Механика. Молекулярная физика и термодинамика

Экзаменационные вопросы по физике
раздел «Физические основы механики. Молекулярная физика и термодинамика»
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
Основные понятия и величины кинематики материальной точки: радиус-вектор,
кинематический закон, перемещение, скорость, ускорение.
Траектория. Вычисление пути, пройденного материальной точкой.
Тангенциальное и нормальное ускорение.
Кинематика вращения твердого тела вокруг оси. Угол поворота, угловое перемещение, угловая скорость, угловое ускорение.
Связь между линейными и угловыми кинематическими величинами.
I закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета. Преобразования Галилея. Классический закон преобразования скорости. Принцип относительности Галилея.
Взаимодействие тел. Сила. Принцип суперпозиции сил. Понятие о типах фундаментальных взаимодействий. III закон Ньютона.
Импульс материальной точки. II закон Ньютона. Уравнение движения.
Сила гравитационного притяжения. Силовое поле. Поле центральных сил.
Квазиупругая сила. Закон Гука. Сила трения скольжения. Сила сопротивления среды.
Момент импульса материальной точки. Момент силы. Уравнение моментов.
Динамика материальной точки в неинерциальных системах отсчета.
Импульс системы материальных точек и закон его изменения.
Теорема о движении центра масс системы.
Закон сохранения импульса.
Момент импульса системы и закон его изменения.
Закон сохранения момента импульса.
Момент импульса тела, вращающегося вокруг неподвижной оси. Момент инерции
твердого тела относительно неподвижной оси (осевой момент инерции твердого
тела).
Теорема Штейнера.
Основное уравнение динамики вращательного движения вокруг неподвижной оси.
Гироскоп. Прецессия оси гироскопа.
Плоское движение твердого тела. Кинетическая энергия твердого тела при плоском
движении.
Энергия. Механическая энергия. Работа силы. Мощность. Консервативные и неконсервативные силы.
Теорема об изменении кинетической энергии материальной точки.
Потенциальная энергия материальной точки в потенциальном силовом поле. Связь
работы консервативной силы и потенциальной энергии.
Потенциальная энергия частицы в однородном поле силы тяжести.
Потенциальная энергия частицы в центральном поле силы тяготения.
Потенциальная энергия частицы в поле упругой силы.
Связь между силой потенциального поля и потенциальной энергией.
Закон изменения и сохранения механической энергии материальной точки.
Полная механическая энергия системы взаимодействующих частиц во внешнем
стационарном потенциальном поле, закон ее изменения и сохранения.
Кинетическая энергия твердого тела. Закон изменения кинетической энергии вращающегося вокруг неподвижной оси твердого тела.
33. Свободные незатухающие одномерные гармонические колебания. Динамическое и
кинематическое уравнение свободных незатухающих колебаний. Амплитуда, фаза,
период, частота колебаний. Энергия гармонического осциллятора.
34. Физический маятник. Уравнение движения физического маятника и его решение
при малых колебаниях. Период колебаний, приведенная длина и центр качания
физического маятника. Свойство взаимности точки подвеса и центра качания.
35. Свободные затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его общее решение. Логарифмический декремент затухания и добротность осциллятора.
36. Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний
и его общее решение в случае гармонической вынуждающей силы. Резонанс смещения и скорости. Резонансные кривые.
37. Уравнение плоской гармонической бегущей волны. Волновой вектор и волновое
число. Фаза плоской волны. Разность фаз колебаний двух точек.
38. Волновое уравнение. Принцип суперпозиции.
39. Упругие модули. Скорость упругих волн.
40. Энергия и плотность энергии упругой волны.
41. Поток энергии упругой волны. Вектор Умова.
42. Интенсивность упругой волны.
43. Сферическая волна. Уравнение незатухающей гармонической сферической волны.
44. Плоская стоячая волна. Уравнение плоской стоячей волны. Амплитуда, узлы и
пучности стоячей волны. Расстояние между соседними узлами и соседними пучностями. Интерференция.
45. Постулаты СТО. Преобразования Лоренца.
46. Следствия из преобразований Лоренца. Одновременность событий, измерение пространственных промежутков и промежутков времени.
47. Релятивистский закон преобразования скорости.
48. Релятивистский импульс. Основное уравнение релятивистской динамики.
49. Кинетическая энергия релятивистской частицы. Взаимосвязь массы и энергии.
50. Распределение молекул идеального газа по модулям скоростей (распределение
Максвелла). Наиболее вероятная, средняя и средняя квадратичная скорость.
51. Число степеней свободы. Закон о равном распределении средней энергии по степеням свободы. Статистический смысл температуры.
52. Основное уравнение МКТ идеального газа.
53. Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы: изотермический, изобарный и
изохорный.
54. Работа сил давления газа, теплота, внутренняя энергия идеального газа. I начало
термодинамики.
55. Применение I начала термодинамики к изопроцессам.
56. Теплоемкость тела. Молярная теплоемкость идеального газа при постоянном объеме и постоянном давлении. Уравнение Майера.
57. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона.
58. Циклический процесс. Тепловой двигатель и его КПД. Цикл Карно. Теорема Карно.
59. Обратимые и необратимые процессы. II начало термодинамики (формулировки
Кельвина и Клаузиуса). Энтропия. Закон возрастания энтропии.
60. Макро- и микросостояния. Статистическое определение энтропии.