- •Минобрнауки россии
- •Кафедра физики Физика.
- •Вологда
- •Введение
- •Тема 4: Электростатика и постоянный ток
- •Программа учебного курса
- •Содержание курса
- •Тема 1:Физические основы механики. Элементы специальной теории относительности
- •Тема 2:Механические колебания и волны
- •Тема 3:Основы термодинамики
- •Тема 5: Электромагнетизм
- •Тема 6.Волновая оптика
- •Тема 7. Квантовая физика
- •Тема 8.Статистическая физика
- •Контрольные работы
- •Динамика материальной точки и тела, движущихся поступательно
- •Динамика вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси
- •Элементы специальной теории относительности
- •Механические колебания и волны
- •Примеры решения задач
- •Гидродинамика
- •Упругие деформации твердого тела
- •Законы идеальных газов
- •Физические основы термодинамики
- •3. Потенциальная энергия растянутого стержня ,
- •Электростатика и постоянный ток
- •Электромагнетизм
- •Примеры решения задач
- •Волновая оптика Интерференция света
- •Дифракция света
- •Квантовая физика
- •Фотоэффект
- •Давление света
- •Эффект Комптона
- •Атом водорода в теории Бора
- •Волновые свойства микрочастиц
- •Примеры решения задач
- •Статистическая физика Молекулярно-кинетическая теория
- •Явления переноса
- •Статистические распределения
- •Радиоактивность
- •Примеры решения задач
- •Задачи.
- •1. Основные физические постоянные (округленные значения)
- •2. Некоторые астрономические величины
- •3. Плотность веществ
- •4. Упругие постоянные твердых тел (округленные значения)
- •5. Эффективный диаметр молекул, динамическая вязкость и теплопроводность газов при нормальных условиях
- •6. Динамическая вязкость жидкостей при 20 °с
- •12. Масса нейтральных атомов
- •13. Масса и энергия покоя некоторых элементарныхчастиц и легких ядер
- •14. Период полураспада радиоактивных изотопов
- •15.Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований
- •Библиографический список
- •1 Часть физики
- •2 Часть физики
- •3 Часть физики
- •1 Часть физики
- •2 Часть физики
Контрольные работы
Контрольные работы позволяют закрепить теоретический материал. Решение задач является проверкой степени усвоения студентами теоретического курса, а рецензии на работу помогают ему доработать и правильно усвоить различные разделы курса физики. Контрольные работы выполняются в период между сессиями и отдаются на кафедру физики для проверки не позднее, чем за 15 дней до начала сессии.
Перед выполнением контрольной работы необходимо внимательно ознакомиться с примерами решения задач по данной теме, уравнениями и формулами, а также со справочными материалами. Прежде, чем приступить к решению той или иной задачи, необходимо разобраться в ее содержании и поставленных вопросах.
Контрольные работы для инженерно-технических специальностей, включенных в данное пособие, распределены следующим образом:
- физические основы механики. Элементы специальной теории относительности.Механические колебания и волны;
– гидродинамика, основы термодинамики;
–электростатика и постоянный ток;
– электромагнетизм;
– волновая оптика, квантовая физика;
– статистическая физика, атомная физика.
Номер варианта контрольной работы выбирается студентом по последней цифре в зачетной книжке. Таблицы вариантов по каждой части физики представлена после приложений в конце методического пособия.
Решенные задачи следует оформить так, как указано ниже.
Контрольные работы, оформленные без соблюдения правил, а также работы, выполненные не по своему варианту, зачтены не будут.
При наличии значительных ошибок и неправильных решений работа возвращается студенту для исправлений. После исправления работа отправляется на кафедру физики на повторное рецензирование. Защита контрольных работ происходит в виде собеседования по решенным задачам на консультациях во время сессии.
Требования к оформлению контрольной работы
1. Контрольная работа оформляется в отдельной тетради. Титульный лист оформляется следующим образом:
Контрольная работа по физике №…
“Название к.р.”
Студент ----------- группы----------
......................................Шифр………..
