Литература

Беликов Ю.С. Решение задач по физике - М.: Высшая школа, 1986.

Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. – М.: 1985.

Воробьев А. А. и др. Физика: Методические указания и контрольные задания для стедентов – заочников инженерно-технических вузов- М.: Высшая школа., 1987.

Детлаф А.А., Яворский Ю.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1989.

Дмитриева В.Ф. и др. Основы физики. – М.: Высшая школа, 1997.

Орир Дж. Физика. – М.: Мир, 1981. – Т. 1 – 2.

Прокофьев В. Л. И др. Физика: Программа, методические указания и контрольные задания для студентов-заочников технологических специальностей высших учебных заведений.- М.: Высшая шкрла,1998

Савельев И.В. Курс физики. – М.: Наука, 1989. – Т. 1 – 3.

Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1996.

Фирганг Е.В. Руководство к решению задач по курсу общей физики. – М.: 1978.

Яворский Ю.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. – М.: Наука, 1980.

Рабочая программа

ВВЕДЕНИЕ.

Предмет физики. Методы физического исследования: опыт, эксперимент, гипотеза, теория. Важнейшие этапы истории физики. Роль физики в развитии техники и влияние техники на развитие физики. Размерность физических величин. Основные единицы СИ.

1. Физические основы классической механики.

1.1 Элементы кинематики

Физические модели: материальная точка, система материальных точек, абсолютно твердое тело, сплошная среда. Пространство и время. Кинематическое описание движения. Прямолинейное движение точки. Движение точки по окружности. Скорость и ускорение при криволинейном движении материальной точки. Нормальное и тангенциальное ускорение. Степень свободы и обобщенные координаты. Число степеней свободы абсолютно твердого тела. Вектор угловой скорости. Кинематическое описание движения жидкости.

1.2 Динамика материальной точки

Основная задача динамики. Понятие состояния в классической механике. Уравнение движения. Масса и импульс. Границы применимости классического способа описания движения частиц. Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчета. Второй закон Ньютона как уравнение движения. Сила как производная импульса. Третий закон Ньютона и закон сохранения импульса. Неинерциальная система отсчета. Силы инерции.

1.3 Закон сохранения импульса

Закон сохранения импульса как фундаментальный закон природы. Реактивное движение. Центр инерции. Аддитивность массы. Теорема о движении центра инерции Система центра инерции.

1.4 Закон сохранения момента импульса

Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Момент силы. Уравнение моментов. Движение в центральном поле.

1.5 Закон сохранения энергии.

Работа и кинетическая энергия. Мощность. Связь между кинетическими энергиями в различных системах отсчета. Энергия движения тел как целого. Внутренняя энергия. Консервативные и не консервативные силы. Потенциальная энергия. Закон сохранения энергии в механики. Общефизический закон сохранения энергии. Законы сохранения и симметрия пространства и времени.

1.6. Принцип относительности в механики

Инерциальные систем отсчета и принцип относительности. Преобразование Галлилея. Инварианты преобразования. Абсолютные и относительные скорости и ускорения. Постулаты специальной теории относительности. Преобразование Лоренца. Следствия из преобразования Лоренца: сокращение движущихся масштабов длины, замедление движущихся часов, закон сохранения скоростей.

1.7 Элементы релятивистской динамики

Релятивистский импульс. Уравнение движения релятивистской частицы. Работа и энергия. Инвариантность уравнения движения относительно преобразования Лоренца. Инварианты преобразования. Преобразования импульса и энергии. Законы сохранения энергии и импульса. Столкновение частиц. Система центра инерции. Пороговая энергия.

1.8 Твердое тело в механике

Уравнения движения и равновесия твердого тела. Понятие статически неопределенных систем. Энергия движущегося тела. Момент инерции тела относительно оси. Вращательный момент.

1.9 Элементы механики сплошных сред.

