1.05 Проверка основного закона динамики вращательного

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный государственный университет»
(ДВГУ)
ИНСТИТУТ ХИМИИ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ
Физика
Специальность — 020101 - Химия
Форма подготовки очная
кафедра биоорганической химии и
биотехнологии
курс 1,2 семестр 2,3,4
лекции __88_ (час.)
лабораторные работы__104 час.
консультации
всего часов аудиторной нагрузки___192____ (час.)
самостоятельная работа __388______ (час.)
реферативные работы (количество)
контрольные работы (количество)
зачет ____нет_______ семестр
экзамен___2.3,4_____семестр

Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями Государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования II поколения (№ ГОС. РЕГ 127 ЕН/СП
от «_10_»__марта__2000 г.);
Учебно-методический комплекс дисциплины обсужден на заседании
Кафедры общей физики , протокол №1 от «1» сентября 2009 г.
Заведующий кафедрой :А.Ю. Устинов
Составители:_ к.ф.-м.н., доцент Полищук В.Е., д.п.н., проф. Гнитецкая Т.Н., к.ф.-м.н., доцент
Макогина Е.И., к.б.н., доцент Полищук Р.Ф., к.х.н., доцент Короченцев В.В.
Аннотация
Учебно-методический комплекс дисциплины «Физика» разработан для
студентов специальности 020101..65
– «Химия»
в соответствие с
требованиями ГОС 2 ВПО по данной специальности.
Дисциплина « Физика» входит в базовую часть математического и
естественнонаучного цикла. Общая трудоемкость освоения дисциплины
составляет 580 часов. Учебным планом предусмотрены лекционные занятия
(121 часа), лабораторные работы (104 часов), самостоятельная работа студента
(355 часов.). Дисциплина реализуется на 1 и 2 курсах.
Курс « Физики» включает в себя ряд разделов (механика, молекулярная
физика, электричество и магнетизм, оптика и др.), логически и содержательно
связан с такими курсами, как «математика», «квантовая механика и квантовая
химия», « строение вещества», «физическая химия» и др..
Учебно-методический комплекс включает в себя:
 рабочую программу дисциплины;
 краткие опорные конспекты;
 материалы для практических занятий (задания для лабораторных
занятий);
 материалы для организации самостоятельной работы студентов;
 контрольно-измерительные материалы;
 список литературы;
 глоссарий;
Часть лекций выполнена в электронном виде и представляются в формате
Power
Point
в
аудитории,
оснащенной
оборудованием.
2
специальным
компьютерным
. Имеется дидактическое обеспечение работ, чтобы при наличии
компьютеров органично сочетать лабораторную работу с моделированием
физических процессов.
3
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный государственный университет»
(ДВГУ)
ИНСТИТУТ ХИМИИ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ (РПУД)
Физика
Специальность — 020101 - Химия
Форма подготовки очная
кафедра биоорганической химии
и биотехнологии
курс 1,2 семестр 2,3,4
лекции __88_ (час.)
лабораторные работы__104 час.
консультации
всего часов аудиторной нагрузки___192____ (час.)
самостоятельная работа __388______ (час.)
реферативные работы (количество)
контрольные работы (количество)
зачет ____нет_______ семестр
экзамен___2.3,4_____семестр
Рабочая программа составлена на основании типовой программы ГОС 2 ВПО и авторских разработок , в
соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального
образования II поколения, № ГОС. РЕГ 127 ЕН/СП от 10 марта 2000 г.
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры 1 сентября 2009 г, протокол №1.
Заведующий кафедрой: Устинов А.Ю.
Составители: профессор В.Е. Полищук , доцент Печников В.С.
4
Оборотная сторона титульного листа РПУД
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «__1___» ___сентября______________ 2010 г. № ___1___
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(Устинов А.Ю.)
Изменений нет.
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «___24__» ___июня______________ 2011 г. № __10____
Заведующий кафедрой _______________________ __________________
(подпись)
(Короченцев В.В.)
Внесены изменения в список литературы.
5
Аннотация
Дисциплина «Физика» - в соответствии со стандартом специальности
020100.65 – «Химия» входит в федеральный компонент математического и
естественного цикла дисциплин учебного плана образовательной программы ,
реализуемая вузом по указанной специальности подготовки студентов. Физика
изучается на первом и втором курсах.
Физика является одной из базовых учебных дисциплин математического и
естественнонаучного цикла знаний федерального блока государственного
образовательного
стандарта
высшего
профессионального
образования.
Физика, как известно, – это наука, изучающая простейшие, но общие законы
движения материи в любом ее проявлении. Следовательно, приступая к
изучению любой другой естественной науки, изучающей «специфические»
законы движения материи, студент должен хорошо знать общие законы
движения материи. Физика формирует у студентов представление о ней как о
науке, опирающейся не только на теоретические познания, но и на
экспериментальную основу, и имеет практические приложения в различных
областях
человеческой
деятельности,
способствует
формированию
у
студентов научного мировоззрения и современного физического мышления.
Цели освоения дисциплины
Цель освоения дисциплины – это сформировать у студента представление об
основных разделах физики, привить навыки экспериментального исследования
тех или иных физических явлений и
измерительными
приборами
и
процессов, научить работать с
современным
экспериментальным
оборудованием. Цель физики состоит в том, чтобы представить физическую
теорию того или иного явления, как обобщение наблюдений, жизненного
опыта и эксперимента, и представить эту теорию в виде математической связи
между физическими характеристиками этого явления.
6
Изучение физики, необходимо как основной элемент естественного
образования, способствующего формированию естественно-научной картины
мира.
Знания и умения обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины
В результате теоретического изучения разделов дисциплины " Физика" и
лабораторного практикума студент должен:
иметь представление о физике, как одной из важных дисциплин
естествознания, изучающей основные законы и закономерности как
простейшей формы движения материи (движение одного материального
тела относительно другого или одной части тела относительно другой) так
и
сложных
(атомно-молекулярное
строение
агрегатных
состояний
вещества), являющейся основой для понимания других форм движения
материи, изучаемых в последующих разделах курса «общей физики» или в
других естественных дисциплинах;
Рассматриваемые разделы курса физики строится как сочетание
лекционных, лабораторных и самостоятельных занятий студентов и его
задачами является:
-ознакомление студента с основными простейшими методами
наблюдения, измерения и экспериментирования;
-формирование у студентов системы знаний по классической и
современной физике;
-формирование у студентов основных принципов описания явлений и
процессов (уравнения движения, уравнения состояния, поля и т.п.);
-формирование у студентов основ научного мышления, в частности,
понимания границ применимости физических понятий и теорий, умения
7
качественно и количественно анализировать степень достоверности
результатов теоретических и экспериментальных исследований;
-формирование у студентов умения планировать и выполнять
физический эксперимент и обрабатывать его результаты с использованием
методов теории размерности и математической статистики;
-формирование у студентов умения применять теоретические знания для
решения практических задач как в области физики, так и в других областях
естествознания.
В результате теоретического изучения курса физики и лабораторных
занятий по данным разделам студент должен:
иметь представление о физике, как дисциплины, изучающей основные законы
и закономерности наиболее общих форм движения материи, являющейся
основой для понимания других более сложных форм движения материи,
изучаемых в последующих разделах физики и дисциплинах специальности
«химия»;
-
знать
-
основные кинематические и динамические понятия для материальной
точки и механической системы при поступательном
и вращательном
движении;
-
основные законы кинематики и динамики материальной точки и
механической системы в целом;
-
законы сохранения и их применение для решения прикладных задач;
-
гармонические, затухающие и вынужденные колебания, их основные
характеристики и понятия, их кинематические и динамические уравнения;
-
механические
волны,
их
основные
характеристики
и
понятия,
кинематические и динамические уравнения.
-
основные представления специальной теории относительности и следствия
из них;
8
основные
-
положения
молекулярно-кинетической
теории
вещества,
уравнения состояния для идеальных и реальных газов;
-
элементы статистической физики;
-
явления переноса и их механизмы в различных агрегатных состояниях:
-
законы термодинамики;
-
поверхностные явления в жидкостях;
-
кристаллические и твердые тела, их свойства.
-
уметь
-
применять общие законы физики для решения конкретных физических
задач и задач других естественных дисциплин;
строить математические модели простейших физических явлений и
-
использовать для изучения этих моделей известный ему математический
аппарат;
использовать при работе справочную и учебную литературу; находить
-
другие необходимые источники.
I. Структура и содержание дисциплины «физика»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 580 часов.
контроля
самостоятельную
успеваемости (по
работу студентов и
неделям семестра)
трудоемкость (в
Форма
9
промежуточной
аттестации (по
ских
т. работа
Практиче
часах)
рных
Самостоя
п
работы, включая
Лаборато
п/
Формы текущего
Лекций
№ Дисциплины
Семестр
Неделя семестра
Раздел
Виды учебной
семестрам)
1
Механика
2
1-5
16
10
49
контрольная работа
(модуль №1)
2
Механика
№1
2
6-9
12
8
49
Мол.физика
№2
2
Мол.физика
Электричест
16
10
49
Рейтинговая
контрольная работа
№3
2
15-
12
6
46
Рейтинговая
контрольная работа
17
(модуль №4)
5.
1014
(модуль №3)
4
Рейтинговая
контрольная работа
(модуль №2)
3
Рейтинговая
№4
3
во
1-
26
36
175
Рейтинговая оценка
16
34
10
Рейтинговая оценка
88
104
388
18
(модуль №5)
6
Оптика
(модуль №6)
Итого:
4
117
;
«Механика»
МОДУЛЬ №1
1. Кинематика материальной точки. ( 3 часа)
Введение в физику. Предмет физики. Материя и ее движение. Тело отсчета,
системы отсчета. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета.
10
Пространство и время, их относительность. Подвижные и неподвижные
инерциальные системы отсчета. Постулаты Эйнштейна. Понятия
материальной точки, траектории. Способы задания положения точки и ее
движения в декартовой системе отсчета. Перемещение. Путь. Связь
перемещения с приращением радиус–вектора.
2. Кинематические характеристики материальной точки.(2час).
Скорость, ускорение, единицы их измерения. Преобразования Галилея для
координат, скорости и ускорения материальной точки относительно
подвижной и неподвижной инерциальных систем отсчета. Нормальное
(центростремительное), касательное (тангенциальное) и полное ускорения.
Чем обусловлено касательное ускорение? Центростремительное? Связь
величины и вектора полного ускорения с величинами и векторами
нормального и полного
3. Кинематические уравнения равнопеременного и равномерного
прямолинейного движений материальной точки. (2 часа)
Равномерное и равнопеременное движения. Кинематическое уравнение
равнопеременного прямолинейного движения и равномерного.
Равноускоренное и равнозамедленное движения. Графики зависимости пути и
скорости от времени для равнопеременного (ускоренного и замедленного) и
равномерного прямолинейных движений.
4. Кинематика вращательного движения материальной точки. (2 час)
Угловые перемещение, скорость и ускорение. Единицы их измерения. Связь
величины касательной скорости с величиной угловой скорости. Связь вектора
касательной скорости с вектором угловой скорости и радиус-векторм?
Кинематическое уравнение равноускоренного движения материальной точки
по окружности..
5. Динамика материальной точки. Законы Ньютона. (2 часа)
Типы взаимодействия. Динамические понятия: сила, масса и импульс. Силы в
механике. Единицы измерения. Принцип относительности Галилея и Галилея11
Эйнштейна. Законы динамики Ньютона. Границы применения законов
Ньютона.
6. Свободное и несвободное движения материальной точки. (2 час)
Свободное и несвободное движения. Силы реакции. Центростремительная
сила. Силовое поле. Однородное силовое поле. Уравнение движения тела в
однородном силовом поле тяготения.
