Рабочая программа дисциплины Б2.Б.5.1 Естественнонаучные основы физической культуры (физика) (стр. 3 )

89. Линзы. Приведите классификацию линз по оптическим свойствам, толщине, внешней форме и геометрии образующих поверхностей.

90. Основные характеристики линз. Фокус. Главная и побочные оптические оси. Фокальные плоскости.

91. Формула тонкой линзы. Основные принципы построения изображения предмета в линзах.

92. Погрешности (аберрации) оптических систем. Сферическая аберрация. Кома. Астигматизм. Дисторсия. Хроматическая аберрация.

93. Интерференция света. Принцип Гюйгенса.

94. Монохроматизм и когерентность световых волн.

95. Условия интерференционных максимума и минимума.

96. Дифракционные решетки. Назначение.

Тематика рефератов по курсу отвечает цели и задачами курса и определяет четыре направления:

1. Углубленная проработка студентами теоретической части курса физики;

2. Физическая теория, как полученная в результате экспериментального изучения теоретико-мировоззренческая модель окружающего мира;

3. Методология физики как наиболее продвинутая и успешная методология изучения объективной реальности;

4. Диалектизм современных физических теорий, как одно из следствий изучения нелинейных физических моделей.

Тематика рефератов, посвященных проработке курса физики, должна быть ориентирована, прежде всего, на осмысление студентом ведущей (по отношению к другим наукам) роли физических методик научного освоения мира и творческий их перенос в область физической культуры и спорта.

2.5 Примерный перечень вопросов к экзамену

1. Предмет физики. Материя. Физические законы. Связь с математикой, естественными науками, техникой и философией. Разделы физики.

2. Разделы механики. Материальная точка. Материальное тело. Тело отсчета. Система координат и система отсчета.

3. Кинематика. Кинематические уравнения движения материальной точки. Траектория движения, вектор перемещения. Длина пути. Поступательное и вращательное движение. Принцип суперпозиции движений. Три типа движения в кинематике.

4. Скорость материальной точки. Средняя и мгновенная скорости.

5. Ускорение материальной точки. Среднее и мгновенное ускорение. Нормальная и тангенциальная составляющие ускорения. Полное ускорение при криволинейном движении.

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

7. Угловое ускорение. Единицы измерения угловой скорости, частоты вращения и углового ускорения. Псевдовекторы углового перемещения, угловой скорости и углового ускорения.

8. Динамика материальной точки и поступательного движения материального тела. Первый закон Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета.

9. Инертность тел. Масса. Сила. Единицы измерения массы. Единицы измерения силы. Связь силы действующей на тело с его массой. Второй закон Ньютона.

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

11. Механическая система. Силы в механической системе. Внутренние и внешние силы. Замкнутая система.

12. Закон сохранения импульса замкнутой системы как фундаментальный закон природы. Отсутствие внешних сил для замкнутой системы как следствие второго закона Ньютона и закона сохранения импульса.

13. Центр масс системы материальных точек. Закон движения центра масс материальных точек.

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

15. Работа. Энергия. Мощность. Работа силы. Единицы работы. Единицы мощности. Виды механической энергии. Кинетическая и потенциальная энергии. Свойства кинетической энергии: положительность, ее не инвариантность относительно систем отсчета, зависимость от состояния системы. Свойства потенциальной энергии. Потенциальные поля.

16. Полная энергия механической системы. Зависимость потенциальной энергии от массы тела и высоты его расположения. Потенциальная энерия упругодеформированного тела. Закон сохранения механической энергии. Диссипативная и консервативная механические системы.

17. Удар и соударение. Центральный удар. Абсолютно упругий удар. Выполнение механических законов сохранения при ударе. Формулы скоростей двух тел после центрального абсолютно упругого соударения.

18. Абсолютно неупругий удар. Выполнение механических законов сохранения при ударе. Формула «потери» кинетической энергии после абсолютно неупругого удара.

19. Механика твердого тела в общем случае представление как движение центра масс тела и его вращение вокруг центра масс. Момент инерции. Теорема Штейнера.

