ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКЗАМЕНА (1-й семестр: механика и термодинамика)

1)      Предмет физики и её связь с другими дисциплинами. Методы физических исследований (опыт, гипотеза, эксперимент, теория). Взаимосвязь физики и техники.

2)      Понятие пространства и времени в классической физике. Системы отсчета. Перемещение и скорость. Нормальное, тангенциальное и полное ускорение.

3)      Понятие состояния в классической механике. Основная задача динамики. Закон инерции. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Физическое содержание понятий массы, силы, импульса, импульса силы, 2-й закон Ньютона. Виды взаимодействий, понятие о силах инерции.

4)      3-й закон Ньютона. Внешние и внутренние силы. Закон сохранения импульса для замкнутой системы тел. Понятие центра масс и закон его движения.

5)      Понятие энергии, работы и мощности. Кинетическая энергия механической системы. Работа переменной силы.

6)      Поле как форма материи, осуществляемая силовое взаимодействие между частицами. Понятие потенциального поля. Потенциальная энергия материальной точки во внешнем силовом поле и её связь с силой, действующей на материальную точку (на примере гравитационного поля).

7)      Закон сохранения энергии в механике, консервативные и неконсервативные системы. Применение законов сохранения к упругому и неупругому ударам.

8)      Вращательное движение и его кинематические характеристики: угловое перемещение, угловая скорость и угловое ускорение. Связь угловых характеристик с линейными.

9)      Динамические характеристики вращательного движения: момент силы, момент импульса, момент инерции. Вычисление моментов инерции тел правильной формы. Теорема Штейнера.

10)  Основной закон динамики вращательного движения. Закон сохранения момента импульса.

11)  Кинетическая энергия и работа во вращательном движении.

12)  Деформация твердого тела. Закон Гука.

13)  Давление в жидкости и газе. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Вязкость.

14)  Преобразование Галилея. Механический принцип относительности. Теорема сложения скоростей.

15)  Эволюция воззрений на свойства пространства и времени. Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Преобразования Лоренца и следствия из них.

16)  Масса, импульс и основной закон динамики в релятивистской механике. Границы применимости классической механики.

17)  Молекулярная физика и термодинамика. Их объекты и методы исследования. Термодинамическая система; её параметры и состояние. Термодинамический процесс и его виды.

18)  Модель идеального газа. Вывод основного уравнения молекулярно-кинетической теории и следствия из него. Молекулярно-кинетическое толкование абсолютной температуры.

19)  Число степеней свободы молекул. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа.

20)  Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям и энергиям теплового движения. Понятие о средней арифметической, средней квадратичной и наиболее вероятной скоростях.

21)  Вывод барометрической формулы и её анализ. Распределение Больцмана для частиц во внешнем потенциальном поле.

22)  Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега молекул. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах: диффузия, теплопроводность, внутренне трение.

23)  Понятие о внутренней энергии как функции состояния. Теплота и работа как формы передачи энергии. Первое начало термодинамики.

24)  Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. Работа и теплоемкость в изопроцессах.

25)  Адиабатный процесс, уравнение Пуассона. Работа и теплоемкость.

26)  Обратимые и необратимые процессы. Понятие цикла. Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Тепловая и холодильная машины.

27)  Энтропия. Второе начало термодинамики и его статистическая интерпретация.

28)  Реальные газы. Силы молекулярного взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Внутренняя энергия реального газа.

29)  Сравнение изотерм Ван-дер-Ваальса с экспериментальными. Критическое состояние вещества. Понятие о фазовых переходах.