«Организация и технология защиты информации» (стр. 4 )

1.   Курбачев, . Учебное пособие/.-М.: Евраз. Открытый унив.-т, 2011.-216 с.

2.   Оболонский, физика. Учебное пособие./ .-Саратов: Научная книга, 2012.-160 с.

3.   Плешакова, . Механика. Учебное пособие./.-Волгоград: Волгоградский институт бизнеса, 2013.-142 с.

4.   Мещерякова, . Оптика. Учебное пособие./.- Волгоград: Волгоградский институт бизнеса, 2013.-70 с.

5.   Алпатов, . Молекулярная физика. Учебное пособие./, , .- Волгоград: Волгоградский институт бизнеса, 2013.-103 с.

6.   Милантьев, атома и атомных явлений./ .-М.: Высшая школа, 2012.-399 с.

7.   Бармасов, практикум по дисциплине «Физика»./, , .- СПб.:РГГУ, 2013.-119 с.

8.   Дмитриева в примерах и задачах/, , .-М.:Форум, 2010.-512 с.

9.   Трофимова, Т. И.. Курс физики: учебник для студ. вузов./ - М.: Высш. шк., 200с.

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Основная литература

10. Курбачев, . Учебное пособие/.-М.: Евраз. Открытый унив.-т, 2011.-216 с.

11. Оболонский, физика. Учебное пособие./ .-Саратов: Научная книга, 2012.-160 с.

12. Плешакова, . Механика. Учебное пособие./.-Волгоград: Волгоградский институт бизнеса, 2013.-142 с.

13. Мещерякова, . Оптика. Учебное пособие./.- Волгоград: Волгоградский институт бизнеса, 2013.-70 с.

14. Алпатов, . Молекулярная физика. Учебное пособие./, , .- Волгоград: Волгоградский институт бизнеса, 2013.-103 с.

15. Милантьев, атома и атомных явлений./ .-М.: Высшая школа, 2012.-399 с.

16. Бармасов, практикум по дисциплине «Физика»./, , .- СПб.:РГГУ, 2013.-119 с.

17. Дмитриева в примерах и задачах/, , .-М.:Форум, 2010.-512 с.

Дополнительная литература

1.Трофимова, Т. И.. Курс физики: учебник для студ. вузов./ - М.: Высш. шк., 200с.

2. Детлаф, физики./ А. А Детлаф, . - М.: Высш. шк.,2000. – 717 с.

3.Савельев, И. В.. Курс общей физики. Т.1., Т.2, Т.3. / , 1977.

Материально-техническое обеспечение учебной дисциплины

Требования к аудиториям (помещениям, кабинетам) для проведения занятий с указанием соответствующего оснащения:

Компьютерное и мультимедийное оборудование в учебных кабинетах и лекционных аудиториях - аудитории 115, 310, 422.

Компьютерные классы- аудитории 211, 215.

Сборник тестов для проверки знаний по учебной дисциплине.

Методические указания по самостоятельной работе студентов

Самостоятельная работа по дисциплине организованна в виде решения задач.

В УМК приводятся основные формулы курса “Физика”, даны образцы решения задач, задания для самостоятельной работы, используемая литература.

При выполнении самостоятельной работы необходимо соблюдать следующие правила:

·  Задачу переписывать полностью, а заданные физические величины выписывать отдельно, при этом все числовые величины перевести в систему СИ.

·  Для пояснения задачи там, где это нужно, сделать чертёж.

·  Выписать те основные законы и формулы, на которых базируется решение данной задачи.

·  Задачу решать сначала в общем виде, при получении расчётной формулы приводить её вывод.

·  Вычисления следует проводить с помощью подстановки заданных числовых величин в расчётную формулу.

·  Проверить единицы полученных величин по расчётной формуле.

·  При вычислениях по возможности использовать микрокалькулятор.

·  Константы физических величин и другие справочные данные выбирать из таблиц.

Самостоятельная работа выполняется в лекционной тетради студента после изучения соответствующей темы.

Критериями оценки результатов самостоятельной работы студентов является умение студента использовать теоретические знания при решении задач.

Контроль результатов самостоятельной работы студентов осуществляется преподаватель на учебных занятиях по физике. Оценка, полученная студентом за выполненную самостоятельную работу, является формой текущего контроля.

