I.1.1 Физические модели: Материальная точка (частица), система

I.1.2 Скорость и ускорение при криволинейном движении.

I.1.3 Движение точки по окружности. Угловая скорость и угловое

I.1.4 О смысле производной и интеграла в приложении к физическим

I.2.1 Основная задача динамики. Понятие состояния в классической

I.2.2 Первый закон Ньютона и понятие инерциальной системы отсчета.

I.2.3 Масса и сила. Эталон массы в СИ. Уравнения движения. Второй закон

I.2.4 Третий закон Ньютона и закон сохранения импульса.

I.2.5 Неинерциальные системы отсчёта. Силы инерции. Принцип

I.2.6 Аддитивность массы. Центр масс (инерции). Теорема о движении

I.2.7 Момент силы и момент импульса. Уравнения движения и равновесия

I.2.8 Момент инерции тела относительно оси. Теорема Штейнера.

I.3.1 3акон сохранения импульса как фундаментальный закон природы.

I.3.2 Закон сохранения момента импульса. Гироскопы.

I.3.3 Движение в центральном поле. Законы Кеплера. Закон всемирного

I.3.4 Работа и кинетическая энергия. Мощность Связь между

I.3.5 Энергия движение тела как целого. Энергия вращающегося тела.

I.3.6 Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия.

I.3.7 Закон изменения механической энергии. Закон сохранения энергии.

I.4.1 Инерциальные системы отсчёта и принцип относительности Галилея.

I.4.2 Постулаты специальной теории относительности. Преобразования

I.4.3 Относительность длин и промежутков времени.

I.4.4 Релятивистская динамика. Уравнение движения релятивистской

I.4.5 Работа и энергия в релятивистской динамике.

I.4.6 Закон взаимосвязь массы и энергии. Инварианты преобразования.

I.5.1 Кинематическое описание движения жидкости. Векторные поля,

I.5.2 Общие свойства жидкостей и газов. Идеальная и вязкая жидкости.

I.5.3 Уравнения равновесия и движения жидкости

I.5.4 Гидростатика несжимаемой и сжимаемой жидкости.

I.5.5 Стационарное движение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли.

I.5.6 Гидродинамика вязкой жидкости. Коэффициент вязкости.

I.5.7 Течение по трубе. Формула Пуазейля.

I.5.8 Закон подобия. Формула Стокса.

I.5.9 Упругие напряжения. Закон Гука. Растяжение и сжатие стержней

II.1.1 Предмет классической электродинамики. Идея близкодействия.

II.1.2 Закон Кулона. Принцип суперпозиции. Электрический диполь.

II.1.3 Силовые линии, их густота. Поток вектора. Электростатическая

II.1.4 Работа электростатического поля. Циркуляция вектора

II.1.5 Потенциал. Связь потенциала с напряжённостью электрического

II.2.1 Диэлектрики и их поляризация, Полярные и неполярные

II.2.2 Электрическое поле в диэлектрике. Вектор электрического смещения

II.2.3 Граничные условия на границе раздела "диэлектрик - диэлектрик".

II.2.4 Проводник в электростатическом поле. Граничные условия на

II.2.5 Коэффициенты электростатической ёмкости уединенного проводника

II.2.6 Энергия конденсатора. Энергия и плотность энергии

II.3.1 Проводники и изоляторы. Условия существования тока.

II.3.2 Законы Ома и Джоуля - Ленца в интегральной и дифференциальной

II.3.3 Сторонние силы. ЭДС источника тока.

II.3.4 Закон Ома для участка цепи с источником тока и для замкнутой цепи.

II.3.5 Работа и мощность электрического тока, коэффициент полезного

II.3.6 Правила Кирхгофа.

II.3.7 Элементы классической электронной теория проводимости металлов.

II.4.1 Сила Ампера. Вектор магнитной индукции. Принцип суперпозиции.

II.4.2 Закон Био - Савара - Лапласа. Магнитное поле простейших систем.

II.4.3 Движение заряженной частицы в электрическом и магнитном полях.

