Содержание

ГЛАВА 1. ОСНОВЫ МЕХАНИКИ

§ 1.1. Механика и ее структура

Механическое движение тела. Кинематика. Динамика. Статика

11

§ 1.2. Модели и основные понятия

Материальная точка. Абсолютно твердое тело. Абсолютно упругое тело. Абсолютно неупругое тело. Поступательное движение твердого тела. Тело отсчета. Система координат. Система отсчета. Траектория. Длина пути. Вектор перемещения.

11

§ 1.3. Скорость.

Мгновенная скорость. Средняя скорость.

15

§ 1.4. Ускорение и его составляющие.

Среднее ускорение неравномерного движения. Мгновенное ускорение. Составляющие ускорения (тангенциальная и нормальная).

16

§ 1.5. Виды механического движения.

Равномерное движение. Равномерное прямолинейное движение. Равнопеременное прямолинейное движение. Равноускоренное прямолинейное движение. Равнозамедленное прямолинейное движение. Свободное падение.

18

§ 1.6. Свободное падение

21

§ 1.7. Движение тела, брошенного вертикально вверх

23

§ 1.8. Движение тела, брошенного горизонтально.

24

§ 1.9. Движение тела, брошенного под углом к горизонту.

25

§ 1.10. Равномерное движение по окружности.

Период вращения. Частота вращения.

27

ГЛАВА 2. ОСНОВЫ ДИНАМИКИ

§ 2.1. Первый закон Ньютона. Масса. Сила.

Инерциальная система отсчета. Неинерциальная система отсчета. Инертность тел. Масса тела. Сила.

29

§ 2.2. Второй и третий законы Ньютона.

Импульс материальной точки. Принцип независимости действия сил.

30

§ 2.3. Преобразования Галилея.

Механический принцип относительности (принцип относительности Галилея). Преобразования координат Галилея. Правило сложения скоростей в классической механике

31

§ 2.4. Закон сохранения импульса.

Механическая система. Внутренние силы. Внешние силы. Замкнутая (изолированная) система. Центр масс тела. Центр масс системы материальных точек.

33

§ 2.5. Силы в механике. Силы трения.

Трение покоя. Сила трения покоя. Трение скольжения.

34

§ 2.6. Сила тяготения.

Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость. Первая космическая (круговая) скорость.

36

§ 2.7. Энергия. Работа силы. Мощность.

37

§ 2.8. Кинетическая энергия.

39

§ 2.9. Потенциальная энергия.

Потенциальное поле. Консервативная сила.

39

§ 2.10. Работа силы тяжести.

Потенциальная энергия тела поднятого над землей.

40

§ 2.11. Работа силы упругости.

Потенциальная энергия упругодеформированного тела

41

§ 2.12. Закон сохранения полной механической энергии. Консервативная система. Диссипативная сила. Диссипативная система.

42

ГЛАВА 3. МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ

§ 3.1. Давление в жидкости и газе.

Гидроаэромеханика. Несжимаемая жидкость. Закон Паскаля.

Закон Архимеда.

44

§ 3.2. Уравнение неразрывности.

Течение. Поток. Линия тока. Плотность. Трубка тока.

45

§ 3.3. Уравнение Бернулли.

Закон (принцип) Бернулли. Гидростатическое давление. Манометры. Водоструйный насос. Измерение скорости потока жидкости. Скорость истечения жидкости через малое отверстие в стенке сосуда.

46

ГЛАВА 4. ОСНОВЫ специальной теории относительности

§ 4.1. Постулаты специальной теории относительности.

Первый постулат Эйнштейна. Второй постулат Эйнштейна

51

§ 4.2. Релятивистская кинематика.

Преобразования Лоренца. Относительность одновременности. Длина тел в разных системах отсчета. Длительность событий в разных системах отсчета. Релятивистский закон сложения скоростей.

52

§ 4.3. Релятивистская динамика.

Импульс релятивисткой частицы. Энергия покоя.

54

Глава 5. Молекулярная физика

§ 5.1. Статистический и термодинамический метод. Термодинамическая система. Термодинамическое равновесие. Температура.

55

§ 5.2. Молекулярно-кинетическая теория.

Термодинамическая температурная шкала. Атом. Молекула. Молярная масса. Постоянная Авогадро. Молярный объем. Опытные законы идеального газа. Закон Бойля-Мариотта. Закон Гей-Люссака. Закон Шарля. Закон Авогадро. Закон Дальтона.

57

§ 5.3. Уравнение состояния идеального газа.

Постоянная Больцмана. Уравнение состояния идеального газа.

61

§ 5.4. Графическое представление изопроцессов в газах. Изотермический процесс. Изобарный процесс. Изохорный процесс.

62

§ 5.5. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов.

Средняя квадратичная скорость.

64

§ 5.6. Распределение молекул идеального газа по скоростям. Предположения Максвелла. Функция распределения молекул по скоростям. Наиболее вероятная скорость.