7. Система материальных точек, ее импульс. (2 час)
Система материальных точек, ее импульс. Замкнутые и незамкнутые
механические системы. Закон сохранения импульса для незамкнутых и
замкнутых механических систем материальных точек. Импульс силы и
единицы его измерения
8. Движение тел переменной массы. (2 час)
Динамика твердого тела .Примеры движения тел с переменной массой?
Уравнение Мещерского. Реактивная сила. Формула Циолковского.
9. Работа. Мощность. Энергия. Кинетическая энергия. (2 часа)
Энергия и механическая работа, единицы их измерения. Законы сохранения
энергии, импульса и момента импульса. Положительная и отрицательная
работа. Формула элементарной работы. Мощность. Связь мощности с работой.
Единицы измерения мощности. Вывод формулы для кинетической энергии
поступательного движения тела.
10.Потенциальные силы. Потенциальная энергия. (1 час)
Потенциальные силы. Потенциальная энергия. Отличия потенциальной
энергии от кинетической. Потенциальная энергии силы упругости. Связь
потенциальной энергии с работой. Связь потенциальной энергии с
потенциальной силой. Понятие градиента. Закон сохранения энергии в
механике для незамкнутой и замкнутой механических систем материальных
точек.
12
МОДУЛЬ №2
11.Закон всемирного тяготения. Космические скорости. (4 часа)
Законы Кеплера. Силы взаимодействия между Солнцем и планетами
солнечной системы. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести и вес тела.
Ускорение свободного падения. Зависимость ускорения свободного падения
тела от широты местности и от расстояния до центра земли. Потенциал и
напряженность гравитационного поля, связь между ними. Единицы их
измерения. Эквивалентность инертной и гравитационной масс. Космические
скорости. 1 2 и 3 космические скорости. Траектории движения тел,
соответствующие указанным скоростям. Эллиптическая скорость. Связь
второй космической скорости с первой?
12. Динамика вращательного движения твердого тела. (4 часа)
Абсолютно твердое тело. Поступательное и вращательное движения твердого
тела. Центр масс тела и закон его движения. Понятия о моменте силы и
моменте импульса относительно оси и точки. Единицы измерения указанных
величин. Основной закон динамики вращательного движения твердого тела
относительно оси и полюса. Уравнение моментов и закон сохранения момента
импульса твердого тела относительно точки и оси. Момент инерции.
Физический смысл момента инерции и единицы измерения. Момент инерции
материальной точки. Расчет моментов инерции стержня и цилиндра (диска)
относительно оси, проходящей через их центры массы. Тело вращения. Общая
формула для расчета момента инерции тела вращения. Кинетической энергии
вращательного движения твердого тела. Теорема Гюйгенса-Штейнера.
Применение теоремы Гюйгенса-Штейнера для расчета момента инерции тела
для оси, не проходящей через центр массы тел.
13. Колебания и волны (5 час.)
13
Гармонические колебания. Кинематическое уравнение гармонических
колебаний. Амплитуда, фаза и начальная фаза колебаний. Смещение, скорость
и ускорение гармонических колебаний, их графики. Силы, под действием
которых совершаются гармонические колебания. Второй закон Ньютона для
гармонических колебаний. Дифференциальное уравнение гармонических
колебаний, его решение. Сложение гармонических колебаний. Кинетическая,,
потенциальная и полная энергия гармонических колебаний. графики
зависимости кинетической, потенциальной и полной энергий гармонических
колебаний от времени. Пружинный, физический и математический маятники,
периоды их колебаний. Приведенная длина физического маятника. Точка
подвеса и точка качания, их обратимость. Свободные и несвободные
колебания. Затухающие колебания. Второй закон Ньютона для затухающих
колебаний. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Декремент,
логарифмический декремент и коэффициент затухания колебаний. Их
физический смысл. Единицы измерения. Вынужденные колебания. Второй
закон Ньютона и дифференциальное уравнение для вынужденных
установившихся колебаний. Зависимость амплитуды установившихся
вынужденных колебаний от внешней частоты. Резонанс. Резонансная частота.
Резонансные кривые.
14. Волны в сплошной среде. (3часа)
Волны в сплошной среде. Волновое поле, фронт волны и волновая
поверхность. Продольные и поперечные волны, их связь с упругими
свойствами среды. Скорость распространения механической волны и ее связь
с упругими свойствами среды. Плоские и сферические волны. Уравнение
волны и волновое уравнение. Бегущие и стоячие волны.
«Молекулярная физика»
МОДУЛЬ №3.
14
15. Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ)
вещества.( 2 часа)
Молекулярная физика; молекулярно-кинетическая теория.
Атомистическое строение тел. Структура атома, его размеры. Силы
взаимодействия между атомами, их связь с расстоянием между атомами.
Основные положения МКТ вещества. Опытные факты подтверждающие эти
положения. Структура атома, его размеры. Потенциальная яма. Агрегатные
состояния вещества. Соотношения между кинетической Ек и потенциальной
Ер энергиями для различных агрегатных состояний.
16. Основные положения молекулярно-кинетической теории идеального
газа. ( 3 часа).
Состояние вещества. Параметры состояния. Идеальный газ. Основные
положения МКТ идеального газа. Давление идеального газа. Основное
уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Температура
идеального газа, ее связь со средней кинетической энергией движения
молекул. Связь давления с температурой. Средняя квадратичная и средняя
скорости движения молекул, их связь с температурой. Температурные шкалы.
Как температура, измеренная по шкале Кельвина, связана с температурой,
измеренной по шкале Цельсия? Связь средней кинетической энергии
движения молекул с температурой
17. Уравнение состояния идеального газа. Реальный газ. (4 часа)
Основы термодинамики; свойства газов, жидкостей и твердых тел.
Уравнение Клапейрона-Мендилеева и изопроцессы из него.
Экспериментальные законы для изопроцессов и их графики-(закон БойляМариотта, закон Гей-Люссака и закон Шарля). Понятие о реальном газе.
Уравнение Ван-дер-Ваальса. Поправки уравнения Ван-дер –Ваальса. Условия
применимости к реальным газам уравнения идеального газа.
18. Явления переноса в газах. Общее уравнение переноса. (3 часа)
15
Явления переноса в газах. Длина свободного пробега молекул. Эффективный
диаметра и радиус эффективного сечения молекулы. Зависимость
эффективного сечения от температуры (Формула Сезерленда). Зависимость
длины свободного пробега молекул идеального газа от давления и
температуры. Стационарный и нестационарный переносы. Общее уравнение
переноса. Удельный перенос переносимой величины?
19. Диффузия в газах. Закон Фика. (3 часа)
Диффузия и самодиффузия. Стационарная и нестационарная диффузии. Закон
Фика. Физический смысл коэффициента диффузии (самодиффузии).
Зависимость коэффициента самодиффузии от давления и температуры.
Единицы измерения коэффициента диффузии.
20. Механизмы переноса тепла. Теплопроводность газов. Закон Фурье. (3
часа)
Механизмы переноса теплоты в газах. Закон Фурье. Физический смысл
коэффициента теплопроводности. Зависимость коэффициента
теплопроводности от давления и температуры. Единицы измеряется
коэффициента теплопроводности.
21. Механизм вязкости в газах. Закон Ньютона. ( 2час).
Механизм вязкости в газах и в жидкостях Закон Ньютона. Физический смысл
коэффициента вязкости. Коэффициент вязкости для газов. Зависимость
коэффициента вязкости от давления и температуры.
МОДУЛЬ №4.
22. Термодинамический метод исследования. (2час)
Теплота, работа и внутренняя энергия. Единицы измерения указанных
величин. Первое начало термодинамики. Вечный двигатель первого рода.
Функции состояния. Внутренняя энергия моля идеального газа.
16
23. Теплоемкости идеального газа. (2час)
Удельная и молярная теплоемкости. Уравнение Майера. Физический смысл
универсальной газовой постоянной R. Вымораживание степеней свободы.
Кривая зависимости теплоемкости (Сv) двухатомного газа от температуры.
24. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. (2 часа )
Адиабатный процесс и способы его осуществления? Первое начало
термодинамики для адиабатного процесса. Уравнение адиабатного процесса
(уравнение Пуассона). Связь постоянной адиабаты с числом степеней свободы
молекул газа. График адиабатического процесса в координатах P-V.
Политропический процесс. Уравнение политропического процесса.
Постоянная политропы. Изотермический процесс. Формула работы для одного
моля идеального газа при изотермическом процессе.
25. Второе начало термодинамики. (3 часа)
Обратимые и необратимые процессы. Второе начало термодинамики
(формулировки Клаузиуса и Кельвина - Планка). Принцип работы тепловой
машины. КПД тепловой машины. Цикл Карно и его КПД. Теоремы Карно.
Приведенная теплота. Приведенная теплота для цикла Карно. Неравенство
Клаузиуса. Теорема Клаузиуса.
26. Функции состояния. (3 часа).
Энтропия при обратимых и необратимых процессах в замкнутой
термодинамической системе.
Обобщенное уравнение термодинамики. Связь свободной энергии с
внутренней энергией и связанной энергией. Термодинамическая вероятность.
Связь энтропии с термодинамической вероятностью.
2курс
17
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ «ФИЗИКА»
«Электричество и магнетизм», «Оптика»
МОДУЛЬ №5 Электричество и магнетизм
1. Электростатика. Электрический заряд. Закон сохранения заряда, закон
Кулона. Напряженность электрического поля в вакууме, принцип
суперпозиции электрических полей. Закон Гаусса, его применение для расчета
напряженности электрического поля.
4 часа
2. Потенциал и разность потенциалов. Работа электрического поля. Связь
напряженности и потенциала. Принцип суперпозиции потенциалов. Элементы
анализа векторных полей: градиент, поток, циркуляция, дивергенция, ротор.
4 часа
3. Электрический диполь: поле диполя, диполь во внешнем однородном и
неоднородном поле.
4 часа
4. Электрическое поле в диэлектриках, связанные и сторонние заряды,
поляризация диэлектриков. Связь вектора поляризации с плотностью
связанных зарядов. Вектор электрической индукции. Закон Гаусса для
диэлектриков.
4 часа
5. Проводники в электрическом поле. Заряженный проводник,
электроемкость, конденсаторы, энергия электрического поля.
4часа
6. Электрические токи в средах. Постоянный электрический ток,
плотность и сила тока, закон Ома для однородного участка цепи в
интегральной и дифференциальной формах. Уравнение непрерывности,
электродвижущая сила, напряжение, закон Ома для неоднородного участка
18
цепи. Закон Джоуля- Ленца. Разветвленные цепи, правила Кирхгофа.
2 часа
7. Закон взаимодействия токов в вакууме. Магнитная индукция, закон БиоСавара- Лапласа. Закон Ампера, сила Лоренца. Работа перемещения контура с
током в магнитном поле. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции,
ее применение для расчета магнитной индукции.
2 часа
8. Магнитный диполь. Поле диполя, диполь в однородном и неоднородном
внешнем поле. Магнитное поле в веществе. Вектор напряженности
магнитного поля. Магнитная проницаемость и восприимчивость вещества.
Теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного поля.
4 часа
9. Электромагнитная индукция. Правило Ленца. Самоиндукция. Энергия
магнитного
поля.
4 часа
10. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Теория
электростатического поля Максвелла. Уравнения Максвелла в
интегральной и дифференциальной формах. Источники электрических и
магнитных полей.
2 часа
11. Переменный электрический ток, условие квазистационарности, метод
векторных диаграмм, резонансные явления в цепях переменного тока.
2 часа
МОДУЛЬ №6.
19
1. Уравнение волны. Волновое уравнение. Электромагнитные волны.
Энергия, переносимая волной. Вектор Пойнтинга.