II.4.4 Закон полного тока. Основные уравнения магнитостатики в вакууме.

II.4.5 Рамка с током в однородном магнитном поле, Момент сил,

II.4.6 Силовые линии магнитного поля. Магнитный поток. Индуктивно

II.4.7 Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Флюксметр

II.4.8 Магнитная энергия тока. Плотность магнитной энергии.

II.5.1 Молекулярные токи. Гипотеза Ампера Намагниченность (вектор

II.5.2 Пара, диа и ферромагнетики и их природа.

II.5.3 Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции в магнетике

II.6.1 Фарадеевская и максвелловская трактовки явления электромагнитн

II.6.2 Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной и

II.6.3 Инвариантность уравнений Максвелла относительно преобразо

II.6.4 Релятивистское преобразование полей, зарядов и токов. Относитель

II.7.1 Условие малости токов смещения. Токи Фуко.

II.7.2 Квазистационарные явления в линейных проводниках. Установ

II.7.3 Движение проводника в магнитном поле. Генератор переменного

II.7.4 Трансформатор.

2.7.2

При изменении тока в проводящем контуре возникает ЭДС самоиндукции => возникают дополнительные токи – экстратоки самоиндукции. По правилу Ленца они направлены так, чтобы препятствовать изменениям тока.

При отключении тока, в катушке с индуктивностью L ток начнёт уменьшаться, что приведёт к возникновению ЭДС самоиндукции:

Аналогично для включения.

2.7.1

Индукционный ток возникает не только в линейных, но и в массивных сплошных проводниках. Токи, замкнутые в толще проводника, называются вихревыми токами или токами Фуко. Это токи, как и в линейных проводниках, подчиняются правилу Ленца: их магнитное поле направленно так, чтобы противодействовать изменению магнитного потока. Так же эти токи способны нагревать проводник.

Введение (Общее). Предмет физики. Методы физического исследования: опыт, гипотеза, эксперимент, теория. Математика и физика. Диалектический материализм и физика. Важнейшие этапы истории физики. Роль физики в развитии техники и влияние техники на развитие физики. Физика как культура моделирования. Компьютеры в современной физике. Ролю физики в становлении инженера. Общая структура и задачи курса физики. Размерность физических величин. Основные единицы СИ.

Физика выполняет общеобразовательную функцию (является неотъемлемой составляющей процесса формирования всесторонне развитой личности), формирует творческое инженерное мышление специалиста, дает ему фундаментальные базовые знания и навыки для изучения прикладных дисциплин (создание идеальных моделей сложных процессов и объектов, извлечение частных выводов из общих, синтезирование общего из частных, выявление границ применимости теорий и методов, математически формулировать и решать инженерные задачи, использовать для анализа задач аналогии между явлениями различной природы).

Физика изучает простейшие формы движения материи, описывает основные законы, управляющие неживой природой. Иными словами, физика изучает наиболее общие законы неживой природы и их частные проявления на любых структурных уровнях организации материи.

Физика имеет объектом исследования все многообразие неживой природы.

Физика является как и экспериментальной наукой, так и теоретезированной наукой.

Роль физики значительно увеличилась в связи с процессом ускорения технического прогресса. Масштабы прямого и опосредственного использования в технике стали чрезвычайно широки. Повсеместно внедряются использование аппаратуры и устройств, применявшихся ранее только в физических лабораториях. За последние годы резко сократились сроки внедрения в практику физических открытий.

Введение (Механика) Предмет механики. Кинематика и динамика. Классическая механика. Квантовая механика. Релятивистская механика.

Предмет механики – изучение механических движений тел и связанных с этим движением взаимодействий между телами. Под механическим движением понимают изменение взаимного положения тел или их частей в пространстве со временем.

Механика состоит из двух разделов.

В кинематике изучаются пространственно-временные характеристики механического движения. В динамике – взаимосвязь между механическим движением тел и их взаимодействием.

