Специальность 09.02.02 компьютерные сети, 09.02.01 компьютерные системы и комплексы, 10.02.03 информационная безопасность автоматизированных систем,программа базовой подготовки
Семестр 1
Формы контроля: ____ устный экзамен ________
Последовательность и условия выполнения задания ___ произвольная_ ___
Вы можете воспользоваться _____ справочником ______
Максимальное время выполнения задания – ____ 40 __ мин./час.
Теоретические вопросы
| 1. | Механика, физические модели. Материальная точка. Система отсчета. Относительность механического движения. Вращательное движение. |
| 2. | Прямолинейное равномерное движение материальной точки. Траектория, перемещение, длина пути. Скорость материальной точки, уравнение движения. |
| 3. | Прямолинейное равнопеременное движение материальной точки. Ускорение. Система кинематических уравнений движения с постоянным ускорением. |
| 4. | Движение тела брошенного вертикально вверх или вниз. |
| 5. | Баллистическое движение. Движение тела, брошенного горизонтально или под углом к горизонту. |
| 6. | Графики зависимости пути, перемещения, скорости и ускорения от времени при равнопеременном движении. |
| 7. | Криволинейное движение материальной точки. Тангенциальное ускорение. Нормальное (центростремительное) ускорение. |
| 8. | Движение материальной точки по окружности с постоянной по модулю скоростью. Угловая скорость, период вращения, частота. Правило буравчика. |
| 9. | Задачи динамики. Первый закон Ньютона. Сила. Масса тела. Центр масс. Импульс тела. |
| 10. | Второй закон Ньютона. Принцип суперпозиции сил. |
| 11. | Третий закон Ньютона. Принцип относительности Галилея. |
| 12. | Сила упругости. Деформация. Закон Гука. Жесткость. Сила нормальной реакции опоры. |
| 13. | Силы трения. Внешнее, внутреннее трение, трение покоя, коэффициент трения. Значение силы трения. |
| 14. | Сила тяготения. Закон всемирного тяготения. Гравитационная постоянная. |
| 15. | Сила тяжести. Ускорение свободного падения. Обобщенный закон Галилея. |
| 16. | Применение основных законов динамики. Тело на горизонтальной поверхности, мальчик и санки, движение тела по наклонной плоскости. |
| 17. | Применение основных законов динамики. Движение автомобиля по плоскому, вогнутому и выпуклому мостам. |
| 18. | Вес тела. Невесомость. Движение тела с ускорением направленным вертикально вверх или вертикально вниз и равномерное движение или состояние покоя. |
| 19. | Космические скорости. Первая, вторая и третья космические скорости. |
| 20. | Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Действие сил инерции во вращающихся системах отсчета. |
| 21. | Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Успехи в освоении космического пространства. |
| 22. | Энергия, работа. Мощность. Коэффициент полезного действия. |
| 23. | Работа силы тяжести и силы упругости. Консервативные и диссипативные силы. |
| 24. | Потенциальная энергия. Потенциальная энергия упругодеформированного тела. Потенциальное поле. Кинетическая энергия. |
| 25. | Закон сохранения механической энергии. Закон сохранения и превращения энергии. |
| 26. | Колебания и их характеристики. Гармонические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний. Циклическая частота. Модуляция колебаний. Скорость и ускорение при гармонических колебаниях. |
| 27. | Пружинный маятник. Математический маятник. |
| 28. | Энергия незатухающих гармонических колебаний. Биения. Амплитуда модуляции. |
| 29. | Затухающие свободные колебания. Вынужденные колебания и резонанс. Автоколебания. |
| 30. | Распространение колебаний в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Основные характеристики волн – волновой фронт, волновая поверхность, скорость волны, длина, уравнение. |
| 31. | Звуковые волны и их характеристики. Интенсивность, громкость, высота, тембр звука. Эффект Доплера для звуковых волн. Ультразвук и его использование в технике и медицине. |
| 32. | Условия равновесия абсолютно твердого тела, имеющего ось вращения. Момент силы относительно оси вращения. Центр тяжести. Виды равновесия твердого тела. |
| 33. | Давление в жидкости и газе. Закон Паскаля. Гидравлический пресс. Закон сообщающихся сосудов. Закон Архимеда. Условие плавания тел. |
