Элементы специальной теории относительности
Экзаменационные вопросы по физике
1-Й СЕМЕСТР
Механика
1. (Б1) Системы отсчёта и системы координат. Материальная точка. Способы задания положения материальной точки. Радиус-вектор частицы. Траектория. ([1], Глава I, §§ 1-4).
2. (Б2) Кинематика материальной точки. Путь, перемещение, скорость, ускорение ([1], Глава I, §§ 1-4).
3. Определение зависимости радиус-вектора материальной точки по заданной зависимости скорости от времени. Средняя скорость перемещения. Определение скорости по заданному ускорению ([1], Глава I, §§ 1-4).
4. Вычисление пройденного пути. Средняя путевая скорость ([1], Глава I, §§ 1-4).
5. (Б3) Движение материальной точки по произвольной траектории. Сложение движений. Тангенциальное и нормальное ускорение ([1], Глава I, §§ 1-4).
6. (Б4) Движение материальной точки по окружности. Угловая скорость и угловое ускорение. Тангенциальное и нормальное ускорение. Связь между угловыми и линейными скоростями и ускорениями ([1], Глава I, § 5).
7. (Б5) Кинематика абсолютно твёрдого тела. Поступательное и вращательное движение. Вращение тела около точки и в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Угловая скорость и угловое ускорение. ([1], Глава I, § 5; Глава V, § 36).
8. (Б6) Инерциальные системы отсчёта. I закон Ньютона ([1], Глава II, §§ 6-7; Глава III, § 18).
9. (Б6) Преобразования Галилея и принцип относительности Галилея ([1], Глава II, § 12).
10. (Б7) Масса как мера количества материи и инертности тел. Механическая система. Импульс материальной точки и системы тел. Центр масс ([1], Глава II, § 8; Глава III, § 27).
|
|
|
11. (Б7) Закон сохранения импульса для материальной точки и системы объектов. Движение центра масс системы ([1], Глава III, § 27).
12. (Б8) Сила как причина изменения состояния движения тела. II закон Ньютона как уравнение движения. Принцип суперпозиции сил. Типы сил в механике. ([1], Глава II, §§ 9, 13).
13. (Б9) Взаимодействие физических объектов. III закон Ньютона. Дальнодействие и близкодействие. Принцип близкодействия. Внешние и внутренние силы, действующие в системе материальных точек ([1], Глава II, §§ 11, 17).
14. (Б10) Работа силы. Кинетическая энергия. Закон сохранения кинетической энергии для замкнутых систем. Мощность силы ([1], Глава III, §§ 19-20).
15. (Б11) Консервативные системы. Потенциальные силы и потенциальная энергия. Связь между потенциальной энергией и силой поля ([1], Глава III, §§ 21-22).
16. (Б11) Закон сохранения полной механической энергии для консервативных систем ([1], Глава III, §§ 23-24).
17. (Б12) Неконсервативные (диссипативные) силы и диссипативные системы. Зависимость работы неконсервативных сил от пути. Закон сохранения энергии для диссипативных систем ([1], Глава III, § 24).
|
|
|
18. (Б13) Законы сохранения при абсолютно неупругом и абсолютно упругом столкновении материальных объектов ([1], Глава III, §§ 27-28).
19. (Б14) Закон всемирного тяготения. Гравитационное поле. Сила тяжести и вес тела. Ускорение силы тяжести и ускорение свободного падения. Движение в гравитационном поле ([1], Глава II, § 67; Глава III, §§ 30-31; Глава IV, § 33; Глава VI, §§ 45-46,48).
20. (Б14) Принцип эквивалентности инертной и гравитационной масс. Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия. Гравитационный потенциал ([1], Глава VI, § 47).
21. (Б15) Упругие и неупругие деформации. Силы упругости. Закон Гука для продольных деформаций. Нормальное напряжение и относительная продольная деформация. Модуль Юнга ([1], Глава II, § 14).
22. (Б15) Касательное напряжение и относительная деформация сдвига. Закон Гука для деформаций сдвига. Модуль сдвига ([1], Глава II, § 14).
23. (Б15) Потенциальная энергия упругой деформации ([1], Глава ГлаваIII, § 25).
24. (Б16) Силы трения покоя, скольжения, качения. Законы Амонтона и Кулона для сил трения. Вязкое трение ([1], Глава II, § 15).
25. (Б17) Момент силы. Момент пары сил. Золотое правило механики. Момент сил, действующих в системе материальных точек. Условие равновесия системы ([1], Глава III, § 29).
|
|
|
26. (Б18) Момент импульса материальной точки и системы объектов. Связь между моментом импульса и угловой скоростью вращения ([1], Глава III, § 29; Глава V, § 38).
