Закон сохранения импульса следует из однородности пространства, т.е. одинаковости свойств пространства во всех точках.
Кинематика
Движениематериальной точки определяется тремя скалярными уравнениям
или одним векторным уравнением
.
Cкорость – это производная радиус-вектора по времени:
.
Средним ускорением в промежутке времени Dt = t2– t1 называется вектор, равный отношению приращения скорости к промежутку времени Dt:
.
Вектор среднего ускорения совпадает по направлению с вектором приращения скорости.
Ускорение – это первая производная скорости по времени или вторая производная радиус-вектора по времени:
.
Тангенциальное ускорение характеризует быстроту изменения скорости по модулю, направлено по касательной к траектории и равно
аt = u¢.
Нормальное ускорение характеризует быстроту изменения скорости по направлению, направлено по нормали к траектории к центру ее кривизныи равно
.
Векторы 
и 
взаимно перпендикулярны. Модуль полного ускорения частицы
.
Вращательным движением абсолютно твердого теланазывается движение, при котором все его точки движутся по окружностям, центры которых лежат на одной прямой, называемой осью вращения.
Модуль угловой скорости определяется выражением
,
где Dj – угол, на который поворачивается тело за время Dt.
Угловая скорость численно равна первой производной угла поворота по времени. Угловая скорость – векторная величина. Она направлена вдоль оси вращения в сторону, определяемую правилом правого винта (буравчика).
Угловое ускорение – это первая производная угловой скорости по времени. 
Вектор 
направлен вдоль оси вращения в ту же сторону, что и 
при ускоренном вращении и в противоположную сторону при замедленном вращении.
Что называется материальной точкой?тело, собственными размерами которого в данных условиях можно пренебречь.
Что называется системой отсчета?совокупность неподвижных друг относительно друга тел, по отношению к которым рассматривается движение, и часов, отсчитывающих время
Траектория – линия, описываемая этой точкой в пространстве. В зависимости от формы траектории движение может быть прямолинейным или криволинейным.
Путь–длина участка траектории между начальным и конечным положениями материальной точки.
Что называется радиус-вектором?Радиус-вектор – вектор, проведенный из некоторой неподвижной точки выбранного тела отсчета в точку, в которой находится движущаяся частица.
Что называется скоростью движения материальной точки? Средняя скорость – отношение вектора перемещения к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло: V=∆r\∆t.
Что называется ускорением материальной точки?Ускорение – характеристика степени неравномерности движения. Определяет быстроту изменения скорости по модулю и направлению. Ускорение равно производной скорости по времени: a=dV\dt
Какое движение называется равномерным? Уравнения равномерного движения Простейшим видом механического движения является движение тела вдоль прямой линии с с постоянной по модулю и направлению скоростью. Такое движение называется равномерным. x(t) = x0 + υt.
Какое движение называется равнопеременным? Уравнения равнопеременного движения.Равнопеременным называется такое движение, при котором за любые одинаковые промежутки времени, скорость изменяется на одинаковую велечину.
В этом случае тангенциальное ускоение определяется по, формуле aт = ∆V\t
Что называется угловой скоростью? Как направлен вектор угловой скорости? Какова связь между угловой скоростью ω и линейной скоростью υ? Углова́я ско́рость — векторная величина, характеризующая скорость вращения тела. Вектор угловой скорости по величине равен углу поворота тела в единицу времени, а направлен по оси вращения согласно правилу буравчика, то есть, в ту сторону, в которую ввинчивался бы буравчик с правой резьбой, если бы вращался в ту же сторону. ω= dφ\dt
Что называется угловым ускорением? Как направлен вектор углового ускорения? Угловое ускорение – величина, характеризующая быстроту изменения угловой скорости: . β=dω\dt
Что характеризует нормальное ускорение?Нормальное ускорение характеризует быстроту изменения скорости по направлению: 
,где R – радиус кривизны траектории.
