2 Вопросы для изучения теоретического материала по разделам программы

Физические основы механики

Введение. Кинематика материальной точки. Механическое движение. Система отсчета. Траектория. Перемещение и путь. Скорость и ускорение. Тангенциальное и нормальное ускорение. Движение материальной точки по окружности. Связь между линейными и угловыми характеристиками движения.

Динамика материальной точки и тела, движущегося поступательно. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Сила, масса. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона. Импульс. Закон сохранения импульса.

Силы в механике. Виды сил в механике. Силы упругости. Силы трения. Силы тяжести. Закон всемирного тяготения. Гравитационное поле и его характеристики. Понятие об неинерциальных системах отсчета.

Работа. Мощность. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия. Кинетическая энергия. Закон сохранения энергии в механике.

Динамика вращательного движения твердого тела. Модель абсолютно твердого тела. Поступательное и вращательное движения тела. Центр инерции (масс) твердого тела. Момент инерции. Момент импульса. Момент силы. Основной закон механики вращательного движения. Закон сохранения момента импульса. Кинетическая энергия вращательного движения тела.

Релятивистская механика. Преобразования Галилея. Механический принцип относительности. Границы применимости классической механики. Постулаты Эйнштейна. Принципы относительности Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Следствия, вытекающие из преобразований Лоренца (одновремен­ность событий, сокращение длин и промежутков времени, релятивистский закон сложения скоростей). Релятивистская масса и импульс. Основной закон релятивистской динамики. Понятие энергии в релятивистской механике (энергия покоя, кинетическая, полная).Взаимосвязь массы и энергии.

Молекулярная физика и термодинамика

Термодинамические системы. Идеальный газ. Молекулярно-кинетический и термодинамический методы. Тепловое движение молекул.

Взаимодействие молекул. Состояние системы. Параметры системы. Равновесные и неравновесные состояния и процессы. Уравнение состояния идеального газа. Опытные газовые законы (изотермический, изохорный, изобарный). Работа, совершаемая газом при изменении объема.

Физические основы молекулярно-кинетической теории. Молекулярно-кинетическая модель идеального газа. Энергия поступательного движения молекулы и ее связь с температурой. Число степеней свободы молекулы. Закон равномерного распределения энергии по степени свободы. Внутренняя энергия и теплоемкость идеального газа.

Распределение молекул газа по скоростям. Распределение Максвелла. Характеристические скорости молекул газа (наиболее вероятная, средняя арифметическая, средняя квадратичная). Идеальный газ в поле сил тяжести. Распределение Больцмана. Столкновение между молекулами. Эффективный диаметр молекулы. Средняя длина свободного пробега.

Явления переноса. Тепловое движение и связанный с ними перенос массы, импульса и энергии. Диффузия, вязкость и теплопроводность в газах. Экспериментальные законы диффузии, вязкости и теплопроводности. Молекулярно-кинетический расчет коэффициентов переноса.

Основы термодинамики. Метод термодинамики. Первое начало термодинамики и его применение к изопроцессам. Второе начало термодинамики. Круговые процессы. Тепловые двигатели. Цикл Карно.

Энтропия. Приведенная теплота и понятие энтропии. Изменение энтропии при необратимых процессах. Статистический смысл второго начала термодинамики. Флуктуация параметров состояния. Тепловая теорема Нернста.

Реальные газы. Отступление от законов идеального газа. Влияние собственного объема и взаимодействия молекул. Уравнение Ван-дер-Ваальса и его анализ. Изотермы Ван-дер-Ваальс. Критическое состояние. Характеристика однофазных и двухфазных состояний в координатах P-V. Внутренняя энергия реального газа.

Жидкости. Ближний порядок в жидкости. Характер теплового движения молекул жидкости. Радиус молекулярного действия. Поверхностный слой жидкости. Поверхностное натяжение. Явление смачивания. Краевой угол. Капиллярные явления.

Твердые тела. Дальний порядок в твердых телах. Характер теплового движения молекул в твердых телах. Кристаллические и аморфные тела. Тепловое расширение и теплоемкость твердых тел. Закон Дюлонга и Пти. Понятие фазы. Кристаллизация и плавление. Испарение и конденсация. Теплота фазового перехода. Диаграмма состояния. Тройная точка.