Первый блок:

1.Дайте определение перемещения и скорости поступательного движения:

Перемещение – это вектор, проведенный из положения точки в момент времени t1 в ее положение в момент времени t2.

Скорость – основная характеристика движения, показывающая быстроту движения и ее направление данный момент времени.

2. Дайте определение скорости и ускорения поступательного движения:

Скорость – основная характеристика движения, показывающая быстроту движения и ее направление данный момент времени.

Ускорение – физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости во времени.

3. Дайте определение угла поворота и угловой скорости вращательного движения:

Угол поворота – угол, на который поворачивается радиус-вектор, соединяющий точку на оси вращения с материальной точкой движущейся вокруг оси и направленный перпендикулярно оси.

Угловая скорость характеризует быстроту изменения направления радиус вектора при движении материальной точки по дуге окружности.

4. Дайте определение углового ускорения вращательного движения:

Угловое ускорение – величина, показывающая быстроту изменения угловой скорости во времени.

5. Дайте определение полного ускорения при криволинейном движении тела:

Полное ускорение – изменение вектора скорости по направлению и величине во времени.

6. Сформулируйте первый закон Ньютона. Что такое инертность тела:

Первый закон Ньютона – всякое тело продолжает удерживаться в своем состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения пока и поскольку оно не понуждается приложенными силами изменить это состояние.

Инертность – свойство тел сохранять свое состояние покоя или равномерного прямолинейного движения.

7.Сформулируйте второй закон Ньютона. Дайте определение массы тела:

Второй закон Ньютона – ускорение, приобретаемое телом прямо пропорционально действующей силе, совпадает с ней по направлению и обратно пропорционально массе тела.

Масса – количественная характеристика материального тела, мера инертности тела.

8. Дайте определение импульса. Какова связь силы с импульсом во втором законе Ньютона:

Импульс – количественная характеристика движущегося материального тела численно равная произведению массы материального тела на его скорость (у Ньютона – количество движения)

F=dp/dt (изменение импульса на изменение времени).

9.Сформулируйте третий закон Ньютона. Дайте определение силы:

Третий закон Ньютона – действие 2х тел друг на друга всегда равны по модулю, противоположно направленное и действует вдоль прямой, соединяющей эти тела.

Сила – количественная мера воздействия одного материального тела на другое.

10. Дайте определение инерциальной системы. Сформулируйте принцип относительности Галилея. Запишите преобразования Галилея:

Инерциальная система отсчета – система отсчета, в которой выполняется первый закон Ньютона.

Принцип относительности Галилея - во всех инерциальных системах отсчета при одинаковых начальных условиях все механические явления протекают одинаково, то есть подчиняются одинаковым законам.

11.Дайте определение неинерциальной системы:

Неинерциальная система отсчёта - любая система отсчёта, которая движется как-либо ускоренно, или же вращается относительно инерциальной системы отсчета.

12. Дайте определение сил инерции:

Сила инерции – фиктивная сила, которую можно ввести в неинерциальной системе отсчёта так, чтобы законы механики в ней совпадали с законами инерциальных систем.

Сила  инерции – векторная величина, численно равная произведению массы материальной точки на ее ускорение и направленная противоположно ускорению.

13. Дайте определение силы Кориолиса:

Сила Кориолиса — одна из сил инерции, существующая во вращающейся системе отсчёта и проявляющаяся при движении в направлении под углом к оси вращения.

14. Дайте определение закона сохранения импульса:

Закон сохранения импульса - сумма импульсов всех тел (или частиц) замкнутой системы есть величина постоянная.

15. Дайте определение состояния в механике. Какие величины определяют состояние материальной точки в механике:

Состояние – то, что есть на данный момент. Координаты X, Y, Z и скорость v – определяют механическое состояние. Импульс p – является функцией состояния. Также состояние описывает энергия.

16.Сформулируйте закон всемирного тяготения:

Закон всемирного тяготения – все тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояний между ними.

17.Что такое энергия? Дайте определения кинетической и потенциальной энергии:

Энергия – универсальная мера различных форм движения и взаимодействия (количественная мера определяющая состояние тела).

(Энергия – скалярная величина, характеризующая состояние материального тела в данный момент времени.)

Кинетическая энергия – энергия движения, зависящая от массы и скорости.

(Кинетическая энергия – энергия движущегося материального тела.)

Потенциальная энергия – энергия, которая определяется взаимным расположением тел, или частей тала.

18.Дайте определение работы и мощности:

Работа – количественная мера, характеризующая процесс перехода материала из одного состояния в другое.

