Требования к освоению курса

Физика

Семестр 1. Раздел «Механика»

 

Требования к освоению курса

 

Студент должен знать определения и смысл следующих понятий и физических величин:

 

Кинематика

 

§ Физика, механика, кинематика, динамика, статика

§ Механическое движение, поступательное движение, вращательное движение

§ Физическая модель, материальная точка, абсолютно твердое тело, абсолютно упругое тело, абсолютно неупругое тело

§ Система отсчета, радиус-вектор, уравнение движения, перемещение, траектория, путь

§ Скорость (средняя скорость, мгновенная скорость)

§ Ускорение (среднее ускорение, мгновенное ускорение), тангенциальное ускорение, нормальное ускорение

§ Угловое перемещение, угловая скорость, угловое ускорение, период и частота вращения

 

Динамика

 

§ Масса и плотность тела, инертность тела

§ Сила, равнодействующая (результирующая) сила

§ Силы в механике (гравитационная сила, сила тяжести, вес тела)

§ Силы в механике (сила упругости, сила реакции опоры)

§ Силы в механике (сила трения скольжения и сила трения покоя)

§ Импульс тела

§ Механическая система, внешние и внутренние силы, замкнутая механическая система.

§ Центр масс

§ Механическая работа (работа силы) и мощность

§ Кинетическая и потенциальная энергия

§ Механическая энергия

§ Консервативные (потенциальные) силы, неконсервативные силы, консервативные и диссипативные системы

§ Соударение (абсолютно упругое и абсолютно неупругое)

 

Динамика твердого тела

 

§ Момент инерции материальной точки и системы материальных точек

§ Главная ось вращения и главный момент инерции

§ Кинетическая энергия вращения

§ Момент силы, плечо силы

§ Момент импульса тела

 

В случае физических величин студент также должен знать их обозначения, единицы измерения и формулы, определяющие эти величины.

 

Студент должен знать определения и смысл следующих физических законов и зависимостей:

 

§ Связь линейных и угловых кинематических величин

§ Первый закон Ньютона (закон инерции)

§ Второй закон Ньютона (закон движения)

§ Третий закон Ньютона (закон взаимодействия)

§ Закон сохранения импульса

§ Закон сохранения механической энергии

§ Связь работы силы с изменением механической энергии тела

§ Теорема Штейнера

§ Полная кинетическая энергия тела, движущегося одновременно поступательно и вращательно

§ Основной закон динамики вращательного движения тела

§ Закон сохранения момента импульса

 

Студент должен уметь:

 

Кинематика

 

§ Выделять уравнение движения тела среди других физических зависимостей

§ Для заданного уравнения поступательного движения материальной точки определять:

ü положение (координаты) точки в указанный момент времени;

ü расстояние от начала системы координат до точки в заданный момент времени (модуль радиус-вектора);

ü вектор и модуль перемещения материальной точки за заданный интервал времени;

ü вектор и модуль скорости в заданный момент времени;

ü вектор и модуль ускорения в заданный момент времени;

ü модули тангенциального и нормального ускорений в заданный момент времени;

ü радиус кривизны траектории точки в заданный момент времени.

§ Изображать векторы мгновенной скорости, тангенциального, нормального и полного ускорения для заданной траектории и характера движения материальной точки

§ Определять вид движения по заданным значениям тангенциального и нормального ускорений

§ Для заданного уравнения вращательного движения материальной точки определять:

ü угол поворота и путь, пройденный по окружности за указанный промежуток времени;

ü угловую и линейную скорость точки в заданный момент времени;

ü угловое ускорение, тангенциальное, нормальное и полное линейное ускорение точки в заданный момент времени;

§ Указывать направления векторов углового перемещения, угловой скорости и углового ускорения для заданного вращательного движения

 

Динамика

 

§ Определять и изображать равнодействующую силу, для заданных сил, действующих на тело

§ Выделять конкретную механическую силу среди других сил механики и вычислять ее, изображать вектор силы в заданной ситуации

§ Записывать второй закон Ньютона (закон поступательного движения тела) в векторном виде и в проекции на координатные оси для конкретной ситуации

§ Применять второй закон Ньютона вычисления ускорения тела или сил, действующих на тело.

§ Вычислять импульс движущегося тела

§ Вычислять координаты центра масс системы материальных точек

§ Вычислять работу постоянной силы, приложенной к телу

§ Вычислять механическую мощность

§ Вычислять кинетическую и потенциальную энергии тела

§ Применять закон сохранения импульса для конкретной ситуации

§ Применять закон сохранения механической энергии для конкретной ситуации

§ Вычислять скорость движения тел после абсолютно неупругого и абсолютно упругого соударений

§ Вычислять механическую работу как изменение механической энергии в конкретных ситуациях

Динамика твердого тела

 

§ Вычислять момент инерции системы материальных точек

§ Применять теорему Штейнера для вычисления момента инерции тела

§ Вычислять кинетическую энергию вращательного движения тела

§ Вычислять полную кинетическую энергию тела, движущегося поступательно и вращательно

§ Определять плечо силы относительно заданной точки

§ Вычислять момент силы в конкретной ситуации

§ Применять основной закон динамики вращательного движения в конкретной ситуации

§ Вычислять момент импульса материальной точки и твердого тела

§ Применять закон сохранения момента импульса для конкретной ситуации