Молекулярная физика и термодинамика
Вопросы к зачету по физике – 1(7) семестр
Факультет: МФиИ ОЗО Специальности: Математика, Информатика
Летняя сессия 2014-2015 уч. год
МЕХАНИКА
| 1. | Кинематика точки. Скорость. Системы отсчета. Координатный, векторный, естественный способы задания движения. Траектория, перемещение, путь, скорость при различных способах задания движения. |
| 2. | Ускорение. Частные случаи движения. Понятие ускорения. Ускорение при векторном, координатном, естественном способах. Прямолинейное равномерное и с постоянным ускорением движение. Движение с постоянным тангенциальным ускорением. |
| 3. | Кинематика абсолютно твердого тела. Понятие АТТ, степени свободы, поступательное движение, вращение вокруг неподвижной оси. Угол поворота. Угловые скорость и ускорение, движение с постоянным угловым ускорением. |
| 4. | Относительность движения. Общие понятия. Теорема сложения скоростей. Теорема сложения ускорений. Принцип относительности. Преобразования Галилея. |
| 5. | Основные законы динамики. Закон инерции. Понятие материальной точки. Понятие материального тела. Первый закон Ньютона (закон инерции). Инерциальные системы отсчета. Примеры ИСО. Понятие массы. Измерение массы. Единица массы. Сила. Измерение сил. Единица силы. |
| 6. | Основные законы динамики. Второй и третий законы Ньютона. Второй закон Ньютона. Две задачи динамики. Принцип независимости действия сил (принцип суперпозиции). Третий закон Ньютона (закон действия и противодействия). |
| 7. | Силы в природе и механике. Основные типы взаимодействий в природе. Гравитационные силы. Взвешивание Земли (опыт Кавендиша). Первая космическая скорость. Сила тяжести. Вес. Сила реакции опоры. Невесомость. |
| 8. | Силы трения и упругости. Силы трения: покоя, скольжения, качения. Вязкое трение. Природа сил трения. Деформации. Предел упругости. Одномерное растяжение и сжатие. Давление. Единицы измерения давления. Закон Гука. |
| 9. | Работа в механике. Силовой и энергетический подходы. Работа в механике. Единицы измерения работы. Консервативные, диссипативные и гироскопические силы. Работа конкретных сил: тяжести, гравитационной, упругости, трения, Лоренца. |
| 10. | Энергия в механике. Потенциальная энергия. Потенциальное поле. Примеры потенциальных энергий конкретных сил. Кинетическая энергия. Теорема об изменении кинетической энергии. Теорема об изменении полной механической энергии. Закон сохранения энергии. Вторая космическая скорость. Мощность и ее единицы измерения, КПД. |
| 11. | Динамика механической системы. Понятие механической системы. Теорема об изменении импульса. Закон сохранения импульса и его приближения. Теорема о движении центра масс. Понятие момента вектора. Теорема об изменении момента импульса. Закон сохранения момента импульса. Теорема об изменении кинетической энергии и полной механической энергии системы. Закон сохранения энергии системы. |
| 12. | Динамика абсолютно твердого тела (АТТ). Система материальных точек и твердое тело. Вращение АТТ вокруг оси. Момент инерции. Основное уравнение динамики вращения АТТ. Моменты инерции различных тел. Теорема Гюйгенса-Штейнера. Кинетическая энергия вращательного движения АТТ. |
| 13. | Неинерциальные системы отсчета (НИСО).Силы инерции. Основной закон динамики в НИСО. Поступательно и вращательно движущиеся НИСО. НИСО – Земля. Маятник Фуко. |
| 14. | Кинематика колебаний. Понятие о колебаниях, гармонические функции, Характеристики колебаний, комплексное представление колебаний, сложение колебаний одного и перпендикулярных направлений. |
| 15. | Динамика колебаний. Движение по действием упругих и квазиупругих сил. Уравнение колебательного движения. Пружинный, математический и физический маятники. Собственная частота колебаний. Кинетическая, потенциальная и полная энергия колеблющегося тела. |
| 16. | Динамика колебаний.Затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс. Ангармонический осциллятор. |
| 17. | Механические волны. Распространение колебаний в однородной упругой среде. Продольные и поперечные волны. Фазовая скорость волны. Уравнение плоской гармонической бегущей волны. |
| 18. | Элементы специальной теории относительности. Принцип относительности. Скорость света. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Длина и масса объектов. |
МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
| 19. | Первое начало термодинамики. Формулировка, равновесные и неравновесные процессы, обратимые и необратимые процессы, изобарный, изохорный процессы, смысл универсальной газовой постоянной, уравнение Майера. |
| 20. | Применение первого начала термодинамики. Изотермический и адиабатный процессы. |
| 21. | Второе начало термодинамики. Тепловые машины. Циклические процессы, устройство и принцип действия тепловых машин, цикл Карно, теоремы Карно, различные формулировки второго начала термодинамики, АТШТ Кельвина, неравенство Клаузиуса. |
| 22. | Энтропия. Третье начало термодинамики. Энтропия идеального газа, возрастание энтропии, энтропия и беспорядок. Теорема Нернста. |
| 23. | Молекулярно-кинетическая теория. МКТ - как основа термодинамики, модель идеального газа, молекулярно - кинетическое толкование давления, основное уравнение МКТ. Температура с точки зрения МКТ, Постоянная Больцмана. Уравнение Менделеева - Клапейрона как следствие МКТ, принцип Больцмана. Степени свободы, теплоемкости. |
| 24. | Статистические распределения. Понятие о распределении, функция распределения, физический и вероятностный подходы, Функции распределения по проекциям скоростей и по абсолютным скоростям. Характерные скорости. |
| 25. | Статистические распределения.Барометрическая формула. Распределение Больцмана. |
| 26. | Явления переноса. Столкновения, эффективное сечение, число столкновений, средняя длина свободного пробега. Диффузия, теплопроводность, вязкость. |
Разработчик:
доцент кафедры общей и теоретической физики ___________________Р.В.Романов
Зав. кафедрой общей и теоретической физики ___________________И.А.Клепинина