Брыксин В.А., Жаринова Н.Н.

Методическое пособие по физике Методы решения базовых задач по механике

Под редакцией

Жариновой Н.Н.

Предлагаемое учебное пособие содержит методические указания и решения задач по разделу общей физики "Механика". Раздел разбит на темы в соответствии с рабочей программой по общей физике. В каждой теме представлены наиболее доступные по сложности базовые задачи с подробным решением и анализом их физического содержания.

Данное пособие предназначено для студентов технических факультетов, изучающих курс "Механика" в первом семестре.

Содержание

Предисловие…………………………………………………………………………..4

I. Кинематика материальной точки…………………………………………………...5

1. Векторный способ описания движения…………………………........................5

2. Координатный способ описания движения……………………........................12

3. Естественный способ описания движения…………………………………….18

II. Кинематика твердого тела…………………………………………........................21

1. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси…………………………....23

2. Плоскопараллельное движение твердого тела………………………………...26

III. Основное уравнение динамики (динамика материальной точки)……………...31

1. Инерциальные системы отсчета………………………………………………..32

2. Неинерциальные системы отсчета……………………………………………..45

IV. Законы изменения и сохранения импульса ……….…………………………..52

V. Законы изменения и сохранения энергии ……………………………………62

1. Работа, мощность, энергия……………………………………………………...62

2. Законы изменения и сохранения энергии…..…………………………………69

3. Совместное применение законов сохранения…………………………………72

VI. Момент импульса. Законы изменения и сохранения

момента импульса…………………………………………………………………79

1. Момент импульса материальной точки. Момент силы……….........................79

2. Момент импульса системы материальных точек……………………………...83

VII. Динамика твердого тела………………………………………………………….87

1. Момент инерции системы материальных точек………………........................87

2. Уравнение движения твердого тела……………………………........................90

3. Законы сохранения………………………………………………………………98

VIII. Механика несжимаемой жидкости……………………………………………..100

IX. Релятивистская механика………………………………………………………105

1. Кинематика………………………………………………………......................105

2. Динамика…………………………………………………………......................108

X. Механические колебания……………………………………………………….110

1. Кинематика незатухающих колебаний…………..………………...…………110

2. Энергия незатухающих колебаний……..……………………………………..115

3. Динамика незатухающих колебаний материальной точки ………………..116

4. Динамика незатухающих колебаний твердого тела………..………………..120

5. Затухающие колебания………………………………………………………...124

6. Вынужденные колебания ……………………………………………………..129

Предисловие

Знание законов физики предполагает уменье не только формулировать эти законы, но и применять их при решении конкретных задач. Однако именно решение задач вызывает наибольшие затруднения у студентов. Предлагаемое учебное пособие содержит методические указания и решения задач по разделу общей физики "Механика". Раздел разбит на темы в соответствии с рабочей программой по общей физике. В каждой теме представлены наиболее доступные по сложности базовые задачи с подробным решением и анализом их физического содержания. В пособии также рассматриваются и задачи повышенной трудности, номера таких задач отмечены звездочкой.

Главная особенность пособия состоит в том, что в нём дан минимальный набор задач, решение которых посильно любому студенту, знающему основные законы и формулы курса. В связи с этим, в пособии не приводится сводка этих законов и формул, обычно предшествующих каждой теме в стандартных задачниках. Они обсуждаются при решении каждой задачи. Данное пособие предназначено для студентов технических факультетов, изучающих курс "Механика" в первом семестре. Авторы надеются, что данное пособие будет способствовать успешной сдаче экзамена в части, касающейся решения задач, предлагаемых в билетах, без решения которых студент не может рассчитывать на "положительную" оценку. Пособие также может быть использовано для проведения дополнительных учебных занятий.

В разработке данного пособия приняли участие Брыксин В.А., который написал главы I, II, V, VIII, IX, X , и Жаринова Н.Н., которая написала главы III, IV, VI, VII. Авторы выражают благодарность профессорам кафедры общей физики Абрамову А.А., Гайдукову Г.Н., прочитавшим рукопись и сделавших ряд полезных замечаний.