Механика

Материялық нүктелер жүйесі. Сыртқы және ішкі күштер. Тұйық жүйе. Жүйенің қозғалысы. Массалар центрі. Массалар центрінің қозғалысы тақырыптарын түсіндіріңіз.
Ньютонның бірінші заңы. Күш. Масса. Ньютонның екінші заңы. Ньютонның үшінші заңы тақырыптарын түсіндіріңіз. Материялық нүктенің импульс моменті, күш моменті, инерция моменті. Центрлік күш әсер еткенде материялық нүктенің импульс моментінің сақталуы заңдарын түсіндіріңіз. Импульс. Импульстің сақталу заңы тақырыптарын түсіндіріңіз. Күш жұмысы және қуат. Кинетикалық энергия. Консервативтік және консервативтік емес күштер. Потенциалдық энергия тақырыптарын түсіндіріңіз.
Реактивтік қозғалыс, Мещерский және Циолковский теңдеулері. Материялық нүктелер жүйесінің энергиясы тақырыптарын түсіндіріңіз. Серпімді және серпімсіз өзара әсерлесу (соқтығысу) тақырыптарын түсіндіріңіз. Қатты денені материалдық нүктелер жүйесі ретінде қарастыру. Абсолют қатты дене. Қатты дененің ілгерілемелі және айналмалы қозғалысы тақырыптарын түсіндіріңіз. Қатты дененің инерция моменті мен импульс моменті. Қатты дене үшін Ньютонның екінші заңы (моменттер теңдеуі). Штейнер теоремасы. Айналыстағы қатты дененің кинетикалық энергиясы тақырыптарын түсіндіріңіз.Қатты денелердің серпімділік қасиеттері. Серпімділік шегі. Серпімді деформациялардың түрлері, әр түрлі деформациялар үшін Гук заңы /бір жақты сығылу (созылу), жан-жақты сығылу, ығысу, бұралу/. Серпімділік модулі, Пуассон коэффициенті тақырыптарын түсіндіріңіз. Үйкеліс күштері. Құрғақ үйкеліс заңдары. Тыныштық және сырғанау үйкелістері. Домалау үйкелісі. Үйкеліс күштерінің табиғаттағы және техникадағы мағынасы тақырыптарын түсіндіріңіз. Ньютонның бүкіл әлемдік тартылыс заңы, тартылыс тұрақтысы және оны анықтау тақырыптарын түсіндіріңіз. Ауырлық күші және дене салмағы, салмақсыздық. Ауырлық және инерттік массалар тақырыптарын түсіндіріңіз. Гравитациялық күштер мен инерция күштерінің эквиваленттілік принципі. Гравитация өрісі жайындағы түсінік. Гравитациялық өрістің кернеулігі мен потенциалы тақырыптарын түсіндіріңіз. Центрлік гравитациялық өрістегі қозғалыс үшін энергия мен импульс моментінің сақталу заңдарын пайдалану. Бірінші, екінші және үшінші космостық жылдамдықтар. Планеталардың қозғалысы. Кеплер заңдары тақырыптарын түсіндіріңіз. Инерция күштері. Түзу сызықты қозғалыстағы ИЕСЖ-гі инерция күші. Бір қалыпты айнымалы ИЕСЖ. Центрден тепкіш инерция күші. Кариолис күші тақырыптарын түсіндіріңіз. Эйнштейн постулаттары. Галилей және Лоренц түрлендірулері. Бір мезгілдіктің салыстырмалылығы. Кесінді ұзындығының және уақыт аралығының салыстырмалылығы тақырыптарын түсіндіріңіз. Жылдамдықтарды түрлендірудің релятивистік түрлері. Релятивистік импульс. Ньютонның екінші заңының релятивистік түрі. Масса мен энергияның байланысы тақырыптарын түсіндіріңіз. Арнайы салыстырмалылық теориясындағы (САТ) толық энергия. АСТ-дағы энергия мен импульстің сақталу заңдары тақырыптарын түсіндіріңіз.Сұйық пен газдағы қысым. Қысымды өлшеу. Тыныштық күйдегі сұйықтар мен газдардағы қысымның үлесуі. Паскаль заңы. Архимед күші тақырыптарын түсіндіріңіз. Денелердің жүзу шарттары. Идеал сұйық. Сорғы ағысының үздіксіздік теңдеуі. Идеал сұйық үшін Бернулли теңдеуі және оның салдарлары тақырыптарын түсіндіріңіз. Торричелли формуласы. Шаптырманың (струя) реакциясы. Тұтқыр сұйықтың қозғалысы. Ішкі (тұтқыр) үйкеліс. Ламинарлық және турбуленттік ағыс. Рейнольдс саны тақырыптарын түсіндіріңіз. Сұйықтар мен газдардағы денелердің қозғалысы. Стокс формуласы. Маңдайлық кедергі күші, ұшақ қанатының көтергіш күші. Магнус эффектісі тақырыптарын түсіндіріңіз. Серпімді және квазисерпімді күштер әсерінен болатын қозғалыс. Үйкеліс күші жоқ қарапайым тербелмелі жүйелердің қозғалыс теңдеулерін (математикалық және физикалық маятниктер) көрсетіңіз. Тербелістің меншікті жиілігі. Тербелмелі қозғалыстағы дененің кинетикалық, потенциалдық және толық энергиясы. Тербелмелі қозғалыс тақырыптарын түсіндіріңіз. Гармониялық тербелістер. Тербелістің амплитудасы, жиілігі және фазасы. Гармониялық тербелмелі қозғалыстағы ығысу, жылдамдық және үдеу тақырыптарын түсіндіріңіз. Айналмалы және тербелмелі қозғалыстар арасындағы байланыс, векторлық диаграммалар. Бірдей және әр түрлі жиілігі бар бір бағыттағы гармониялық тербелістерді қосу. Лиссажу