МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТУРИЗМА И СЕРВИСА»
______________________________________________________________________________________
В.М. Сорокин, и.И. Саморуков, в.И. Каряка
Л Е К Ц И И ПО Ф И З И К Е
Часть 1.
Учебное пособие по курсу общей физики для студентов, обучающихся по специальности 100101 Сервис (все формы обучения)
Москва 2010 г.
УДК 533
ББК 22.2
Рецензенты:
доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник ИФЗ РАН
В.М. Чмырев;
доктор физико-математических наук, зав. лабораторией ИКИ РАН
Д.Р. Шкляр.
Сорокин В.М., Саморуков И.И., Каряка В.И. Лекции по физике. Часть 1.
Учебное пособие по курсу общей физики, ФГОУВПО «РГУТиС». - М., 2010 – 95 с.
Учебное пособие представляет собой конспекты лекций по разделам двух семестрового курса Общей физики и является кратким справочным руководством для самостоятельной подготовки к экзаменам. Данное учебное пособие состоит из двух частей, которые охватывают весь курс общей физики согласно программе «РГУТиС». Первая часть пособия содержит семнадцать лекций, предназначенных для первого семестра обучения. Лекции объединены в тематические разделы. Для каждого раздела приведен перечень тем, рассматриваемых в этом разделе. В конце каждого раздела приведены основные физические законы, которые изучались на лекциях.
Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 100101 Сервис.
©
ФГОУГПО «РГУТиС», 2010
Содержание.
Первый семестр.
1. Механические свойства вещества.------------------------ 8
Лекция 1. Кинематика поступательного и вращательного движения материальной точки.
Лекция 2. Динамика поступательного движения материальной точки.
Лекция 3. Элементы статики и динамики вращательного движения твердого тела.
Лекция 4. Законы сохранения в механике. Кинетическая и потенциальная энергия.
Лекция 5. Механические колебания и волны.
Лекция 6. Элементы релятивистской механики.
Лекция 7. Механика жидкости и газа.
Основные законы.
2. Термодинамические свойства вещества. ---------------- 46
Лекция 8. Молекулярное строение вещества и уравнения состояния.
Лекция 9. Молекулярная природа макроскопических параметров: давление, температура, теплоемкость.
Лекция 10. Статистическое описание параметров системы.
Лекция 11. Законы термодинамики.
Лекция 12. Физическая кинетика.
Основные законы.
3. Покоящиеся электрические заряды. ---------------------- 71
Лекция 13. Электрическое поле в вакууме.
Лекция 14. Свойства электрического поля.
Лекция 15. Электрическое поле в диэлектриках и проводниках.
Основные законы.
4. Равномерное движение электрических зарядов. -------- 87
Лекция 16. Постоянный электрический ток.
Лекция. 17. Электрические цепи постоянного тока.
Программа курса лекций первого семестра.
1. Механические свойства вещества.
Лекция 1. Кинематика поступательного и вращательного движения материальной точки.
Представления о свойствах пространства и времени, лежащие в основе классической механики. Некоторые сведения о векторах. Два способа описания движения материальной точки. Скорость и ускорение поступательного движения материальной точки. Нормальное и тангенциальное ускорения. Радиус кривизны траектории. Угловая и линейная скорость вращательного движения материальной точки. Равномерное движение по окружности. Вектор угловой скорости.
Лекция 2. Динамика поступательного движения материальной точки.
Закон инерции и инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона. Масса и импульс тела. Законы динамики материальной точки и системы материальных точек. Второй закон Ньютона. Внешние и внутренние силы. Единицы и размерности физических величин. Третий закон Ньютона. Принцип относительности Галилея. Упругие силы. Силы трения. Сила тяжести и вес. Закон всемирного тяготения. Космические скорости.
Лекция 3. Элементы статики и динамики вращательного движения твердого тела.
Угловая скорость и угловое ускорение, их связь с линейными скоростями и ускорениями точек вращающегося тела. Момент силы и момент импульса механической системы. Момент силы относительно оси. Момент импульса тела относительно неподвижной оси вращения. Момент инерции тела относительно оси. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси. Кинетическая энергия вращающегося тела.
Лекция 4. Законы сохранения в механике. Кинетическая и потенциальная энергия.
Кинетическая энергия механической системы и ее связь с работой внешних и внутренних сил, приложенных к системе. Консервативные силы. Потенциальная энергия материальной точки во внешнем силовом поле и ее связь с силой, действующей на материальную точку. Поле центральных сил. Потенциальная энергия системы. Закон сохранения механической энергии. Закон сохранения и превращения энергии. Закон сохранения импульса. Применение законов сохранения к столкновению упругих и неупругих тел.
Лекция 5. Механические колебания и волны.
Гармонические колебания. Физический и математический маятники. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты. Биения. Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Понятие о резонансе. Одномерное распространение волны. Различные типы волн. Волновое уравнение и скорость распространения. Стоячие волны. Дисперсия и групповая скорость.
Лекция 6. Элементы релятивистской механики.
Специальная теория относительности. Преобразования Лоренца. Интервал. Сложение скоростей. Релятивистское выражение для импульса и энергии. Взаимосвязь массы и энергии. Частицы с нулевой массой.
Лекция 7. Механика жидкости и газа.
Несжимаемая и сжимаемая жидкость. Закон Паскаля. Закон Архимеда. Равновесие свободной поверхности жидкости. Движение жидкости. Уравнение Бернулли. Ламинарное течение. Силы сопротивления в вязкой жидкости. Формула Стокса. Турбулентное течение. Закон подобия. Подъемная сила. Эффект Магнуса. Формула Кутта – Жуковского.