МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ЧЕЛЯБИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра общей и прикладной физики

Методические указания по физике для студентов – заочников, обучающихся по направлению «Прикладная математика» (раздел «Механика»)

Преподаватель: к.ф.-м. наук, доцент Еретнова О.В.

ЧЕЛЯБИНСК 2009г.

Содержание

Введение 4

Кинематика 5

Динамика материальной точки 13

Закон сохранения импульса 17

Механическая работа и энергия 20

Моменты. Динамика твердого тела 26

Колебания 33

Литература 42

Введение

Механика является первым разделом, который изучается в курсе общей физики. Но законы механики используются во всех других разделах физики. Поэтому от того, как будет понята механика, зависит успех дальнейшего понимания физики. Единого способа решения задач по физике не существует, но можно выделить некоторые общие правила, которыми следует руководствоваться.

1. Прежде всего, внимательно прочитайте задачу и хорошо вникните в ее условие. Установите, что приведены все данные, необходимые для решения задачи. Недостающие данные можно найти в справочниках.

2. Если позволяет характер задачи, обязательно сделайте рисунок или график, поясняющий ее сущность. Это облегчает как поиск решения, так и само решение.

3. Задачу следует сначала решить в общем виде (т.е. в буквенных обозначениях), чтобы искомая величина была выражении через данные задачи. Во-первых, это позволит установить, как искомая величина зависит от заданных величин. Во-вторых, решение в общем виде позволит проверить размерность полученной величины. Неверная размерность есть явный признак ошибочного решения. В-третьих, это дает возможность исследовать поведение решения в предельных частных случаях.

4. Получив численный ответ, оцените его правдоподобность. Такая оценка может обнаружить ошибочность полученного решения.

Не следует отчаиваться, если некоторые задачи не решаются сразу. Достоверно установлено, что процесс научного творчества протекает по следующей схеме: сначала идет подготовительная стадия, в ходе которой исследователь ищет решение проблемы. Если решение не удается найти, наступает вторая стадия – стадия инкубации. Ученый занимается другими вопросами, однако в подсознании происходит скрытая работа мысли, которая часто приводит в конечном итоге к третьей стадии – внезапному озарению и получению искомого решения. Но стадия инкубации не возникает сама собой. Для того чтобы пустить в ход бессознательное мышление, необходима интенсивная работа в ходе подготовительной стадии. Решение задач - это тоже вид творчества и подчиняется тем же закономерностям. Из сказанного следует, что не следует откладывать решение задач на последний день, в этом случае наиболее сложные и интересные задачи могут остаться нерешенными.

Каждый студент должен решить 10 задач, чтобы получить зачет по механике: по 2 задачи на «Кинематику», «Работу и энергию», «Моменты» и «Колебания» и по 1 задаче на «Динамику» и «Закон сохранения импульса». Номер варианта студент определяет по последней цифре своего номера в списке группы. Например, если в списке группы у студента номер 13, значит, его вариант – 3. Задачи, соответствующие этому варианту определяются аналогично. Т.е. третьему варианту будут соответствовать задачи 1.3, 1.13, 2.3, 3.3, 4.3, 4.13, 5.3, 5.13, 6.3, 6.13. Всего предусмотрено 10 различных вариантов задач. Желаю успеха!

1. К И Н Е М А Т И К А