фигуралары тақырыптарын түсіндіріңіз. Ішкі үйкелісі бар тербелмелі жүйелердің қозғалыс теңдеуі. Өшетін тербелістер. Тербеліс жиілігі. Өшу коэффициенті, өшудің логарифмдік декременті, сапалығы және осы шамалардың тербелмелі жүйенің параметрлерімен байланысы тақырыптарын түсіндіріңіз. Еріксіз тербелістер. Резонанс. Автотербелістер. Тербелістердің техникадағы ролі. Тербелістердің біртекті және серпімді ортада таралуы тақырыптарын түсіндіріңіз? Қума және көлденең толқындар тақырыптарын түсіндіріңіз. Жазық толқынның теңдеуі. Қума толқындағы ығысу, жылдамдық және үдеу тақырыптарын түсіндіріңіз. Толқынның интенсивтілігі. Толқындар интерференциясы. Тұрғын толқындар. Тұрғын толқындағы ығысу, жылдамдық және салыстырмалы деформация тақырыптарын түсіндіріңіз. Маховик дөңгелегі бастапқы айналудан t=1 мин уақыт өткеннен соң v=720 айн/мин-қа сәйкес келетін жылдамдыққа жетеді. Осы минуттың ішіндегі дөңгелектің бұрыштық үдеуін және дөңгелектің айналым санын табу керек. Қозғалысты бір қалыпты үдемелі деп аламыз. Бір қалыпты баяу айналып тұрған дөңгелек тежеуден кейін 1 мин уақыт ішінде өзінің жылдамдығын 300 айн/мин-тан 180 айн/мин-қа дейін кемітеді дөңгелектің бұрыштық үдеуін және осы уақыттың ішінде жасаған айналым санын табу керек. Бірінші жуықтауда сутегі атомындағы электрон дөңгелек орбитаның бойымен тұрақты v жылдамдықпен қозғалады деп алуға болады. Ядроның айналасындағы электронның айналымының бұрыштық жылдамдығы мен оның нормаль удеуін табу керек. Орбитаның радиусын r=0,5*10^-10 м және бұл орбитадағы электронның жылдамдығын v=2,2*10⁶ м/сек деп аламыз. Нүкте радиусы R=2см шеңбердің бойымен қозғалады. Жолдың уақытқа тәуелділігі x=Ct³ теңдеуімен берілген, мұндағы С=0,1 см/сек³. Нүктенің сызықтық жылдамдығын v=0,3 м/сек болған моменттегі нүктенің нормаль және тангенциаль үдеулерін табу керек. Бір қалыпты баяу қозғалып келе жатқан салмағы 20 т вагон 6000 Н үйкеліс күшінің әсерінен бірнеше уақыттан кейін тоқтайды. Вагонның бастапқы жылдамдығы 54 км/сағ тең. Мыналарды: 1) үйкеліс күшінің жұмысын 2) аялдамаға дейінгі вагонның жүрген жолын табу керек. Инерция моменті I=245кг*м², маховик дөңгелегі (басқарушы ауыр дөңгелек) 20 айн/с жасай айналады. Дөңгелекке күштің айналыс моментінің әсері тоқтатылғаннан кейін, ол 100 айн жасайды да тоқтайды. Мыналарды: 1) үйкеліс күш моментін 2) күштің айналдырушы моментінің әсері тоқтаған моменттен дөңгелектің әбден тоқтағанға дейінгі уақытын табу керек. Гармониялық тербелістің бастапқы фазасы 0-ге тең. Нүктенің тепе-теңдік қалыптан 2,4 см-ге тең ығысуы кезінде нүктенің жылдамдығы 3см/с, ал 2,8 см-ге тең ығысуы кезінде жылдамдығы 2 см/с. Осы тербелістің амплитудасы мен периодын табу керек. Трубаның көлденең қимасынан жарты сағат ішінде 5,1 Н көмір қышқыл газы ағып өтеді деп, осы газдың трубадан ағу жылдамдығын табу керек. Газдың тығыздығын 7,5 кг/м³ деп аламыз. Трубаның диаметрі 2 см-ге тең. Бояуыш пульттің ішінен ағып шығатын сұйық бояудың жылдамдығы 25 м/с-қа тең болса, онда бояуыш пульттегі компрессордың жасайтын қысымы қандай болады? Бояудың тығыздығы 0,8г/см³-ге тең. Жиілігі v=500 гц және амплитудасы А=0,25 м дыбыс тербелісі ауада тарайды. Толқынның ұзындығы λ=70см. Мыналарды: 1) тербелістің таралу жылдамдығын 2) ауа бөлшегінің максимал жылдамдығын табу керек. Мынадай уақыт моменттері үшін: 1) t=T/12с 2)t=T/8с 3)t=T/6 с гармониялық тербеліс жасайтын нүктенің кинетикалық энергиясының оның полтенциал энергиясына қатынасы неге тең болады? Тербелістің бастапқы фазасы 0-ге тең
Бала рогатканы атарда, оның резенке жібінің ұзындығы 10 см-ден артық болатындай етіп тартып созды. Массасы 20г тас қандай жылдамдықпен ұшты. Резенке жіпті 1см-ге тартып ұзарту үшін 10 Н күш керек болды. Тас ұшқан кезде ауаның кедергісі ескерілмейді. Айдың жасанды спутнігі Ай бетінен 20 км қашықтықта дөңгелек орбитаның бойымен қозғалады. Осы жасанды спутниктің сызықтық жылдамдығын және оның Айды айналып шығу периодын табу керек. Космостық корабль – спутник «Восток - 2»-нің Жердің бетінен минимал қашықталуы 183 км, ал максимал қашықталуы 244 км болды. Космостық корабльдың Жерді айналып шығу периодын табу керек. Бір-біріне тиіп тұрған екі мыс шариктердің диаметрлері D₁ =4 см және D₂=6 см. Осы системаның гравитациалық потенциалдық энергиясын табу керек.