Самостоятельная нагрузка студента является частью учебного плана по дисциплине и качественное выполнение самостоятельной работы поможет студентам подготовиться к промежуточной аттестации по дисциплине.

Кроме этого, выполнение самостоятельной работы способствует самоорганизации личности, самообразованию и развивает навыки самостоятельной работы, что важно для будущей конкурентоспособности специалиста на рынке труда.

Учебное пособие рекомендовано для учащихся, изучающих физику.

Основные законы и формулы курса физики

Механика

Равномерное прямолинейное движение. Координаты х тела (материальной точки) в любой момент времени t определяется управлением х=х0+vxt,

Где х0 – начальная координата; vx – проекция скорости на ось Ox.

Равноускоренное прямолинейное движение. Координата х тела в любой момент времени t определяется уравнением ,

Где x0 – начальная координата;

vx – проекция скорости на ось OX

ax – проекция ускорения.

Проекция скорости на ось Ох , .

Равномерное движение по окружности. Линейная скорость

Где R – радиус окружности;

T – Период вращения;

n – Частота вращения.

Угловая скорость .

Центростремительное (нормальное) ускорение .

Второй закон Ньютона: , где

Закон всемирного тяготения:

Где F – сила взаимного притяжения материальных точек;

G – гравитационная постоянная

m1m2 – массы точек;

r – расстояние между точками.

Сила тяжести ,

Где m – масса тела;

– ускорение свободного падения.

Сила трения скольжения ,

Где – коэффициент трения;

N – сила нормальной реакции опоры.

Закон Гука: сила упругости

Где k – коэффициент упругости (жёсткость); - вектор удлинения (сжатия); F – модуль приложенной силы; l0 – начальная длина тела; S – площадь его поперечного сечения; E – модуль упругости (модуль Юнга).

Момент силы относительно оси M=Fl,

Где F – модуль силы;

l – её плечо, т. е. кратчайшее расстояние от оси до линии действия силы.

Импульс силы где - сила; t – время её действия; – начальный и конечный импульс тела.

Закон сохранения импульса: векторная сумма импульсов всех тел замкнутой системы остаётся постоянной, т. е.

Работа постоянной силы

Где s – модуль перемещения; - угол между векторами и . Кинетическая энергия тела массой m, движущегося со скоростью v,

Теорема об изменении кинетической энергии: ,

где А – работа равнодействующей всех сил, приложенных к телу.

Потенциальная энергия: 1) тела массой m, поднятого на высоту h относительно нулевого уровня, 2) упруго деформированного тела (сжатой или растянутой пружины)

Закон сохранения энергии в механике: , если система замкнута и её тела взаимодействуют между собой силами упругости и силами тяготения.

Давление , где F – модуль силы; S – площадь поверхности, перпендикулярно которой действует эта сила.

Гидростатическое давление внутри жидкости на глубине Hp=pgh, где – p – плотность жидкости; g – ускорение свободного падения.

Архимедова сила , где - плотность жидкости; g – ускорение свободного падения; – объём погружённой части тела.

Молекулярная физика. Тепловые явления.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа: , где р – давление газа; – масса молекулы; n – концентрация молекул; - средний квадрат скорости молекул.

Зависимость давления газа от концентрации его молекул и температуры: , где k – постоянная Больцмана; Т – термодинамическая температура: Т=t+273; t – температура по шкале Цельсия.

Средняя квадратичная скорость молекул идеального газа:

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул одноатомного газа .

Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева - Капейрона): , где р – давление; V – объём; m – масса газа, М – его малярная масса; R – универсальная газовая постоянная; Т – термодинамическая (абсолютная) температура газа.

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа:

Работа, совершаемая газом при изобарном расширении,

Количество теплоты, необходимое для нагревания тела массой m, от температуры до температуры ,

,

Где – удельная теплоёмкость вещества.

Количество теплоты, необходимое для плавления тела массой m, , где - удельная теплота плавления.

Относительная влажность воздуха

,

Где р – парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, - давление насыщенного водяного пара при той же температуре.

Первый закон термодинамики: ,

где Q – количество теплоты, переданное системе;

- изменение внутренней энергии системы;

А – работа, совершённая системой над внешними телами.