2 часа
2. Понятия фотометрии. Геометрическая оптика- основные законы,
центрированные оптические системы. Тепловое излучение. Лазер.
3 часа.
3. Интерференция волн, когерентность, интерференция в тонких пластинах,
линии равной толщины и равного наклона, интерференционные приборы.
2 часа
4. Дифракция света, принцип Гюйгенса- Френеля, метод зон Френеля, примеры
дифракции Френеля. Дифракция на щели. Дифракционная решетка: максимумы и
минимумы, угловая и линейная дисперсии, разрешающая способность.
3 часа
5.Поляризация света, линейно-, циркулярно- , эллиптически поляризованный
свет. Закон Релея. Поляризация при отражении от диэлектрика, угол Брюстера.
Двойное лучепреломление.
6.Дисперсия света. Представление об элементарной теории дисперсии. Закон
Бугера- Ламберта- Бэра.
. 3 часа
7.Атомная и ядерная физика; теория атома Бора; квантовомеханическое
описание атома; элементарные частицы; строение ядра
4 часа
II.Лабораторные работы
В семестре студенту предлагается выполнить и защитить 10-11
лабораторных работ. Все работы обеспечены оборудованием.
Список лабораторных работ по механике и молекулярной физике
20
Механика.
Работа 1.01. Определение ускорения свободного падения при помощи
математического маятника (фронтальная лабораторная работа).
Работа 1.02. Изучение колебаний физического маятника (фронтальная
лабораторная работа).
Работа 1.03. Изучение законов вращательного движения тела на круговом
маятнике Обербека.
Работа 1.04. Определение момента инерции тела вращения. (фронтальная
лабораторная работа).
Работа 1.05. Определение коэффициента трения качения (фронтальная
лабораторная работа).
Работа 1.07. Определение модуля Юнга из растяжения (фронтальная лаб.
работа).
Работа 1.09. Определение скорости пули с помощью баллистического
маятника.
Работа 1.11. Изучение вынужденных колебаний
Работа 1.15. Определение коэффициента жесткости пружины и работа ее
растяжения (фронтальная лабораторная работа).
Работа 1.19. Определение скорости ультразвука в воздухе.
Молекулярная физика.
Работа 2.01. Определеие отношения
CP
теплоемкостей газа методом Клемана
CV
- Дезорма
Работа 2.02. Определение коэффициента внутреннего трения воздуха.
Работа 2.03. Определение длины свободного пробега и эффективного
диаметра молекул воздуха.
Работа 2.04. Определение коэффициента внутреннего трения жидкости по
методу Стокса
21
Работа 2.07. Определение коэффициента поверхностного натяжения по методу
поднятия жидкости в капиллярной трубке
Работа 2.11. Определение коэффициента теплопроводности диэлектрика
калориметрическим методом.
Работа 2.12. Снятие кривой кристаллизации гипосульфита и наблюдение
переохлаждения жидкости.
Работа 2.14. Определение коэффициента линейного расширения металлов.
Работа 2.15. Изменение энтропии при плавлении кристаллического вещества.
Работа 2.16. Определение вязкости жидкости по методу Пуазейля.
Лабораторные работы по разделу «Электричество. Магнетизм. Оптика.»
1. Изучение электростатического поля.
2. Измерение сопротивления мостиком Уитстона.
3. Зависимость мощности и кпд замкнутой цепи от внешнего сопротивления.
4. Изучение магнитного поля линейного проводника с током.
5. Определение индуктивности соленоида.
6. Определение фокусного расстояния собирающей и рассеивающей линзы.
7. Определение длины волны лазерного излучения при дифракции на щели.
8. Определение показателей преломления жидкостей.
9. Проверка закона Малюса.
10. Определение угла Брюстера.
11. Исследование спектра атомов водорода, определение постоянной Ридберга.
12. Теория ошибок, техника безопасности .
22
Кафедра общей физики располагает материально-технической базой,
обеспечивающей проведение всех видов учебных занятий по курсу общей
физики (лекционные занятия и лабораторные), предусмотренные учебным
планом вуза.
По рассматриваемым разделам физики внедрена модульная система
чтения лекций, позволяющая применять рейтинговую систему контроля
знаний, которая существенно повышает мотивацию самостоятельной работы
студентов.
Для самостоятельной подготовки к лабораторным работам, студентам
предварительно выдаются вопросы (в количестве 15-18 к каждой
лабораторной работе), включенные в 3 варианта контрольных карточек для
каждой лабораторной работы. На один из вариантов карточки студент
индивидуально сдает теорию к данной лабораторной работе.
III. Контроль достижений курса
Примеры рейтинговых контрольных вопросов.
В рейтинговых контрольных работах студенту предлагается один основной
вопрос и пять дополнительных (некоторые в виде тестов). Ниже приведены
основные вопросы. Вопросы систематически обновляются.
МОДУЛЬ №1
1. Нормальное, касательное и полное ускорения, связь межу ними.
Выведите кинематическое уравнение равнопеременного прямолинейного
движения. Запишите кинематическое уравнение для равномерного
прямолинейного движения. Графики зависимости пути и скорости этих
движений от времени.
2. Основные кинематические понятия вращательного движения
материальной точки: угловое перемещение, угловая скорость, угловое
23
ускорение. Единицы их измерения. Выведите кинематическое уравнение
равнопеременного движения материальной точки по окружности.
3. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Дайте понятия силы,
массы, импульса. Единицы измерения указанных величин.
Сформулируйте и запишите законы Ньютона. Замкнутые и незамкнутые
системы отсчета. Используя законы Ньютона, получите закон
сохранения импульса для незамкнутой и замкнутой механических
систем материальных точек.
4. Импульс. Запишите закон изменения импульса для незамкнутой
механической системы. Движение тела с переменной массой. Получите
уравнение движения тела с переменной массой (уравнение Мещерского).
Формула Циолковского.
5. Дать понятия: работа,. мощность, энергия. Единицы измерения
указанных величин. Потенциальные силы. Потенциальная энергия.
Выведите формулу потенциальной энергии сил упругости. Получите
связь потенциальной силы с потенциальной энергией. Что такое
градиент?
6. Кинетическая, потенциальная и полная энергии. Замкнутые и
незамкнутые механические системы. Выведите формулу кинетической
энергии поступательного движения тела. Выведите закон сохранения
механической энергии для незамкнутой и замкнутой механических
систем материальных точек.
МОДУЛЬ №2
7. Законы Кеплера. Закон всемирного тяготения. Дайте понятия потенциала
и напряженности гравитационного поля. Как ускорение свободного
падения для Земли зависит от высоты и широты местности. Выведите
формулы для расчета первой и второй космических скоростей. Что такое
третья космическая скорость? Какие траектории движения
соответствуют этим скоростям?
24
8. Дайте понятия момента силы и момента импульса механической системы
относительно оси и точки. Выведите основное уравнение динамики
(уравнение моментов) вращательного движения твердого тела
относительно оси. Сформулируйте и запишите закон сохранения
момента импульса твердого тела относительно точки и оси.
9. На примере равномерного движения материальной точки по окружности,
получите кинематическое уравнение гармонических колебаний.
Смещение, скорость и ускорение гармонических колебаний. Второй
закон Ньютона и дифференциальное уравнение гармонических
колебаний. Получите формулу полной энергии гармонических колебаний
и график ее зависимости от времени.
10.Под действием каких сил совершаются гармонические колебания? Что
называется пружинным, физическим и математическим маятниками?
Получите периоды их колебаний. Что такое приведенная длина
физического маятника? В чем суть обратимости точки привеса и точки
качания такого маятника?
11.Запишите второй закон Ньютона и дифференциальное уравнение для
вынужденных колебаний. Какие вынужденные колебания называются
установившимися? Выведите зависимость амплитуды таких колебаний
от вынуждающей частоты. Что такое резонанс? Получите резонансную
частоту. Нарисуйте резонансные кривые для различных значений
коэффициента затухания β.
12.Дать понятия: механическая волна, волновое поле, фронт волны,
волновая поверхность. Продольные и поперечные волны, связь их
скоростей с упругими свойствами среды. Плоские и поперечные волны.
Получите уравнение гармонической волны и волновое уравнение. Все
величины пояснить. Единицы их измерения. Что называется длиной
волны
МОДУЛЬ №3
25
13.Сформулируйте основные положения молекулярно-кинетической теории
идеального газа. Чем обусловлено давление идеального газа? Получите
основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.
14.Поясните, что такое температура, согласно МКТ? Используя основное
уравнение МКТ идеального газа, получите формулу связывающую
среднюю кинетическую энергию молекулы идеального газа с
температурой. Как давление идеального газа связано с температурой?
Получите уравнение Клапейрона - Менделеева. Сформулируйте и
запишите газовые законы и их графики в координатах P-V.
15. Какие явления переноса в газах вы знаете. Какая величина при каждом
явлении переноса переносится? Что эти явления переноса объединяет?
Выведите общее уравнение переноса. Что такое удельный поток
переносимой величины? Что такое градиент переносимой величины? Что
означает знак “-“ в уравнении переноса?
16.. На основе МКТ объясните явление диффузии в газах. Запишите и
поясните закон Фика. Каков физический смысл коэффициента
диффузии? Чем диффузия отличается от самодиффузии? Используя
уравнение удельного потока переносимой величины и закон Фика,
получите коэффициент самодиффузии для газов и объясните его
зависимость от давления и температуры. Единицы измерения
коэффициента диффузии (самодиффузии)?
17.Поясните известные вам механизмы переноса тепла в газах. На основе
МКТ объясните явление теплопроводности газов. Запишите закон Фурье.
Какой физический смысл имеет коэффициент теплопроводности?
Используя уравнение удельного потока переносимой величины и
уравнение Фика, получите коэффициент теплопроводности для газов и
объясните его зависимость от давления и температуры.
18.Поясните механизмы вязкости в газах и жидкостях. Какова причина
различия этих механизмов? Запишите закон Ньютона для вязкости.
26
Каков физический смысл коэффициента вязкости? Используя уравнение
удельного потока переносимой величины и закон Ньютона, получите
коэффициент вязкости газов и объясните его зависимость от давления и
температуры.
МОДУЛЬ №4
19.Дайте понятия внутренней энергии, работы и теплоты. Способы
изменения внутренней энергии. От каких величин зависит внутренняя
энергия реального газа? Идеального? Выведите формулу для внутренней
энергии моля идеального газа. Сформулируйте и запишите формулу
первого начала термодинамики, поясните все величины, входящие в
уравнение и единицы их измерения. Что называется удельной и
молярной теплоемкостью? Получите уравнение Майера.
20.Какой процесс называется адиабатным и каковы способы его
осуществления? Выведите уравнение адиабатного процесса (уравнение
Пуассона). Как постоянная адиабаты связана с числом степеней свободы
молекул газа? Нарисуйте график адиабатического процесса в
координатах P-V.
21.Что называется изопроцессом? Какие изопроцессы вы знаете? Что
называется теплоемкостью вещества? Какой процесс называется
политропическим? Выведите уравнение политропического процесса.
Чему равна постоянная политропы для каждого из известных вам
изопроцессов?
22.Какие основные элементы имеет любая тепловая машина? Схема работы
тепловой машины. Получите КПД тепловой машины. Что называется
круговым процессом (циклом)? Обратимые и необратимые процессы.
Цикл Карно. КПД цикла Карно. Теоремы Карно. Сформулируйте второе
начало термодинамики (Формулировка Клаузиуса и формулировка
Кельвина – Планка). Можно ли теплоту передать от тел менее нагретых к
телам более нагретым (ответ пояснить)?
27
23.. Цикл Карно. КПД цикла Карно. Приведенная теплота. Чему равна
приведенная теплота для цикла Карно (вывод)? Обратимые и
необратимые процессы. Получите приведенную теплоту для обратимого
(квазистатического) цикла ц сформулируйте теорему Клаузиуса.
