Вопросы к экзамену по физике / вопросы к экзамену по физике

Вопросы к экзамену по физике 1курс 1 семестр (3-х семестровый курс)

Механика.

Кинематика.

Перемещение, путь, скорость, ускорение при прямолинейном и криволинейном движении. Нормальное и тангенциальное ускорения.

Угловое перемещение, скорость, ускорение. Связь между кинематическими характеристиками поступательного и вращательного движения. Кинематические уравнения поступательного и вращательного движения.

Основные законы динамики поступательного движения .

Законы Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея. Силы в механике. Уравнения движения. Импульс системы тел. Теорема об изменении импульса. Внутренние и внешние силы. Закон сохранения импульса. Работа и кинетическая энергия. Консервативные и диссипативные силы, потенциальная энергия. Теорема об изменении кинетической энергии. Мощность. Закон сохранения полной механической энергии системы тел.

Динамика вращательного движения.

Центр масс системы и его движение. Теорема о движении центра масс. Вращательное движение твердого тела. Момент силы и момент импульса относительно точки и оси. Уравнение моментов. Закон сохранения момента импульса. Момент инерции твердого тела относительно оси. Теорема Штейнера. Основное уравнение динамики вращательного движения. Кинетическая энергия вращательного движения. Энергия твердого тела при сочетании поступательного и вращательного движении.

Элементы релятивистской механики.

Принцип относительности Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Постоянство скорости света и релятивистский закон сложения скоростей. Лоренцево сокращение длины и замедление времени. Понятия массы, релятивистского импульса и энергии в релятивистской механике.

Электричество и магнетизм.

Электростатическое поле .

Электрический заряд. Закон Кулона. Напряженность электростатического поля. Силовые линии электростатического поля. Принцип суперпозиции. Теорема Гаусса. Поток вектора напряженности электрического поля. Работа сил электростатического поля. Потенциал поля. Эквипотенциальные поверхности. Связь между напряженностью и потенциалом электрического поля. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля.

Электростатическое поле в веществе.

Электрический диполь. Поле диполя. Виды поляризации диэлектриков. Вектор поляризации. Свободные и связанные заряды. Вектор электрического смещения. Теорема Гаусса для диэлектриков.

Проводники в электрическом поле. Электроемкость Конденсаторы. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов. Энергия системы неподвижных зарядов. Энергия заряженного проводника. Энергия заряженного конденсатора. Объемная плотность энергии электростатического поля.

Постоянный электрический ток.

Сила тока. Плотность тока. Закон Ома для участка цепи в интегральной и дифференциальной форме. Соединение проводников. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Обобщенный закон Ома. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Магнитное поле.

Вектор магнитной индукции. Магнитный момент. Закон Био-Савара-Лапласа. Применение закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитного поля в центре кругового тока, прямолинейного бесконечно длинного проводника. Закон Ампера. Циркуляция вектора магнитной индукции. Закон полного тока или теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Магнитное поле соленоида и тороида.

Магнитный поток. Теорема Гаусса для вектора магнитной индукции. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.

Магнитное поле движущегося заряда. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца. Движение заряда в совместном электрическом и магнитном поле. Закон Лоренца. Ускорители заряженных частиц. Роль электрического и магнитного полей в ускорителях. Электромагнитная индукция.

Явление электромагнитной индукции. Электродвижущая сила индукции. Правило Ленца. Самоиндукция. Индуктивность контура. Индуктивность соленоида и тороида. Энергия магнитного поля. Магнитные свойства вещества. Диа-, пара- и ферромагнетики. Вектор намагниченности. Петля гистерезиса

Уравнения Максвелла.

Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла. Случаи отсутствия токов проводимости и заряженных тел.

2