27. (Б19) Момент инерции материальной точки и твёрдого тела. Собственный момент инерции. Теорема Гюйгенса-Штейнера ([1], Глава V, §§ 39-40).
28. (Б20) Связь между скоростью изменения момента импульса и моментом силы. Основное уравнение динамики вращательного движения твёрдого тела. Закон сохранения момента импульса ([1], Глава V, §§ 38, 42, 43).
29. (Б21) Работа момента силы. Кинетическая энергия вращательного движения ([1], Глава V, §§ 41-42).
30. (Б22) Неинерциальные системы отсчёта. Силы инерции. Принцип Даламбера. Силы, действующие на материальную точку, покоящуюся во вращающейся системе отсчёта. Центробежная сила инерции ([1], Глава IV, §§ 32-33).
31. (Б23) Силы, действующие на материальную точку, движущуюся относительно вращающейся системы отсчёта. Силы Кориолиса. Маятник Фуко ([1], Глава IV, §§ 34-35).
32. Гироскопы. Прецессия гироскопа ([1], Глава V, § 44).
Элементы специальной теории относительности
33. (Б24) Свойства пространства и времени. Синхронизация событий с помощью световых сигналов. Измерение скорости света в опытах О.Рёмера, Дж.Брэдли, А.Физо и Л.Фуко. ([2], Глава XXI, § 148-149).
|
|
|
34. (Б24) Проблема эфира. Опыты Майкельсона-Морли. ([1], Глава VIII, §§ 62; [2], Глава XXI, § 150).
35. (Б25) Релятивистская кинематика. Основные принципы специальной теории относительности – принцип относительности Эйнштейна и принцип постоянства скорости света. Преобразования Лоренца ([1], Глава VIII, §§ 62-63).
36. (Б26) Следствия из преобразований Лоренца: относительность одновременности; сокращение длины движущегося отрезка; замедление хода движущихся часов ([1], Глава VIII, § 64).
37. (Б27) Пространственно-временной интервал. Время наблюдателя и собственное время. 4-векторы. Пространственно-подобные, времени-подобные и изотропные векторы ([1], Глава VIII, § 65).
38. (Б27) Релятивистский закон сложения скоростей ([1], Глава VIII, § 66).
39. (Б28) Релятивистские импульс и энергия и соотношение между ними. Вектор энергии-импульса. Связь между релятивистским и нерелятивистским определением импульса и энергии ([1], Глава VIII, §§ 67-68).
Колебания и волны
40. (Б29) Гармонические колебания. Гармонический осциллятор. Уравнение и закон гармонических колебаний. Амплитуда, период, собственная частота, фаза, скорость и ускорение при гармонических колебаниях. ([1], Глава VII, §§ 49-53).
41. (Б29) Энергия гармонических колебаний ([1], Глава VII, §§ 49-53).
42. (Б30) Сложение параллельных гармонических колебаний. Принцип суперпозиции. Векторная диаграмма. Биения ([1], Глава VII, §§ 55-56).
43. (Б30) Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний. Фигуры Лиссажу ([1], Глава VII, § 57).
44. (Б31) Математический и физический маятник. Силы, действующие на маятник. Уравнение движения маятника.Период колебаний математического и физического маятника. Приведённая длина физического маятника ([1], Глава VII, § 54).
45. (Б32) Затухающие колебания. Декремент и логарифмический декремент затухания. Время релаксации и добротность колебательной системы ([1], Глава VII, §§ 58-59).
46. (Б1) Вынужденные колебания. Резонанс. Резонансная частота и резонансная амплитуда ([1], Глава VII, § 60).
47. (Б2) Волновые процессы. Продольные и поперечные волны. Волновая поверхность и волновой фронт. Гармоническая плоская и сферическая волны. Длина волны, частота, фаза, фазовая скорость. Уравнение плоской волны. Волновое уравнение. ([2], Глава XIV, §§ 93-96).
48. (Б3) Распространение продольных и поперечных волн в упругих средах. ([2], Глава XIV, §§ 93-97).
49. (Б3) Плотность энергии и плотность потока энергии в волне.Вектор Умова. ([2], Глава XIV, § 98).
50. (Б4) Принцип суперпозиции волн. Когерентность. Интерференция волн. Стоячие волны. ([2], Глава XIV, § 99).
51. (Б5) Волновые пакеты и их расплывание. Групповая скорость. ([2], Глава XX, § 143).
52. (Б6) Акустический эффект Доплера для упругих волн. ([2], Глава XIV, §§ 101-103).
