Рабочая программа дисциплины Б2.Б.5.1 Естественнонаучные основы физической культуры (физика) (стр. 2 )

Самостоятельная работа по курсу осуществляется согласно темам лекций в виде изучения рекомендуемой литературы и решения задаваемых на дом задач.

1. Предмет физики и физические законы. Связь физики с математикой, естественными науками, техникой и философией.

2. Классификация физики по разделам и подразделам.

3. Дать определение материальной точке и материальному телу.

4. Что такое система координат и система отсчета?

3. Кинематические уравнения движения материальной точки. Чем отличается длина пути от траектории движения.

4. Поступательное и вращательное движение. Что такое принцип суперпозиции движений?

5. Средняя и мгновенная скорости материальной точки.

6. Ускорение материальной точки. Среднее и мгновенное ускорение. Полное ускорение при криволинейном движении.

7. Линейная и угловая скорость при вращательном движении, период и частота вращения.

8. Угловое ускорение. Псевдовекторы углового перемещения, угловой скорости и углового ускорения.

9. Динамика материальной точки и поступательного движения материального тела. Первый и второй законы Ньютона.

10. Инерциальные и неинерциальные сис­темы отсчета.

11. Инертность тел. Масса. Сила. Единицы измерения массы. Единицы измерения силы.

12. Импульс или количество движения. Формулировка второго закона Ньютона через импульс. Третий закон Ньютона.

13. Внутренние и внешние силы механической системы. Замкнутая система.

14. Закон сохранения импульса замкнутой системы - фундаментальный закон природы.

15. Центр масс системы материальных точек и его движение.

16. Силы трения. Виды трения: внешнее, покоя, внутреннее. Формулы трения покоя и трения скольжения. Коэффициенты трения покоя и трения скольжения. Размерность этих коэффициентов.

17. Как соотносятся работа, энергия и мощность. Кинетическая и потенциальная энергии. Свойства кинетической энергии: положительность, ее не инвариантность относительно систем отсчета, зависимость от состояния системы. Свойства потенциальной энергии.

18. Полная энергия механической системы. Зависимость потенциаль­ной энергии от массы тела и высоты его расположения. Потенциальная энер­гия упругодеформированного тела. Закон сохранения механической энергии.

19. Соударения тел. Что такое центральный удар? Абсолютно упругий и абсолютно неупругий удары. Выполнение механических законов сохранения при ударе. Формула «потери» кинетической энергии после абсолютно неупругого удара.

20. Механика твердого тела в общем случае представление как движение центра масс тела и его вращение вокруг центра масс.

21. Момент инерции твердого тела. Что описывает теорема Штейнера.

22. Моменты силы и импульса тела относительно неподвижной точки. Момент силы и импульса относительно неподвижной оси.

23. Кинетическая энергия вращения. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела. Связь момента силы с моментом инерции и угловым ускорением. Связь работы, идущей на вращение тела, с кинетической энергией вращательного движения. Закон сохранения момента импульса.

24. Виды деформации и закон Гука.

25. Закон всемирного тяготения. Различие веса и массы тела. Чем отличается инертная масса от гравитационной?

26. Как определяется невесомость?

27. Потенциальный характер поля тяготения. Потенциал и напряженность поля тяготения, их связь. Работа в поле тяготения. Эквипотенциальные поверхности.

28. Дать определение первой, второй и третьей космическим скоростям.

29. Вывод первой и второй космических скоростей.

30. Силы инерции. Закон Ньютона для неинерциальных систем отсчета.

31. Три вида сил инерции: сила, действующая на тело, покоящееся относительно поступательно ускоряющейся системы отсчета; сила, действующая на тело, покоящееся относительно вращающейся системы отсчета (центробежная сила); сила, действующая на тело, движущееся относительно вращающейся системы отсчета (кориолисова сила). Основной закон динамики для неинерциальных систем отсчета.

32. Гидростатика и гидродинамика.

33. Давление жидкости. Единицы измерения давления. Закон Паскаля. Закон Архимеда.

34. Элементы механики жидкостей. Гидродинамика. Течение. Поток. Линии тока. Трубка жидкости.

35. Уравнение неразрывности для несжимаемой жидкости. Идеальная жидкость.

36. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости.

37. Виды давления в жидкости: статическое, гидростатическое, динамическое.

38. Вязкость как внутреннее трение жидкости.

39. Ламинарное и турбулент­ное течение жидкости.

40. Что выражает число Рейнольдса.

41. Преобразования координат при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую. Преобразование координат правило сложения скоростей Галилея. Классическая теория относительности.

42. Постулаты Эйнштейна. Преобразование координат Лоренца и правило сложения скоростей при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую. Теория относительности Эйнштейна.

43. Длительность событий в различных движущихся системах отсчета. Геометрические размеры тел в различных системах отсчета. Релятивистский закон сложения скоростей.

44. Релятивистский импульс. Релятивистская формулировка второго закона Ньютона. Закон сохранения релятивистского импульса. Основной закон релятивистской динамики. Полная энергия релятивистской частицы. Энергия покоя. Кинетическая энергия. Связь между энергией и импульсом.