Что характеризует тангенциальное ускорение? Тангенциальное ускорение характеризует быстроту изменения скорости по модулю: .
Динамика
Импульс материальной точки – произведение массы материальной точки на ее скорость
.
Закон сохранения импульса: импульс замкнутой системы остается постоянным
.
Механика жидкостей
Преобразования Галилея
и 
позволяют перейти от координат и времени одной инерциальной системы отсчета к координатам и времени другой инерциальной системы.
Принцип относительности Галилея. Принцип относительности — фундаментальный физический принцип, согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения.
Сила инерции
,
где 
– ускорение неинерциальной системы относительно инерциальной системы.
Сила инерции возникает в неинерциальных системах отсчета за счет ускоренного движения системы. Введение сил инерции позволяет описывать движение тел и в инерциальных и в неинерциальных системах отсчета одинаковыми уравнениями.
В основе специальной теории относительности лежат два постулата Эйнштейна: 1) принцип относительности Эйнштейна – все законы природы имеют одинаковый вид во всех инерциальных системах отсчета; 2) принцип постоянства скорости света – скорость света в вакууме не зависит от движения источника света и одинакова во всех инерциальных системах отсчета. Скорость света в вакууме является предельной. Существование предельной скорости приводит к тому, что время в разных инерциальных системах отсчета течет неодинаково.
Рассмотрим две инерциальные системы отсчета K (x, y, z) и K¢ (x¢, y¢, z¢). Система отсчета K неподвижна. Система отсчета K¢ движется относительно K с постоянной скоростью 
. Обозначим 
.
Преобразования Лоренца
и 
позволяют перейти от координат и времени одной инерциальной системы отсчета к координатам и времени другой инерциальной системы. При u0 << с ( 
<<1) преобразования Лоренца переходят в преобразования Галилея.
Следствия из преобразований Лоренца:
1) относительность одновременности. События, одновременные в одной системе отсчета, неодновременны в другой.
2) длина тел в разных системах отсчета.
Длина стержня l, измеренная в системе отсчета, относительно которой он движется, меньше длины l0, измеренной в системе отсчета, относительно которой он покоится. Линейные размеры тела сокращаются в направлении движения тем больше, чем больше скорость движения тела.
3) промежуток времени между событиями.
Релятивистский закон сложения скоростей
Энергия покоя
E = m0c2 .
Релятивистское выражение для кинетической энергии частицы
Ek =E – E0.
Какие инварианты существуют в специальной теории относительности?Эйнштейн принял свой второй постулат –
постулат постоянства или инвариантности скорости света, в соответствии с
которым скорость света не зависит ни от движения источника света, ни от
движения наблюдателя, измеряющего эту скорость, и в пустоте всегда равна С=299
792 458 м/c.
Интервал между событиями в релятивистской механике.Интервал между событиями остаётся неизменным при переходе от одной инерциальной системы отсчёта к другой, т. е. инвариантен относительно Лоренца преобразований (в то время как величины Dr и Dt зависят от выбора системы отсчёта). Если s2AB >0, то интервал называется времениподобным; в этом случае существует система отсчёта, в которой события происходят в одной пространственной точке (Dr = 0) и sab = cDt, т. е. интервал равен промежутку времени между событиями в этой системе, умноженному на скорость света.
Релятивистское сокращение длины.Показаны синхронность изменению скорости движения и непрерывное самоподдерживание без действия каких-либо сил релятивистского сокращения длины тела. Такое инерциальное изобарное самосжатие вещества сопровождается распространением изменений напряженностей поля сил инерции совместно с фронтом собственного времени тела. Рассмотрен механизм наполнения тела кинетической энергией. Обосновано распространение фазовых волн возмущения гравитационного поля со сверхсветовой скоростью.
Релятивистское замедление времени.Релятиви́стское замедле́ние вре́мени — физический эффект специальной теории относительности, заключающийся в том, что с точки зрения наблюдателя, все физические процессы в движущейся относительно него системе отсчёта проходят медленнее.Данный эффект проявляется, например, при наблюдении короткоживущих элементарных частиц, образующихся в верхних слоях атмосферы и успевающих благодаря ему достичь поверхности Земли.
