Х семестровый курс, факультеты: И и У, ИН и ВТ, С и А, Т и Д.
1. Вопросы к экзамену
(1 курс, 1 семестр), (1 курс, 2 семестр)
Физические основы механики
1. Физические величины, их измерение и оценка погрешностей. Системы единиц физических величин.
2. Понятия состояния в классической механике. Пространственно-временные отношения. Системы отсчета и описание движений.
3. Кинематика поступательного движения. Элементы кинематики материальной точки: перемещение, скорость и ускорение. Их физический смысл.
4. Вращательное движение. Элементы кинематики материальной точки и тела, совершающих вращательное движение: угол поворота, угловые скорость и ускорение, их связь с линейными скоростью и ускорением.
5. Основные кинематические характеристики криволинейного движения: скорость и ускорение. Нормальное и тангенциальное ускорение.
6. Инерциальные системы отсчета и первый закон Ньютона. Второй закон Ньютона. Масса, импульс, сила. Их физический смысл.
7. Основные понятия и определения динамики. Законы Ньютона. Динамика материальной точки. Современная трактовка законов Ньютона.
8. Уравнение движения материальной точки. Третий закон Ньютона и закон сохранения импульса.
9. Динамика вращательного движения материальной точки и твердого тела относительно неподвижной оси вращения: момент силы, момент импульса, момент инерции. Их физический смысл. Условие равновесия.
10. Момент инерции материальной точки и твёрдого тела относительно неподвижной оси вращения. Его физический смысл. Теорема Штейнера и её применение.
11. Основное уравнение динамики вращательного движения материальной точки и твердого тела относительно неподвижной оси вращения и его применение.
12. Модель гармонического осциллятора. Гармонические колебательные движения и их характеристики: смещение, амплитуда, период, частота, фаза, скорость и ускорение. Их физический смысл.
13. Методы сложения гармонических колебаний. Векторные диаграммы. Сложение гармонических колебаний одного направления с близкими частотами. Биения.
14. Методы сложения гармонических колебаний. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.
15. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение. Физический и математический маятники как примеры гармонических осцилляторов. Определение их периодов и частот.
16. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний и его решение. Пружинный маятник как примеры гармонических осцилляторов. Определение егох периода и частоты.
17. Свободные колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение. Характеристики затухающих колебаний: коэффициент затухания, декремент, логарифмический декремент затухания.
18. Вынужденные колебания гармонического осциллятора под действием синусоидальной силы. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний и его решение. Резонанс.
19. Волновые движения. Плоская гармоническая волна. Длина волны, волновое число, фазовая скорость. Уравнение бегущей волны.
20. Волновой вектор, фазовая скорость, длина волны. Упругие волны в газах, жидкостях.
21. Сила, работа и потенциальная энергия. Консервативные и неконсервативные силы. Единицы измерения. Работа и кинетическая энергия.
22. Кинетическая и потенциальная энергия системы тел. Полная энергия. Консервативные силы. Закон сохранения энергии в механике.
23. Потенциальная энергия тела, находящегося в поле тяготения другого тела.
24. Энергия системы, совершающей вращательное движение. Энергия системы, совершающей колебательное движение.
25. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.
26. Закон сохранения момента импульса и его применение.
27. Применение законов сохранения импульса и энергии к упругому и неупругому взаимодействиям.
28. Принцип относительности и преобразования Галилея. Классический закон сложения скоростей. Инерциальные системы отсчёта.
29. Постулаты специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна. Относительность одновременности и преобразования Лоренца.
30. Релятивистский импульс. Взаимосвязь массы и энергии в СТО. СТО и ядерная энергетика.
