4. Рабочая программа по физике (часть I)

Введение

Предмет физики и её связь с другими науками. Материя и движение. Пространство и время – формы существования материи. Физика и техника. Единицы физических величин.

Основы классической механики

Кинематика материальной точки.

Механическое движение. Относительность движения. Системы отсчёта. Координатная и векторная формы описания движения материальной точки. Перемещение, скорость, ускорение. Угол поворота, угловая скорость, угловое ускорение. Связь угловых и линейных характеристик движения.

Динамика материальной точки.

Взаимодействие материальных тел. Сила. Масса. Законы Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчёта. Принцип относительности Галилея. Силы в классической механике: тяготения, упругости, трения.

Законы сохранения в механике.

Импульс тела. Закон сохранения импульса. Работа постоянной и переменной силы. Мощность. Кинетическая и потенциальная энергии. Закон сохранения энергии в механике.

Динамика вращательного движения твёрдого тела.

Момент силы. Момент инерции тела. Теорема Штейнера. Основной закон динамики вращательного движения. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Кинетическая энергия вращающегося тела. Работа внешней силы при вращении твёрдого тела.

Колебания.

Классификация колебаний. Смещение. Гармонические колебания и их характеристики. Дифференциальное уравнение свободных незатухающих колебаний. Свободные колебания модельных систем (груз на пружине, математический и физический маятники). Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Сложение одинаково направленных колебаний.

Волны в упругих средах.

Классификация волновых процессов и их основные характеристики. Уравнения плоской и сферической волн. Уравнение стоячей волны. Звуковые волны.

Молекулярная физика и термодинамика.

Молекулярно-кинетический и термодинамический методы изучения физических свойств макроскопических тел. Термодинамическая система. Термодинамические параметры. Равновесное и неравновесное состояние. Равновесные и неравновесные процессы. Уравнение состояния идеального газа.

Физические основы молекулярно-кинетической теории.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Связь средней кинетической энергии молекул с абсолютной температурой. Число степеней свободы молекул. Распределение энергии по степеням свободы молекул. Внутренняя энергия идеального газа. Максвелловское распределение молекул по скоростям. Больцмановское распределение частиц в потенциальном поле.

Явления молекулярного переноса в газах.

Диффузия, теплопроводность, внутреннее трение. Уравнения переноса, коэффициенты переноса.

Физические основы термодинамики.

Работа, количество теплоты и внутренняя энергия. Первое начало термодинамики. Изопроцессы. Работа газа. Теплоёмкость идеального газа. Адиабатический процесс. Тепловая и холодильная машины, их КПД. Цикл Карно и его КПД. Энтропия и её физический смысл. Второе начало термодинамики. Обратимые и необратимые процессы.

Агрегатные состояния.

Характер теплового движения молекул в жидкости. Кристаллические и аморфные тела. Характер теплового движения частиц в кристаллах. Типы кристаллических решёток. Механические свойства твёрдых тел.