Запишите неравенство Клаузиуса.
24.Какая термодинамическая система называется замкнутой
(изолированной)? Обратимые и необратимые поцессы. Что такое
энтропия? Используя теорему Клаузиуса и неравенство Клаузиуса,
покажите как изменяется энтропия для обратимых и необратимых
циклов. Покажите, как энтропия изменяется в изолированной системе
при обратимых и необратимых процессах.
Модули 5,6: «Электричество. Магнетизм. Оптика.»
1. Электрический заряд. Закон сохранения заряда, закон Кулона.
Напряженность электрического поля в вакууме, принцип суперпозиции
электрических полей. Закон Гаусса, его применение для расчета
напряженности электрического поля.
2. Потенциал и разность потенциалов. Работа электрического поля. Связь
напряженности и потенциала. Принцип суперпозиции потенциалов.
Элементы анализа векторных полей: градиент, поток, циркуляция,
дивергенция, ротор.
3. Электрический диполь: поле диполя, диполь во внешнем однородном и
неоднородном поле.
4. Электрическое поле в диэлектриках, связанные и сторонние заряды,
поляризация диэлектриков. Связь вектора поляризации с плотностью
связанных зарядов. Вектор электрической индукции. Закон Гаусса для
диэлектриков.
5. Проводники в электрическом поле. Заряженный проводник,
электроемкость, конденсаторы, энергия электрического поля
28
6. Постоянный электрический ток, плотность и сила тока, закон Ома для
однородного участка цепи в интегральной и дифференциальной формах.
Уравнение непрерывности, электродвижущая сила, напряжение, закон
Ома для неоднородного участка цепи. Закон Джоуля- Ленца.
Разветвленные цепи, правила Кирхгофа.
7. Закон взаимодействия токов в вакууме. Магнитная индукция, закон БиоСавара- Лапласа. Закон Ампера, сила Лоренца. Работа перемещения
контура с током в магнитном поле. Теорема о циркуляции вектора
магнитной индукции, ее применение для расчета магнитной индукции.
8. Магнитный диполь. Поле диполя, диполь в однородном и неоднородном
внешнем поле. Магнитное поле в веществе. Вектор напряженности
магнитного поля. Магнитная проницаемость и восприимчивость
вещества. Теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного
поля.
9. Электромагнитная индукция. Правило Ленца. Самоиндукция. Энергия
магнитного
поля
10.Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Уравнения Максвелла в
интегральной и дифференциальной формах. Источники электрических и
магнитных полей.
11.Переменный электрический ток, условие квазистационарности, метод
векторных диаграмм, резонансные явления в цепях переменного тока.
12.Уравнение волны. Волновое уравнение. Электромагнитные волны.
Энергия, переносимая волной. Вектор Пойнтинга.
13.Понятия фотометрии. Геометрическая оптика- основные законы,
центрированные оптические системы.
14.Интерференция волн, когерентность, интерференция в тонких
пластинах, линии равной толщины и равного наклона,
интерференционные приборы.
29
15.Дифракция света, принцип Гюйгенса- Френеля, метод зон Френеля,
примеры дифракции Френеля. Дифракция на щели. Дифракционная
решетка: максимумы и минимумы, угловая и линейная дисперсии,
разрешающая способность.
16.Поляризация света, линейно-, циркулярно- , эллиптически поляризованный
свет. Закон Релея. Поляризация при отражении от диэлектрика, угол
Брюстера. Двойное лучепреломление.
17.Дисперсия света. Представление об элементарной теории дисперсии. Закон
Бугера- Ламберта- Бэра.
IV.Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Литература
Основная
1. Стрелков ,С.П. Механика./С.П. Стрелков .- Спб. :«Лань» ,2005 г. - 560 с.
2. Зисман ,Г.А., Курс общей физики, том 1./Г.А. Зисман, О.М. Тодес.- Спб.
:«Лань»., 2007 .- 340с.
Зисман ,Г.А., Курс общей физики, том 2/Г.А. Зисман, О.М. Тодес.- Спб.
:«Лань»., 2007 .- 340с.
Зисман ,Г.А., Курс общей физики, том 3./Г.А. Зисман, О.М. Тодес.- Спб.
:«Лань»., 2007 .- 340с.
3. Савельев,И.В. Курс общей физики. Книга 3. Молекулярная физика и
термодинамика. «АСТ, Астрень», 2005 г.- 432с.
4. Кикоин, И.К. Молекулярная физика/ И.К.Кикоин, А.К.Кикоин .-М.:«Лань»,
2008 г.- 480 с.
Дополнительная:
1.Пейн Г. Физика колебаний и волн. М.,1979.
30
2.Киттель Ч.,Найт У.,Рудерман М. Механика.М.,: 1983., «Лань» С-П,-МКраснодар,2011
3.Девис П. Суперсила. М., 1989.
4. РемизовА.Н., Потапенко А.Я. Курс физики.-М.: 2Дрофа». 2002
5.Гершензон Е.М. и др. Курс общей физики, т.т.1-2 Механика.
М.:Академия.2000,2001
6. Фриш С.Э, Тиморева А.В. Курс общей физики, Т1. Лань»С-П,-МКраснодар,2011
7.Яворский Б.М. Пинский А.А. Основы физики, т.т.1-2. М.:ФизматЛит,2000.
Интернет-ресурсы
1.Черноуцан А.И.Краткий курс физики. М.: Физматлит, 2002 (djvu), 320с.
http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/physics/lectures.htm
2. Полицинский Е.В. Механика, молекулярная физика и термодинамика:
конспекты лекций - Юргинский технологический институт Национального
исследовательского Томского политехнического университета, 2010 - 206 с.
http://window.edu.ru/resource/809/76809
3. Елисеева Н.А., Комаровских К.Ф., Торчинский И.А., Харламова В.Б.
Физика. Раздел 2. "Электростатика. Постоянный электрический ток":
Основные законы и формулы. Методические указания к решению задач. СПб.: СЗПИ, 1997. - 25 с. http://window.edu.ru/resource/399/25399
31
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный государственный университет»
(ДВГУ)
ИНСТИТУТ ХИМИИ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ
КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ
по дисциплине «Физика»
020101.65 - «Химия
г. Владивосток
2009
32
МЕХАНИКА
МОДУЛЬ 1.
Тема 1.Основные представления специальной теории относительности
Понятия пространства и времени, их относительность.
Тело отсчета, системы отсчета.
Понятие инерциальной и неинерциальной систем отсчета.
Подвижные и неподвижные инерциальные системы отсчета. Преобразования
Галилея, связывающие координаты точки относительно подвижной и
неподвижной инерциальных систем отсчета.
Поиски абсолютной системы отсчета. Гипотеза об эфире.
Опыты Майкельсона-Морли.
Постулаты Эйнштейна.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
33
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Тема 2.Кинематика материальной точки.
Понятия материальной точки, траектории.
Способы задания положения точки и ее движения в декартовой системе
отсчета.
Перемещение. Путь. Связь перемещения с приращением радиус – вектора.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Тема 3.Кинематические характеристики материальной точки.
34
Скорость, ускорение, единицы их измерения.
Нормальное (центростремительное), касательное (тангенциальное) и полное
ускорения. Связь величины полного ускорения с величинами нормального и
полного ускорений .
Связь вектора полного ускорения с векторами нормального и касательного
ускорений.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Тема 4. Кинематические уравнения равномерного и равнопеременного
прямолинейного движений.
Равномерное и равнопеременное движение. Кинематические уравнения
равнопеременного прямолинейного движения и равномерного.
35
Графики зависимости пути и скорости от времени для равнопеременного и
равномерного прямолинейного движения.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Тема 5. Кинематика вращательного движения материальной точки.
Угловые перемещение, скорость и ускорение.
Единицы их измерения. Кинематическое уравнение равнопеременного
движения материальной точки по окружности.
Связь величины полного ускорения движения материальной точки по
окружности с угловой скоростью, угловым ускорением и радиусом движения
материальной точки.
36
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Тема 6. Преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея.
Преобразования Лоренца. .Следствия из преобразований Лоренца.
Понятие
об
интервале и
его
инвариантности. Четырехмерный
мир.
Возможность сверхсветовых движений.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
37
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Модуль 2.
Тема 7.Динамикаматериальной точки. Закон сохранения импульса
Взаимодействия и силы. Масса как мера инертности и гравитации.
Импульс. Законы Ньютона. Прямые и обратные задачи.
Свободное и несвободное движения. Понятие о силовом и однородном
силовом полях. Движение тела в однородном силовом поле.
Замкнутые и незамкнутые механические системы.
Система материальных точек, ее импульс.Закон сохранения импульса системы
материальных точек.
Движение
тел
переменной
массы. Уравнение
Мещерского.
Формула
Циолковского.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
38
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Общая характеристика возможностей реактивных двигателей для космических
полетов.
Тема 8. Энергия, работа, мощность. Закон сохранения механической
энергии.
Работа. Энергия, Мощность.
Потенциальная и кинетическая энергии.
Потенциальные
(консервативные)
силы.
Потенциальная
энергия
сил
упругости. С
вязь между потенциальной силой и потенциальной энергией.
Закон сохранения энергии в механике. Упругие и неупругие столкновения
(самостоятельно, смотри лабораторную работу.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
39
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Тема 9.Движение в поле тяготения.
Законы Кеплера. Сила взаимодействия между Солнцем и планетами
солнечной системы (решение обратной задачи). Закон тяготения Ньютона.
Опыт Кавендиша.
Сила тяготения (гравитации), сила тяжести, вес тела.
Ускорение свободного падения, его зависимость от высоты и широты
местности. Силы инерции. Центробежная сила инерции. Сила Кориолиса.
Потенциал и напряженность гравитационного поля, связь между ними.
Эквивалентность инертной и гравитационной масс, опытные подтверждения.
Первая, вторая, третья космические скорости.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
40
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Модуль 3.
Тема 10. Вращательное движение системы материальных точек.
Момент импульса материальной точки и системы материальных точек
относительно полюса и оси. Момент силы материальной точки и системы
материальных точек относительно полюса и оси.
Уравнение моментов для системы материальных точек относительно точки
(полюса) .
Закон сохранения момента импульса механической системы относительно
полюса.Связь момента импульса с угловой скоростью.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
41
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Тема 11.Динамика абсолютно твердого тела.
Понятие абсолютно твердого тела. Поступательное и вращательное движения
твердого тела.
Центр масс. Основной закон динамики вращательного движения твердого тела
относительно оси. (Уравнение моментов).
Момент инерции материальной точки и механической системы относительно
точки и оси.
Движение твердого тела, закрепленного в точке.
Свободные оси. Гироскопы. Прецессия гироскопа, гироскопический эффект.
Кинетическая энергия движения твердого тела. Теорема Гюйгенса-Штейнера.
Вычисление моментов инерции стержня, цилиндра, тела вращения (общий
случай), шара.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
42
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Тема 12.Элементы гидродинамики.
Линии и трубки тока, уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли.
Внутреннее трение (вязкость) жидкости. Ламинарное и турбулентное течения.
Число Рейнольдса. Ламинарное течение вязкой жидкости в круглых трубах.
Формула Пуазейля.
Методы
определения
вязкости
жидкости. Формула
Стокса. Границы
применимости формул Пуазейля и Стокса.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
43
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Модуль 4
Тема 13.Колебания. Гармонические колебания.
Кинематическое уравнение гармонических колебаний.
Амплитуда, фаза, начальной фаза, частота и циклическая частота колебаний.
Скорость, ускорение и силы при гармонических колебаниях.
Закон Ньютона для гармонических колебаний.
Дифференциальное уравнение гармонических колебаний, его решение.