Молекулалық физика және термодинамика
Молярлық және меншікті шамалар. Идеал газ. Қысым. Идеал газдың ішкі энергиясы.

Газдардың кинетикалық теориясының негізгі теңдеуін қорытып шығару. Газ заңдары.

Идеал газ күйінің теңдеуі. Энергияның еркіндік дәрежелеріне байланысты үлесу таралу заңы. Термодинамиканың міндеттері. Жұмыс пен жылуды денелер арасындағы энергия алмасу ретінде қарастыру. Термодинамикалық тепе – теңдік және термодинамиканың бірінші бастамасы. Күй функциялары. Процесс функциялары. Газдардың жылу сыйымдылығы. Классикалық теорияның тәжірибеден ауытқуы. Жылу сыйымдылығының кванттық теориясы жөніндегі түсініктер. Термодинамиканың бірінші бастамасын изопроцестерге қолдану. Адиабаттық процесс. Политропты процесс. Қайтымды және қайтымсыз процестер. Циклді процесстер. Цикл кезіндегі жұмыс. Пайдалы әсер коэфициенті. Жылулық және суытқыш машиналар. Карно циклі. Карно теоремасы. Термодинамиканың екінші бастамасы. Келтірілген жылу мөлшері. Энтропия туралы түсінік. Идеал газ процестеріндегі энтропия өзгерістерін есептеу. Термодинамиканың екінші бастамасының статистикалық мағынасы. Газдар қасиеттерінің идеал газ моделінен ауытқуы. Ван-дер-Ваальс теңдеуі және оны талдау. Төменгі температураларды алудың қазіргі әдістері. Газдарды сұйылту. Заттардың кристалдық және аморфтық құрылымдары.

Кристалдардың симметриялық элементтері. Кристалдардың классификациясы және кристаллографиялық жүйелер. Элементар ұяшықтар. Бірінші және екінші текті фазалық түрленулер. Үш фазалы жүйенің күй диаграммасы. Үштік нүкте. Клапейрон – Клазиус теңдеуі. Сұйық гелий қасиеттері. Термодинамикалық функциялар: ішкі энергия, еркін энергия. Энтальпия. Гиббстің термодинамикалық потенциалы, химиялық потенциалы. Идеал газ молекулалары үшін Больцман таралуы. Гиббстің каноникалық таралуын бір атомды идеал газдарға қолдану. Ферми-Дирак және Бозе-Эйнштейн таралулары. Классикалық статистикаға өту шарттары. Ферми-газ. Металдағы электрондар газы. Бозе-газ. Қатты денелердің жылу сыйымдылықтарының кванттық теориясы. Эйнштейн және Дебай теориялары. Арнайы салыстырмалық ілім. Эйнштейн постулаттары. Лоренц түрлендірулері және оның салдары.

Дата добавления: 2015-08-31