Взаимосвязь массы и энергии. E=mc²
По какой формуле можно вычислить релятивистский импульс материальной точки? P=mv
Релятивистское выражение для кинетической энергии 
Что называется давлением?Давле́ние в физике — отношение силы, нормальной к поверхности взаимодействия между телами, к площади этой поверхности или в виде формулы: P = F/S.
Закон Паскаля."Давление, производимое на жидкость (или газ), передаётся без изменения в каждую точку объёма этой жидкости (или газа)".
Закон Архимеда.На тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила (называемая силой Архимеда) Fa=-ρgV
Дайте определение идеальной жидкости. Идеальная жидкость — в гидродинамике — воображаемая (идеализированная) жидкость, в которой, в отличие от реальной жидкости, отсутствуют вязкость и теплопроводность. В идеальной жидкости отсутствует внутреннее трение, то есть, нет касательных напряжений между двумя соседними слоями.
Гидростатическое давление.Гидростатическое давление - давление столба воды над условным уровнем. Измеряется высотой столба воды в единицах длины или в атмосферах.
Уравнение неразрывности. Уравнение неразрывности является математическим описанием закона сохранения материи для струйки идеального сжимаемого газа. dp\dt +div(ρv)=0
Что называют линиями тока, трубкой тока?Дифференциальные уравнения Линии тока имеют вид:dx/p1 = dy/p2 = dz/p3, где p1, p2, p3 — координаты вектора поля, а х, у, z — координаты точки.Трубка тока в гидромеханике, трубка, составленная из линий тока, проходящих через точки небольшого замкнутого контура внутри движущейся жидкости
Уравнение Бернулли.Закон Бернулли является следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:ρv2/2 + ρgH + P = const ρgh + P0 = ρv2/2 + P0,
В чем состоит отличие ламинарного течения от турбулентного?Ламинарное течение (от лат. lamina — пластинка), упорядоченное течение жидкости или газа, при котором жидкость (газ) перемещается как бы слоями, параллельными направлению течения.Форма течения жидкости или газа, при которой их элементы совершают неупорядоченные, неустановившиеся движения по сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию между слоями движущихся жидкости или газа
Физический смысл числа Рейнольдса.бычно принимается что переход от ламинарного течения к турбулентному происходит при достижении критического числа Рейнольдса (Re).
Формула Стокса. 
Физический смысл коэффициента вязкости. От чего зависит коэффициент вязкости жидкостей и газов?Физический смысл коэффициента вязкости : Если положить градиент скорости = 1 и = 1, то , т.е. коэффициент динамической вязкости численно равен силе внутреннего трения, действующей на единицу площади соприкосновения слоев при градиенте скорости, равном единице. Из уравнения (1) следует, что коэффициент вязкости в единицах СИ измеряется в Паскаль - секундах (1 Па·с = 1 Н· с / м2).
Волны
Отличительная черта колебаний – периодичность (повторяемость). Основные типы колебаний:
· Свободные (затухающие и незатухающие)
· Вынужденные (под действием вынуждающей периодической силы)
· Автоколебания
Колебания называются гармоническими, если происходят по закону sin или cos:
.
Условия возникновения гармонических колебаний:
· Действие возвращающей силы, упругой или квазиупругой.
· Трение мало.
Основные характеристики колебаний:
· Амплитуда – максимальное отклонение от положения равновесия.
· Частота – количество колебаний за единицу времени.
· Круговая (циклическая) частота – 
.
· Период – время, за которое совершается одно полное колебание
.
Пружинный маятник – это груз массой m, подвешенный на абсолютно упругой пружине и совершающий колебания под действием упругой силы. Возвращающая упругая сила сообщает ускорение 
,
,или
Введем обозначение
,тогда уравнение примет вид:
.
