Механика — вопросы к зачету

Вопросы к дифференцированному зачету по физике

направление: Профессиональное обучение (2 семестр)

Механика

1.  Способы задания движения: координатный, векторный, траекторный. Путь и перемещение.

2.  Средняя и мгновенная скорости движения. Среднее, мгновенное, тангенциальное и нормальное ускорения.

3.  Угловые характеристики вращательного движения: угловое перемещение, скорость и ускорение. Их связь с линейными характеристиками.

4.  Классификация движений.

5.  Законы Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Масса и импульс тела. Сила.

6.  Закон всемирного тяготения. Гравитационная постоянная и методы ее измерения. Сила тяжести и вес тела. Гравитационная и инертная масса тел. Напряженность гравитационного поля. Принцип суперпозиции.

7.  Силы упругости. Деформация растяжения (сжатия), сдвига, кручения, изгиба.

8.  Силы трения. Трение покоя, трение скольжения. Трение качения. Вязкое трение.

9.  Закон сохранения импульса. Движение центра масс системы материальных точек.

10.  Работа. Мощность. Энергия.

11.  Потенциальная энергия. Кинетическая энергия. Закон сохранения механической энергии.

12.  Статика жидкостей и газов. Законы Паскаля и Архимеда. Условия плавания тел.

13.  Уравнение неразрывности струи. Уравнение Бернулли и его экспериментальное подтверждение.

14.  Момент импульса и момент силы относительно точки. Уравнение моментов для материальной точки.

15.  Основное уравнение динамики вращательного движения. Закон сохранения момента импульса для тела, вращающегося относительно неподвижной оси.

16.  Момент инерции тел и его вычисление. Теорема Гюйгенса-Штейнера. Свободные оси вращения.

17.  Кинетическая энергия тела при плоскопараллельном движении.

18.  Свойства гироскопа. Прецессия. Гироскопические силы. Примеры проявления гироскопических сил.

19.  Неинерциальные системы отсчета, движущиеся поступательно. Силы инерции. Основной закон динамики в неинерциальных системах отсчета. Принцип эквивалентности.

20.  Вращающиеся системы отсчета. Кориолисово ускорение. Силы инерции во вращающейся системе отсчета. Проявление вращательного движения Земли.

Электричество и магнетизм

1.  Электрические заряды и их свойства. Закон Кулона. Единицы измерения заряда.

2.  Электрическое поле точечного заряда. Напряженность электрического поля, принцип суперпозиции. Поток вектора напряженности.

3.  Теорема Остроградского-Гаусса для электростатического поля.

4.  Потенциальный характер электростатического поля. Потенциал поля точечного заряда, системы зарядов. Эквипотенциальные поверхности.

5.  Работа сил поля при перемещении зарядов. Циркуляция вектора напряженности. Градиент потенциала и напряженность электрического поля.

6.  Проводники в электростатическом поле.

7.  Электроемкость. Конденсаторы и их соединение.

8.  Электрическое поле в диэлектриках. Виды диэлектриков. Поляризация диэлектриков, вектор поляризации. Напряженность поля в диэлектриках.

9.  Энергия системы точечных зарядов и энергия электрического поля. Плотность энергии электрического поля.

10.  Постоянный ток. Сила тока. Напряжение. Электрическое сопротивление проводников. Закон Ома для однородного участка электрической цепи. Зависимость сопротивления от температуры.

11.  Сторонние силы. ЭДС. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Закон Ома для полной цепи. Работа и мощность в цепи постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца.

12.  Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа.

13.  Магнитное поле тока и его характеристики. Опыты Ампера и Эрстеда. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле прямого тока, кругового и соленоидного токов.

14.  Поток векторов индукции и напряженности магнитного поля.

15.  Сила, действующая на электрический ток в магнитном поле.

16.  Действие электрического и магнитного полей на движущийся заряд. Сила Лоренца.

17.  Циркуляция вектора индукции магнитного поля.

18.  Магнетики. Диа-пара-ферромагнетики. Намагниченность. Точка Кюри. Магнитный гистерезис.

19.  Электромагнитная индукция. Опыты Фарадея. Закон Фарадея и правило Ленца.

20.  Самоиндукция. Индуктивность. Экстратоки замыкания и размыкания электрической цепи. Вихревые токи.

21.  Взаимоиндукция. Трансформатор.

22.  Энергия и плотность энергии магнитного поля.

23.  Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Электромагнитное поле.

24.  Уравнения Максвелла в интегральной форме.

Механические и электромагнитные колебания

1.  Колебания. Характеристики колебательного движения. Графическое представление колебаний. Дифференциальное уравнение гармонического осциллятора.

2.  Свободные механические колебания. Кинематическое уравнение гармонических колебаний. Смещение, скорость и ускорение при гармоническом колебательном движении точки.

3.  Примеры колебаний под действием упругих и квазиупругих сил: пружинный, крутильный, физический и математический маятники.

4.  Энергия механической системы совершающей гармонические колебания.

5.  Сложение гармонических колебаний одного направления.

6.  Сложение взаимно перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.

7.  Затухающие механические колебания. Дифференциальное и кинематическое уравнения затухающих колебаний. Амплитуда и частота затухающих колебаний. Коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания, время релаксации и добротность.

8.  Вынужденные механические колебания. Дифференциальное уравнение движения и его решение. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Резонанс.

9.  Получение переменной ЭДС. Квазистационарный ток.

10.  Закон Ома в цепи переменного тока. Сопротивление, индуктивность и емкость в цепи переменного тока. Векторные диаграммы. Активное и реактивное сопротивление. Импеданс.

11.  Электрический колебательный контур. Собственные и затухающие колебания в контуре.

12.  Вынужденные колебания в электрическом колебательном контуре. Резонанс напряжений и токов.

13.  Мощность в цепи переменного тока. Активная и реактивная мощности. Действующие значения тока и напряжения. Коэффициент мощности.

14.  Волновое движение. Основные понятия (длина волны, волновое поле, фронт волны и волновая поверхность).

15.  Продольные и поперечные волны. Уравнение плоской бегущей волны. Фазовая скорость волны. Волновое уравнение. Скорость распространения механических и электромагнитных волн.

16.  Энергия механического волнового движения.

17.  Интерференция волн. Стоячие волны. Энергия стоячей волны.

18.  Звуковые волны. Эффект Доплера.

19.  Электромагнитные волны. Опыты Герца, вибратор Герца. Волны вдоль проводов.

20.  Энергия электромагнитной волны. Вектор Умова-Пойтинга.