(Работа – количественная мера процесса. Работа – величина, характеризующая изменение энергии)

Мощность – величина, характеризующая быстроту совершения работы.

19.Сформулируйте закон сохранения энергии для консервативных сил:

Для консервативных сил выполняется закон сохранения полной механической энергии и только в том случае если пространство обладает симметрией, изотропностью (время идет одинаково не зависимо от выбора СО)

20.Как формулируется закон сохранения энергии в случае неконсервативных сил:

Для неконсервативных сил выполняется закон сохранения полной энергии.

21. Дайте определение центра масс (центра инерции) системы:

Если твердое тело заменить некоторой точкой, таким образом, чтобы движение точки соответствовало движение тела, то эта точка - центр масс (центр инерции).

22. Дайте определение момента силы и момента импульса:

Момент силы — физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело.

Момент импульса характеризует количество вращательного движения. Величина, зависящая от того, сколько массы вращается, как она распределена относительно оси вращения и с какой скоростью происходит вращение.

23. Дайте определение момента инерции:

Моментом инерции твердого тела относительно неподвижной оси вращения называется величина, характеризующая массу тела и характер её распределения относительно оси вращения.

24.Сформулируйте закон сохранения момента импульса:

Если система замкнута или суммарный момент внешних сил действующий на нее равен 0, то суммарный момент импульса силы сохраняется

25.Сформулируйте постулаты специальной теории относительности:

1.Никакими механическими опытами невозможно определить движется инерциальная система или нет.

2. Скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.

26. Дайте определение закона Паскаля и закона Архимеда.

Закон Паскаля: давление внутри жидкостей и газов распространяется по всем направлениям одинаково.

Закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила, величина которой пропорциональна силе тяжести объема вытесненной жидкости.

27.Сформулируйте различия между идеальной и вязкой жидкостями:

Идеальная жидкость - сплошная среда, в которой вязкость отсутствует или ею можно пренебречь. В противном случае жидкость называется вязкой.

28. Дайте определение ламинарного и турбулентного течения жидкости:

Если слои при течении жидкости не перемешиваются, то такое течение называется ламинарным.

Если слои при течении жидкости перемешиваются, то такое течение называется турбулентным.

29. Дайте определение деформации твердого тела и её видов:

Деформация – явление изменения формы и размеров материальных тел под действием внешней силы на неподвижное тело.

• упругая – при которой после снятия внешнего воздействия на тело оно принимает первоначальную форму и размер.

• пластическая – при которой после снятия внешнего воздействия тело сохраняет вновь приобретенную форму и размер.

• остаточная – при которой после снятия внешнего воздействия тело частично возвращается к первоначальной форме.

30. Дайте определение механического напряжения:

Механическое напряжение — это мера внутренних сил, возникающих в деформируемом теле под влиянием внешних воздействий.

(Механическое напряжение – физическая величина, характеризующая состояние деформированного тела.)

31.Запишите физический смысл модуля Юнга. В каких пределах он изменяется:

Модуль Юнга – величина, равная упругому напряжению, при котором первоначальные размеры увеличатся в 2 раза. Коэффициент, характеризующий сопротивление материала растяжению/сжатию при упругой деформации

Физический смысл модуля Юнга состоит в следующем: величина E численно равна напряжению, возникшему в твердом теле при относительной деформации, равной единице.

Для различных материалов модуль Юнга меняется в широких пределах. Для стали, например, E ≈ 2·10¹¹ Н/м², а для резины E ≈ 2·10⁶ Н/м², т. е. на пять порядков меньше.

32.Представьте различные формулировки закона Гука. Укажите пределы применимости закона Гука:

F_упр=-k∙∆x – закон Гука. σ =E∙ε – закон Гука.

Закон Гука применим только при упругой деформации.

33. Дайте определение коэффициента Пуассона:

Коэффициент Пуассона – величина, показывающая во сколько раз относительное продольное сжатие меньше относительного поперечного сжатия.

34.В чем заключается особенность термодинамического метода изучения вещества. Дайте определение термодинамической системы:

Термодинамический метод основан на анализе условий и количественных соотношений при различных превращениях энергии, происходящих в системе.

Термодинамической система – мысленно выделенная часть пространства, рассматриваемая методом термодинамики.

35. Дайте определение интенсивных и экстенсивных термодинамических величин. Приведите примеры:

Экстенсивные – это параметры, зависящие от количества вещества в системе (объем).

Интенсивные – это параметры, не зависящие от количества вещества в системе (температура, давление).

36. Дайте определение изолированной, закрытой, открытой систем в термодинамике:

• Изолированная - система, не обменивающаяся с внешней средой ни веществом, ни энергией.

