2.1.1. Физические основы механики

2.1.1.1. Элементы кинематики материальной точки и вращательного движения твердого тела (8 час.)

, с.8…17, 39…41; , с.6…14

Механическое движение. Предмет кинематики. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Радиус кривизны траектории. Путь и перемещение. Скалярные и векторные величины. Скорость и ускорение как производные радиус-вектора по времени. Нормальное и тангенциальное ускорения. Поступательное движение твердого тела. Вращательное движение твердого тела. Угол поворота. Угловая скорость и угловое ускорение. Связь между угловыми и линейными характеристиками движения.

2.1.1.2. Динамика материальной точки и системы материальных точек (14 час.)

, с.17…26; , с.14…21

Первый закон Ньютона – закон инерции. Инерциальные системы отсчета. Силы в природе. Поле как материальная причина силового взаимодействия. Сила и масса. Импульс тела. Второй и третий законы Ньютона. Понятие состояния в классической механике. Внешние и внутренние силы. Замкнутые механические системы. Закон сохранения импульса и его связь с однородностью пространства.

2.1.1.3. Работа и энергия (14 час.)

, с.28…36, 48…52, 55…61; , с.23…33, 46…52

Энергия как универсальная мера различных форм движения и взаимодействия. Механическая энергия и работа. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Потенциальное поле сил. Консервативные силы и потенциальные поля. Связь между силой и потенциальной энергией. Потенциальная энергия упругих деформаций и поля тяготения. Закон сохранения полной механической энергии. Соударение тел. Космические скорости.

2.1.1.4. Элементы динамики вращательного движения твердого тела (16 час.)

, с.41…47, 52…55; , с. 34…41

Понятие абсолютно твердого тела. Момент силы. Момент импульса при вращении вокруг неподвижной оси. Момент инерции материальной точки и твердого тела. Моменты инерции некоторых тел. Основное уравнение динамики вращательного движения. Физический смысл момента инерции. Закон сохранения момента импульса и его связь с изотропностью пространства. Кинетическая энергия вращающегося и катящегося тела. Работа внешних сил при вращении.

2.1.1.5. Элементы механики жидкости и газа (6 час.)

, с.36…38; , с.56…66

Давление в жидкостях и газах. Линии и трубки тока. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли и следствия из него. Вязкость. Ламинарное и турбулентное течение.

2.1.1.6. Элементы релятивистской механики (8 час.)

, с.69…86; , с.67…80

Преобразования Галилея. Принцип относительности. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца и следствия из них. Основной закон релятивистской динамики материальной точки. Взаимосвязь массы и энергии. Время в естествознании. Границы применимости классической механики.

2.1.2. Молекулярная и статистическая физика, термодинамика

2.1.2.1. Кинетические явления и теория идеальных газов (8 час.)

, с.88…94, 106…115, 120…123; , с.81…88, 100…101

Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ). Состояние системы. Параметры состояния. Равновесные состояния и процессы. Их графическое изображение. Кинетическая теория газов. Опытные законы идеальных газов. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Основное уравнение МКТ идеальных газов. Число степеней свободы молекул. Закон Больцмана о равномерном распределении энергии по степеням свободы. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул. Молекулярно-кинетическое толкование температуры. Связь давления, концентрации и температуры. Внутренняя энергия идеального газа.

2.1.2.2. Основы классической статистической физики (5 час.)

, с.89…90, 106…110, 112…115; , с.88…94

Статистический метод исследования. Скорости молекул. Понятие о функции распределения. Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям. Наиболее вероятная, средняя арифметическая и средняя квадратичная скорости молекул. Распределение Больцмана. Эффективный диаметр молекул и средняя длина свободного пробега.

2.1.2.3. Явления переноса в неравновесных состояниях (2 час.)

, с.115…119; , с.95…99

Тепловое движение и связанный с ним перенос массы, импульса и энергии. Обратимые и необратимые процессы. Опытные законы диффузии, теплопроводности и внутреннего трения, их молекулярно-кинетическая теория.

2.1.2.4. Основы термодинамики (16 час.)

, с.95…103, 123…136; , с.101…119

Механическая работа и теплота. Работа, совершаемая газом при изменении его объема. Первое начало термодинамики. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. Адиабатический процесс. Теплоемкость идеального газа. Макро- и микросостояния. Термодинамическая вероятность. Понятие об энтропии. Термодинамические функции состояния. Второе начало термодинамики. Третье начало термодинамики. Структура тепловых двигателей и второе начало термодинамики. Коэффициент полезного действия идеального теплового двигателя. Цикл Карно и его КПД.

2.1.2.5. Реальные газы и жидкости (4 час.)

, с.141…148; , с.119…125, 128…130, 141…146

Межмолекулярные взаимодействия и уравнение Ван-дер-Ваальса. Поправка на собственный объем молекул. Учет притяжения молекул. Экспериментальные изотермы, критическая температура. Пересыщенный пар и перегретая жидкость. Фазовые равновесия и фазовые переходы. Фазовые переходы первого рода. Микроструктура жидкого состояния. Поверхностное натяжение, капиллярные явления.