Теоретический коллоквиум №3 (Электричество).

Теоретический коллоквиум №1 (Механика).

1. Основные физические величины. Размерность физической величины.

2. Механическое движение. Материальная точка. Траектория, путь, перемещение. Система отсчёта.

3. Равномерное, неравномерное прямолинейное движение. Закон движения. Мгновенная скорость и её размерность. Средняя скорость. Единицы измерения.

4. Равноускоренное (равнозамедленное) поступательное движение: cредняя скорость, мгновенная скорость, ускорение, мгновенное ускорение, среднее ускорение. Закон изменения скорости, закон изменения пути при равноускоренном движении. Направление векторов скорости и ускорения.

5. Криволинейное движение: нормальное и тангенциальное ускорение, полное ускорение.

6. Вращательное движение: угловая скорость и её размерность, угловое ускорение и его размерность. Период обращения. Частота вращения. Направление векторов угловой скорости и ускорения.

7. Кинематический закон изменения угловой скорости и углового пути равноускоренного движения точки по окружности. Связь характеристик поступательного и вращательного движений.

8. Динамика. Явление инерции. Инерциальные системы отсчёта. Первый закон Ньютона.

9. Инертность. Масса, сила и их размерность. Второй закон Ньютона в интегральной и дифференциальной формах. Импульс материальной точки, и его размерность.

10. Система материальных точек. Внутренние и внешние силы. Импульс системы материальных точек. Закон сохранения импульса системы материальных точек. Центр масс. Закон движения центра масс.

11. Момент импульса материальной точки, и его размерность. Модуль вектора момента силы, его направление и размерность. Закон сохранения момента импульса. Уравнение моментов.

12. Динамика вращательного движения: момент импульса, момент инерции вращающегося тела, размерность. Момент инерции тонкостенного цилиндра.

13. Момент инерции тонкостенного цилиндра, сплошного цилиндра, диска, тонкостенного шара, сплошного шара, тонкого стержня, куба.

14. Теорема Штейнера. Момент инерции диска радиусом R, вращающегося относительно оси перпендикулярной плоскости диска, и проходящей через его край.

15. Трение и его виды. Коэффициент трения. Способы уменьшения трения.

16. Сила тяготения. Закон всемирного тяготения в векторном и скалярном видах.

17. Сила тяжести. Свободное падение. Вес тела. Сила упругости. Закон Гука.

18. Механическая работа и её размерность. Работа постоянной и переменной силы.

19. Мощность и её размерность. Средняя и мгновенная мощность. Выражение мощности для случая движения тела с постоянной скоростью.

20. Механическая энергия, и её размерность. Кинетическая и потенциальная энергия поступательно движущегося тела. Закон сохранения и превращения энергии для замкнутой и незамкнутой систем.

21. Кинетическая энергия вращающегося тела. Энергия тела, одновременно совершающего поступательное и вращательное движение.

22. Консервативные и диссипативные силы. Работа силы тяжести при перемещении материальной точки массой m по криволинейной траектории.

23. Работа силы упругости и силы тяготения.

24. Абсолютно упругий и неупругий удар. Применение законов сохранения импульса и энергии для определения скоростей V₁¹, V₂¹ двух шаров массами m1 > m2 после их упругого соударения, при условии, что V₂=0.

 

Вопросы теоретического коллоквиума №2 (колебания, молекулярная физика, термодинамика)