• Закрытая - система, которая может обмениваться с внешней средой энергией, но не обменивается веществом.

• Открытая – система, которая может обмениваться с внешней средой и веществом и энергией.

37.Сформулируйте I начала термодинамики:

Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение внутренней энергии системы и на совершение системой работы. Это закон сохранения энергии для системы, для которой существенную роль играют изопроцессы.

38.Представьте различные определения теплоемкостей:

Теплоемкость – физическая величина, равная количеству теплоты, требуемой для изменения температуры на 1^о.

Теплоёмкость - физическая величина, определяющая отношение бесконечно малого количества теплоты ΔQ, полученного телом, к соответствующему приращению его температуры ΔT.

39. Дайте определение обратимых и необратимых тепловых процессов:

Обратимый – при завершении его система возвращается в первоначальное состояние, при этом в первоначальное состояние возвращаются все взаимодействующие с ней тела. Другие процессы, не удовлетворяющие этим условиям, называются необратимыми.

40. Дайте определение К.П.Д. тепловой машины и К.П.Д. идеальной тепловой машины:

КПД тепловой машины – безразмерная величина, равная отношению совершенной машиной работы к количеству полученной для этой цели теплоты.

КПД идеальной тепловой машины – безразмерная величина, равная отношению разности абсолютных температур нагревателя и холодильника к абсолютной температуре нагревателя.

41.Приведите различные формулировки II начал термодинамики:

• Невозможен процесс, единственным результатом которого является передача тепла от холодного тела к горячему.

• Невозможен процесс, единственным результатом которого является совершение работы за счет охлаждения одного тела.

• Невозможно создание вечного двигателя второго рода.

42. Дайте определение энтропии:

Энтропия – это функция состояния, полным дифференциалом которой является приведенная теплота.

43. Дайте определение диаграммы состояния:

Диаграмма состояния - графическое изображение всех возможных состояний термодинамической системы в пространстве основных параметров состояния: температуры, давления и состава (обычно выражаемого молярными или массовыми долями компонентов).

44. Дайте определение фазы. Приведите примеры различных фаз и фазовых превращений:

Фаза – совокупность одинаковых по своим свойствам однородных частей системы.

Наиболее распространённые примеры фазовых переходов первого рода: плавление и затвердевание, кипение и конденсация, сублимация

Примером двухфазной системы может служить стеклянный сосуд с налитой в него водой. В этом случае в системе имеется жидкая фаза (вода) и твердая фаза (стекло)

.

45. Дайте определение фазовых переходов первого и второго родов:

Фазовые переходы 1-го рода – переходы, характеризующиеся поглощением/выделением теплоты.

Фазовыми переходами 2-го рода называются переходы, не сопровождающиеся выделением или поглощением теплоты.

46. Дайте определение критической точки, тройной точки:

Критическая точка - сочетание значений температуры и давления (или, что эквивалентно, молярного объёма ), при которых исчезает различие в свойствах жидкой и газообразной фаз вещества.

Тройная точка - точка, в которой соединяется 3 фазы (газообразная, жидкая, твердая).

47.Сформулируйте термодинамическую теорему Нернста:

Приведенное тепло к системе идет на изменение энтропии.

48. Дайте определение явления внутреннего трения:

1) свойство твердых тел необратимо поглощать механическую энергию, полученную телом при его деформации. Внутреннее трение проявляется, напр., в затухании свободных колебаний.

2) Внутреннее трение (вязкость) – это свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой/ (Внутренним трением (вязкостью) называется явление возникновения сил, препятствующих относительному перемещению слоев жидкости или газа.)

49. Дайте определение явления теплопроводности:

Теплопроводность - перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия составляющих его частиц.

50. Дайте определение явления диффузии:

Диффузия - движение частиц среды, приводящее к переносу вещества и выравниванию концентраций или к установлению равновесного распределения концентраций частиц данного рода в среде.

Второй блок:

51. Какова связь линейной и угловой скорости при вращательном движении тела по окружности.

Линейная скорость- величина, измеряемая отношением длины дуги окружности ко времени, за которое эта дуга пройдена. Она направлена в любой момент времени по касательной к окружности, в данной ее точке. =2R/T.

Угловая скорость- величина, измеряемая отношением угла поворота тела ко времени, за которое произошел этот поворот. =2/R  =R.

52. Какова связь тангенциального и углового ускорения при вращательном движении тела по окружности.

53. Какова связь третьего закона Ньютона с законом сохранения импульса.

