Сборник лабораторных работ.

ОЗЕРСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(филиал)

Московского инженерно-физического института

КАФЕДРА физики

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

Занятий по дисциплине физикА (раздел – Механика)

на осенний семестр 2012/2013 учебного года

для группы1ХТ-12Д

Лекции	- 28 часов
Практические занятия	- 26 часов
Лабораторные работы	- 18 часов
Форма отчетности:	- экзамен

Преподаватель Н.В. Леонтьева

Зав. кафедрой доцент С.Г. Лисицын

2012 г.

ЛЕКЦИИ

Лекция 1

Материальная точка. Описание движения материальной точки. Система отсчета. Траектория. Радиус-вектор точки. Перемещение. Средняя скорость. Мгновенная скорость. Проекция скорости на координатные оси. Модуль скорости. Путь, проходимый точкой при неравномерном движении. Ускорение материальной точки. Нормальное и тангенциальное ускорение.

Лекция 2

Кинематика вращательного движения. Угловые скорость и ускорение. Векторное произведение. Связь между линейной и угловой скоростями и ускорениями. Относительность движения. Правило сложения скоростей. Принцип относительности Галилея. Инерциальные системы отсчета. Импульс точки и системы. Закон сохранения импульса.

Лекция 3

Сила. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Центр инерции системы частиц. Теорема о движении центра инерции. Работа. Кинетическая энергия. Ц-система. Внутренняя энергия системы частиц. Теорема Кёнига.

Лекция 4

Поле. Потенциальные силы. Потенциальная энергия. Связь между силой и потенциальной энергией. Критерий устойчивости равновесия материальной точки. Закон сохранения энергии. Границы движения частицы в потенциальном поле. Непотенциальные силы. Теорема об изменении полной энергии.

Лекция 5

Момент импульса. Момент силы. Связь между ними. Закон сохранения момента импульса. Преобразование моментов при изменении начала отсчета. Движение в центральном поле. Закон всемирного тяготения. Потенциальная энергия в поле тяготения. Законы Кеплера. 1-я и 2-я космические скорости.

Лекция 6

Движение твердого тела. Разложение плоского движения твердого тела на поступательное и вращательное. Мгновенная ось вращения. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела. Момент инерции. Моменты инерции простейших тел. Теорема Штейнера.

Лекция 7

Момент импульса твердого тела. Главные оси инерции. Уравнение движения вращающегося тела. Уравнения динамики произвольного движения твердого тела. Гироскопы.

Лекция 8

Равнодействующая сила. Точка приложения равнодействующей. Пара сил. Центр тяжести тела. Уравнения равновесия твердого тела.

Лекция 9

Движение в неинерциальных системах отсчета. Силы инерции. Их эквивалентность силам тяготения. Силы инерции во вращающейся системе отсчета.

Лекция 10

Колебания. Гармонические колебания. Уравнение гармонических колебаний. Упругий маятник. Амплитуда, фаза и частота колебаний. Математический и физический маятники. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.

Лекция 11

Затухающие колебания. Уравнение затухающих колебаний. Декремент затухания. Добротность. Апериодическое движение. Вынужденные колебания. Уравнение вынужденных колебаний. Резонанс. Движение вблизи резонанса. Биения.

Лекция 12

Основы специальной теории относительности. Принцип относительности Эйнштейна. Интервал. Инвариантность интервала. Преобразования Лоренца. Изменение длин и промежутков времени в СТО. Правило сложения скоростей в СТО.

Лекция 13

Энергия и импульс в СТО. Частицы с нулевой массой. Столкновения релятивистских частиц. Основные представления общей теории относительности.

Лекция 14

Однородность и изотропность пространства-времени и законы сохранения в механике.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

Занятие 1. Кинематика материальной точки и вращательного движения.

Занятие 2. Динамика точки.

Занятие 3. Закон сохранения импульса.

Занятие 4. Работа. Мощность. Кинетическая энергия.

Занятие 5. Движение в потенциальном поле. Закон сохранения энергии. Столкновения частиц.

Занятие 6. Контрольная работа.

Занятие 7. Момент импульса точки и момент силы. Закон сохранения момента импульса. Движение в центральном поле.

Занятие 8. Вращение твердого тела.

Занятие 9. Сложное движение твердого тела.

Занятие 10. Силы инерции.

Занятие 11. Контрольная работа.

Занятие 12. Гармонические колебания. Физический маятник. Энергия колебаний.

Занятие 13. Кинематика СТО. Энергия и импульс в СТО.

В течение семестра студенты выполняют домашнее задание объемом 35 – 40 задач, которое выдается на первой неделе и сдается по частям в течение семестра. Ориентировочные сроки сдачи 5-я, 11-я и 16-я недели.

ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ.

Каждый студент должен выполнить в течение семестра по индивидуальному графику 4 лабораторные работы из следующего перечня:

1. Определение плотности твердых тел и жидкостей.

2. Измерение ускорения свободного падения.

3. Центральный удар шаров.

4. Определение скорости полета пули при помощи баллистического маятника.

5. Измерение моментов инерции с помощью маятника Максвелла.

6. Измерение момента инерции с помощью маятника Обербека.

7. Измерение коэффициента трения качения методом колебаний.

8. Определение момента инерции и проверка теоремы Штейнера.

9. Определение момента инерции маховика методом колебаний.

10. Определение ускорения силы тяжести математическим маятником.