Это – дифференциальное уравнение собственных гармонических колебаний.
Решением такого дифференциального уравнения является функция
,
где А и j0 зависят от начальных условий.
Для пружинного маятника циклическая частота 
, период колебаний
.
Скорость и ускорениепри колебательном процессе:
, 
.
, 
.
В реальной колебательной системе есть силы сопротивления:
.
Дифференциальное уравнение затухающих колебаний:
,
,
, 
,
где b – коэффициент затухания.
,
.
Установившиеся вынужденные колебания - это гармонические колебания с частотой, равной частоте вынуждающей силы.
.
Резонанс– это явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при приближении частоты вынуждающей силы к резонансной частоте.
Волна – процесс распространения в пространстве возмущения состояния вещества или поля. Длина волны – расстояние между двумя ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе. Длина волны связана со скоростью распространения:
.
Уравнение волны – это зависимость смещения колеблющейся частицы от координаты и времени. Уравнение бегущей волны
.
Предположим, что две плоские волны распространяются навстречу друг другу вдоль оси х в среде без затухания, причем обе волны характеризуются одинаковыми амплитудами и частотами. Кроме того, начало координат выберем в точке, в которой обе волны имеют одинаковую фазу, а отсчет времени начнем с момента, когда фазы обеих волн равны нулю. Тогда соответственно уравнения волны, распространяющейся вдоль положительного направления оси х, и волны,
распространяющейся ей навстречу, будут иметь вид
МКТ.
Основные положения МКТ 1. Все вещества состоят из мельчайших частиц (молекул и атомов). Молекулы разделены промежутками.2. Молекулы находятся в беспрерывном хаотическом движении.3. Между молекулами существуют силы взаимодействия (притяжение и отталкивание).
Средняя кинетическая энергия молекул идеального газа. W=mv²/2=3/2кт
Молекулярно-кинетический смысл температуры. Таким образом, оказывается, что средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул идеального газа прямо пропорциональна его абсолютной температуре и является мерой интенсивности теплового движения молекул при заданной температуре
Основное уравнение МКТ Ek=3\2RT; P=2/3n<E0>
Модель идеального газа.Идеа́льный газ — математическая модель газа, в которой предполагается, что потенциальной энергией взаимодействия молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией. Между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги, а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями.
Закон Авогадро. Закон Авога́дро — одно из важных основных положений химии, гласящее, что «в одинаковых объёмах различных паров и газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) находится одинаковое число частиц».
Закон Дальтона.Давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений.При постоянной температуре растворимость в данной жидкости каждого из компонентов газовой смеси, находящейся над жидкостью, пропорциональна их парциальному давлению.
Распределение Максвелла.Распределение Ма́ксвелла — распределение вероятности, встречающееся в физике и химии. Средняя квадратичная скорость
где ui – скорость i–той молекулы, N – число молекул.
Из этих уравнений следует
В состоянии термодинамического равновесия в газе устанавливается некоторое стационарное равновесное состояние, когда число молекул в заданном интервале скоростей сохраняется постоянным. Функция распределения молекул по скоростям
,
где dN– число молекул, скорости которых заключены в интервале du (от u до u+ du), N– общее число молекул.
Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям
.
Распределение Больцмана для частиц во внешнем потенциальном поле
,
где n – концентрация частиц в точках поля, где потенциальная энергия частицы равна Ep, n0– концентрация частиц в точках поля, где Ep=0.
Закон Видемана-Франца
Правило Киргхрофа
для постоянных напряжений
;
- полная мощность
Магнитное поле
Вектор магнитной индукции численно равен отношению максимального механического момента, действующего на контур с током, к его магнитному моменту:
,
- магнитный момент.