1. Колебания. Свободные гармонические колебания. Период и частота колебаний.
2. Скорость и ускорение точки, совершающей гармонические колебания.
3. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний, его решение.
4. Кинетическая, потенциальная и полная энергия точки, совершающей гармонические колебания.
5. Пружинный маятник, период его колебаний и уравнение движения.
6. Физический маятник, период его колебаний и уравнение движения. Приведённая длина физического маятника.
7. Математический маятник, период его колебаний.
8. Сложение однонаправленных колебаний. Амплитуда и фаза результирующего колебания. Зависимость амплитуды результирующего колебания от разности фаз складываемых колебаний. Биения. Уравнение биений, период биений.
9. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Условия, при которых результирующее колебание совершается вдоль прямой, и по эллиптической траектории.
10. Свободные затухающие колебания. Дифференциальное уравнение свободных затухающих колебаний и его решение.
11. Закон изменения амплитуды затухающих колебаний с течением времени. Время релаксации. Период затухающих колебаний.
12. Коэффициент затухания колебаний, добротность, логарифмический коэффициент затухания.
13. Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний. Общее решение дифференциального уравнения вынужденных колебаний.
14. Основные положения МКТ. Размеры и масса молекул.
15. Идеальный газ. Относительная молекулярная масса вещества. Молярная масса. Количество вещества.
16. Изотермический процесс, и закон его описывающий. Уравнение изотермического процесса. Изотерма.
17. Изохорный процесс, и закон его описывающий. Уравнение изохорного процесса. Изохора. Температурный коэффициент газа
18. Изобарный процесс, и закон его описывающий. Уравнение изобары. Изобара. Термический коэффициент объёмного расширения газа.
19. Уравнение состояния идеального газа для 1моль вещества и произвольной массы газа. Универсальная газовая постоянная. Закон Дальтона. Закон Авогадро.
20. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Связь средней кинетической энергии поступательного движения молекул и абсолютной температурой газа.
21. Внутренняя энергия идеального газа. Понятие степеней свободы. Закон Больцмана о равнораспределении энергии по степеням свободы.
22. Распределение молекул по скоростям. Функция распределения молекул по скоростям Максвелла и её график, зависимость от температуры.
23. Функция распределения молекул по энергиям. Барометрическая формула.
24. Наиболее вероятная, среднеквадратичная, среднеарифметическая скорости движения молекул.
25. Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности. Градиент температуры.
26. Уравнение диффузии. Коэффициент диффузии. Градиент плотности.
27. Вязкость. Коэффициент динамической вязкости. Градиент скорости.
28. Первое начало термодинамики. Удельная и молярная теплоёмкость. Их связь, и размерность.
29. Количество теплоты, получаемое и передаваемое газом при теплопередаче. Работа, совершаемая газом. Их размерность.
30. Теплоёмкость газа при постоянном давлении и объёме. Уравнение Майера. Теплоёмкость одно-, двух-, многоатомного газа при постоянном объёме и давлении.
31. Работа, совершаемая газом, и количество получаемой им теплоты при изопроцессах.
32. Адиабатический процесс. Уравнение адиабаты.
33. Работа, совершаемая газом при адиабатическом процессе. Показатель адиабаты. Показать графически отличие работ совершаемых газом при изотермическом и адиабатическом процессах.
34. Обратимый и необратимый процессы. Круговой процесс. Основные элементы тепловой машины.
35. Тепловая машина. КПД тепловой машины.
36. Холодильная машина. КПД холодильной машины.
37. Цикл Карно. КПД цикла.
38. Формулировки второго начала термодинамики.
39. Неравенство Клаузиуса. Энтропия.
40. Реальный газ. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

Теоретический коллоквиум №3 (Электричество).

1. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Дискретность электрических зарядов.
2. Электростатическое поле. Напряжённость электрического поля. Пробный электрический заряд.
3. Принцип суперпозиции электрических полей
4. Поток вектора напряжённости электрического поля.
5. Закон Кулона в векторной и скалярной формах.
6. Электрический диполь. Поле диполя.
7. Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме.
8. Применение теоремы Остроградского-Гаусса для расчёта электростатического поля пластины, сферы, шара, нити.
9. Электрический диполь. Дипольный момент.
10. Поле диполя на его оси.
11. Потенциал электростатического поля. Разность потенциалов. Связь потенциала и напряжённости электростатического поля.
12. Работа по перемещению заряда в электрическом поле.
13. Типы диэлектриков. Поляризованность.
14. Сегнетоэлектрики.
15. Вычисление напряженности поля в диэлектрике
16. Проводники в электрическом поле. Ёмкость проводников.
17. Конденсаторы. Соединения конденсаторов. Ёмкость конденсатора. Заряд конденсатора.
18. Энергия двух точечных неподвижных зарядов. Энергия заряженного проводника. Энергия электростатического поля. Объёмная плотность энергии.
19. Электрический ток. Ток проводимости. Условия существования электрического тока.
20. Сила тока. Плотность тока.
21. Сторонние силы. Работа по перемещению заряда в цепи. Напряжение. ЭДС.
22. Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС.
23. Закон Ома для замкнутой цепи.
24. Законы Ома и Джоуля - Ленца в дифференциальной форме в классической теории электропроводности.
25. Первый закон Кирхгофа.
26. Второй закон Кирхгофа.
27. Термоэлектрические явления.

Основная литература

Учебники:

Савельев И.В. Курс общей физики. кн.1. Механика. – М.: Астрель, 2003.-336с.

Савельев И.В. Курс общей физики. кн.3. Молекулярная физика и термодинамика. – М.: Астрель, 2003.-208с.

Бондарев Б.В., Калашников Н.П., Спирин Г.Г. Курс общей физики. Кн.1. Механика.- М.: Высшая школа, 2005.-352с.

Бондарев Б.В., Калашников Н.П., Спирин Г.Г. Курс общей физики. Кн.3. Термодинамика. Статистическая физика. Строение вещества.- М.: Высшая школа, 2005.-367с.

Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. Т.1. Механика. Молекулярная физика. Колебания и волны.- СПб.: Лань, 2007.-339с.

Фирш С.Э., Тиморева А.В. Курс общей физики. Т.1. Физические основы механики. Молекулярная физика. Колебания и волны.-СПб.:Лань.-2009.-470с.

Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.:Академия, 2008.-720с.

Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. – СПб.: Книжный мир, 2003.-328с.

Трофимова Т.И. Краткий курс физики. – М.: Высшая школа, 2009.-352с.

Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Академия, 2008.-558с.

Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики с решениями. – М.: Высшая школа, 2007.-592с.

Савельев И.В. Курс общей физики. кн.2. Электричество и магнетизм. – М.: Астрель, 2003.-336с.

Бондарев Б.В., Калашников Н.П., Спирин Г.Г. Курс общей физики. Кн.2. Электромагнетизм. Оптика. Квантовая физика.- М.: Высшая школа, 2005.-439с.

Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. Т.2. Электричество и магнетизм.- СПб.: Лань, 2007.-352с.

Фирш С.Э., Тиморева А.В. Курс общей физики. Т.2. Электрические и электромагнитные явления.-СПб.:Лань.-2009.-518с.

Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.:Академия, 2008.-720с.

Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. – СПб.: Книжный мир, 2003.-328с.

Трофимова Т.И. Краткий курс физики. – М.: Высшая школа, 2009.-352с.

Электромагнетизм. Основные законы : учебное пособие для студентов вузов / И.Е. Иродов. - 3-е изд., испр. - М. : Физматлит ; СПб. : Невский диалект ; М. : Лаборатория Базовых Знаний, 2000. - 352 с.

Сборник заданий по физике. /Под общей ред. В.Ф. Новикова. – Тюмень, Изд-во ТюмГНГУ, 2004.

Дополнительная литература

Физика в таблицах и формулах : учебное пособие для студентов вуза, обучающихся по техническим специальностям / Т.И. Трофимова. - М. : Дрофа, 2002. - 432 с.

Физика. 500 основных законов и формул : справочник для студентов вузов / Т. И. Трофимова. - 3-е изд., стереотип. - М. : Высшая школа, 2000. - 63 с.