Энергия гармонических колебаний.
Графическая зависимость кинетической, потенциальной и полной энергий
гармонических колебаний от времени.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
44
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Тема 14. Пружинный, физический и математический маятники, периоды
их колебаний.
Приведенная длина физического маятника.
Ось подвеса (привеса) и ось качаний физического маятника, их обратимость.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
45
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Тема 15. Сложение гармонических колебаний.
Метод векторной диаграммы. Сложение2-х гармонических колебаний одной
частоты и одного направления. Результирующая амплитуда и фаза таких
колебаний.
Сложение двух взаимно перпендикулярных гармонических колебаний с
разными амплитудами и одинаковой частотой.
Сложение гармонических колебаний с близкими частотами.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
46
Тема 16.Затухающие колебания.
Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение.
Декремент, логарифмический декремент и коэффициент затухания колебаний.
Их физический смысл и единицы измерения.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Тема 17.Вынужденные колебания.
Второй закон Ньютона для вынужденных колебаний.
Установившиеся вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение и
его решение для установившихся вынужденных колебаний для случая, если
вынуждающая сила изменяется по гармоническому закону.
47
Амплитуда и фаза установившихся вынужденных колебаний.
Резонанс.
Резонансная частота.
Графики амплитудной и фазовой резонансных кривых для различных
значений коэффициента затухания.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
Тема 18.Механические волны. Интерференция механических волн.
Основные понятия: волновое поле, фронт волны, волновая поверхность,
продольные и поперечные волны. Связь продольных и поперечных
механических волн и их скоростей распространения с упругими свойствами
среды.
48
Плоские и сферические волны. Уравнение гармонической волны (волнового
гармонического луча). Длина волны, ее связь с периодом (частотой) и
скоростью.
Понятие фазовой и групповой скоростям волны. Волновое уравнение.
Звуковые волны. Когерентные волны. Разность хода.
Интерференция механических волн. Условия Мах. и Min. при интерференции.
Стоячие волны.
Литература
1. Савельев И.В. Курс физики: Том 1. Механика. Молекулярная физика: Уч.
пособие. Т.1. М.. 4-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2008г.-352с:
2. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002-2009.
3. Стрелков, С.П. Механика./ С.П. Стрелков. Спб. :«Лань»., 2005.-560с.
4.Зисман, Г.А., Курс общей физики, том 1. Механика. Изд. 7-е, стер.. - СПб:
«Лань»., 2007. - 340 c
Дополнительная
1. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. – Фейнмановские лекции по физике. – М.:
Мир, 2004. – Вып. 1-9.
2. Валишев М.Г., Повзнер А.А. Курс общей физики: учебное пособие. СПб.:
Изд-во «Лань», 2009. – 576с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. – М.: Высшая школа, 2002.
49
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный государственный университет»
(ДВГУ)
ИНСТИТУТ ХИМИИ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ
МАТЕРИАЛЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ
по дисциплине «Физика»
020101.65 - - «Химия»
г. Владивосток
2009
50
Методические указания к лабораторным работам.
Разделы «Механика и молекулярная физика»
Работа 1.01. Определение ускорения свободного падения при помощи
математического маятника.
Составители Полищук В.Е., Полищук Р.Ф., 2007 г.
Работа 1.02. Определение ускорения свободного падения при помощи
оборотного маятника.
Составитель: Гнитецкая Т.Н., 2000 г.
Работа 1.03. Изучение законов вращательного движения тела на круговом
маятнике Обербека.
Работа 1.04 Определение момента инерции тела вращения.
Составитель: Составители Полищук В.Е., Полищук Р.Ф., 2010 г.
Работа 1.05. Определение коэффициента трения качения.
Составитель: Полищук В.Е., Полищук Р.Ф., 2000 г.
Работа 1.07. Определение модуля Юнга из растяжения.
Составитель: Макогина Е.И., 2000 г.
Работа 1.09. Определение скорости пули с помощью баллистического
маятника.
Составитель: В.П.Алюшин.,1991.,
Работа 1.11. Изучение вынужденных колебаний.
Составитель: А.С.Хмелев., 1991.
Работа 1.15. Определение коэффициента жесткости пружины и работа ее
растяжения., 1998.
Работа 1.19. Определение скорости ультразвука в воздухе.
Составители: В.Е.Полищук, Р.Ф.Полищук. 2001
Работа 2.01. Определение отношения Ср/СV для воздуха.
Составители Хмелев А.С.. Малахова Л.Н.,1983.
51
Работа 2.02. Определение коэффициента вязкости и средней длины
свободного пробега
молекул воздуха.
Составители Полищук В.Е., Полищук Р.Ф.,2005.
Работа 2.03. Определение длины свободного пробега и эффективного
диаметра молекул
воздуха.
Составитель Лебедева Е.Н., 1999.
Работа 2.04. Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса.
Составитель Лебедева Е.Н.,1994.
Работа 2.07. Определение коэффициента поверхностного натяжения по
высотам поднятия жидкости в капиллярных трубках.
Составители Полищук В.Е., Полищук Р.Ф., 2008.
Работа 2.11. Определение коэффициента теплопроводности диэлектрика
калориметрическим методом.
Составители Полищук В.Е., Полищук Р.Ф., 2010.
Работа 2.12. Снятие кривой плавления и кристаллизации гипосульфита.
Составитель Макогина Е.И., 2008.
Работа 2.14. Определение коэффициента линейного расширения металлов.
Составители Полищук В.Е., Полищук Р.Ф.,2006.
Работа 2.15. Определение удельной теплоты кристаллизации и изменения
энтропии при кристаллизации олова.
Составитель Лебедева Е.Н.,2001.
Работа 2.16.. Определение вязкости жидкости по методу Пуазейля.
Составители Полищук В.Е., Полищук Р.Ф
Лабораторные работы по разделу
«Электричество. Магнетизм. Оптика.»
1. Изучение электростатического поля.
52
2. Измерение сопротивления мостиком Уитстона.
3. Зависимость мощности и кпд замкнутой цепи от внешнего сопротивления.
4. Изучение магнитного поля линейного проводника с током.
5. Определение индуктивности соленоида.
6. Определение фокусного расстояния собирающей и рассеивающей линзы.
7. Определение длины волны лазерного излучения при дифракции на щели.
8. Определение показателей преломления жидкостей.
9. Проверка закона Малюса.
10. Определение угла Брюстера.
11. Исследование спектра атомов водорода, определение постоянной Ридберга.
12. Теория ошибок, техника безопасности .
53
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный государственный университет»
(ДВГУ)
ИНСТИТУТ ХИМИИ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ
по дисциплине «Физика»
020101.65- «Химия
г. Владивосток
2009
54
Большое значение в процессе обучения имеет самостоятельная работа
студентов, на которую отводится значительная часть часов учебного плана.
Самостоятельная работа студентов ведется под контролем преподавателя и
включает работу с конспектами лекций и литературой, подготовку к
практическим занятиям, теоретическую подготовку к выполнению
лабораторных работ и их защите, оформление лабораторно-практических
работ, подготовку к контрольным занятиям.
Основными формами контроля знаний студентов являются контрольные
работы по практическим занятиям, собеседования во время выполнения и
сдачи лабораторных работ, рейтинговые контрольные работы и семестровые
экзамены. Для самостоятельной подготовки к лабораторным работам,
студентам предварительно выдаются вопросы (в количестве 15-18 к каждой
лабораторной работе), включенные в 3 варианта контрольных карточек для
каждой лабораторной работы. На один из вариантов карточки студент
индивидуально сдает теорию к данной лабораторной работе.
Методические рекомендации по организации самостоятельного изучения
дисциплины
« Физика» – дисциплина федерального компонента естественно-научного
цикла дисциплин при подготовке химиков. При изучении физики необходимо
1. Ознакомиться с программой курса.
2. Обеспечить себя учебной литературой теоретического и
практического назначения, вспомогательным материалом по мере
изучения тем.
3. Предусмотреть обязательное общение с преподавателем через
лекции, практические занятия и индивидуальные консультации.
4. Рекомендуется следующая последовательность изучения дисциплины
55
а) прослушивании лекций с обязательным конспектированием и
последующим заучиванием понятий и определений механики и
установлением взаимосвязей между ними,
б) изучение методик и приемов решения стандартных задач механики
на практических занятиях,
в) самостоятельное решение задач из предлагаемых сборников задач
и выполнение расчетно-графических заданий по основным темам
дисциплины.
56
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный государственный университет»
(ДВГУ)
ИНСТИТУТ ХИМИИ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ
КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
по дисциплине «Физика»
020101.65- «Химия
г. Владивосток
2009
57
ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ
Вариант 1
Задание 1. 1. Укажите формулировку второго закона Ньютона:
а) Всякое воздействие на тело сообщает телу ускорение или вызывает
деформацию.
b) Ускорение, с которым движется тело, прямо пропорционально силе,
действующей на тело, и обратно пропорционально массе тела.
с) Количество движения тела равно импульсу действующей силы.
d)
Всякое
тело
сохраняет
состояние
покоя
или
равномерного
прямолинейного движения, если на него не действуют силы.
Задание 1.2. Идеальным называется газ, удовлетворяющий следующим
условиям:
а) Находящийся при низкой температуре и высоком давлении.
b) Взаимодействием молекул можно пренебречь.
c) Молекулы можно считать материальными точками, столкновения
молекул – абсолютно упругими, взаимодействием молекул нельзя пренебречь.
d) Молекулы можно считать материальными точками, взаимодействие
молекул практически отсутствует, столкновения молекул носят упругий
характер.
Задание 1.3. Укажите значение равнодействующей сил, действующих на
положительный
заряд
со
стороны
двух
отрицательных
зарядов,
расположенных на одной прямой с данным положительным, но по разные
стороны от него, если со стороны каждого из них действует одинаковая по
величине сила, равная
58
4 мН:
а) 0.
b) 8 мН.
c) 4 мН.
d) 2 мН.
Вариант 2
Задание 2.1. Укажите правильное определение импульса тела:
а) Это произведение массы тела на его ускорение.
b) Это произведение массы тела на радиус вращения.
c) Это произведение массы тела на его скорость.
d) Это произведение силы, действующей на тело, на перемещение тела.
Задание 2.2. Укажите, от чего зависит скорость хаотического движения
молекул идеального газа:
а) От температуры газа.
b) От молярной массы газа.
с) От давления газа.
d) От температуры и молярной массы газа.
Задание 2.3. Силовые линии электростатического поля положительного
точечного заряда...
а) ...направлены к заряду.
b) ...замкнуты.
c) ...направлены от заряда.
59
d) ... могут быть произвольно направлены.
Вариант 3
Задание 3.1. Укажите область применимости законов Ньютона:
а) Для макротел и движений со скоростями, сравнимыми со скоростью
света.
b) Для микрочастиц и движений со скоростями << с.
c) Для микрочастиц и движений со скоростями, сравнимыми со
скоростью света.
d) Для макротел и движений со скоростями  с.
Задание 3.2. Укажите правильную формулировку первого начала
термодинамики:
а) Количество теплоты, сообщенное системе, расходуется на изменение
внутренней энергии системы и на совершение системой работы над внешними
телами.
b) Количество теплоты, полученное системой, идет на увеличение ее
внутренней энергии и работу против внешнего давления при расширении и
сжатии системы.
c) При всех физических процессах энергия не возникает и не исчезает, а
лишь превращается в равных количествах из одного вида в другой.
d) Система может совершить работу, когда к системе подводится или от
нее отводится некоторое количество теплоты.
Задание 3.3. Укажите величину силы тока на участке цепи, если
напряжение на нем 60 В, а сопротивление участка 200 Ом:
а) 2 А.
60
b) 0,3 А
c) 3,3 А
d) 12000 А
Вариант 4
Задание
4.1.