Графически магнитное поле изображаетсяс помощью силовых линий: касательная в каждой точке силовой линии совпадает с направлением вектора магнитной индукции. Силовые линии магнитного поля являются замкнутыми и направлены от северного полюса к южному. Силовые линии прямолинейного проводника с током– концентрические окружности с центром на оси, совпадающей с проводником. Направление силовой линии связано с направлением тока в проводнике правилом правого винта (буравчика).
Закон Био-Савара-Лапласа:
.
Индукция магнитного поля прямолинейного бесконечно длинного проводника с током в точке, расположенной на расстоянии R от него:
.
Для индукции магнитного поля в центре кругового витка:
.
На элемент тока в магнитном поле действует сила Ампера:
.
Сила, действующая на прямолинейный проводник в однородном магнитном поле:
Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции магнитного поля:
.
На движущийся заряд в магнитном поле действует сила Лоренца:
или в скалярном виде
Элементарный поток магнитной индукции через площадь определяется по формуле:
,
а поток вектора магнитной индукции через некоторую поверхность:
.
В случае плоского контура, находящегося в однородном магнитном поле, магнитный поток равен:
Теорема Гаусса для магнитного поля в интегральной форме: поток вектора магнитной индукции через произвольную замкнутую поверхность равен нулю.
Магнитное поле в веществе
Магнетики – тела, обладающие магнитными свойствами. Все материальные тела в той или иной степени обладают магнитными свойствами, поэтому термин «магнетики» имеет отношение ко всем тела без исключения. Магнитными свойствами обладают не только макроскопические тела, но и отдельные молекулы, атомы, атомные ядра. Магнитные свойства вещества зависят от структуры их атомов и атомных ядер, а также характера взаимодействия между ними. Характеристикой магнитных свойств вещества является магнитная проницаемость.
,
,
.
Магнитная проницаемость показывает, во сколько раз индукция магнитного поля в веществе больше, чем в вакууме. Кроме магнитной проницаемости магнитные свойства характеризует магнитная восприимчивость.
,
,
.
В зависимости от значения магнитной проницаемости все вещества делятся на 3 типа магнетиков:
 |  | диамагнетики |  |
 |  | парамагнетики |  |
 |  | ферромагнетики |  |
Гипотеза Ампера: в любом теле существуют микроскопические токи, обусловленные движением электронов в атомах и молекулах. Движение электронов по орбите эквивалентно круговому току:
, 
.
.
- орбитальный магнитный момент электрона.
Кроме того, электрон обладает собственным механическим моментом, которому соответствует собственный магнитный момент
.
При наложении внешнего магнитного поля происходит упорядочение направлений магнитных моментов отдельных атомов, в результате чего макроскопический объем приобретает определенный суммарный магнитный момент. Намагниченность – векторная величина, равная суммарному магнитному моменту атомов единицы объема вещества:
.
Количество ориентированных в пространстве молекул магнетика, а также степень их ориентированности относительно поля ~Н, поэтому
.
Природа диа- и парамагнетизма.
| Тип магнетика |  | |
| Диамагнетик | Магнитные моменты молекул равны нулю  (вследствие конфигурации) | |
| Парамагнетик | Магнитные моменты молекул отличны от нуля  |
Диамагнетизм присущ всем без исключения веществам, включая парамагнетики, но в парамагнетиках его превышает эффект, обусловленный ориентацией магнитных моментов отдельных молекул.
· Диамагнитный эффект не зависит от температуры.
· Парамагнитный эффект зависит от температуры, т.к. тепловое движение атомов и молекул разрушает ориентацию их магнитных моментов во внешнем магнитном поле.
Кинематика
Движениематериальной точки определяется тремя скалярными уравнениям
или одним векторным уравнением
.
Cкорость – это производная радиус-вектора по времени:
.
Средним ускорением в промежутке времени Dt = t2– t1 называется вектор, равный отношению приращения скорости к промежутку времени Dt:
.
Вектор среднего ускорения совпадает по направлению с вектором приращения скорости.
Ускорение – это первая производная скорости по времени или вторая производная радиус-вектора по времени:
.
