Физика для студентов

Пространственно-временные системы отсчета:

- система отсчета;

- примеры систем координат, измерение длины;

- часы, измерение времени.

Способы описания движения материальной точки. Перемещение, скорость и ускорение:

- физические модели (материальная точка, система материальных точек, абсолютно твердое тело);

- способы описания движения (координатный, векторный, естественный);

- перемещение;

- вектор средней скорости, мгновенная скорость, среднее значение модуля скорости;

- среднее ускорение, ускорение.

Криволинейное движение материальной точки:

- тангенциальное ускорение;

- нормальное ускорение, радиус кривизны траектории.

Степени свободы и обобщенные координаты:

- степени свободы;

- обобщенные координаты;

- число степеней свободы абсолютно твердого тела.

Векторы элементарного углового перемещения, угловой скорости и углового ускорения:

- виды движения твердого тела (поступательное, вращательное, плоское);

- элементарное угловое перемещение, угловая скорость, угловое ускорение;

- связь между угловыми и линейными величинами при вращении твердого тела вокруг неподвижной оси.

Мгновенная ось вращения:

- мгновенное вращение, мгновенная ось;

- пример использования понятия мгновенной оси для описания движения твердого тела.

Инерциальные системы отсчета. Законы Ньютона:

- первый закон Ньютона;

- инерциальные системы отсчета;

- определение силы;

- масса, эталон массы, электронный килограмм;

- импульс;

- второй закон Ньютона;

- третий закон Ньютона.

Преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея:

- преобразования Галилея;

- нерелятивистский закон сложения скоростей;

- инварианты преобразований Галилея;

- принцип относительности Галилея.

Силы в механике:

- гравитационная сила, сила тяжести;

- кулоновская сила;

- упругая сила;

- силы трения (сила трения покоя, сила трения скольжения, трение качения, вязкое трение);

- силы инерции.

Закон сохранения импульса:

- изолированная и замкнутая системы тел;

- закон сохранения импульса.

Теорема о движении центра масс. Система центра масс.

Работа и кинетическая энергия:

- работа силы, мощность;

- кинетическая энергия;

- теорема об изменении кинетической энергии;

- кинетическая энергия системы материальных точек;

- теорема Кёнига.

Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия:

- консервативные и неконсервативные силы;

- потенциальная энергия;

- потенциальная энергия тела в однородном поле тяжести;

- потенциальная энергия растянутой пружины;

- силы и потенциальная энергия.

Закон сохранения механической энергии:

- механическая энергия системы материальных точек;

- закон сохранения механической энергии.

Момент силы и момент импульса. Уравнение моментов:

- момент силы и момент импульса относительно точки;

- уравнение моментов;

- момент силы и момент импульса относительно оси.

Закон сохранения момента импульса:

- момент импульса системы материальных точек;

- закон сохранения момента импульса.

Уравнения движения и равновесия твердого тела:

- определение абсолютно твердого тела, твердое тело как система материальных точек;

- уравнения движения твердого тела;

- условия равновесия твердого тела.

Момент инерции тела относительно оси. Теорема Гюйгенса – Штейнера:

- момент инерции твердого тела относительно оси;

- примеры вычисления момента инерции в простейших случаях (однородный тонкий стержень, однородный сплошной цилиндр, однородный сплошной шар);

- теорема Гюйгенса – Штейнера.

Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси:

- уравнение вращения твердого тела вокруг неподвижной оси;

- кинетическая энергия вращающегося твердого тела.

Работа внешних сил при вращении твердого тела вокруг неподвижной оси.

Плоское движение твердого тела:

- особенности описания плоского движения тела;

- пример задачи на скатывание тела с наклонной плоскости;

- кинетическая энергия тела при плоском движении.

Постулаты специальной теории относительности:

- дорелятивистские представления о пространстве и времени;

- опыты по обнаружению «мирового эфира», постоянство скорости света;

- постулаты специальной теории относительности.

Преобразования Лоренца:

- синхронизация часов, одновременность событий;

- преобразования Лоренца;

- обратные преобразования Лоренца.

Следствия преобразований Лоренца:

- относительность одновременности событий;

- сокращение длины движущегося тела;

- замедление хода движущихся часов;

- парадокс близнецов (парадокс часов).

Пространственно-временной интервал.

Релятивистские формулы сложения скоростей.

Релятивистский импульс.

Релятивистское уравнение движения.

Энергия релятивистской частицы:

- полная энергия релятивистской частицы;

- энергия покоя;

- кинетическая энергия релятивистской частицы.

Энергия, импульс и масса в специальной теории относительности:

- связь между энергией, импульсом и массой для свободно движущейся частицы;

- масса системы частиц (примеры).

Уравнение гармонических колебаний:

- кинематическая модель гармонических колебаний;

- амплитуда, частота и фаза гармонических колебаний;

- уравнение гармонических колебаний;

- общее решение уравнения гармонических колебаний.

Гармонические колебания груза на пружине.

Малые колебания математического и физического маятников.

Кинетическая и потенциальная энергия колеблющегося тела.

Метод векторных диаграмм. Сложение колебаний.

Биения.

Представление гармонических колебаний в комплексной форме.

Затухающие колебания:

- уравнение затухающих колебаний;

- решение уравнения затухающих колебаний;

- логарифмический декремент затухания;

- добротность колебательной системы.

Вынужденные колебания под действием синусоидальной силы:

- уравнение вынужденных колебаний;

- общее решение уравнения вынужденных колебаний при внешнем гармоническом воздействии;

- установившиеся вынужденные колебания.

Резонанс:

- зависимость амплитуды вынужденных колебаний от частоты;

- характеристики амплитудной резонансной кривой;

- резонанс;

- фазовая резонансная кривая.

Бегущие волны.

- определение волнового движения, продольные и поперечные волны;

- волновая поверхность, волновой фронт;

- плоские и сферические волны;

- уравнение плоской синусоидальной волны;

- фазовая скорость, длина волны.

Стоячие волны. Колебания струны.

Волновое уравнение.

Тепловое движение атомов и молекул. Температура:

- молекулярно-кинетическое и термодинамическое описание процессов;

- параметры состояния;

- температура, идеально-газовая шкала температур;

- температурные шкалы, используемые в быту и технике.

Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа.

Давление идеального газа.

Первое начало термодинамики:

- внутренняя энергия системы;

- первое начало термодинамики;

- первое начало термодинамики для элементарного процесса.

Обратимые и необратимые процессы:

- обратимые и необратимые процессы;

- равновесные процессы в идеальном газе (изотермический процесс, изобарный процесс, изохорный процесс, адиабатический процесс).

Тепловые машины. Цикл Карно:

- тепловые машины, коэффициент полезного действия тепловой машины;

- цикл Карно;

- коэффициент полезного действия цикла Карно.

Энтропия. Второе начало термодинамики. Теорема Нернста.