Укажите,
какие
системы
отсчета
называются
инерциальными:
а) Которые движутся равномерно и прямолинейно.
b) В которых на тело не действуют никакие силы.
c) В которых тело движется равномерно и прямолинейно или покоится,
если на него не действуют другие тела.
d) В которых действуют только консервативные силы.
Задание 4.2. Укажите правильное определение удельной теплоемкости
вещества:
а) Это величина, численно равная количеству теплоты, необходимому
для нагревания единицы объема вещества на один кельвин.
b) Это величина, численно равная количеству теплоты, необходимому
для нагревания вещества на один кельвин.
c) Это величина, численно равная количеству теплоты, необходимому
для нагревания единицы массы вещества на один кельвин.
d) Это величина, численно равная количеству теплоты, необходимому
для нагревания одного моля вещества на один кельвин.
Задание 4.3. Однородным называется поле, у которого напряженность
а) ...постоянна с течением времени.
61
b) …одинакова по величине во всех точках.
c) …во всех точках одинакова по величине и по направлению.
d) …зависит от координаты точки прямо пропорционально.
Вариант 5
Задание 5.1. Укажите определение момента инерции тела:
а) Момент инерции тела численно равен произведению массы тела на
квадрат его скорости.
b) Момент инерции тела — это величина, численно равная сумме
произведений масс всех материальных точек тела на квадраты их расстояний
до оси вращения.
c) Момент инерции тела — это величина, численно равная сумме
произведений масс всех точек тела на их расстояния от оси вращения.
d) Момент инерции тела - это мера инертности тела.
Задание 5.2. Величина молярной теплоемкости газов зависит:
а) от внешних условий
b) от способа нагревания и от природы газа
с) от температуры газа
d) от вида газа и его объема.
Задание 5.3. Полосатыми спектрами обладают:
а) Твердые тела
b) Жидкости
с) Атомарные газы
62
d) Молекулярные газы.
Вариант 6
Задание 6.1. Укажите выражение называемое фазой гармонических
колебаний, заданных уравнением x=A sin(ωt+):
а) .
b) sin(ωt+).
с) ωt+ .
d) ωt.
Задание 6.2. Температура газа по Цельсию 230 С. Укажите значение
температуры по шкале Кельвина:
а) 250 К.
b) 296 К.
с) – 250 К.
d) – 273 К.
Задание 6.3. Укажите заряд протона:
а) 0
b) +е
с) –е
d) +2е
Вариант 7
Задание 7.1. Работу постоянной силы можно найти как
а) ..произведение силы на перемещение.
63
b) ...произведение силы на перемещение и на синус угла между
направлениями силы и перемещения
с) … произведение силы на перемещение и на косинус угла между
направлениями силы и перемещения.
d) .. произведение силы на скорость и на косинус угла между ними.
Задание 7.2. При постоянной температуре объем идеального газа
увеличился в 2 раза. Укажите, как изменится давление газа:
а) Увеличится в 2 раза.
b) Уменьшится в 2 раза.
с) Не изменится.
d) Увеличится в 4 раза.
Задание 7.3. Укажите заряд  - частицы:
а) 0
b) +е
с) –е
d) +2е
Вариант 8
Задание 8.1. К консервативным относятся :
а) ..сила тяжести
b) ..силы тяжести и трения
с) .силы упругости и трения
d) ..силы тяжести и упругости.
64
Задание 8.2. Укажите называния газовых процессов, протекающих: 1)
при постоянном давлении, 2) при постоянной температуре, 3) при постоянном
объеме:
a) 1) – изотермический, 2)  изобарический, 3) – изохорический.
b) 1) – изобарический, 2) – адиабатический, 3) – изохорический.
с) 1) – изобарический, 2) – изотермический, 3) – изохорический.
d) 1) – изохорический, 2) – изотермический, 3) – изобарический.
Задание 8.3. Укажите, каким из перечисленных приборов можно
разлагать белый свет в спектр:
а) Сферическим зеркалом.
b) Рассеивающей тонкой линзой.
с) Призмой.
d) Собирающей линзой.
Вариант 9
Задание 9.1. Укажите вид энергии, для которого справедливо следующее
выражение:
Е=kx2/ 2
а) Кинетическая энергия вращательного движения.
b) Потенциальная энергия упругой деформации
с) Кинетическая энергия поступательного движения
d) Потенциальная энергия в поле силы тяжести.
Задание 9.2. Укажите параметр состояния, который
неизменным при адиабатическом процессе:
65
остается
а) Давление.
b) Все изменяются.
с) Температура.
d) Объем.
Задание 9.3. Заряд ядра атома равен:
a) порядковому номеру элемента в таблице Менделеева
b) атомной массе элемента
с) валентности
d) количеству нейтронов в ядре.
Вариант 10
Задание 10.1. Укажите правильную формулировку закона сохранения
механической энергии:
а) Механическая энергия системы при действии консервативных сил не
изменяется.
b) Энергия не исчезает и не возникает из ничего, она только
превращается из одного вида в другой.
с) Полная механическая энергия системы, на которую действуют только
консервативные силы, остается постоянной.
d) Полная механическая энергия замкнутой системы, в которой
действуют только консервативные силы, остается постоянной.
Задание 10.2. Укажите, на что расходуется сообщаемая системе теплота
при изотермическом процессе:
а) На изменение внутренней энергии системы.
66
b) На совершение системой работы над внешними телами.
с) На изменение внутренней энергии системы и совершение работы.
d) На нагревание системы.
Задание 10.3. Излучение фотона происходит при:
а) движении электрона по стационарной орбите
b) переходе электрона из возбужденного состояния в основное
с) переходе электрона из основного состояния в возбужденное
d) во всех перечисленных процессах.
Вариант 11
Задание 11.1. Если период гармонических колебаний равен 0,5с, то
частота колебаний равна:
а) 5 Гц.
b) 2 Гц.
с) 0,5 Гц.
d) 4 Гц.
Задание 11.2. Удельная теплоемкость – это теплоемкость:
а) одного моля вещества.
b) единицы массы вещества.
с) одного литра вещества.
d) всего тела.
Задание 11.3. Формула Эйнштейна, связывающая массу и энергию,
имеет вид:
67
а) E 
mc
2
2
b) E=mc2
с) E=2mc2
d) E  m 2
1
c 

1
2 2
v
2

c 
2
Вариант 12
Задание 12.1. Момент силы – это величина, численно равная:
а) произведению массы тела на его ускорение.
b) произведению силы на ее плечо.
с)
произведению массы тела на квадрат его расстояния до оси
вращения.
d) произведению силы на квадрат расстояния от тела до оси вращения.
Задание 12.2. Неизменным при изобарическом процессе остается:
а) объем.
b) давление.
с) температура.
d) все параметры меняются.
Задание 12.3. Если длина волны излучения увеличивается вдвое, то
энергия фотона:
а) увеличится в 2 раза
b) уменьшится в 2 раза
68
с) не изменится
d) увеличится в 4 раза
Вариант 13
Задание 13.1. В вагоне движущегося поезда по направлению его
движения идет человек. Скорость человека относительно вагона 1 м/с,
скорость вагона относительно земли 3 м/с. Укажите скорость человека
относительно земли:
а) 2 м/с.
b) 3 м/с.
с) 4 м/с.
d) 1 м/с.
Задание 13.2. Если температура по Цельсию равна – 100
0
С, то
температура по шкале Кельвина:
а) 0 К.
b) 173 К.
с) - 173 К.
d) 273 К.
Задание 13.3. Скорость распространения электромагнитных волн в
вакууме:
а) 105 м/с
b) Может быть произвольной
с) Зависит от частоты
d) 3х108 м/с
69
Вариант 14
Задание 14.1. Укажите, от чего зависит сопротивление проводника:
а) От силы тока и напряжения.
b) От силы тока, напряжения и температуры.
с) От силы тока, температуры и размеров проводника.
d) От химического состава, температуры и размеров проводника.
Задание 14.2. Укажите, какой тип кристаллической решетки у 1)
графита, 2) поваренной соли:
а) 1) атомная, 2) молекулярная.
b) 1) атомная, 2) ионная.
с) 1) молекулярная, 2) ионная.
d) 1) ионная, 2) молекулярная.
Задание 14.3. Выберите правильное определение красной границы
фотоэффекта:
а) Количество квантов света, падающих на поверхность в единицу
времени.
b) Работа выхода электрона из вещества.
с) Минимальная частота излучения, при которой возможен
фотоэффект, при этом скорость вылетающих электронов равна нулю.
d) Число высвобожденных вследствие фотоэффекта электронов,
пропорциональное числу падающих на поверхность квантов света.
Вариант 15
Задание 15.1.Укажите, будет ли возникать магнитное поле в системе
отсчета, в которой заряд неподвижен:
70
а) Будет.
b) Не будет.
с) Будет, если заряд точечный.
d) Будет, если заряд протяженный.
Задание 15.2. При повышении температуры нагревателя коэффициент
полезного действия теплового двигателя:
а) не меняется
b) увеличивается
с) уменьшается
d) ответ зависит от температуры нагревателя
Задание 15.3. Выберите правильное определение фотона:
а) Квант энергии видимого и невидимого света, рентгеновского и гаммаизлучения, обладающий одновременно свойствами частицы и волны.
b) Частица электронейтральная и движущаяся со скоростью, много
большей скорости света.
с) Энергия рентгеновского излучения, прошедшего через вещество.
d) Энергия света поглощенная веществом.
Вариант 16
Задание 16.1. Дайте определение монохроматического света:
а)
Свет, представляющий собой совокупность волн с одной длиной
волны.
b) Обычный белый дневной свет.
71
с) Свет, испускаемый раскаленным газом.
d) Свет от лампы накаливания.
Задание 16.2. Укажите знак заряда атомного ядра:
а) Положительный.
b) Отрицательный.
с) Заряд равен нулю.
d) У разных ядер различный.
Задание
16.3.
Укажите
формулу,
позволяющую
найти
общее
сопротивление при параллельном соединении двух проводников:
а) R  R1  R2 b)
с)
d)
Вариант 17
Задание 17.1. Дайте определение явления дифракции света:
а) Преломление светового луча на границе раздела двух сред.
b) Зависимость длины волны света от показателя преломления среды.
с) Огибание световой волной препятствия.
d) Искажение изображения, получаемого при помощи линзы.
Задание 17.2. Укажите химический элемент, который относится
к ферромагнетикам:
а) Медь.
b) Кремний.
с) Калий
72
d) Железо
Задание 17.3. При адиабатическом сжатии идеального газа его
температура:
а) повышается.
b) понижается.
с) ответ зависит от начальной температуры.
d) ответ зависит от начальной плотности газа.
Примерные вопросы рейтинговых контрольных вопросов.
В рейтинговых контрольных работах студенту предлагается один основной
вопрос и пять дополнительных . Ниже приведены основные вопросы.
Вопросы систематически обновляются.
МОДУЛЬ №1
1. Нормальное, касательное и полное ускорения, связь межу ними.
Выведите
кинематическое
уравнение
равнопеременного
прямолинейного движения. Запишите кинематическое уравнение для
равномерного прямолинейного движения. Графики зависимости пути
и скорости этих движений от времени.
2. Основные
кинематические
понятия
вращательного
движения
материальной точки: угловое перемещение, угловая скорость,
угловое
ускорение.
кинематическое
Единицы
уравнение
их
измерения.
Выведите
равнопеременного
движения
материальной точки по окружности.
3. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Дайте понятия
силы, массы, импульса. Единицы
Сформулируйте
и
запишите
измерения указанных величин.
законы
Ньютона.
Замкнутые
и
незамкнутые системы отсчета. Используя законы Ньютона, получите
73
закон сохранения импульса для незамкнутой
и замкнутой
механических систем материальных точек.
