, аккуратно сделать чертеж.

5. Решение задач и используемые формулы должны сопровождаться пояснениями.

6. В пояснениях к задаче необходимо указывать те основные законы и формулы, на которых базируется решение данной задачи.

7. При получении расчетной формулы, которая нужна для решения конкретной задачи, надо приводить ее вывод.

8. Решение задачи рекомендуется сначала делать в общем виде, т.е. только в буквенных обозначениях, поясняя применяемые при написании формул обозначения.

9. Вычисления следует проводить путем подстановки заданных числовых величин в расчетную формулу.

10. Необходимо проверять единицы полученных величин по расчетной формуле, тем самым подтвердив ее правильность.

11. Константы физических величин и другие справочные данные выбираются из таблиц (см. “Задачник по физике” А.Г. Чертова, А.А. Воробьева).

12. При вычислениях следует, по возможности, использовать микрокалькулятор; точность расчета определяется числом значащих исходных данных.

13. В контрольной работе следует указать учебники и учебные пособия, которые использовались при решении задач.

Контрольные работы, представленные без соблюдения указанных правил, а также выполненные не по своему варианту, зачитываться не будут.

При отсылке работы на повторное рецензирование следует обязательно представлять ее с первой рецензией.

Контрольные работы необходимо высылать для рецензирования до начала экзаменационной сессии.

Во время экзаменационно-лабораторных сессий проводятся лабораторные работы. Цель лабораторного практикума – не только изучить те или иные физические явления, убедиться в правильности теоретических выводов, приобрести соответствующие навыки в обращении с физическими приборами, но и более глубоко овладеть теоретическим материалом.

На экзаменах и зачетах, в первую очередь, выясняется усвоение основных теоретических положений программы и умение творчески применять полученные знания к решению практических задач. Физическая сущность явлений, законов, процессов должна излагаться четко и достаточно подробно. Только при выполнении этих условий знания по курсу физики могут быть признаны удовлетворительными.

1. Физические основы классической механики.

Молекулярная физика. Термодинамика

Примеры решения задач

Задача 1.1

Уравнение движения материальной точки вдоль оси имеет вид

,

где А = 2 м; В = 1 м/с; С = –0,5 м/с³. Найти координату, скорость и ускорение точки в момент времени 2 с.

Дано: X = A + Bt + C t3; А = 2 м; В = 1 м/с; С = 0,5 м/c3; t = 2 с.
X = ? υ = ? a = ?

Решение

Координату Х найдем, подставив в уравнение движения числовые значения коэффициентов А, В, С и времени t:

.

Мгновенная скорость есть первая производная от координаты по времени:

В момент времени t = 2 с

Ускорение точки найдем, взяв первую производную от скорости по времени:

В момент времени t = 2 с

Задача 1.2

Тело вращается вокруг неподвижной оси по закону  = А+Вt+Сt², где А = 10 рад; В = 20 рад/с; С = –2 рад/с². Найти полное ускорение точки, находящейся на расстоянии 0,1 м от оси вращения, для момента времени t = 4 с.

Дано:  = А + Вt + Сt2; А = 10 рад; B = 20 рад/с; С = -2 рад/с2; r = 0,1 м; t = 4 с.	Рис. 1.1
a = ?

Решение

Полное ускорение точки, движущейся по кривой линии, может быть найдено как геометрическая сумма тангенциального ускорения , направленного по касательной траектории, и нормального ускорения , направленного к центру кривизны траектории (рис 1.1.):

.

Так как векторы и взаимно перпендикулярны, абсолютное значение ускорения

. (1.1)

Тангенциальное и нормальное ускорения точки вращающегося тела выражаются формулами

,

где – угловая скорость тела;

–его угловое ускорение.

Подставляя выражение для и в формулу (1.1), находим

. (1.2)

Угловую скорость найдем, взяв производную угла поворота по времени:

.

В момент времени t = 4 с угловая скорость

рад/c = 4 рад/c.

Угловое ускорение найдем, взяв первую производную от угловой скорости по времени:

рад/с².

Это выражение не содержит времени; следовательно, угловое ускорение заданного движения постоянно.

Подставляя найденные значения ии заданное значениеr в формулу (1.2), получим

м/с².