Общие свойства жидкости и газа. Уравнения равновесия и движения жидкости. Идеальная вязкая жидкость. Гидростатика несжимаемой жидкости. Стационарное движение идеальной жидкости. Коэффициент вязкости. Течение по трубе. Формула Пуазейля. Закон подобия. Формула Стокса. Гидродинамическая неустойчивость. Турбулентность. Упругие напряжения. Закон Гука. Растяжение и сжатие стержней.

2. Статистическая физика и термодинамика.

Динамические и статистические закономерности в физике. Статистический и термодинамический метод.

2.1 Макроскопические состояния

Тепловое движение. Макроскопические параметры. Уравнение состояния. Внутренняя энергия. Уравнение состояния идеального газа. Давление газа с точки зрения молекулярно – кинетической теории. Молекулярно – кинетический смысл температуры.

2.2 Статистические распределения

Вероятность и флуктуации. Распределение Максвелла. Распределение частиц по абсолютным значениям скорости. Средняя кинетическая энергия частиц. Скорости теплового движения частиц. Распределение Больцмана. Распределение Гиббса. Теплоемкость многоатомноных газов. Определение энтропии неравновесных систем. Принцип возрастания энтропии.

2.3 Основы термодинамики

Обратимые и необратимые тепловые процессы. Первое начало термодинамики. Энтропия. Второе начало термодинамики. Термодинамические потенциалы и условия равновесия. Термодинамические преобразования. Цикл Карно. Максимальный КПД тепловой машины.

2.4 Явления переноса.

Понятие о физической кинетике. Время релаксации. Эффективное сечение рассеяния. Диффузия и теплопроводность. Коэффициент диффузии. Коэффициент теплопроводности. Температуропроводность. Время выравнивания. Диффузия в газах и твердых телах. Вязкость. Коэффициент вязкости газов и жидкостей. Динамическая и кинематическая вязкости.

2.5 Элементы физической электроники

Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия. Электрический ток в газах. Процесс ионизации и рекомбинации. Электропроводность слабоионизированных газов. Понятие о плазме. Плазменная частота. Дебаевская длина. Электропроводность плазмы.

2.6 Фазовые равновесия и превращения

Фазы и фазовые превращения. Условие равновесия фаз. Фазовые диаграммы. Уравнение Клайперона – Клаузиуса. Критическая точка. Метастабильные состояния. Тройная точка. Изотермы Ван – дер- ваальса. Фазовые переходы второго рода.

3.Электричество и магнетизм.

Предмет классической термодинамики. Идея близкодействия. Электрический заряд и напряженность электрического поля. Дискретность заряда.

3.1 Электростатика

Закон Кулона. Принцип суперпозиции. Электрический диполь. Поток вектора.

Теорема Гаусса. Работа электростатического поля. Потенциал. Связь потенциала и напряженности электростатического поля. Проводник в электростатическом поле.

Поверхностная плотность заряда. Емкость конденсаторов различной геометрической конфигурации. Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия конденсатора. Плотность энергии электрического поля.

3.2 Постоянный электрический ток.

Постоянный электрический ток. Его характеристики и условия существования. Классическая теория электропроводности металлов. Законы постоянного тока: Ома, Джоуля-Ленца, Кирхгофа. Разность потенциалов, электродвижущая сила, напряжение. Ток в газах. Работа выхода электронов из металлов.

3.3 Магнитное поле.

Магнитная индукция. Закон Ампера. Магнитное поле тока. Закон Био- Савара- Лапласа и его применение. Магнитное поле прямолинейного проводника с током. Магнитное поле проводника с током. Вихревой характер магнитного поля. Закон полного тока. Действие магнитного поля на движущиеся заряды. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. Эффект Холла. Контур с током в магнитном поле. Работа по перемещению проводника и контура с током в магнитном поле. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Явление самоиндукции. Индуктивность. Явление взаимной индукции. Взаимная индуктивность. Энергия системы проводников с током.