65

§ 5.7. Свойства паров, жидкостей и твердых тел.

Испарение. Конденсация. Кипение. Плавление. Кристаллизация. Фазовые переходы. Насыщенный пар. Ненасыщенный пар. Изотерма реального газа. Критическое состояние.

67

§ 5.8. Упругие свойства твердых тел.

Деформация. Упругая деформация. Пластическая деформация. Относительная деформация. Сила упругости. Напряжение. Нормальное напряжение. Тангенциальное. напряжение. Закон Гука. Диаграмма напряжений.

72

ГЛАВА 6. ОСНОВЫ ТермодинамикИ

§ 6.1. Внутренняя энергия термодинамической системы.

Число степеней свободы. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа.

75

§ 6.2. Первое начало термодинамики.

Закон сохранения энергии. Вечный двигатель первого рода.

76

§ 6.3. Работа газа при изменении его объема

77

§ 6.4. Круговой процесс (цикл).

Обратимый и необратимые процессы.

78

§ 6.5. Теплоемкость удельная и молярная.

Связь между удельной и молярной теплоемкостями. Уравнение Майера.

79

§ 6.6. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам.

Изотермическое сжатие и расширение. Изохорное охлаждение и нагревание. Изобарное сжатие и расширение.

81

§ 6.7. Уравнение теплового баланса.

Теплообмен. Расчет изменения внутренней энергии.

82

§ 6.8. Второе начало термодинамики.

Формулировки по Клаузиусу и Кельвину. Третье начало термодинамики.

83

§ 6.9. Тепловые двигатели и холодильные машины.

Принцип работы. КПД.

84

§ 6.10. Цикл Карно.

Последовательность термодинамических процессов в цикле Карно. КПД цикла.

86

ГЛАВА 7. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

§ 7.1. Электрический заряд и закон его сохранения. Электрический заряд. Точечный заряд. Фундаментальные свойства. электрических зарядов Закон сохранения заряда Замкнутая система.

89

§ 7.2. Закон Кулона. Электростатическое поле и его напряженность.

Закон Кулона. Диэлектрическая проницаемость среды. Электростатическое поле. Пробный точечный заряд. Напряженность электростатического поля в данной точке.

90

§ 7.3. Принцип суперпозиции. Графическое изображение электростатических полей.

Принцип суперпозиции (наложения) электростатических полей. Электрический диполь. Плечо диполя. Электрический момент диполя (дипольный момент). Линии напряженности (силовые линии).

91

§ 7.4. Работа сил электростатического поля. Потенциал. Потенциальная энергия заряда. Потенциал электростатического поля. Разность потенциалов. Принцип суперпозиции (наложения) электростатических полей.

92

§ 7.5. Разность потенциалов. Эквипотенциальные поверхности

94

§ 7.6. Проводники в электростатическом поле.

Проводники. Электростатическая индукция.

95

§ 7.7. Диэлектрики в электростатическом поле.

Диэлектрики. Полярные диэлектрики. Полярные молекулы. Неполярные диэлектрики. Неполярные молекулы. Поляризация диэлектрика.

96

§ 7.8. Электроемкость. Конденсаторы.

Уединенный проводник. Электроемкость. Конденсатор. Плоский конденсатор. Параллельное и последовательное соединения конденсаторов.

98

§ 7.9. Энергия электростатического поля.

Энергия системы неподвижных точечных зарядов и уединенного заряженного проводника. Энергия конденсатора. Объемная плотность энергии.

99

§ 7.10. Постоянный электрический ток.

Электрический ток. Ток проводимости. Конвекционный ток. Плотность тока.

100

§ 7.11. Сторонние силы. Электродвижущая сила и напряжение. Источники тока. Электродвижущая сила. Напряжение.

101

§ 7.12. Закон Ома. Сопротивление проводников. Закон Ома для однородного участка цепи (не содержащего источника тока). Сопротивление проводника. Закон Ома для замкнутой цепи. Следствия из обобщенного закона Ома. Последовательное и параллельное соединения проводников.

103

§ 7.13. Правила Кирхгофа

105

§ 7.14. Работа и мощность тока. Закон Джоуля—Ленца

105

§ 7.15. Магнитное поле и его характеристики.

Магнитная индукция. Правило правого винта.

106

§ 7.16. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных токов. Магнитная постоянная

107

§ 7.17. Принцип суперпозиции магнитных полей. Поле соленоида. Магнитный поток.

Пример применения принципа суперпозиции. Соленоид. Магнитное поле соленоида. Однородное магнитное поле.

109

§ 7.18. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле

110

§ 7.19. Магнитные свойства вещества.

Магнетики. Ферромагнетики. Диамагнетики. Парамагнетики.

112

§ 7.20. Явление и закон электромагнитной индукции. Классические опыты Фарадея. Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции (закон Фарадея).

