- •Физика. Экзамен.
- •1) Кинематика материальной точки, Основная задача кинематики, три способа геометрического описания движения материальной точки. Кинематическое уравнение движения материальной точки.
- •2) Кинематические характеристики движения точки: скорость и ускорение. Нормальное и тангенциальное ускорение материальной точки.
- •3) Кинематика вращательного движения абсолютно твёрдого тела. Угловая скорость и угловое ускорение, их связь с линейной скоростью и линейным ускорением точек вращающегося тела.
- •4) Динамика поступательного движения материальной точки. Законы Ньютона.
- •5) Динамика материальной точки. Основные уравнения движения материальной точки в дифференциальной форме.
- •6) Динамика системы частиц, центр инерции системы, закон движения центра инерции.
- •7) Динамика системы частиц, закон сохранения импульса в замкнутой системе.
- •8) Динамика переменной массы. Уравнение движения тела переменной массы. Уравнение Циолковского.
- •9) Механическая энергия и работа. Работа переменной силы. Мощность. Работа консервативных сил.
- •15) Динамика вращательного движения тела. Основной закон динамики вращательного движения тела относительно неподвижной оси вращения.
- •16) Динамика вращательного движения тела. Момент импульса, закон сохранения момента импульса.
- •17) Гармонические колебания и их характеристики. Дифференциальное уравнение свободных колебаний.
- •18) Механические гармонические колебания; пружинный, физический и математический маятники.
- •19) Энергия гармонических колебаний. Закон сохранения энергии свободных гармонических колебаний.
- •20) Затухающие колебания, дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Логарифмический декремент затухания.
- •21) Механические волны. Уравнение бегущей волны. Фазовая скорость.
- •22) Статистический и термодинамический методы исследования макроскопических свойств системы. Термодинамические параметры, равновесные состояния и процессы. Уравнение состояния системы.
- •Состояние оценивается параметрами: температура, плотность, давление, объем.
- •23) Опытные законы идеальных газов.
- •24) Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов.
- •25) Закон распределение Максвелла по скоростям теплового движения молекул.
- •26) Барометрическая формула. Распределение Больцмана во внешнем потенциальном поле.
- •27) Основы термодинамики: внутренняя энергия, число степеней свободы. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы.
- •28) Первое начало термодинамики. Работа газа при изменении его объёма. Теплоёмкость газа.
- •29) Первое начало термодинамики. Применения первого начала термодинамики к изопроцессам.
- •30) Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Вальса.
- •31) Обратимые и необратимые процессы. Круговой процесс. Термический кпд цикла.
- •32) Тепловые двигатели. Цикл Карно и его кпд для идеального газа.
- •33) Энтропия, её связь между термодинамической вероятностью. Свойства энтропии. Второе и третье начала термодинамики.
- •34) Электрический заряд. Законы сохранения и квантования заряда. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона.
- •35) Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Напряжённость поля точечного заряда. Принцип суперпозиций полей. Графическое изображение поля.
- •36) Поток вектора напряжённости электрического поля. Теорема Остроградского-Гаусса.
- •37) Расчёт напряжённости электрических полей, созданных равномерно заряженной плоскостью, объёмно заряженным шаром, заряженной сферой.
- •38) Работа сил электрического поля при перемещении заряда. Циркуляция вектора напряжённости электрического поля.
- •39) Потенциал электростатического поля. Разность потенциалов.
- •40) Связь между напряжённостью и разностью потенциалов. Напряжённость, как градиент потенциала. Эквипотенциальные поверхности.
34) Электрический заряд. Законы сохранения и квантования заряда. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона.
Существование положительного и отрицательного зарядов – фундаментальное свойство электрического заряда.
Существует 2 свойства заряда:
-
Закон квантования заряда
q=N*e
e=1.6*10-19 Кл
-
Закон сохранения заряда
В изолированной системе полный электрический заряд остается постоянным.
Заряд – величина релятивистская (инвариантная), т.е. не зависящая от СО.
Одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются.
Закон Кулона. Описывает силу взаимодействия между двумя точечными неподвижными зарядами. 2 неподвижных заряда отталкиваются/ притягиваются с силой, пропорциональной произведению зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.
35) Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Напряжённость поля точечного заряда. Принцип суперпозиций полей. Графическое изображение поля.
Электрическое поле — особый вид материи, существующий вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также в свободном виде при изменении магнитного поля (например, в электромагнитных волнах). Электрическое поле непосредственно невидимо, но может наблюдаться благодаря его силовому воздействию на заряженные тела.
Напряженность ЭП – физическая величина, характеризующая силу, действующую на пробный заряд, помещенный в данную точку поля:
Напряженность ЭП на расстоянии r от заряда:
Принцип суперпозиции полей: Поля точечных зарядов складываются векторно.
Графически электрическое поле изображается с помощью силовых линий, касательные к которым в любой точке совпадают с направлением вектора напряженности ЭП. Силовые линии не пересекаются. Силовая линия начинается на положительном заряде, а заканчивается на отрицательном. Чем сильнее поле, тем гуще рисуют линии напряженности.
36) Поток вектора напряжённости электрического поля. Теорема Остроградского-Гаусса.
Поток вектора напряженности – скалярная физическая величина, которая характеризует число силовых линий, пересекающих некоторую поверхность в электрическом поле.
Теорема Остроградского-Гаусса. Поток вектора напряженности ЭП через замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов, расположенных внутри поверхности, деленной на .
- объёмная плотность заряда.
37) Расчёт напряжённости электрических полей, созданных равномерно заряженной плоскостью, объёмно заряженным шаром, заряженной сферой.
1) Напряженность электрического поля, создаваемого равномерно заряженной плоскостью:
2) Напряженность электрического поля, создаваемого объёмно заряженным шаром.
Вне шара:
На поверхности (r=R) .
Внутри шара
3) Напряженность электрического поля, создаваемого металлической сферой радиусом R, несущей заряд Q, на расстоянии r от центра сферы:
а) внутри сферы (r<.R) E=0;
б) на поверхности сферы (r=R)
в) вне сферы (r>R)
38) Работа сил электрического поля при перемещении заряда. Циркуляция вектора напряжённости электрического поля.
Работа по перемещению заряда определяется:
По закону Кулона: , а =dr ⇒
Работа сил не зависит от формы траектории и от начального и конечного положения заряда .
Силы, производящие такую работу, называются потенциальными (консервативными).
Работа, совершаемая силами поля над пробным зарядом при движении его по замкнутому кругу, равна: , где – проекция вектора на направление элементарного перемещения .
Но работа потенциальных сил на замкнутом пути равна нуля, значит . Поскольку , то из этого соотношения следует, что .
Интеграл и называется циркуляцией вектора напряженности. Циркуляция в любом электростатическом поле равна нулю.