Тема 1.2. Элементы динамики частиц

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

1.2.1. Понятие состояния частицы в классической механике Основная задача динамики. Первый закон Ньютона. Понятие инерциальной системы отсчета. Масса и импульс тела. Уравнение движения. Третий закон Ньютона. Современная трактовка законов Ньютона. Границы применимости классического способа описания движения частиц

Тема 1.3. Элементы механики твердого тела

1.3.1. Уравнения движения и равновесия твердого тела. Понятие статически неопределенных систем. Момент инерции твердого тела относительно оси. Момент силы относительно оси. Кинетическая энергия твердого тела, совершающего поступательное и вращательное движения.

1.3.2. Уравнение движения твердого тела, вращающегося вокруг

неподвижной оси. Момент импульса тела относительно

неподвижной оси. Гироскоп.

Тема 1.4. Законы сохранения в механике

1.4.1. Закон сохранения импульса как фундаментальный закон природы. Связь закона сохранения импульса с однородностью пространства.

1.4.2. Работа силы и ее выражение через криволинейный интеграл. Кинетическая энергия механической системы и ее связь с работой внешних и внутренних сил приложенных к системе.

1.4.3. Поле как форма материи, осуществляющей силовое взаимодействие между частицами вещества. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия системы. Закон сохранения механической энергии и его связь с однородностью времени. Диссипация энергии.

1.4.4. Закон сохранения момента импульса и его связь с изотроп-ностью пространства.

Тема 1.5. Элементы релятивистской динамики

1.5.1.Принцип относительности в релятивистской механике. Преобразование Лоренца для координат и времени их следствия. Релятивистский импульс. Инвариантность уравнений движения относительно преобразований Лоренца.

1.5.2. Полная энергия частицы. Четырехмерный вектор энергии-импульса частицы. Закон сохранения четырех- мерного вектора энергии-импульса. Столкновение релятивистских частиц.

Тема 1.6. Физика колебаний и волн

1.6.1. Общие представления о колебательных и волновых процессах. Единый подход к описанию колебаний и волн различной физической природы. Амплитуда, круговая частота и фаза гармонических колебаний. Векторные диаграммы. Сложение скалярных и векторных колебаний. Биения. Фигуры Лиссажу. Комплексная форма представления гармонических колебаний.

1.6.2. Гармонический осциллятор. Модель гармонического осциллятора.. Примеры гармонических осцилляторов: маятник, груз на пружине, колебательный контур. Свободные затухающие колебания. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент. Энергия гармонического осциллятора. Добротность. Вынужденные колебания гармонического осциллятора под действием синусоидальной силы. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний.

Время установления вынужденных колебаний и его связь с добротностью. Резонанс.

1.6.3. Волновые процессы. Плоская синусоидальная волна. Бегущие и стоячие волны. Одномерное волновое уравнение. Упругие волны в газах, жидкостях и твердых телах. Энергетические характеристики упругих волн. Вектор Умова. Поведение звука на границе раздела двух сред. Понятие об ударных волнах. Эффект Доплера.

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Тема 2.1. Молекулярно - кинетическая теория

2.1.1.Макроскопическое состояние. Физические величины и состояния физических систем. Макроскопические параметры как средние значения. Тепловое равновесие. Модель идеального газа. Уравнение состояния идеального газа. Понятие о температуре

2.1.2. Явление переноса. Диффузия. Теплопроводность. Коэффициент диффузии. Коэффициент теплопроводности. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах. Вязкость. Коэффициенты вязкости газов и жидкостей.

Тема 2.2. Основы термодинамики

2.2.1. Первое начало термодинамики. Внутренняя энергия. Интенсивные и экстенсивные параметры. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. Теплоемкость. Классическая молекулярно - кинетическая теория теплоемкости идеального газа и ее ограниченность.

2.2.2. Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Второе начало термодинамики. Термодинамические потенциалы и условия равновесия. Химический потенциал. Условия химического равновесия. Ионизационное равновесие. Цикл Карно. Максимальный КПД тепловой машины.

2.2.3. Фазы и условия равновесия фаз. Фазовые превращения. Фазовые диаграммы. Уравнение Клапейрона - Клаузиуса. Критическая точка. Изотермы Ван-дер-Ваальса.

Тема 2.3. Статистические распределения

2.3.1. Функции распределения. Микроскопические параметры

.Вероятность и флуктуации. Распределение Максвелла. Средняя кинетическая энергия частицы. Распределение Больцмана.

2.3.2. Распределение Гиббса. Модель системы в термостате Каноническое распределение Гиббса. Статистический смысл термодинамических потенциалов и температуры. Роль свободной энергии. Распределение Гиббса для системы с переменным числом частиц. Энтропия и вероятность. Определение энтропии равновесной системы через статистический вес макро состояния.

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Тема 3.1. Электростатика

3.1.1. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Электрический диполь. Поток вектора напряженности. Теорема Остроградского - Гаусса для электростатического поля в вакууме.

3.1.2. Работа электростатического поля. Циркуляция вектора напряженности. Потенциал электростатического поля и его связь с напряженностью. Идеальный проводник в электростатическом поле. Электростатическое поле в полости идеального проводника. Электростатическая защита.

3.1.3. Коэффициенты емкости и взаимной емкости проводников. Конденсаторы. Емкость конденсаторов. Энергия взаимодействия электрических зарядов. Энергия системы заряженных проводников. Энергия заряженного конденсатора. Плотность энергии электростатического поля.

3.1.4. Поляризация диэлектрика. Поляризационные заряды Электрическое смещение. Диэлектрическая проницаемость. Основные уравнения электростатики диэлектриков. Граничные условия на поверхности раздела «диэлектрик-диэлектрик» и «проводник-диэлектрик». Плотность энергии электростатического поля в диэлектрике.

Тема 3.2. Постоянный электрический ток

3.2.1. Условия существования электрического тока. Проводники и изоляторы Законы Ома и Джоуля-Ленца в локальной форме. Сторонние силы ЭДС. Источники ЭДС. Закон Ома для замкнутой цепи и участка цепи, содержащего источник ЭДС. Закон сохранения энергии для замкнутой цепи. Правило Кирхгофа.

3.2.2. Электрический ток в вакууме. Термоэлектронная эмиссия.

Процессы ионизации и рекомбинации. Электрический ток в расплавах и растворах. Понятие о плазме. Дебаевская длина.

Тема 3.3. Магнитные поле

3.3.1. Магнитная индукция. Виток с током в магнитном поле. Момент сил, действующих на виток с током во внешнем магнитном поле. Магнитный момент. Сила Ампера. Закон Био-Савара. Магнитное поле прямолинейного проводника с током. Магнитное поле кругового тока.

3.3.2. Вихревой характер магнитного поля. Циркуляция вектора магнитной индукции. Магнитное поле длинного соленоида. Коэффициенты индуктивности и взаимной индуктивности. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Сила Лоренца.

3.3.3. Электромагнитная индукция. Правило Ленца. Явление самоиндукции при замыкании и размыкании электрической цепи. Магнитная энергия тока. Плотность энергии магнитного поля.

3.3.4 Магнитное поле в веществе. Длинный соленоид с магнетиком. Намагничивание вещества. Молекулярные токи. Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Магнитная проницаемость.

3.3.5. Основные уравнения магнетостатики в веществе. Граничные условия на поверхности раздела двух магнетиков. Плотность энергии магнитного поля в веществе. Магнитные цепи.

Тема 3.4. Электромагнитное поле

3.4.1. Фарадеевская и максвелловская трактовки явления электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Система уравнений Максвелла в интегральной форме.

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