Кинематика. Программа по общему курсу физики

Программа по общему курсу физики

раздел «Механика».

Предмет физики. Методы физического исследования. Связь между физикой и техникой. Связь физики с математикой и другими науками. Международная система единиц. Физические основы механики. Предмет механики. Разделы механики. Механическое движение и его относительность. Система координат и система отсчёта. Инерциальные системы отсчёта. Механический принцип относительности. Преобразование Галилея. Кинематика материальной точки. Понятие траектории. Уравнение движения. Вектор перемещения. Путь. Скорость. Относительность скорости. Классический закон сложения скоростей. Равномерное прямолинейное движение. Ускорение. Касательное и нормальное ускорения. Движение точки по окружности. Угловое смещение, угловая скорость. Равномерное движение точки по окружности. Число оборотов, частота и период вращения. Угловое ускорение. Равнопеременное движение точки по окружности. Связь между линейными и угловыми кинематическими величинами. Поступательное и вращательное движение твёрдого тела.

Динамика материальной точки

Первый закон Ньютона. Импульс частицы – векторная мера механического движения. Понятие силы. Второй закон Ньютона. Масса – мера инертности частицы. Интегральная форма основного закона механики. Действие силы во времени. Понятие момента силы. Принцип независимости действия силы. Понятие о равнодействующей. Действие силы в пространстве. Кинетическая энергия – скалярная мера механического движения. Понятие работы как формы передачи кинетической энергии. Теорема кинетической энергии. Формула работы. Понятие мощности. Понятие момента силы относительно точки. Момент импульса материальной точки. Теорема о моменте импульса.

Классификация взаимодействий

Фундаментальные и нефундаментальные законы взаимодействия. Консервативные и неконсервативные взаимодействия. Гравитационное взаимодействие. Закон всемирного тяготения. Масса – мера тяготения. Поле тяготения Земли. Понятие силы тяжести и веса тела. Эквивалентность «инертной» и «тяжёлой» массы частицы (тела). Работа силы тяжести. Потенциальная энергия тяготения. Силы трения. Внешнее и внутреннее трение. Трение покоя, скольжения и качения. Вязкое трение. Силы сопротивления. Силы упругих деформаций. Виды деформаций. Закон Гука для упругих деформаций. Потенциальная энергия упругих деформаций.

Динамика системы материальных точек (частиц)

Импульс системы материальных точек. Закон сохранения импульса системы материальных точек. Третий закон Ньютона. Кинематическое определение инертной массы. Центр инерции системы материальных точек. Закон аддитивности массы. Основной закон механики системы материальных точек. Механическая энергия системы частиц – скалярная мера механического движения и взаимодействия частиц. Кинетическая энергия системы частиц. Потенциальная энергия взаимодействия частиц. Закон сохранения механической энергии. Теорема о потенциальной энергии. Связь между силой и потенциальной энергией. Потенциальные кривые. Финитное и инфинитное движение.

Динамика вращательного движения твёрдого тела

Кинетическая энергия вращения твёрдого тела. Понятие момента инерции относительно оси вращения. Момент инерции различных тел (стержень, цилиндр, диск, шар) относительно оси вращения, проходящей через центр масс. Теорема Штейнера. Понятие момента силы относительно оси вращения. Работа момента силы. Понятие момента импульса тела относительно неподвижной оси вращения. Закон сохранения момента импульса тела и изотропность пространства.

Колебания

Гармонические колебания. Амплитуда, фаза, частота и период колебаний. Дифференциальное уравнение гармонических колебаний. Пружинный, математический и физический маятники. Энергия гармонических колебаний. Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Декремент затухания. Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний. Зависимость амплитуды вынужденных колебаний от частоты вынуждающей силы. Явление резонанса.

Элементы специальной теории относительности (СТО). Постулаты теории относительности. Преобразования Лоренца. Относительность одновременности. Релятивистские эффекты замедления времени, сокращения длин. Релятивистский закон сложения скоростей. Релятивистская динамика. Основной закон релятивистской динамики материальной точки. Зависимость массы от скорости. Эквивалентность энергии и массы. Связь между импульсом и энергией в СТО. Граница применимости классической механики.

Дата добавления: 2014-11-07