I. Физические основы механики
Элементы кинематики материальной точки. Скорость. Равномерное прямолинейное движение. Ускорение. Равноускоренное движение. Графики движения. Переменное движение и его интегральное выражение. Свободное падение тел. Ускорение свободного падения. Движение тел, брошенных вертикально вверх. Движение тел, брошенных горизонтально. Движение тел, брошенных под углом к горизонту. Равномерное и неравномерное движение по окружности. Связь между линейкой и угловой скоростями, период обращения. Угловое ускорение. Нормальное, тангенциальное и полное ускорения. Связь между линейными и угловыми величинами.
Законы Ньютона. Преобразование координат Галилея. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Классический закон сложения скоростей. Работа силы (постоянной и переменной). Энергия как всеобщая мера движения и взаимодействия. Механическая энергия и ее компоненты. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Закон сохранения механической энергии. Виды и категории сил в природе. Виды сил в механике: сила упругости, сила трения, сила тяготения. Законы, определяющие величины этих сил. Энергия упруго деформированного тела. Космические скорости. Абсолютно упругий и абсолютно неупругий центральные удары.
Динамика вращательного движения абсолютно твердого тела. Момент силы относительно оси. Момент инерции материальной точки и момент инерции тела относительно оси. Теорема Штейнера. Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси. Момент импульса тела. Закон сохранения момента импульса. Кинетическая энергия вращающего тела.
Механика жидкости и газов. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Сила внутреннего трения в жидкости. Вязкость жидкости. Уравнение Ньютона. Формулы Пуазейля, Стокса. Закон Архимеда. Ламинарное и турбулентное течения. Число Рейнольдса. Состояние жидкости. Характер связи воды в пищевых продуктах и методы его контроля. Исследования реологических свойств сырья и пищевых продуктов.
Введение в специальную теорию относительности
Постулаты специальной теории относительности. Опыты Майкельсона. Преобразование Лоренца. Релятивистский закон сложения скоростей. Понятие одновременности. Промежуток времени между двумя событиями. Парадокс двойников. Длина отрезка в теории относительности. Релятивистские масса и импульс частицы. Масса покоя. Энергия покоя. Энергия подвижной частицы. Границы применения классической теории Ньютона. Общая теория относительности. Потенциал гравитационного поля. Искривление пространства и времени в зависимости от структуры гравитационного поля. Элементы геометрии Евклида и геометрии Лобачевского. Выводы общей теории относительности. Экспериментальное подтверждение общей теории относительности.
Основы молекулярной физики и ьтермодинамики
Статистический и термодинамический метод исследования. Основные положения молекулярно-кинетической теории газов. Уравнение Менделеева-Клапейрона. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеальных газов и его сравнение с уравнением Менделеева-Клапейрона. Средняя кинетическая энергия молекул. Молекулярно-кинетическое толкование абсолютной температуры. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. Средняя квадратичная скорость молекул газа. Закон Больцмана распределения частичек во внешнем потенциальном поле. Барометрическая формула. Число степеней свободы молекул. Термодинамический метод исследования. Термодинамическая система и ее параметры. Количество теплоты.
Первый закон термодинамики. Работа газа при изменении его объема. Внутренняя энергия газа. Удельная теплоемкость вещества. Теплоемкость газа. Теплоемкость при постоянном объеме и постоянном давлении, их выражение через число степеней свободы. Уравнение Майера. Показатель адиабаты, как функция числа степеней свободы. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам: уравнение изотермического, изобарного, изохорного и адиабатического процессов и их графическое изображение. Работа и внутренняя энергия при изопроцессах.
Обратимые и необратимые процессы: круговые процессы, циклы. Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Второй закон термодинамики. Энтропия. Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Фазовые переходы первого и второго рода. Теплота при фазовых переходах. Явления переноса в термодинамически неуравновешенных системах: теплопроводность, внутреннее трение, диффузия. Уравнения Фурье, Ньютона, Фика.
Особенности жидкого состояния вещества. Теория структуры жидкости. ближний порядок. Поверхностное натяжение жидкости. Смачивание. Капиллярные явления. Молекулярно-термодинамический метод исследования сырья и материалов.
Электростатика
Электрический заряд. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Напряженность поля точечного заряда. Линии напряженности. Теорема Остроградского-Гаусса и ее применение к расчетам напряженности электрических полей. Напряжённость поля бесконечно заряженной плоскости. Напряженность поля плоского конденсатора.
Работа сил электростатического поля при перемещении электрического заряда. Потенциал. Эквипотенциальные поверхности. Градиент потенциала. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Электрическая емкость. Конденсаторы и их применение. Емкость плоского и сферического конденсатора. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов. Энергия электрического поля. Объемная плотность энергии.