113

§ 7.21. Правило Ленца. ЭДС индукции в неподвижных и движущихся проводниках.

Применение правила Ленца. ЭДС индукции в неподвижных проводниках. Вихревое электрическое поле.

115

§ 7.22. Индуктивность контура. Самоиндукция.

Самоиндукция. Индуктивность контура.

117

§ 7.23. Взаимная индукция. Трансформаторы. Энергия магнитного поля

117

ГЛАВА 8. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

§ 8.1. Гармонические колебания и их характеристики. Свободные (собственные колебания).

Гармонические колебания. Период и частота гармонического колебания.

119

§ 8.2. Механические гармонические колебания

120

§ 8.3. Пружинный и математический маятники

122

§ 8.4. Свободные гармонические колебания в контуре.

Колебательный контур. Формула Томпсона.

124

§ 8.5. Вынужденные механические и электромагнитные колебания.

Затухающие колебания. Механический резонанс. Электромагнитный резонанс.

126

§ 8.6. Переменный электрический ток.

Цепь переменного тока, содержащая последовательно включенные резистор, катушку индуктивности и конденсатор.

127

§ 8.7. Резонанс в цепи переменного тока. Мощность в цепи переменного тока.

130

§ 8.8. Упругие и электромагнитные волны.

Волновой процесс (волна). Фазовая скорость. Волновая поверхность. Принцип суперпозиции (наложения) волн. Плоские и сферические волны. Сплошная среда.

131

§ 8.9. Электромагнитные волны.

Скорость распространения. Плотность потока электромагнитного излучения.

134

§ 8.10. Шкала электромагнитных волн.

Радиоволны. Ионизирующее электромагнитное излучение.

135

ГЛАВА 9. ОСНОВЫ ОПТИКИ

§ 9.1. Корпускулярная и волновая теории света.

Гипотеза Планка. Волновая теория. Принцип Гюйгенса. Волновая поверхность.

137

§ 9.2. Основные законы оптики.

Закон прямолинейного распространения света. Закон отражения. Закон преломления. Относительный показатель преломления. Абсолютный показатель преломления.

138

§ 9.3. Полное отражение.

Оптически менее плотная среда. Оптически более плотная среда. Предельный угол.

139

§ 9.4. Линзы и их основные характеристики.

Линзы. Тонкая линза. Основные элементы линзы. Главная оптическая ось. Оптический центр линзы. Фокус линзы. Побочная оптическая ось. Фокальные плоскости. Основные характеристики линзы. Фокусное расстояние. Построение изображений в линзах.

141

§ 9.5. Дисперсия света.

Области длин волн, отвечающие спектральным цветам. Определение угла отклонения монохроматического луча света призмой.

144

§ 9.6. Интерференция.

Когерентные волны. Интерференция волн.

146

§ 9.7. Дифракция.

Принцип Гюйгенса. Принцип Гюйгенса—Френеля. Дифракционная решетка. Различия в дифракционном и призматическом спектрах.

148

§ 9.8. Поляризация света.

Естественный свет. Поляризованный свет. Частично-поляризованный свет. Плоскополяризованный свет.

149

§ 9.9. Излучение и спектры.

Тепловое излучение. Люминесценция. Виды спектров.

151

ГЛАВА 10. КВАНТОВАЯ ПРИРОДА ИЗЛУЧЕНИЯ

§ 10.1. Фотоэффект.

Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Вольт-амперная характеристика фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

155

§ 10.2. Давление света.

Давление света в рамках квантовой и волновой теорий.

156

ГЛАВА 11. ОСНОВЫ ФИЗИКИ АТОМА

§11.1. Атом водорода

Атом водорода по Бору. Первый постулат Бора. Второй постулат Бора. Серии Бальмера, Лаймена.

158

§11.2. Физика атомного ядра.

Атомное ядро. Нуклон. Изотопы. Изобары. Изотоны.

160

§11.3. Энергия связи ядра. Дефект массы ядра.

Энергия связи ядра. Удельная энергия связи

162

§11.4. Ядерные силы.

Модели ядра. Основные свойства ядерных сил.

163

§11.5. Радиоактивность.

Радиоактивность. Искусственная радиоактивность. Радиоактивный распад. Типы радиоактивных излучений.

164

§11.6. Правила смещения. Закон радиоактивного распада.

165

§11.7. Ядерные реакции.

Ядерные реакции. Законы сохранения зарядовых и массовых чисел в ядерных реакциях. Условная классификация ядерных реакций. Цепная реакция деления. Термоядерная реакция.

166

§11.8. Элементарные частицы.

Фотоны. Лептоны. Адроны. Классификация элементарных частиц.

168

§11.9. Типы взаимодействий элементарных частиц. Электромагнитное. Сильное. Слабое. Гравитационное.

170

§11.10. Кварки

170

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Единицы измерений

172

2. Физические постоянные

175

3. Приставки системы СИ

176

4. Некоторые сведения векторной алгебры

177