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя

где А – работа, совершаемая двигателем;

Q1 – количество теплоты, полученное двигателем от нагревателя;

Q2 – количество теплоты, отданное холодильнику;

Т1- температура нагревателя;

Т2- температура холодильника.

Основы электродинамики.

Закон Кулона: ,

Где F – модуль силы взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов q1 и q2; - электрическая постоянная; - диэлектрическая проницаемость среды; r – расстояние между зарядами.

Напряжённость электростатического поля в данной точке ,

Где - сила, с которой поле действует на положительный точечный заряд q0, помещённый в эту точку.

Напряжённость электрического поля точечного заряда q на расстояние r от него

.

Потенциал электростатического поля в данной точке

,

Где Wp – потенциальная энергия заряда q, помещённого в эту точку.

Работа, совершаемая электростатическим полем при перемещении заряда q из точки с потенциалом в точку с потенциалом , .

Связь между напряжённостью однородного электростатического поля и разностью потенциалов: , где - разность потенциалов между точками, находящимися одна от другой на расстоянии d вдоль линии напряжённости поля.

Электроёмкость плоского конденсатора, площадь каждой пластины которого s, а расстояние между ними d, , где - диэлектрическая проницаемость диэлектрика, заполняющего пространство между пластинами.

Энергия электрического поля заряженного конденсатора ёмкостью С

.

Сила постоянного электрического тока , где q – заряд, переносимый через поперечное сечение проводника за время t.

Закон Ома для участка цепи: , где I – сила тока; U – напряжение; R – сопротивление.

Сопротивление проводника длинной l с постоянной площадью поперечного сечения S

,

Где р – удельное сопротивление.

Общее сопротивление при последовательном соединении проводников .

Общее сопротивление при параллельном соединении проводников находится по формуле Работа постоянного электрического тока на участке цепи

.

Где I – сила тока; U – напряжение; t – время прохождения тока;

R – сопротивление участка; q – заряд, прошедший по проводнику.

Мощность постоянного тока

.

Закон Джоуля-Ленца: , где Q – количество теплоты, выделяемое проводником сопротивлением R с током силой I; t – время прохождения тока.

Закон Фарадея для электролиза: , или ,

Где m – масса вещества, выделившегося на электролизе;

k – электрохимический эквивалент вещества; I – сила тока;

t – время прохождения тока; F – постоянная Фарадея;

Кл/Моль; NA – постоянная Авогадро;

e – элементарный заряд; М – малярная масса вещества;

n – валентность.

Закон Ампера: , где F – сила, действующая на проводник длинной l с током силой I, помещённый в магнитное поле с индукцией В; - угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.

Сила Лоренца , где – сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле; q – заряд частицы; v – её скорость; В – магнитная индукция; - угол между векторами скорости частицы и магнитной индукции.

Магнитный поток через поверхность площадью S

,

Где В – модуль вектора магнитной индукции; - угол между вектором и нормалью к поверности.

Закон электромагнитной индукции: , где - ЭДС индукции; - изменения магнитного потока за время .

ЭДС самоиндукции , где L – индуктивность проводника; - изменение силы тока за время .

Энергия магнитного поля , где L – индуктивность проводника; I – сила тока в нём.

Колебания и волны

Механические колебания и волны. Гармонические колебания тела, описывающиеся уравнением , где х – координата тела (смещение его от положения равновесия) в момент времени t; - амплитуда колебаний (модуль наибольшего смещения от положения равновесия); - угловая (циклическая) частота; - фаза колебания в момент времени t; - начальная фаза.

Частота колебаний , где Т – период колебаний.

Угловая (циклическая) частота колебаний , где – частота; Т – период.

Полная механическая энергия гармонически колеблющейся точки массой m

.

Период колебаний математического маятника

,

Где - длина маятника; g – ускорение свободного падения.

Период колебаний пружинного маятника

,

Где m – масса груза, прикреплённого к пружине; k – жёсткость (коэффициент упругости) пружины.

Связь между длиной волны , скоростью волны и периодом колебаний Т (или частотой ):

.

Электромагнитные колебания и волны. Переменный ток.

,

Где Т – период свободных электромагнитных колебаний в колебательном контуре, состоящем из конденсатора ёмкостью С и катушки с индуктивностью L.

