Программа по устному экзамену по физике

1. Нормальное и тангенциальное ускорение. Вычисление скорости и ускорения при движении материальной точки вдоль плоской кривой. 2. Первый закон Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчёта. 3. Описание состояния частицы в классической механике. Второй закон Ньютона как уравнение движения. Начальные условия. 4. Закон сохранения импульса. Третий закон Ньютона. 5. Центр масс. Закон движения центра масс. 6. Движение тела с переменной массой: уравнение Мещерского, реактивная сила, формула Циолковского. 7. Механическая работа. Кинетическая и потенциальная энергии. Закон сохранения механической энергии. Общефизический закон сохранения энергии. 8. Связь между кинетическими энергиями в различных системах отсчёта. Теорема Кёнига. 9. Неупругие столкновения нерелятивистских частиц. Порог реакции. 10. Диаграмма скоростей для упругого столкновения частицы с неподвижной частицей. Максимальный угол рассеяния. 11. Свободные гармонические колебания. Примеры гармонических осцилляторов. Фазовые траектории гармонического осциллятора. 12. Физический маятник. Период малых колебаний. Приведённая длина. 13. Осциллятор с вязким трением. Коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания, добротность осциллятора. Фазовые траектории осциллятора с затуханием. 14. Параметрическое возбуждение колебаний (качели). 15. Вынужденные колебания гармонического осциллятора по действием периодических толчков (фазовые траектории) 16. Вынужденные колебания осциллятора с затуханием по действием синусоидальной силы. Амплитудно-частотная характеристика осциллятора. Резонанс. 17. Момент импульса системы материальных точек (тела) относительно точки и относительно оси. Уравнение моментов. Закон сохранения момента импульса. 18. Закон всемирного тяготения. Консервативность гравитационного поля. Теорема Гаусса (без вывода) и примеры её применения. 19. Законы Кеплера. 20. Движение тел в поле центральных гравитационных сил. Интегралы (константы) движения. Связь момента импульса материальной точки с секториальной скоростью. 21. Связь длин полуосей орбиты с интегралами движения в центральном гравитационном поле. 22. Связь периодов обращения планет с длинами больших полуосей орбит. 23. Задача двух тел. Приведённая масса. 24. Критерии финитности и инфинитности движения в поле центральных гравитационных сил. Виды траекторий тела. Первая и вторая космические скорости. 25. Момент инерции тела относительно оси. Соотношение Гюйгенса—Штейнера. Примеры вычисления моментов инерции тел. 26. Понятие о тензоре инерции. Главные оси инерции. Эллипсоид инерции. 27. Уравнение плоского движения твёрдого тела. Качение. Скатывание с наклонной плоскости. 28. Регулярная прецессия гироскопа. 29. Относительное, переносное и кориолисово ускорения. Силы инерции. 30. Уравнение движения частицы в неинерциальной системе отсчёта. 31. Вес тела. Невесомость. 32. Отклонение траектории движения падающего тела от направления отвеса. 33. Упругие и пластические деформации. Модуль Юнга. Закон Гука. 34. Поперечные деформации, коэффициент Пуассона. Модуль всестороннего сжатия. Одностороннее сжатие. 35. Деформация сдвига, модуль сдвига. 36. Объёмная плотность энергии упругой деформации. 37. Скорость распространения продольных упругих возмущений в стержне. 38. Стационарное течение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли. Формула Торричелли. 39. Стационарное течение вязкой жидкости в трубе. Формула Пуазейля. 40. Ламинарное и турбулентное течение жидкости. Число Рейнольдса. Физический смысл числа Рейнольдса. 41. Эффект Магнуса. Подъёмная сила. 42. Уравнение движения релятивистской частицы. 43. Импульс и энергия и релятивистской частицы. Энергия покоя. Кинетическая энергия. 44. Пороговая энергия рождения частиц при неупругом столкновении релятивистских частиц. 45. Принцип относительности. Инварианты специальной теории относительности (интервал, инвариант энергии и импульса). 46. Преобразования Лоренца. Относительность понятия одновременности. Замедление времени. Сокращение длин. Сложение ско