- 57 -

Министерство образования и науки Украины

Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского

кафедра компьютерной инженерии

Учебно-методический комплекс по курсу "ФИЗИКА" (часть 1)

«Механика»

составитель Милюков В.В.

для студентов дневной формы обучения

направления подготовки «Компьютерная инженерия»

Симферополь 2007

П

ечатается по решению научно-методического совета Таврического национального университета, протокол №1 от 05.09.2007 года.

Учебно-методический комплекс по курсу "ФИЗИКА", (часть 1), раздел - «Механика». – Симферополь, ТНУ, 2007. – 56с.,

составитель В.В. Милюков.

Данное издание является частью учебно-методического комплекса по курсу "ФИЗИКА", раздел: «Механика» и включает в себя выдержки из учебной программы, экзаменационные вопросы, темы для самостоятельной работы студентов, темы для практических работ и опорные конспекты лекций.

Учебная программа по дисциплине „Механика” рассчитана на 18 лекционных часов, 24 часа практических занятий, 18 часов лабораторных занятий, и на 18 часов самостоятельной работы студентов.

Содержание:

Учебная программа по курсу «Физика» (механика)………… 4

Экзаменационные вопросы модульного контроля

по разделу «Механика»…………………..…………………….. 5

Темы самостоятельной работы………………………………… 5

Темы практических занятий по разделу «Механика» ........... 6

Опорные конспекты лекций:

Введение……………………………………………………….….… 7

1. Механика…………………………………………………………. 15

1.1. Основные определения кинематики…………………..…. 15

1.2. Основы динамики……………………………………..…… 21

1.2.1. Законы Ньютона…………………………………….….. 21

1.2.2. Приемы интегрирования уравнений Ньютона……..… 25

1.2.3. Принцип относительности Галилея…………….….…. 26

1.3. Гравитационное поле. Закон всемирного тяготения. Принцип эквивалентности масс…………….. 29

1.4. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции…… 32

1.5. Законы сохранения в механике………………………...…. 34

1.5.1. Закон сохранения импульса…………………………… 34

1.5.2. Центр масс, импульса и тяжести…………………. 37

1.5.3. Закон сохранения энергии в механике……………… 38

1.5.4. Закон сохранения момента импульса………………… 42

1.6. Элементы статики…………………………………………. 44

1.7. Механика твердого тела…………………………………… 46

1.7.1. Кинематика вращательного движения………………. 46

1.8. Механика жидкостей. Уравнение Бернулли. Вязкость. 50

Список литературы……………………………………………..… 54

Учебная программа по курсу «Физика» (механика)

Введение: Предмет и задачи физики. Классификация физических взаимодействий. Основные физические термины. Порядок физических величин и точность в физике. Метрическая система СИ. Таблица метрических приставок. Метод подобия и размерностей. Качественный вывод физических уравнений с помощью метода размерностей. Фундаментальные физические принципы. Разделение физических понятий на дифференциальные понятия и интегральные.

Раздел 1. Механика (18 лекционных часов)

1. Основные понятия кинематики. Система отсчета. Радиус-вектор, траектория, путь, перемещение. Скорость, ускорение. Движение по криволинейной траектории. Угловая скорость, угловое ускорение. Связь между линейными и угловыми скоростями и ускорениями. Границы применимости классической кинематики. Типовые задачи кинематики.

2. Динамика материальной точки. Аксиоматический подход при формулировке законов Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Инвариантность уравнений и принцип относительности Галилея. Силы в механике. Упругие силы, сила трения, сила тяжести, вес. Типовые задачи динамики. Примеры компьютерного интегрирования уравнений движения.

3. Гравитационное поле. Принцип эквивалентности масс.

4. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Сила Кориолиса.

5. Законы сохранения в механике. Связь между законами сохранения и свойствами пространства – времени. Закон сохранения импульса. Центр масс, импульса, тяжести. Реактивное движение. Формулы Мещерского и Циолковского. Компьютерное исследование задачи о вертикальном полете ракеты. Закон сохранения энергии. Работа силы как интегральное физическое понятие. Кинетическая и потенциальная энергия – как функции состояния системы. Энергия и биология. Энергия и автомобиль. Экологически чистые источники энергии. Границы применимости потенциальной энергии, противоречие с принципом конечной скорости передачи взаимодействий. Закон сохранения момента импульса.

6. Элементы статики. Элементы статики. Вывод правила моментов из закона сохранения энергии. Принцип минимальности энергии и принцип виртуальной работы.

7. Механика твердого тела. Кинематика вращательного движения. Кинетическая энергия вращающегося тела. Момент инерции. Опытное определение момента инерции шара.

8. Механика жидкостей. Механика жидкостей. Уравнение Бернулли. Вязкость.

Экзаменационные вопросы модульного контроля