Индуктивное сопротивление катушки с индуктивностью L , где - угловая (циклическая) частота переменного тока.

Ёмкостное сопротивление конденсатора ёмкостью С

Действующие значения силы переменного тока, напряжения и ЭДС:

где Im, Um, Em – амплитудные значения.

Коэффициент трансформации , где n1, n2 – число витков первичной и вторичной обмоток трансформатора; U1, U2 – напряжения на первичной и вторичной обмотках.

Оптика. Элементы теории относительности.

Закон преломления света:

Где - угол падения; - угол преломления; n12 – относительный показатель преломления второй среды относительно первой; n1, n2 – абсолютные показатели преломления этих сред: , с – скорость света в вакууме; - скорости света в первой и второй средах.

Предельный угол полного отражения определяется из соотношения .

Формула тонкой линзы: , где – фокусное расстояние линзы; – расстояние от предмета до линзы; – расстояние от линзы до изображения. Если фокус, предмет или изображение являются действительными, то перед соответствующим членом этой формулы ставится плюс мнимым – минус.

Оптическая сила линзы .

Линейное увеличение линзы

где H, h – линейные размеры соответственно изображения и предмета.

Квантовая физика.

Энергия фотона ,

где h – энергия Планка;

- частота света.

Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта:

где - энергия фотона;

А – работа выхода электрона;

- максимальная кинетическая энергия вылетающего электрона.

Правило квантования по теории Бора:

где – масса электрона;

- его скорость на n-й орбите

- радиус n-й орбиты: n=1,2,3,…;

- постоянная Планка.

Энергия фотона по теории Бора:

где - постоянная Планка;

- частота колебаний, соответствующая испускаемому (или поглощаемому) кванту излучения;

m, n – номера стационарных состояний;

Em, En – энергия атома в стационарных состояниях.

Закон радиоактивного распада: , где N – число не распавшихся атомов в момент времени t; N0 – начальное число радиоактивных атомов в момент времени, с которого начинается наблюдение (t=0); Т – период полураспада (время, в течении которого распадается половина исходного числа атомов).

Образцы решения задач

Кинематика

Ударом клюшки хоккейной шайбе сообщили скорость v0 =20 м/с. Через время t1=2с скорость шайбы, движущейся прямолинейно, стала равна 16м/с. Найдите ускорение шайбы, считая его постоянным.

Дано:

t1=2с v0 =20 м/с V=16м/с

а-?

Решение:

Выберем оси координат так, чтобы движение шайбы происходило вдоль какой-либо координатной оси Ох. За продолжительное направление оси Ох примем направление вектора начальной скорости (рис.) Так как шайба движется с постоянным ускорением, то проекцию

ускорения на ось Ох найдём из формулы . учитывая, что при выбранном положительном направлении оси Ох , а при , получаем . Отсюда . Знак означает, что вектор ускорения направлен в сторону, противоположную положительному направлению оси Ох. Модуль же ускорения равен .

Динамика

Два тела с массами связанны нитью, перекинутой через блок, установленный на наклонной плоскости (рис.). плоскость образуется с горизонтом угол а=. Найдите ускорение, с которым будут двигаться эти тела. Трением пренебречь.

Дано:	СИ:
а=
а-?

Решение:

Если предположить, что перетягивает груз массой (рис.), то уравнение движения грузов запишутся в виде исключая силу натяжения Т, найдём проекцию ускорения на направление движения: .

Знак “минус” означает, что движение в действительности происходит в направлении, обратному тому, которое мы предположили.

Законы сохранения

Два шара с массами m1 = 0,5кг и m2 = 0,2кг движутся по гладкой горизонтальной поверхности навстречу друг другу со скоростями v1 = 1м/с и v2 = 4м/с. Найдите их скорость после центрального абсолютно неупругого удара.

Дано:

m1 = 0,5кг m2 = 0,2кг v2 = 4м/с v1 = 1м/с

-?

Решение:

Ось Ох направим вдоль линии, проходящей через центры движущихся шаров по направлению скорости . Так как вдоль оси Ох силы не действуют (трения нет), то сумма проекций импульсов на эту ось сохраняется: . Здесь учтено, что после неупругого удара шары движутся с одной и той же скоростью. Так как После удара шары будут двигаться в отрицательном направлении оси Ох со скоростью 0,4 м/с.