Электродинамика
53. (Б10) Электрический заряд. Электрическое поле точечного заряда. Закон Кулона. Напряжённость поля. ([2], Глава I, §§ 1-5;)
54. (Б7) Работа сил электрического поля по перемещению заряда. Потенциал. Разность потенциалов. Связь потенциала с напряжённостью электрического поля. Эквипотенциальные поверхности и силовые линии.([2], Глава I, §§ 6-8;)
55. (Б8) Электрическое поле системы зарядов. Принцип суперпозиции полей. Дискретное и непрерывное распределение зарядов. Объёмная, поверхностная и линейная плотности электрических зарядов.([2], Глава I, §§ 10-11;)
56. (Б29) Расчёт электрического поля длинной прямой равномерно заряженной нити на основе поля точечного заряда.([2], Глава I, §§ 10-11;)
57. (Б19, 24) Электрический диполь. Электрический дипольный момент. Поле электрического диполя на больших расстояниях.([2], Глава I, §§ 9-10;)
58. (Б22, 24) Поведение электрического диполя в однородном и неоднородном электрическом поле. Потенциальная энергия электрического диполя.([2], Глава I, §§ 9-10;)
59. (Б11) Работа по перемещению заряда в электрическом поле. Теорема о циркуляции напряжённости электрического поля.([2], Глава I, § 12;)
60. (Б13) Вещество в электрическом поле. Свободные и связанные заряды. Деформационная, ориентационная и ионная поляризация диэлектриков в электрическом поле. Вектор поляризации, или поляризованность.([2], Глава II, §§ 15-18;).
61. (Б9, 31) Поток вектора напряжённости электростатического поля. Теорема Гаусса для электростатического поля. Применение теоремы Гаусса для вычисления поля, создаваемого непрерывным распределением зарядов.([2], Глава I, §§ 13-14;).
62. (Б32) Теорема Гаусса. Применение теоремы Гаусса для расчёта напряжённости электростатического поля бесконечно длинного цилиндра. ([2], Глава I, §§ 13-14;).
63. (Б14) Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике. Теорема Гаусса для вектора поляризации. Диэлектрическая восприимчивость и проницаемость. Индукция электрического поля (электрическое смещение). Теорема Гаусса для вектора индукции электрического поля.([2], Глава II, §§ 19-20;).
64. (Б21) Условия на границе раздела двух диэлектрических сред для векторов напряжённости, индукции и поляризации.([2], Глава II, §§ 21-23;).
65. (Б12, 25) Проводники в электрическом поле. Явление электростатической индукции. Поле внутри заряженного проводника и у его поверхности. Распределение свободных зарядов в проводнике. Электроёмкость уединённого проводника. Взаимная электроёмкость двух проводников. Конденсаторы.([2], Глава III, §§ 24-27;).
66. (Б26) Электроёмкость уединённого шара иплоского конденсатора. Соединение конденсаторов в батареи. Энергия заряженного конденсатора. ([2], Глава III, §§ 24-27;).
67. (Б20) Электрическое поле бесконечной заряженной плоскости. Электрическое поле внутри плоского конденсатора.([2], Глава III, §§ 26-27;).
68. (Б30) Поверхностная плотность заряда. Расчёт напряжённости поля бесконечной заряженной плоскости. ([2], Глава III, §§ 26-27;).
69. (Б15) Энергия электростатического взаимодействия зарядов.([2], Глава IV, § 28;).
70. (Б15) Энергия заряженного проводника. Энергия электрического поля в конденсаторе. Плотность энергии электрического поля.([2], Глава IV, §§ 28-30;).
71. (Б16) Электрический ток. Сила и плотность тока. Условия возникновения электрического тока в цепи. Сторонние силы. Электродвижущая сила. ([2], Глава V, §§ 31-35;).
72. (Б17) Сопротивление и проводимость проводника. Закон Ома в интегральной и дифференциальной формах. ([2], Глава V, §§ 31-35;).
73. (Б23) Закон Ома для однородного и неоднородного участков цепи. Закон Ома для полной цепи. ([2], Глава V, §§ 31-35;).
74. (Б27) Зависимость сопротивления проводника от температуры. Понятие о сверхпроводимости. ([2], Глава V, § 34;).
75. (Б18, 28) Мощность тепловых потерь в проводнике с током. Закон Джоуля-Ленца в интегральной и дифференциальной форме.([2], Глава V, §§ 37;).).
Литература
[1] Савельев И.В. Курс общей физики. В 3-х тт. Т.1. Механика. Молекулярная физика. – М.: Наука, ФМ, 1977. – 416 с.; 1989. – 352 с.
[2] Савельев И.В. Курс общей физики. В 3-х тт. Т.2. Электричество. Колебания и волны. Волновая оптика. – М.: Наука, ФМ, 1989. – 464 с.
[3] Савельев И.В. Курс общей физики. В 3-х тт. Т.3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твёрдого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – М.: Наука, ФМ, 1989. – 304 с.
Преподаватель:
канд. физ.-мат. наук, доцент А.Н.Тараканов
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 137; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!