На сортировку / 4 / 1 КУРС / Физика 1 / Экз_вопросы по физике1(ФРТС)

ФИЗИКА 1. ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

1. Физические основы механики

1 Кинематическое описание движения материальной точки. Радиус-вектор. Перемещение. Путь. Уравнение движения. Скорость и ускорение как производные радиус-вектора по времени.

2 Кинематика вращательного движения. Угловая скорость и угловое ускорение. Связь линейных и угловых характеристик движения.

3 Криволинейное движение материальной точки. Скорость и ускорение при криволинейном движении. Тангенциальное и нормальное ускорения.

4 Динамика материальной точки. Механическое движение как простейшая форма движения материи. Пространство и время. Физические модели: материальная точка (частица) и абсолютно твердое тело. Основная задача динамики.

5 Понятие состояния в классической механике. Масса и импульс. Сила. Второй закон Ньютона как основной закон динамики материальной точки.

6 Центр масс механической системы и закон его движения. Поступательное движение твердого тела. Уравнение поступательного движения твердого тела.

7 Механическая система. Внешние и внутренние силы. Закон сохранения импульса. Упругий и неупругий удары.

8 Границы классического способа описания движения частиц.

9 Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности и преобразования Галилея. Закон сложения скоростей в классической (нерелятивистской) механике.

10 Законы Ньютона. Масса и импульс. Сила. Силы в механике. Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Силы упругости. Закон Гука. Силы трения.

11 Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции.

12 Динамика вращательного движения твердого тела. Момент силы и момент импульса. Уравнение моментов для материальной точки и механической системы.

13 Момент силы относительно неподвижной оси. Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси. Момент инерции. Теорема Штейнера.

14 Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

15 Работа силы и ее выражение через криволинейный интеграл. Мощность.

16 Кинетическая энергия механической системы и ее связь с работой действующих на нее сил. Кинетическая энергия и работа при вращательном движении твердого тела. Плоское движение твердого тела.

17 Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия тела и связь ее с консервативной силой.

18 Потенциальная энергия системы.

19 Полная механическая энергия системы. Закон сохранения механической энергии. Общефизический закон сохранения энергии.

20 Законы сохранения и свойства симметрии пространства и времени.

21 Элементы специальной теории относительности. Постулаты специальной теории относительности (СТО). Преобразования Лоренца и следствия из них. Относительность длины и времени в СТО. Интервал между событиями и его инвариантность. Релятивистский закон сложения скоростей.

22 Элементы релятивистской динамики. Релятивистские выражения импульса и кинетической энергии. Уравнение (основной закон динамики) движения релятивистской частицы. Закон взаимосвязи массы и энергии.

2. Статистическая физика и термодинамика

23 Статистический и термодинамический методы исследования.

24 Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ). Идеальный газ. Основное уравнение МКТ идеального газа. Молекулярно-кинетический смысл температуры.

25 Закон равномерного распределения энергии молекул по степеням свободы. Средняя кинетическая энергия молекул идеального газа. Внутренняя энергия идеального газа.

26 Закон Максвелла распределения молекул газа по скоростям. Наиболее вероятная, средняя арифметическая и среднеквадратичная скорости молекул.

27 Барометрическая формула. Закон Больцмана для распределения частиц во внешнем потенциальном поле.

28 Теплоемкость. Классическая молекулярно-кинетическая теория теплоемкости идеального газа и ее ограниченность.

29 Термодинамические параметры. Равновесные состояния и процессы, их изображения на т/д диаграммах. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы идеального газа.

30 Теплота и работа как функции процесса. Внутренняя энергия.

31 Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам идеального газа. Адиабатный процесс, уравнение Пуассона. Теплоемкости идеального газа.

32 Вычисление работы, совершаемой идеальным газом в различных изопроцессах.

33 Обратимые и необратимые термодинамические процессы. Второе начало термодинамики.

34 Тепловые машины. Термический КПД тепловой машины. Цикл Карно и его КПД.

35 Энтропия. Второе начало термодинамики и его смысл. Статистическое истолкование второго начала термодинамики. Связь энтропии с вероятностью состояния.

36 Явления переноса в неравновесных термодинамических системах. Общая характеристика явлений переноса. Феноменологические уравнения явлений переноса.

37 Явление диффузии. Закон Фика.

38 Внутреннее трение (вязкость). Закон Ньютона для вязкого трения.

39 Явление теплопроводности. Закон Фурье.

40 Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. Эффективный диаметр молекулы.

41 Молекулярно-кинетическая теория явлений переноса в газах. Коэффициенты переноса и связь между ними.

3. Электростатика и постоянный ток

42 Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона.

43 Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Основная задача электростатики. Принцип суперпозиции электрических полей. Электрический диполь и его поле.

44 Поток вектора . Теорема Гаусса и ее применение для расчета электростатического поля в вакууме.

45 Работа электростатического поля. Теорема о циркуляции вектора электростатического поля. Потенциал и разность потенциалов. Связь напряженности и потенциала электростатического поля.

46 Электрический диполь в однородном и неоднородном электрических полях.

47 Диэлектрики в электростатическом поле. Поляризация диэлектриков. Типы диэлектриков. Поляризованность и ее связь с напряженностью электрического поля.

48 Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектриках. Вектор электрического смещения. Условия на границе двух диэлектриков.

49 Проводник в электростатическом поле. Распределение зарядов на проводнике. Электростатическая защита. Условия на границе проводник-вакуум.

50 Энергия заряженного проводника и конденсатора. Энергия и объемная плотность энергии электрического поля.

51 Сегнетоэлектрики и их свойства.

52 Конденсаторы. Электроемкость конденсатора. Электроемкости плоского, сферического и цилиндрического конденсаторов.

53 Постоянный электрический ток. Общие характеристики и условия существования тока. Стационарное электрическое поле. Уравнение непрерывности.

54 Классическая электронная теория электропроводности металлов и границы ее применимости. Законы Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме.

55 Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца в интегральной форме.

56 Сторонние силы. ЭДС гальванического элемента. Обобщенный закон Ома для участка цепи с источником тока.

57 Электрический ток в газах и в плазме.

4. Магнетизм

58 Магнитное поле в вакууме. Взаимодействие токов. Вектор магнитной индуции. Принцип суперпозиции.

59 Действие магнитного поля на токи и заряженные частицы. Силы Ампера и Лоренца.

60 Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямого тока и на оси кругового тока.

61 Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Расчет магнитного поля простейших систем: соленоида и тороидальной катушки.

62 Магнитный поток. Теорема Гаусса для магнитного поля.

Работа перемещения проводника и контура с током в магнитном поле.

63 Магнитный момент контура с током. Рамка с током в магнитном поле.

64 Движение заряженной частицы в электрическом и магнитном полях. Эффект Холла.

65 Магнитное поле в веществе. Намагниченность. Типы магнетиков: диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики.

66 Закон полного тока для магнитного поля в веществе. Напряженность магнитного поля и ее связь с магнитной индукцией. Магнитная проницаемость вещества.

67 Условия на границе раздела двух магнетиков.

68 Магнитные свойства атомов. Атом в магнитном поле. Диа- и парамагнетизм.

69 Ферромагнетики и их свойства.

4