Р ассмотрим изолированную механическую систему, состоящую из n тел с массами m1, m2,…, mn. Обозначим скорости этих тел через а внутреннюю силу, действующую на i-е тело со стороны k-го, - через .      На основании второго закона Ньютона можно составить следующую систему уравнений движения всех тел системы:     

   

    Складывая почленно эти уравнения и группируя силы  и , получим:

      

Согласно третьему закону Ньютона  =- , поэтому все скобки в правой части этого уравнения равны нулю, т.е.     

 или

     

Векторная сумма  представляет собой импульс всей системы. Таким образом,     

 или const.    (*)

Выражение (8) представляет собой закон сохранения импульса: импульс замкнутой системы тел с течением времени не изменяется.

54. Как определить ускорение свободного падения из закона всемирного тяготения.

Если тело находится на некоторой высоте над поверхностью Земли, ускорение свободного падения- по формуле g=GM_З/(R_З+h)².

55. Получить выражение для первой космической скорости из закона всемирного тяготения.

Первая космическая скорость для тела, движущегося по круговой орбите на высоте h.

=GM_З/(R_З+h)- первая космическая скорость.

56. Опишите движение тел переменной массы. Уравнение Мещерского.

Рассмотрим некоторое тело, которое движется и на которое действуют силы, но масса меняется.

(1) уравнение Мещерского. Позволяет рассчитать движение тела переменной массы.

57. Опишите движение тел переменной массы. Уравнение Циолковского.

т о

c – найти из начальных значений.

t =0 m=m₀

c=ln m₀

- уравнение Циолковского.

58. Как определяются сила трения движения и сила трения покоя.

Трение покоя – наибольшее значение силы трения, при котором неподвижное тело может начать движение под действием силы тяги. F=N.

Трение движения –

59. Запишите уравнение равновесия твердого тела.

- сумма внешних сил, приложенных к телу, должна быть равна нулю (необходимое условие).

- результирующий момент внешних сил относительно любой неподвижной оси должен быть равен нулю (достаточное условие).

6 0. Сформулируйте основное уравнение динамики вращательного движения.

z – ось вращения, относительно которой рассматривается движение

I_z – момент инерции системы материальных точек

M_z – результирующий момент внешних сил, действующих на тело

- угловое ускорение тела

61. Сформулируйте теорему Штейнера.

Момент инерции I относительно произвольной оси равен сумме момента инерции I₀ относительно оси, параллельной данной и проходящей через центр инерции тела, и произведения массы тела m на квадрат расстояния a между осями:

I=I₀+ma²

62. Чему равна энергия тела при поступательном и вращательном движении.

Поступательное движение- движение, при котором все точки тела движутся с одинаковыми скоростями (тело сохраняет постоянный ориентир в пространстве).

Вращательное движение- движение, при котором каждая точка тела движется по окружности, а центры всех окружностей лежат на одной прямой, называемой осью вращения.

6 3. Получите прямые и обратные преобразования Галилея.

t=0 S_k' = Ut

A(x,y,z) Формулы перехода из неподвижной системы в подвижн.

x'=x-Ut y'=y z'=z

прямые преобразования Галилея

Обратные преобразования:

x=x'+Ut y=y' z=z' t=t'

пространство, в котором движение является относительным, а время абсолютным.

?????

64. Получите прямые и обратные преобразования Лоренца.

Прямые преобразования: Обратные преобразования:

65. Получите следствия из преобразований Лоренца.

Следствие 1:

Одновременность событий.

Пусть в системе K произошло 2 события.

t₁= t₂= t

1 -ое произошло в точке x₁, второе – в точке x₂.

События, одновременно произошедшие в одной системе, не одновременно происходят в другой.

Следствие 2: Длительность событий. Произошло 1 событие, которое спровоцировало 2-ое событие.

Считаем, что x₁=x₂=x.

66. Какова связь между массой и энергией.

Связь между энергией и массой отражает основополагающая формула в физике.

E=mc².

Энергия тела покоя равна произведению массы на квадрат скорости.

67. Получите уравнение неразрывности струи.

V₁=V₂;

6 8. Получите уравнение Бернулли и поясните смысл каждой из его составляющих.

69. Объясните характер движения твердого тела в вязкой жидкости (формула Стокса).

В этом случае очень тонкий слой жидкости прилипает к поверхности тела и движется с ним как одно целое, увлекая за собой из-за трения последующие слои. По мере удаления от поверхности тела скорость слоев становится все меньше, и, наконец, на некотором расстоянии от поверхности жидкость остается практически не возмущенной движением тела. Полное обтекание тела жидкостью невозможно.

Формула Стокса.