45. Два метода исследования тепловых явлений. Соотношение молекулярной физики и термодинамики. Молекулярно-кинетическая теория.

46. Термодинамический процесс и термодинамическая система. Замк­нутая термодинамическая система. Термодинамическое равновесие. Темпе­ратура. Температурные шкалы Цельсия и Кельвина.

47. Дайте определение идеальному газу. Нормальные условия для газа и закон Авогадро. Парциальное давление и закон Дальтона.

48. Какие газовые законы вы знаете? Что из себя представляет уравнение состояния газа?

49. Что выражает основное уравнение молекулярно-кинетической теории? Чему равна средняя квадратичная скорость молекул? Что характеризует средняя кинетическая энергия движения молекул идеального газа?

50. Что такое число степеней свободы молекулы и закон равномерного распределения энергии по степеням свободы?

51. Закон сохранения и превращения энергии как первый закон термодинамики. Работа, совершаемая при расширении идеального газа.

52. Что такое теплоемкость (удельная, молярная, при постоянном объеме, при постоянном давлении)? Уравнение Майера.

53. Термодинамические изопроцессы.

54. Обратимые и необратимые термодинамические процессы.

55. Что такое энтропия? Возрастание энтропии замкнутых систем.

56. Термодинамический коэффициент полезного действия и второе начало термодинамики.

57. Невозможность достижения температуры абсолютного нуля как третий закон термодинамики.

58. Реальные газы, отличия от идеального газа. Уравнение и изотермы Ван-дер-Ваальса.

59. Дайте описание агрегатным состояниям вещества: газообразному, жидкому и твердому.

60. Что такое парообразование и конденсация, плавление и кристаллизация, сублимация? Что такое фазовые переходы? Что характеризует диаграмма состояния вещества?

61. Электрический заряд и его фундаментальные свойства: два вида зарядов, инвариантность относительно систем отсчета, дискретность, аддитивность зарядов, закон сохранения зарядов для замкнутых систем.

62. Закон Кулона для точечных зарядов. Диэлектрическая проницаемость среды. Принцип суперпозиции электростатических полей. Напряженность и потенциал электрического поля.

63. Поток вектора напряженности электрического поля. Разность потенциалов и работа по перемещению заряда в поле. Эквипотенциальные поверхности.

64. Теорема Гаусса: связь потока напряженности электростатического поля через замкнутую поверхность с суммарным зарядом, находящимся внутри этой поверхности.

65. Электрические свойства веществ: диэлектрики, полупроводники и проводники.

66. Типы диэлектриков: ионные, полярные и неполярные. Виды поляризации диэлектриков: деформационная (электронная), ориентационная (дипольная) и ионная).

67. Виды проводников: классификация по агрегатному состоянию и типу электрических носителей.

69. Конденсатор. Связь емкости, разности потенциалов и заряда. Вычисление емкости конденсаторных батарей.

70. Что такое электрический ток? Дать определение силе тока. Что такое сторонние силы и их природа. ЭДС и напряжение.

71. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводников. Параллельное и последовательное соединение проводников.

72. Вычисление работы и мощности тока.

73. Правила Кирхгофа для вычисления электрических параметров разветвленных цепей.

74. Магнитное поле. Закон Био-Савара-Лапласа.

75. Сила, действующая на элемент проводника в магнитном поле. Законы Ампера и Лоренца, их взаимосвязь. Взаимодействие двух проводников с током.

76. Магнитные свойства вещества.

77. Виды магнетиков: диамагнетизм, парамагнетизм и ферромагнетизм вещества. Природа явлений. Дать объяснение природы магнетизма на атомно-молекулярном уровне.

78. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Правило Ленца. Использование законов электромагнитной индукции в технике (электрогенераторы, электродвигатели, трансформаторы).

79. Колебания. Классификация видов колебаний: свободные и вынужденные, линейные и нелинейные.

80. Виды дифференциальных уравнений описывающих колебательные процессы.

81. Гармонические колебания. Вид дифференциальных уравнений, описывающих гармонические колебания. Период и частота колебаний.

82. Волновые процессы. Продольные и поперечные волны. Связь длины волны и ее скорости с частотой и периодом колебаний. Волновой фронт и волновая поверхность.

83. Основные понятия о нелинейных колебаниях и уединенных волнах. Солитонная гипотеза описания физических частиц.

84. Уравнение плоской и сферической волн.

85. Интерференция волн. Когерентность и когерентные волны. Условие интерференционных максимумов и минимумов.

86. Электромагнитная природа световых явлений. Шкала электромагнитных волн.

87. Основные законы геометрической оптики: прямолинейное распространение света, независимость световых пучков, закон отражения и закон преломления.

88. Закон преломления света. Абсолютный и относительный показатели преломления, их физический смысл. Вывод закона преломления из принципа Гюйгенса при различной скорости распространения в двух веществах. Предельный угол преломления и полное отражение.