Фамилия, Имя, Отчество
Вариант №…………………..
Проверил……………………………
Фамилия, Имя, Отчество преподавателя
“Зачтено”дата…………….роспись……….
2. Каждая задача оформляется с начала нового листа. Записывается полностью текст задачи так, как он приведен в методичке.
3. Все, содержащиеся в задаче данные, которые могут быть представлены в виде математических соотношений, должны быть записаны в колонке под заголовком “Дано”.
4. Величины, выраженные через внесистемные единицы, должны быть выражены через единицы системы СИ. Численное значение всех величин должно быть представлено в нормализованном виде: (1÷10)10n
5. Решению задачи должно предшествовать изображение физических явлений и процессов, происходящих в данной задаче. На рисунке, чертеже или блок-схеме должны быть указаны характерные параметры данной задачи, известные и искомые величины.
6. Задачу рекомендуется решить сначала в общем виде, т.е. только в буквенных обозначениях, поясняя при написании формул буквенные обозначения. Решение задачи должно содержать краткие пояснения основных этапов. Значение фундаментальных физических констант должно быть приведено с указанием численного значения размерности в системе СИ.
7. Затем в полученную формулу для искомой величины подставить численные значения каждого из параметров задачи и записать ответ.
8. Полученное значение искомой величины должно быть проанализировано с точки зрения вероятности ее попадания в интервал возможных значений.
Данный перечень требований должен быть применен к каждой из задач!
9. В конце контрольной работы, после решения всех указанных в маршруте задач, необходимо привести список использованной литературы.
Контрольные работы, оформленные без соблюдения правил, а также работы, выполненные не по своему варианту, зачтены не будут.
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
МЕХАНИКИ
Кинематика
•
Положение материальной точки в
пространстве задается радиусом-вектором
:

где
— единичные векторы направлений (орты);
— координаты
точки.
Кинематические
уравнения движения в координатной
форме:

![]()
где t — время.
• Средняя скорость:
,
где
— перемещение материальной точки за
интервал времени
.
•Средняя путеваяскорость:
,
где
— путь, пройденный точкой за интервал
времени
.
•Мгновенная скорость:
,
где
—
проекции скорости
на оси координат.
Модуль скорости:
.
• Ускорение:
,
где:
- проекции
ускорения
на оси координат.
Модуль ускорения:
.
При криволинейном
движении ускорение можно представить
как сумму нормальной
и тангенциальной
составляющих:
.
Модули этих ускорений:
;
;
,
где R— радиус кривизны в данной точке траектории.
• Кинематическое уравнение равномерного движения материальной точки вдоль оси х:
,
где
— начальная
координата; t
— время.
При равномерном движении
и
.
• Кинематическое
уравнение равнопеременного движения(
)вдоль
осиx:
,
где υ0‑начальная скорость;t‑время.
Скорость точки при равнопеременном движении:
.
• Положение
твердого тела (при заданной оси вращения)
определяется углом поворота (или угловым
перемещением)
.
Кинематическое уравнение вращательного движения:
.
• Средняя угловая скорость:
,
где
— изменение угла поворота за интервал
времени
.
Мгновенная угловая скорость:
.
• Угловое ускорение:
.
• Кинематическое уравнение равномерного вращения:
,
где
- начальное угловое перемещение;t-
время. При
равномерном вращении
и
.
Угловая скорость и угловое ускорение являются аксиальными векторами, их направления совпадают с осью вращения.
•Частота вращения:
,
или
,
гдеN — число оборотов, совершаемых телом за время t;Т — период вращения (время одного полного оборота).
• Кинематическое
уравнение равнопеременного вращения
(
)
,
где
- начальная угловая скорость;t-
время.
Угловая скорость тела при равнопеременном вращении
.
• Связь между линейными и угловыми величинами, характеризующими вращение материальной точки, выражается следующими формулами:
путь, пройденный точкой по дуге окружности радиусом R,
(
- угол поворота тела);
скорость точки линейная
;
;
ускорение точки:
тангенциальное
;
;
нормальное
;
.