Тангенциальное ускорение характеризует быстроту изменения скорости по модулю, направлено по касательной к траектории и равно
аt = u¢.
Нормальное ускорение характеризует быстроту изменения скорости по направлению, направлено по нормали к траектории к центру ее кривизныи равно
.
Векторы и взаимно перпендикулярны. Модуль полного ускорения частицы
.
Вращательным движением абсолютно твердого теланазывается движение, при котором все его точки движутся по окружностям, центры которых лежат на одной прямой, называемой осью вращения.
Модуль угловой скорости определяется выражением
,
где Dj – угол, на который поворачивается тело за время Dt.
Угловая скорость численно равна первой производной угла поворота по времени. Угловая скорость – векторная величина. Она направлена вдоль оси вращения в сторону, определяемую правилом правого винта (буравчика).
Угловое ускорение – это первая производная угловой скорости по времени.
Вектор направлен вдоль оси вращения в ту же сторону, что и при ускоренном вращении и в противоположную сторону при замедленном вращении.
Что называется материальной точкой?тело, собственными размерами которого в данных условиях можно пренебречь.
Что называется системой отсчета?совокупность неподвижных друг относительно друга тел, по отношению к которым рассматривается движение, и часов, отсчитывающих время
Траектория – линия, описываемая этой точкой в пространстве. В зависимости от формы траектории движение может быть прямолинейным или криволинейным.
Путь–длина участка траектории между начальным и конечным положениями материальной точки.
Что называется радиус-вектором?Радиус-вектор – вектор, проведенный из некоторой неподвижной точки выбранного тела отсчета в точку, в которой находится движущаяся частица.
Что называется скоростью движения материальной точки? Средняя скорость – отношение вектора перемещения к промежутку времени, в течение которого это перемещение произошло: V=∆r\∆t.
Что называется ускорением материальной точки?Ускорение – характеристика степени неравномерности движения. Определяет быстроту изменения скорости по модулю и направлению. Ускорение равно производной скорости по времени: a=dV\dt
Какое движение называется равномерным? Уравнения равномерного движения Простейшим видом механического движения является движение тела вдоль прямой линии с с постоянной по модулю и направлению скоростью. Такое движение называется равномерным. x(t) = x0 + υt.
Какое движение называется равнопеременным? Уравнения равнопеременного движения.Равнопеременным называется такое движение, при котором за любые одинаковые промежутки времени, скорость изменяется на одинаковую велечину.
В этом случае тангенциальное ускоение определяется по, формуле aт = ∆V\t
Что называется угловой скоростью? Как направлен вектор угловой скорости? Какова связь между угловой скоростью ω и линейной скоростью υ? Углова́я ско́рость — векторная величина, характеризующая скорость вращения тела. Вектор угловой скорости по величине равен углу поворота тела в единицу времени, а направлен по оси вращения согласно правилу буравчика, то есть, в ту сторону, в которую ввинчивался бы буравчик с правой резьбой, если бы вращался в ту же сторону. ω= dφ\dt
Что называется угловым ускорением? Как направлен вектор углового ускорения? Угловое ускорение – величина, характеризующая быстроту изменения угловой скорости: . β=dω\dt
Что характеризует нормальное ускорение?Нормальное ускорение характеризует быстроту изменения скорости по направлению: ,где R – радиус кривизны траектории.
Что характеризует тангенциальное ускорение? Тангенциальное ускорение характеризует быстроту изменения скорости по модулю: .
Динамика
Импульс материальной точки – произведение массы материальной точки на ее скорость
.
Закон сохранения импульса: импульс замкнутой системы остается постоянным
.
Закон сохранения импульса следует из однородности пространства, т.е. одинаковости свойств пространства во всех точках.
Энергияявляется универсальной количественной мерой различных форм движения и взаимодействия.
Величина
называется кинетической энергией частицы. Кинетическая энергия определяется массами и скоростями рассматриваемых тел и зависит от выбора системы отсчета.