4. Импульс. Запишите закон изменения
механической
импульса для незамкнутой
системы. Движение тела с переменной массой.
Получите уравнение движения тела с переменной массой (уравнение
Мещерского). Формула Циолковского.
5. Дать понятия: работа,. мощность, энергия. Единицы измерения
указанных величин. Потенциальные силы. Потенциальная энергия.
Выведите формулу потенциальной энергии сил упругости. Получите
связь потенциальной силы с потенциальной энергией. Что такое
градиент?
6. Кинетическая, потенциальная и полная энергии. Замкнутые и
незамкнутые
механические
системы.
Выведите
формулу
кинетической энергии поступательного движения тела. Выведите
закон сохранения механической энергии для незамкнутой и
замкнутой механических систем материальных точек.
МОДУЛЬ №2
1. Законы
Кеплера.
Закон
всемирного
тяготения.
Дайте
понятия
потенциала и напряженности гравитационного поля. Как ускорение
свободного падения для Земли зависит от высоты и широты местности.
Выведите формулы для расчета первой и второй космических скоростей.
Что такое третья космическая скорость? Какие траектории движения
соответствуют этим скоростям?
2. Дайте понятия момента силы и момента импульса механической
системы относительно оси и точки. Выведите основное уравнение
динамики (уравнение моментов) вращательного движения твердого тела
относительно оси. Сформулируйте и запишите закон сохранения
момента импульса твердого тела относительно точки и оси.
74
3. На
примере
окружности,
равномерного
получите
движения
кинематическое
материальной
уравнение
точки
по
гармонических
колебаний. Смещение, скорость и ускорение гармонических колебаний.
Второй закон Ньютона и дифференциальное уравнение гармонических
колебаний.
Получите
формулу
полной
энергии
гармонических
колебаний и график ее зависимости от времени.
4. Под действием каких сил совершаются гармонические колебания? Что
называется пружинным, физическим и математическим маятниками?
Получите периоды их колебаний. Что такое приведенная длина
физического маятника? В чем суть обратимости точки привеса и точки
качания такого маятника?
5. Запишите второй закон Ньютона и дифференциальное уравнение для
вынужденных колебаний. Какие вынужденные колебания называются
установившимися? Выведите зависимость амплитуды таких колебаний
от вынуждающей частоты. Что такое резонанс? Получите резонансную
частоту. Нарисуйте резонансные кривые для различных значений
коэффициента затухания β.
6. Дать понятия: механическая волна, волновое поле, фронт волны,
волновая поверхность. Продольные и поперечные волны, связь их
скоростей с упругими свойствами среды. Плоские и поперечные волны.
Получите уравнение гармонической волны и волновое уравнение. Все
величины пояснить. Единицы их измерения. Что называется длиной
волны
МОДУЛЬ №3
1. Сформулируйте основные положения молекулярно-кинетической
теории идеального газа. Чем обусловлено давление идеального газа?
Получите основное уравнение молекулярно-кинетической теории
идеального газа.
75
2. Поясните, что такое температура, согласно МКТ? Используя основное
уравнение МКТ идеального газа, получите формулу связывающую
среднюю кинетическую энергию молекулы идеального газа с
температурой. Как давление идеального газа связано с температурой?
Получите уравнение Клапейрона - Менделеева. Сформулируйте и
запишите газовые законы и их графики в координатах P-V.
3. Какие явления переноса в газах вы знаете. Какая величина при
каждом явлении переноса переносится? Что эти явления переноса
объединяет? Выведите общее уравнение переноса. Что такое
удельный поток переносимой величины? Что такое градиент
переносимой величины? Что означает знак “-“ в уравнении переноса?
4. . На основе МКТ объясните явление диффузии в газах. Запишите и
поясните закон Фика. Каков физический смысл коэффициента
диффузии? Чем диффузия отличается от самодиффузии? Используя
уравнение удельного потока переносимой величины и закон Фика,
получите коэффициент самодиффузии для газов и объясните его
зависимость от давления и температуры. Единицы измерения
коэффициента диффузии (самодиффузии)?
5. Поясните известные вам механизмы переноса тепла в газах. На основе
МКТ объясните явление теплопроводности газов. Запишите закон
Фурье.
Какой
теплопроводности?
физический
смысл
Используя
уравнение
имеет
коэффициент
удельного
потока
переносимой величины и уравнение Фика, получите коэффициент
теплопроводности для газов и объясните его зависимость от давления
и температуры.
6. Поясните механизмы вязкости в газах и жидкостях. Какова причина
различия этих механизмов? Запишите закон Ньютона для вязкости.
Каков
физический
смысл
коэффициента
вязкости?
Используя
уравнение удельного потока переносимой величины и закон Ньютона,
76
получите коэффициент вязкости газов и объясните его зависимость от
давления и температуры.
МОДУЛЬ №4
1. Дайте понятия внутренней энергии, работы и теплоты. Способы
изменения внутренней энергии. От каких величин зависит внутренняя
энергия реального газа? Идеального? Выведите формулу для
внутренней энергии моля идеального газа. Сформулируйте и
запишите формулу первого начала термодинамики, поясните все
величины, входящие в уравнение и единицы их измерения. Что
называется
удельной
и
молярной
теплоемкостью?
Получите
уравнение Майера.
2. Какой процесс называется адиабатным и каковы способы его
осуществления?
Выведите
уравнение
адиабатного
процесса
(уравнение Пуассона). Как постоянная адиабаты связана с числом
степеней свободы молекул газа? Нарисуйте график адиабатического
процесса в координатах P-V.
3. Что называется изопроцессом? Какие изопроцессы вы знаете? Что
называется теплоемкостью вещества? Какой процесс называется
политропическим? Выведите уравнение политропического процесса.
Чему равна постоянная политропы для каждого из известных вам
изопроцессов?
4. Какие основные элементы имеет любая тепловая машина? Схема
работы тепловой машины. Получите КПД тепловой машины. Что
называется
круговым
процессом
(циклом)?
Обратимые
и
необратимые процессы. Цикл Карно. КПД цикла Карно. Теоремы
Карно. Сформулируйте второе начало термодинамики (Формулировка
Клаузиуса и формулировка Кельвина – Планка). Можно ли теплоту
передать от тел менее нагретых к телам более нагретым (ответ
пояснить)?
77
5. . Цикл Карно. КПД цикла Карно. Приведенная теплота. Чему равна
приведенная теплота для цикла Карно (вывод)? Обратимые и
необратимые
процессы.
Получите
приведенную
теплоту
для
обратимого (квазистатического) цикла ц сформулируйте теорему
Клаузиуса. Запишите неравенство Клаузиуса.
6. Какая
термодинамическая
система
называется
замкнутой
(изолированной)? Обратимые и необратимые поцессы. Что такое
энтропия? Используя теорему Клаузиуса и неравенство Клаузиуса,
покажите как изменяется энтропия для обратимых и необратимых
циклов. Покажите, как энтропия изменяется в изолированной системе
при обратимых и необратимых процессах.
Модули 5,6: «Электричество. Магнетизм. Оптика.»
1. Электрический
заряд.
Закон
сохранения
заряда,
закон
Кулона.
Напряженность электрического поля в вакууме, принцип суперпозиции
электрических полей. Закон Гаусса, его применение для расчета
напряженности электрического поля.
2. Потенциал и разность потенциалов. Работа электрического поля. Связь
напряженности и потенциала. Принцип суперпозиции потенциалов.
Элементы анализа векторных полей: градиент, поток, циркуляция,
дивергенция, ротор.
3. Электрический диполь: поле диполя, диполь во внешнем однородном и
неоднородном поле.
4. Электрическое поле в диэлектриках, связанные и сторонние заряды,
поляризация диэлектриков. Связь вектора поляризации с плотностью
связанных зарядов. Вектор электрической индукции. Закон Гаусса для
диэлектриков.
5. Проводники
в
электрическом
поле.
Заряженный
электроемкость, конденсаторы, энергия электрического поля
78
проводник,
6. Постоянный электрический ток, плотность и сила тока, закон Ома для
однородного участка цепи в интегральной и дифференциальной формах.
Уравнение непрерывности, электродвижущая сила, напряжение, закон
Ома для неоднородного участка цепи.
Закон Джоуля- Ленца.
Разветвленные цепи, правила Кирхгофа.
7. Закон взаимодействия токов в вакууме. Магнитная индукция, закон БиоСавара- Лапласа. Закон Ампера, сила Лоренца. Работа перемещения
контура с током в магнитном поле. Теорема о циркуляции
вектора
магнитной индукции, ее применение для расчета магнитной индукции.
8. Магнитный диполь. Поле диполя, диполь в однородном и неоднородном
внешнем поле. Магнитное поле в веществе. Вектор напряженности
магнитного поля. Магнитная проницаемость и восприимчивость
вещества. Теорема о циркуляции вектора напряженности магнитного
поля.
9. Электромагнитная индукция. Правило Ленца. Самоиндукция. Энергия
магнитного
10.Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Уравнения Максвелла в
интегральной и дифференциальной формах. Источники электрических и
магнитных полей.
11.Переменный электрический ток, условие квазистационарности, метод
векторных диаграмм, резонансные явления в цепях переменного тока.
12.Уравнение волны. Волновое уравнение. Электромагнитные волны.
Энергия, переносимая волной. Вектор Пойнтинга.
13.Понятия фотометрии. Геометрическая оптика- основные законы,
центрированные оптические системы.
14.Интерференция
пластинах,
волн,
линии
когерентность,
равной
интерференция
толщины
и
равного
в
тонких
наклона,
интерференционные приборы.
15.Дифракция света, принцип Гюйгенса- Френеля, метод зон Френеля,
примеры дифракции Френеля. Дифракция на щели. Дифракционная
79
решетка: максимумы и минимумы, угловая и линейная дисперсии,
разрешающая способность.
16.Поляризация света, линейно-, циркулярно- , эллиптически поляризованный
свет. Закон Релея. Поляризация при отражении от диэлектрика, угол
Брюстера. Двойное лучепреломление.
17.Дисперсия света. Представление об элементарной теории дисперсии. Закон
Бугера- Ламберта- Бэра.
80
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный государственный университет»
(ДВГУ)
ИНСТИТУТ ХИМИИ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
по дисциплине «Физика»
020101.65- «Химия
г. Владивосток
2009
81
Основная
1. Стрелков ,С.П. Механика./С.П. Стрелков .- Спб. :«Лань» ,2005 г. - 560 с.
2. Зисман ,Г.А., Курс общей физики, том 1./Г.А. Зисман, О.М. Тодес.- Спб.
:«Лань»., 2007 .- 340с.
Зисман ,Г.А., Курс общей физики, том 2/Г.А. Зисман, О.М. Тодес.- Спб.
:«Лань»., 2007 .- 340с.
Зисман ,Г.А., Курс общей физики, том 3./Г.А. Зисман, О.М. Тодес.- Спб.
:«Лань»., 2007 .- 340с.
3. Савельев,И.В. Курс общей физики. Книга 3. Молекулярная физика и
термодинамика. «АСТ, Астрень», 2005 г.- 432с.
4. Кикоин, И.К. Молекулярная физика/ И.К.Кикоин, А.К.Кикоин .-М.:«Лань»,
2008 г.- 480 с.
Дополнительная:
1.Пейн Г. Физика колебаний и волн. М.,1979.
2.Киттель Ч.,Найт У.,Рудерман М. Механика.М.,: 1983., «Лань» С-П,-МКраснодар,2011
3.Девис П. Суперсила. М., 1989.
4. РемизовА.Н., Потапенко А.Я. Курс физики.-М.: 2Дрофа». 2002
5.Гершензон Е.М. и др. Курс общей физики, т.т.1-2 Механика.
