Вопросы по физике для подготовки к зачету 1. Механическое движение. Траектория материальной точки. Скорость и ускорение. 2. Кинематика вращательного движения абсолютно твердого тела.  3. Инерциальные системы отсчета. Законы Ньютона.  4. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.  5. Работа и мощность, энергия в механике.  6. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Кинетическая и потенциальная энергии.  7. Законы сохранения и превращения энергии.  8. Удар абсолютно - упругих и неупругих тел.  9. Абсолютно твердое тело. Момент инерции, момент силы.  10. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела.  11. Момент количества движения и закон его сохранения.  12. Кинематика и динамика гармонических колебаний  13. Гармонические колебания. Физический и математический маятники. 14. Затухающие механические колебания. 15. Вынужденные механические колебания. 16. Волны в упругой среде их уравнения и параметры  17. Продольные и поперечные волны. Уравнение волны 18. Энергетические характеристики волны. Поток энергии, вектор Умова 19. Предмет изучения термодинамики. Внутренняя энергия. Работа, количество тепла.  20. Первое начало термодинамики. Изопроцессы.  21. Второе начало термодинамики. Энтропия.  22. Цикл Карно. КПД цикла.  23. Основное уравнение МКТ и следствия их него. Распределение Максвелла.  24. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.  25. Электростатическое поле и его характеристики.  26. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме.  27. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда. 28. Электрическое поле как вид материи. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции полей. 29. Принцип суперпозиции в электростатике. Электрический диполь. 30. Работа сил электростатического поля по перемещению заряда. 31. Связь напряженности с потенциалом. 32. Теорема о циркуляции вектора напряженности электростатического поля. 33. Теореме Гаусса для электростатического поля в вакууме. Применение теоремы Гаусса для расчета напряженности поля бесконечной заряженной плоскости, поля конденсатора. 34. Теореме Гаусса. Применение теоремы Гаусса для расчета напряженности поля заряженной сферической поверхности и объемно заряженного шара. 35. Напряженность поля бесконечной заряженной нити. 36. Проводники в электрическом поле. 37. Диэлектрики в электрическом поле. 38. Теорема Гаусса для электрического поля в диэлектрике. Вектор электрической индукции. 39. Электроемкость. Емкость шара, емкость плоского конденсатора. Единицы измерения емкости. 40. Конденсаторы. Электроёмкость конденсатора. Применение конденсаторов. 41. Магнитное поле, его свойства. Характеристики магнитного поля: магнитная индукция, напряженность.  42. Закон Био - Савара- Лапласа. Примеры простейших магнитных полей проводников с током.  43. Сила Ампера. Сила Лоренца. 44. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Применение теоремы о циркуляции вектора магнитной индукции для расчета поля прямого тока. 45. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. 46. Явление самоиндукции. 47. Уравнения Максвелла в интегральной форме. Свойства уравнений Максвелла.

Вопросы по физике для подготовки к зачету1. Механическое движение. Траектория материальной точки. Скорость и ускорение.

Механическое движение- движение в пространстве с течением времени.

Материальная точка– это тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь.

Движение материальной точкиполностью определяется изменением её координат во времени (например, двух на плоскости). Изучением этого занимается кинематика точки. В частности, важными характеристиками движения являются траектория материальной точки, перемещение, скорость и ускорение.

Прямолинейное движение точки (когда она всегда находится на прямой, скорость параллельна этой прямой)

Криволинейное движение — движение точки по траектории, не представляющей собою прямую, с произвольным ускорением и произвольной скоростью в любой момент времени (например, движение по окружности).

Скорость -векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения тела, численно равная отношению перемещения за малый промежуток времени к величине этого промежутка.

   Обозначается v

 Формула скорости:  или

Средняя скорость:V=∆r/∆t, ∆r- перемещение(Перемещением тела называют направленный отрезок прямой, соединяющий начальное положение тела с его последующим положением. Перемещение есть векторная величина.)

Мгновенная скорость:это предел отношения перемещения к интервалу времени, когда величина этого интервала стремится к нулю; иными словами,скорость точки — это производная её радиус-вектора: V=lim∆r/∆t(при ∆t→0)

Ускорение — векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости, численно равная отношению изменения скорости к промежутку времени, в течение которого это изменение произошло.

а_ср=∆V/∆t

Мгновенное ускорение — это предел отношения изменения скорости к интервалу, когда этот интервал стремится к нулю; иначе говоря, ускорение — это производная скорости:

a = lim∆v/∆t

а=а_n+a_t a_n=v²/r(норм) a_t=dv/dt(танген.)

2. Кинематика вращательного движения абсолютно твердого тела.

Абсолютно твердым телом называется тело, деформациями которого можно пренебречь в условиях данной задачи.

Вращательным движением абсолютно твердого тела вокруг неподвижной оси называется такое движение, при котором все точки тела описывают окружности, лежащие в параллельных плоскостях, причем центры окружностей лежат на оси вращения.

КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

1. Вектор углового перемещения

Вектор углового перемещения Δϕ - это вектор, определяющий, как вращается твердое тело. Направление вектора Δϕ определяется правилом правоговинта: если головку винта вращать в направлении вращении тела, то направление поступательного движения винта совпадает с направлением вектора Δϕ.

2. Угловая скорость.

Средняя угловая скорость – это физическая величина равная отношению вектора углового перемещения к промежутку времени, за который это перемещение произошло:

ω_ср=∆ϕ/∆t

3. Мгновенная угловая скорость – это угловая скорость в данный момент времени. Мгновенная угловая скорость равна отношению элементарного углового перемещения (углового перемещения за бесконечно малое время) к промежутку времени, за который это перемещение произошло. Если время движения бесконечно мало Δt →0 , то угловое перемещение ∆ ϕ→dϕ, значит, мгновенная угловая скорость – это

предел, к которому стремится средняя угловая скорость при ∆ t →0

ω=lim∆ϕ/∆t=dϕ/dt

Угловая скорость направлена вдоль оси, вокруг которой вращается тело, в сторону, определяемую правилом правого винта.

4. Угловое ускорение.

Вращение с постоянной угловой скоростью ω = const называется равномерным. Если угловая скорость ω ≠ сonst, то тело вращается с угловым ускорением. Среднее угловое ускорение.

Среднее угловое ускорение – это физическая величина, равная отношению вектора изменения угловой скорости к промежутку времени, за который это изменение произошло: ∆ε=∆ω/∆t.

Среднее угловое ускорение – это вектор, направление которого совпадает с направлением ∆ω

Мгновенное угловое ускорение.

Мгновенное угловое ускорение – это угловое ускорение вращающегося тела в данный момент времени. Мгновенное угловое ускорение – это физическая величина, равная отношению вектора элементарного изменения угловой скорости к промежутку времени, за который это изменение произошло. Если время движения бесконечно мало ∆ t →0 , то вектор изменения угловой скорости dω →Δω , значит, мгновенное угловое ускорение – это предел, к которому стремится среднее угловое ускорение при Δt →0 .

ε=lim∆ω/∆t=dω/dtТакимобразом, угловымускорениемназывается векторная величина, численно равная первой производной от угловой скорости по времени. Вектор углового ускоренияεнаправлен вдоль оси вращения в ту сторону, что иωпри ускоренном вращении и в противоположную сторону при замедленном вращении.

3. Инерциальные системы отсчета. Законы Ньютона.

Первый закон Ньютона: всякая материальная точка (тело) сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения до тех пор, пока воздействие со стороны других тел не заставит ее изменить это состояние. Стремление тела сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения называется инертностью. Поэтому первый закон Ньютона называют также законом инерции.    Механическое движение относительно, и его характер зависит от системы отсчета. Первый закон Ньютона выполняется не во всякой системе отсчета, а те системы, по отношению к которым он выполняется, называютсяинерциальными системами отсчета. Инерциальной системой отсчета является такая система отсчета, относительно которой материальная точка, свободная от внешних воздействий, либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно. Первый закон Ньютона утверждает существование инерциальных систем отсчета.      Опытным путем установлено, что инерциальной можно считать гелиоцентрическую (звездную) систему отсчета (начало координат находится в центре Солнца, а оси проведаны в направлении определенных звезд). Система отсчета, связанная с Землей, строго говоря, неинерциальна, однако эффекты, обусловленные ее неинерциальностью (Земля вращается вокруг собственной оси и вокруг Солнца), при решении многих задач пренебрежимо малы, и в этих случаях ее можно считать инерциальной.     Масса тела — физическая величина, являющаяся одной из основных характеристик материи, определяющая ее инерционные и гравитационные свойства. В настоящее время можно считать доказанным, что инертная и гравитационная массы равны друг другу (с точностью, не меньшей 10–12 их значения).    Под действием сил тела либо изменяют скорость движения, т. е. приобретают ускорения либо деформируются, т. е. изменяют свою форму и размеры . В каждый момент времени сила характеризуется числовым значением, направлением в пространстве и точкой приложения. Итак, сила — это векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел или полей, в результате которого тело приобретает ускорение или изменяет свою форму и размеры.

Второй закон Ньютона: ускорение, приобретаемое материальной точкой (телом), пропорционально вызывающей его силе, совпадает с нею по направлению и обратно пропорционально массе материальной точки (тела).

В СИ коэффициент пропорциональности k= 1. Тогда A=F/m или F=ma

Третий законом Ньютона: всякое действие материальных точек (тел) друг на друга носит характер взаимодействия; силы, с которыми действуют друг на друга материальные точки, всегда равны по модулю, противоположно направлены и действуют вдоль прямой, соединяющей эти точки:F12 = – F21  где F12 — сила, действующая на первую материальную точку со стороны второй; F21 — сила, действующая на вторую материальную точку со стороны первой. Эти силы приложены кразнымматериальным точкам (телам), всегда действуютпарамии являются силамиодной природы.