| 34. | Атмосферное давление. Изменение давления с высотой. Измерение давления. Движение жидкости по трубам. Уравнение Бернулли. |
| 35. | Основные положения и понятия молекулярно-кинетической теории. Молекула, атом, количество вещества, постоянная Авогадро, молярная масса, давление, молярный объем. |
| 36. | Диффузия, броуновское движение. Идеальный газ. Скорости молекул. |
| 37. | Температура. Температурные шкалы. Шкала Цельсия. Шкала кельвина. |
| 38. | Изопроцессы: законы и их графическое изображение. Изотермический процесс. Закон Бойля-Мариотта. Изобарный процесс. Закон Гей-Люссака. Изохорный процесс. Закон Шарля. |
| 39. | Уравнение состояния идеального газа. Уравнение Клайперона-Менделеева. |
| 40. | Термодинамическая (абсолютная) температура – мера средней кинетической энергии молекул. |
| 41. | Основные понятия термодинамики. Внутренняя энергия. |
| 42. | Работа газа при изменении его объема. Первое начало термодинамики. |
| 43. | Теплоемкость. Уравнение теплового баланса. Удельная теплоемкость. Молярная теплоемкость. |
| 44. | Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. Адиабатный процесс. |
| 45. | Круговой процесс (цикл). Необратимость тепловых процессов. Понятие о втором начале термодинамики. |
| 46. | Тепловые двигатели и охрана окружающей среды. Коэффициент полезного действия теплового двигателя. |
| 47. | Холодильная машина. Коэффициент полезного действия. Цикл Карно. Теорема Карно. |
| 48. | Фаза, агрегатные состояния, фазовые переходы. Испарение и конденсация. Удельная теплота парообразования. |
| 49. | Насыщенный пар. Влажность воздуха. Абсолютная и относительная влажность. Точка росы. Кипение жидкости. Критическая температура. Сжижение газов. |
| 50. | Поверхностное натяжение. Смачивание. Капиллярные явления. Внутреннее трение (вязкость). |
| 51. | Монокристаллы и поликристаллы. Дефекты кристаллической решетки макроскопические, микроскопические, точечные, линейные. |
| 52. | Типы кристаллических связей и кристаллических структур. Ионная решетка. Атомная решетка. Металлическая решетка. Молекулярная решетка. |
| 53. | Жидкие кристаллы и аморфные тела. |
| 54. | Механические свойства твердых тел. Модуль Юнга. Закон Гука. Механическое напряжение. Виды деформации. |
| 55. | Тепловое расширение твердых тел. Коэффициент линейного расширения. Коэффициент объемного расширения. |
| 56. | Плавание, кристаллизация и сублимация твердых тел. |
| 57. | Диаграмма состояния и ее анализ. Кривые фазового равновесия. |
| 58. | Распределение молекул по скоростям. Основное уравнение МКТ идеального газа. |
| 59. | Длина свободного пробега. Понятие вакуума. |
| 60. | Число степеней свободы молекул. Теплообмен. Теплопроводность. Конвекция. Температурное излучение (поглощение). Количество теплоты. |
Типовые практические задания
| 1. | Автомобиль начал движение по прямому участку шоссе со скоростью v1=50км/ч. Через время ∆t=0,5ч в том же направлении выехал другой автомобиль со скоростью v2=70км/ч. Определите, через какое время t2 второй автомобиль догонит первый и какое расстояние s2 проедет до встречи. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. |  Плот сплавляют вниз по течению реки. Человек идет на плоту с одного его конца на другой перпендикулярно движению со скоростью относительно плота v´=3км/ч (рис.). Определите скорость vчеловека в системе отсчета, связанной с берегом, если скорость течения реки u =0,6м/с.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. |  Опишите характер прямолинейного движения тела, представленного на графике в виде зависимости скорости v от времени t (рис.). Используя кинематические соотношения, рассчитайте, чему равен путь: 1) за за первые две секунды движения; 2) за три секунды движения. Постройте график зависимости координаты x от времени t.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4. | Мальчик, стоя на краю обрыва высотой H =15м, бросил камень под углом α=350 к горизонту со скоростью v0=9м/с вверх (рис.). Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите, через какой промежуток времени t1 камень упадет на землю. На каком расстоянии s max от края обрыва произойдет падение?