М.:Академия.2000,2001
6. Фриш С.Э, Тиморева А.В. Курс общей физики, Т1. Лань»С-П,-МКраснодар,2011
7.Яворский Б.М. Пинский А.А. Основы физики, т.т.1-2. М.:ФизматЛит,2000.
Интернет-ресурсы
1.Черноуцан А.И.Краткий курс физики. М.: Физматлит, 2002 (djvu), 320с.
http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/physics/lectures.htm
2. Полицинский Е.В. Механика, молекулярная физика и термодинамика:
конспекты лекций - Юргинский технологический институт Национального
82
исследовательского Томского политехнического университета, 2010 - 206 с.
http://window.edu.ru/resource/809/76809
3. Елисеева Н.А., Комаровских К.Ф., Торчинский И.А., Харламова В.Б.
Физика. Раздел 2. "Электростатика. Постоянный электрический ток":
Основные законы и формулы. Методические указания к решению задач. СПб.: СЗПИ, 1997. - 25 с. http://window.edu.ru/resource/399/25399
83
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный государственный университет»
(ДВГУ)
ИНСТИТУТ ХИМИИ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ
ГЛОССАРИЙ
по дисциплине «Физика»
020101.65 - «Химия»
г. Владивосток
2009
84
ГЛОССАРИЙ
Содержание
Механическое движение
изменение положения тел или их частей в
пространстве относительно друг друга с течением
времени
Механика
раздел физики, изучающий закономерности
механического движения и причины, вызывающие
или изменяющие это движение
Классическая механика
механика, созданная Г.Галилеем и И.Ньютоном и
изучающая законы движения макроскопических
тел, движущиеся со скоростями малыми по
сравнению со скоростью света в вакууме
Релятивистская механика
механика, основанная на специальной теории
относительности, сформулированной
А.Эйнштейном, и изучающая движение
макроскопических тел со скоростями, сравнимыми
со скоростью света
Квантовая механика
раздел физики, изучающий движение
микроскопических тел, таких как отдельные атомы
и элементарные частицы, не подчиняющихся
законам классической механики
Кинематика
раздел механики, изучающий механическое
движение тел, не рассматривая обуславливающие
это движение причины
Плотность тела
величина, равная массе тела, заключенной в
единице объема
Материальная точка
физическая модель, тело, обладающее массой,
размерами которого можно пренебречь в условиях
конкретной задачи
Число степеней свободы
число независимых координат, полностью
определяющих положение точки в пространстве
85
Траектория движения
линия, образованная множеством точек
пространства, через которые прошла материальная
точка в процессе движения
Путь
расстояние, пройденное телом вдоль траектории
Перемещение
Вектор, проведенный из начального положения тела
в конечное
Система отсчета
совокупность тела отсчета, системы координат с
выбранным масштабом, и часов
Мгновенная скорость
векторная величина, равная первой производной
перемещения точки по времени и направленная по
касательной к
Кривизна траектории
величина, обратная радиусу кривизны траектории в
данной точке
Тангенциальное
ускорение
векторная величина, характеризующая быстроту
изменения скорости по величине, направленная по
касательной к траектории
Нормальное ускорение
векторная величина, характеризующая быстроту
изменения скорости по направлению, направленная
к центру кривизны траектории в данной точке
Угловая скорость
векторная величина, равная первой производной
угла поворота по времени, и направленная вдоль
оси вращения по правилу правого винта
Центростремительное
ускорение
нормальное ускорение точки, равномерно
движущейся по окружности
Динамика
раздел механики, изучающий причины,
вызывающие или изменяющие движение тел
Первый закон Ньютона
существуют такие системы отсчета, относительно
которых поступательно движущееся тело сохраняет
свою скорость постоянной, если на нее не
86
действуют другие тела или действия тел
компенсируются
Инерция
явление сохранения скорости тела постоянной или
равной нулю при условии отсутствия действия на
тело других тел
Второй закон Ньютона
ускорение материальной точки прямо
пропорционально вызывающей его силе, совпадает
с ней по направлению и обратно пропорционально
массе материальной точки
Третий закон Ньютона
силы, с которыми действуют друг на друга
материальные точки, равны по модулю,
противоположно направлены и действуют вдоль
прямой, соединяющей эти точки
Закон всемирного
тяготения
тела притягиваются друг к другу с силой, модуль
которой пропорционален произведению их масс и
обратно пропорционален квадрату расстояния
между ними
Сила трения
сила, возникающая при движении одного тела по
поверхности другого, или при движении тела в
жидкости или газе, направленная против движения
Упругая деформация
деформация, при которой тело восстанавливает
прежнюю форму или размеры после прекращения
действия внешних сил
Сила упругости
сила, возникающая в деформируемом теле и
противодействующая внешней силе
Закон Гука
сила упругости, возникающая в деформируемом
теле, пропорциональна величине деформации и
направлена противоположно направлению
перемещения частиц тела
Импульс тела
векторная величина, численно равная произведению
массы тела на его скорость и направленная так же,
как скорость
Закон сохранения
сумма импульсов всех тел изолированнойсистемы
87
импульса
остается постоянной
Элементарная работа
силы
работа на бесконечно малом участке перемещения,
равная скалярному произведению силы и
элементарного перемещения
Мощность
работа, совершенная силой за единицу времени
Кинетическая энергия
энергия механического движения тела, равная
половине произведения массы тела на квадрат
скорости (для поступательного движения)
Потенциальная энергия
механическая энергия тела или системы тел,
определяемая взаимным расположением тел или
частей тела и характером сил взаимодействия
между ними
Полная механическая
энергия
сумма кинетической и потенциальной энергии
Изолированная
(замкнутая) система
система, на которую не действуют внешние силы,
или их действие скомпенсировано
Консервативные силы
силы, работа которых зависит только от начального
и конечного положения тела и не зависит от
способа перехода из одного положения в другое; в
механике – это силы тяжести, упругости
Закон сохранения
механической энергии
полная механическая энергия изолированной
системы, в которой действуют только
консервативные силы, сохраняется постоянной, то
есть не изменяется со временем
Абсолютно упругий удар
удар, в результате которого в обоих
взаимодействующих телах не остается никаких
деформаций и вся кинетическая энергия, которой
обладали тела до удара, переходит сначала в
потенциальную энергию упругой деформации, а
затем полностью превращается опять в
кинетическую энергию
Неупругий удар
удар, в результате которого тела объединяются
(«слипаются»), и либо останавливаются, либо
88
движутся как единое тело с меньшей скоростью, а
механическая энергия полностью или частично
переходит во внутреннюю энергию
Момент силы
относительно
неподвижной точки О
векторная величина, равная векторному
произведению радиуса вектора r, проведенного из
точки О в точку приложения силы на вектор силы;
модуль момента силы можно найти как
произведение силы на ее плечо
Плечо силы
кратчайшее расстояние от оси вращения до линии,
вдоль которой действует сила
Свойство момента силы
при переносе точки приложения силы вдоль линии
ее действия момент силы относительно
неподвижной точки О не изменяется
Момент инерции тела
относительно оси
вращения
физическая величина, равная сумме произведений
масс материальных точек тела на квадраты их
расстояний до оси
Момент импульса
материальной точки
относительно
неподвижной точки О
векторная величина, равная векторному
произведению радиуса-вектора материальной точки
на вектор ее импульса (или произведению момента
инерции на угловую скорость)
Уравнение моментов
производная по времени от момента импульса L
материальной точки относительно неподвижной
оси равна моменту сил М, действующих на
материальную точку, относительно этой оси
Закон сохранения
момента импульса
момент импульса замкнутой системы тел остается
постоянной, то есть не изменяется с течением
времени
Сила Кориолиса
сила, действующая на тело, движущееся в
неинерциальной системе отсчета, вращающейся с
постоянной угловой скоростью
Закон сложения
скоростей Галилея
скорость точки относительно одной инерциальной
системы отсчета равна сумме скорости точки
относительно другой системы отсчета и
относительной скорости движения одной
89
инерциальной системы относительно другой
Первый постулат
Эйнштейна
все законы природы инварианты по отношению к
переходу от одной инерциальной системы к другой
Второй постулат
Эйнштейна – принцип
инвариантности скорости
сета
скорость света в вакууме постоянна, не зависит от
скорости движения источника света или
наблюдателя и одинакова во всех инерциальных
системах отсчета
Масса покоя
масса, измеренная в той инерциальной системе
отсчета, относительно которой материальная точка
находится в состоянии покоя
Закон взаимосвязи массы
и энергии
полная энергия системы равна произведению ее
массы на квадрат скорости света в вакууме
Энергия покоя
энергия, равная произведению массы покоя на
квадрат скорости света в вакууме
Вязкость (внутреннее
трение)
свойство реальных жидкостей оказывать
сопротивление перемещению одной части жидкости
относительно другой
Колебания
процессы, отличающиеся той или иной степенью
повторяемости
Собственные или
свободные колебания
колебания, которые совершает система после того,
как ее выведут из состояния равновесия и
предоставят самой себе
Гармонические колебания периодический процесс, при котором смещение
колеблющегося тела происходит по закону синуса
или косинуса
Гармонический
осциллятор
система,
в
которой
гармонические колебания
Амплитуда колебаний
наибольшее отклонение колеблющейся величины
от положения равновесия
Период колебания
промежуток времени, за который фаза колебания
изменяется на 2π
90
могут
возбуждаться
Частота колебания
величина, обратная периоду, и показывающая число
полных колебаний за единицу времени
Циклическая частота
величина, показывающая число полных колебаний
за время, равное 2π секунд
Фаза колебания
величина, стоящая в уравнении колебания под
знаком синуса или косинуса и характеризующая
смещение точки от положения равновесия в
произвольный момент времени
Начальная фаза
фаза колебания в начальный момент времени
Свойства гармонических
колебаний
период колебаний не зависит от амплитуды
Биения
гармонические
амплитудой
Собственная частота
частота, с которой совершаются
колебания в отсутствии сопротивления
Спектр колебания
представление сложного колебания в
составляющих его гармонических колебаний
Затухающие колебания
колебания с амплитудой, уменьшающейся по
экспоненциальному закону; возникают в системе
при наличии трения
Вынужденные колебания
колебания, происходящие под действием внешней,
периодически изменяющейся, силы
Резонанс
явление возрастания амплитуды вынужденных
колебаний
при
приближении
частоты
вынуждающей силы к некоторой определенной для
данной системы (собственной) частоте
Резонансная кривая
график зависимости амплитуды вынужденных
колебаний от частоты вынуждающей силы
Математический маятник
материальная точка, подвешенная на невесомой
нерастяжимой нити, один конец которой закреплен
Физический маятник
любое
твердое
91
колебания
тело,
с
пульсирующей
способное
свободные
виде
совершать
колебания относительно оси, не проходящей через
его центр тяжести
Пружинный маятник
материальная точка, подвешенная на пружине, и
колеблющаяся под действием силы упругости
Упругая волна
процесс распространения колебаний в упругой
среде
Длина волны
расстояние, пройденное волной за время, равное
периоду колебаний
Волновая поверхность
геометрическое место точек, колеблющихся в
одинаковой фазе
Волновое число
величина, равная отношению 2π к длине волны
Плотность потока
энергии (вектор Умова)
векторная величина, численно равная потоку
энергии
через
единичную
площадку,
перпендикулярную к направлению, в котором
переносится энергия
Стоячая волна
волна, образующаяся в результате наложения двух
встречных плоских волн, имеющих одинаковые
амплитуды и частоты
Пучность стоячей волны
точка, где амплитуда стоячей волны достигает
максимального значения
Узел стоячей волны
точка, в которой амплитуда стоячей волны равна
нулю
Звуковые волны (звук)
упругие волны, обладающие частотами в пределах
16-20000 Гц
92