FTF 1 semestr.SHECOLDIN / Список вопросов. Механика

Предмет и задачи механики. Физические величины и их измерения. Системы единиц.

Системы отсчета. Системы координат. Векторные и координатные методы описания.

Описание движения материальной точки в векторной и координатной форме. Вектор перемещения. Скорость. Ускорение. Разложение вектора полного ускорения на нормальное и тангенциальное.

Движение точки по окружности. Векторы угловой скорости и углового ускорения.

Число степеней свободы. Движение тела, закрепленного в точке. Мгновенная ось вращения.

Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности Галилея. Постоянство скорости света. Преобразование Лоренца.

Следствие из преобразований Лоренца. Относительность одновременности. Длина движущегося тела. Темп хода движущихся часов. Сложение скоростей.

Силы и взаимодействия. Четыре типа взаимодействий и их сравнительная характеристика.

Импульс. Масса. Законы Ньютона.

Момент импульса. Момент силы. Уравнение моментов.

Момент силы, действующей на систему. Центр масс. Уравнение моментов для системы материальных точек.

Система материальных точек. Импульс системы. Момент импульса.

Работа силы. Кинетическая энергия. Силовое поле. Работа в потенциальном поле.

Связь силы с потенциальной энергией. Нормировка потенциальной энергии. Энергия взаимодействия.

Математическая сущность законов сохранения. Законы сохранения энергии, импульса и момента импульса в нерелятивистском случае.

Соотношение между массой и энергией. Связь законов с симметрией пространства и времени.

Закон всемирного тяготения. Гравитационная энергия. Законы Кеплера, скорости.

Движение искусственных спутников. 1-я, 2-я и 3-я космические скорости.

Нерелятивистские ракеты. Уравнение Мещерского. Формула Циолковского.

Общие сведения о релятивистском движения тел переменной массы. Общая характеристика различных видов реактивных двигателей.

Уравнение движения твердого тела. Понятие о тензоре инерции. Главные оси и главные моменты инерции.

Вынужденные колебания Переходный режим. Амплитудная и фазовая резонансные кривые. Добротность.

Вычисление момента инерции относительно оси. Теорема Гюйгенса * Штейнера

Кинетическая энергия вращающегося твердого тела. Работа и мощность во вращательном движении.

Аналоги поступательного и вращательного движения.

Движение тела, закрепленного в точке. Гироскопы. Гироскопический эффект. Прецессия и нутация оси гироскопа.

Сухое трение. Вязкое трение. Трение качения. Работа сил трения. Явление застоя. Явление заноса. Формула Стокса.

Общие сведения о колебаниях. Уравнения гармонических колебаний. Гармонический осциллятор. Энергия колебаний.

Математический и физический маятники.

Векторная диаграмма. Представление колебаний в комплексной форме. Сложение колебаний одного направления. Биения.

Сложение перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.

Затухающие колебания. Логарифмический декремент затухания.

Определение неинерциальных систем. Силы инерции. Неинерциальные системы, движущиеся прямолинейно. Невесомость. Гравитационная и инертная массы. Принцип эквивалентности.

Неинерциальные вращающиеся системы координат. Кориолисово ускорение. Силы инерции во вращающейся системе координат. Неинерциальная система координат, связанная с поверхностью Земли.

Деформация сплошных сред. Упругая и остаточная деформация. Количественная характеристика деформаций. Закон Гука, модуль Юнга. Энергия упругих деформаций.

Свойства жидкостей и газов. Законы гидростатики. Стационарное движение жидкости. Уравнение неразрывности.

Законы Бернулли. Динамическое давление.

Вязкость жидкости. Ламинарное и турбулентное течение. Число Рейнольдса. Закон Пуазейля.

Сила Стокса. Лобовое сопротивление и подъемная сила. Сверхзвуковые скорости.

Продольные и поперечные волны. Амплитуда, фаза и скорость распространения волны. Волновое уравнение.

Распределение смещений и деформаций в бегущей волне. Вектор плотности потока энергии.

Интерференция и дифракция волн. Стоячие волны. Колебания струны.

Природа звука. Высота звука. Звуковое давление. Энергия звуковой волны. Скорость звука и ее измерение. Ультразвук. Эффект Доплера.