Предметом классической механики является механическое движение взаимодействующих между собой макротел при скоростях, много меньших скорости света и в условиях, когда переходом механической энергии в другие ее формы можно пренебречь. Квантовая механика исследует взаимодействия микрообъектов. Релятивистская механика – макрообъектов при скоростях соизмеримых со скоростью света.

1.1.1 Физические модели: Материальная точка, система материальных точек, абсолютно твердое тело, сплошная среда. Пространство и время. Кинематическое описание движения. Относительность движения.

Мат. точка – тело, размерами, формой и внутренним строением которого в данных условиях можно пренебречь.

Система мат. точек –

Абсолютно твердое тело – физ. модель, учитывающая размер и форму тела, но пренебрегающая ее деформацией и внутренним строением.

Сплошная среда - физ. модель материи, учитывающая размер, форму и деформацию тела, но пренебрегающая ее и внутренним (атомно-молекулярным строением) строением.

Пространство и время, как формы существования материи, органически связаны между собой: наблюдаемый мир четырехмерен. Три измерения – пространственные, одно – временное.

Для описания кинематического движения прежде всего нужно задать систему отсчета.

Система отсчета – совокупность тела отсчета, системы координат и часов.

Число степеней свободы тела (или системы тел) – число независимых координат, однозначно определяющих положение тела (или системы тел) в пространстве.

Обобщенные координаты – любые k величин (q₁,q₂,…,q_k) однозначно определяющих положение системы.

Траектория движения тела, пройденный путь и перемещение зависят от выбора системы отсчета. Механическое движение относительно.

Классический закон сложения скоростей: (скорость тела в системе отсчета 1 равна векторной сумме скорости тела в системе отсчета 0 и скорости этой системы отсчета относительно системы отсчета 1).

Кинематическое описание движения тела (системы тел) сводится к описанию движения мат. точки (системы мат. точек) и выполняется в виде уравнений движения в координатной форме.

2.6.2 Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной и диффириенциальных формах

Согласно Максвеллу, если переменное магнитное поле возбуждает в пространстве вихревое поле, то должно сущ. и обратное явление. Для установления количественных отношений между изменяющемся эл. полем и вызываемым им магнитным полем Максвелл ввёл в рассмотрение ток смещения. Физическое свойство тока смещения: способность создавать в окружающем пространстве магнитное поле.

Рассмотрим цепь переменного тока с конденсатором. Между обкладками конденсатора имеется переменное эл. поле, поэтому через него протекают токи смещения. Переменное эл. поле в конденсаторе создаёт магнитное поле такое же, как и в проводниках. Тогда токи смещения и проводимости равны: . А ток вблизи обкладок конденсатора:

Для общего случая: . Плотность тока смещения: .

Полная система уравнений Максвелла в интегральной форме:

Полная система уравнений Максвелла в дифференциальной форме:

1.1.2 Скорость и ускорение при криволинейном движении. Нормальное и касательное ускорения. Прямолинейное движение точки.

Т раектория – линия, которую описывает точка при своем движении.

Радиус- вектор – вектор, соединяющий начало координат и положение точки в данный момент времени.

Уравнения движения в координатной форме : x=x(t) y=y(t) z=z(t)

Естественный способ описания движения – задание уравнения траектории и зависимости пути от времени S(t).

Вектор перемещения Δr – вектор, соединяющий два последовательных положения точки на траектории.

Вектор средней скорости перемещения:

Мгновенная скорость

Вектор мгновенной скорости определяет быстроту изменения радиус-вектора r со временем.

Вектор мгновенного ускорения определяет быстроту изменения вектора скорости v со временем.

Вектор ускорения можно разделить на составляющие вдоль касательной к траектории и перпендикулярно ей.

тангенциальное (касательное) ускорение – характеризует быстроту изменения мгновенной скорости по величине, нормальное – по направлению.

Прямолинейное движение – движение с постоянной по направлению скоростью и ускорением.

При прямолинейном движении ΔS и Δr совпадают.

Равномерное движение – движение при котором v=const.

Равноускоренное – α=const.

Скорость равноускоренного движения:

При движении относительно оси x : ; ;