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5. | Угловая скорость ω лопастей вентилятора равна 6,28 рад/с. Определите число N полных оборотов лопастей за время t =8мин. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6. | Во сколько раз изменится импульс тела, если его массу увеличить в три раза, а скорость уменьшить в шесть раз? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 7. | Определите положение центра масс системы, состоящей из пяти материальных точек, массами m 1 =1кг, m 2 =2кг, m 3 =3кг, m 4 =4кг, m 5 =5кг, находящихся на одной прямой на одинаковом расстоянии l =10см друг от друга.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 8. | Груз массой m =0,5кг на горизонтальной пружине после ее растяжения на x 1 =2см получает первоначальное ускорение a 1 =6 м/с2. Определите жесткость пружины k, а также на сколько ∆ x нужно ее растянуть дополнительно, чтобы тело получило первоначальное ускорение a 2 =8 м/с2. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 9. | Автомобиль массой m=1,6 т на горизонтальном участке пути s=700м увеличивает скорость от v1=36км/ч до v2=54км/ч. Определите силу тяги автомобиля, если коэффициент трения µ=0,15. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 10. | Два груза соединены нерастяжимой нитью, перекинутой через блок, укрепленный на конце стола. Один из грузов (m 1 =800г) движется по поверхности стола, а другой (m 2 =400г) – по вертикали вниз (рис.). Коэффициент трения груза о стол µ=0,2. Считать нить и блок невесомыми, определите ускорение a, с которым движутся грузы, и силу натяжения T нити.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 11. | Определите допустимую массу m автомобиля для проезда по вогнутому мосту радиусом кривизны R =15м, если его скорость ограничена дорожным знаком v=30км/ч, а предельная сила давления на мост в нижней точке N =70кН. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 12. | Импульс p 1 тела массой m =6кгравен 62 кг·м/с. Под действием некоторой силы F тело, двигаясь равноускоренно, за промежуток времени ∆t =8с приобрело импульс p 2 =180 кг·м/с. Определите силу F, действующую на тело и ускорение, а тела. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 13. | Определите высоту h, на которую поднимется ракета со стартовой массой M =400г, если вертикальный выброс m =80г газа произведен со скоростью v=300м/с. Сопротивлением воздуха пренебречь, истечение газа считать мгновенным. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 14. | Кинетическая энергия Ек тела, движущегося со скоростью v=2,4м/с, равна 90Дж. Определите потенциальную энергию Еп этого тела на высоте h =15м над уровнем земли. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 15. | Определите работу А, которую надо совершить, чтобы сжать пружину на ∆ x 1 =8см, если известно, что под действием силы F=35Н пружина сжимается на ∆ x 2 =3см. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 16. | Определите скорость v распространения звука в воде, если длина волны l=2,5м, а частота колебаний источника n=580Гц. Определите также наименьшее расстояние x между точками среды, которые колеблются в одной фазе. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 17. | Запишите уравнение гармонического движения материальной точки, совершающей колебания с амплитудой А =5см, если за время t =1мин совершается N =60 полных колебаний, а начальная фаза колебаний φ=15°. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 18. | Разность хода (d1-d2) двух когерентных волн в данной точке составляет 4м. Наблюдается в данной точке интерференционный максимум или минимум, если длина волны l=2м? | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 19. | Определите молярный объем (объем 1 моль) Vm алюминия. Молярная масса алюминия M =27·10-3кг/моль, плотность ρ =2,7г/см3. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 20. | Определите первоначальный объем V 1 газа, если в случае его медленного сжатия при постоянной температуре объем газа уменьшился на ∆ V =50см3, а давление увеличилось в n =3 раза. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 21. | В объеме V =20м3 при температуре Т =300К под давлением р =100кПа находится азот. Определите количество вещества n газа и число молекул в газе. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 22. | Определите суммарную кинетическую энергию e поступательного движения молекул газа в объеме V =6л под давлением р =1кПа. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 23. | Определите внутреннюю энергию U молекул идеального одноатомного газа (i =3) объемом V =20м3 при давлении р =10кПа. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 24. | При изобарном нагревании (р =100кПа) идеального газа ему было сообщено количество теплоты Q =3кДж. Определите изменение внутренней энергии ∆ U газа, если его первоначальный объем увеличился на ∆ V =20л. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 25. | При адиабатном сжатии одноатомного идеального газа количеством вещества n=2моль, находящегося при температуре Т1 =300К, его внутренняя энергия изменилась на ∆ U =1кДж. Определите температуру Т2 газа в конце процесса. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 26. | Идеальный газ совершает цикл Карно. Газ получил от нагревателя количество теплоты Q 1 =6кДж и отдал холодильнику количество теплоты Q 2 =0,6 Q 1 . Определите термический КПД η цикла и работу А, совершаемую за цикл. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 27. | Определите относительную влажность φ воздуха при температуре t =20°С, если точка росы t р =9°С. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 28. | В капилляре радиусом r =0,3мм жидкость поднялась на высоту h =18,9мм. Определите плотность ρ жидкости, если ее поверхностное натяжение σ =22мН/м. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 29. | Определите радиус r стального троса подъемного крана, если максимальная масса поднимаемого груза m =10т, а запас прочности должен быть равен 8. Предел пропорциональности стальной проволоки σп =850МПа. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 30. | Медная проволока сечением S =10мм2 под действием растягивающей силы F =400Н удлинилась на столько, на сколько она удлиняется при нагревании на 20К. Определите модуль Юнга E для меди, если для нее коэффициент линейного теплового расширения α =1,7·10-5К-1. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