20. Моменты силы и импульса относительно неподвижной точки. Момент силы и импульса относительно неподвижной оси.

21. 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.

22. Виды деформации и закон Гука.

23. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Различие веса и массы тела. Невесомость. Работа в поле тяготения. Доказательство потенциального характера поля тяготения. Потенциал и напряженность поля тяготения. Эквипотенциальные поверхности. Связь между напряженностью поля тяготения и его напряженностью.

24. Первая, вторая и третья космические скорости. Вывод первой и второй космических скоростей.

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

26. Элементы механики жидкостей. Гидростатика. Давление жидкости. Единицы измерения давления. Закон Паскаля. Закон Архимеда.

27. Элементы механики жидкостей. Гидродинамика. Течение. Поток. Линии тока. Трубка жидкости. Уравнение неразрывности для несжимаемой жидкости. Идеальная жидкость. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости. Виды давления в жидкости (статическое, гидростатическое, динамическое).

28. Вязкость (внутреннее трение) жидкости. Ламинарное и турбулентное течение жидкости. Число Рейнольдса.

29. Преобразования координат при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую. Преобразование координат правило сложения скоростей Галилея. Постулаты Эйнштейна. Преобразование координат Лоренца и правило сложения скоростей при переходе из одной инерциальной системы отсчета в другую.

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

31. Релятивистский импульс. Закон сохранения релятивистского импульса. Основной закон релятивистской динамики. Полная энергия релятивистской частицы. Энергия покоя. Кинетическая энергия. Связь между энергией и импульсом.

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

33. Термодинамические, процесс. Термодинамическая система. Замкнутая термодинамическая система. Термодинамическое равновесие. Температура. Температурные шкалы Цельсия и Кельвина.

34. Идеальный газ. Три постулата модели идеального газа. Молекулярно-кинетическая теория. Нормальные условия для газа и закон Авогадро. Постоянная Авогадро. Парциальное давление и закон Дальтона.

35. Закон Бойля-Мариотта. Закон Гей-Люссака. Уравнение Клапейрона-Менделеева. Уравнение состояния.

36. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Средняя квадратичная скорость молекул. Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы идеального газа.

37. Число степеней свободы молекулы и закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Средняя энергия молекулы. Внутренняя энергия 1 моль газа и газа массой m.

38. Первое начало термодинамики. Закон сохранения и превращения энергии. Работа, совершаемая при расширении идеального газа.

39. Теплоемкость (удельная, молярная, при постоянном объеме, при постоянном давлении). Их взаимосвязь. Уравнение Майера.

40. Термодинамические изо - (изохорный, изобарный, изотермический) и адиабатный процессы. Обратимые и необратимые процессы. Энтропия. Термодинамический коэффициент полезного действия. Второе начало термодинамики. Возрастание энтропии замкнутых систем.

41. Невозможность достижения температуры абсолютного нуля. Третий закон термодинамики.

42. Реальные газы. Уравнение и изотермы Ван-дер-Ваальса.

43. Агрегатные состояния вещества: газообразное, жидкое и твердое. Их описание. Парообразование и конденсация, плавление и кристаллизация. Фазовые переходы. Диаграмма состояния.

44. Электрический заряд и его фундаментальные свойства. Два вида зарядов. Инвариантность относительно систем отсчета, дискретность, аддитивность зарядов. Закон сохранения зарядов для замкнутых систем.

45. Закон Кулона. Точечный заряд. Диэлектрическая проницаемость среды. Принцип суперпозиции электростатических полей. Напряженность и потенциал электрического поля.

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

47. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. Связь по­тока напряженности электростатического поля через замкнутую поверхность с суммарным зарядом, находящимся внутри этой поверхности.

48. Диэлектрики, полупроводники и проводники. Типы диэлектриков (ионные, полярные и неполярные диэлектрики). Три вида поляризации диэлектриков (деформационная или электронная, ориентационная или дипольная и ионная). Виды проводников (классификация по агрегатному состоянию и типу электрических носителей).

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

50. Электрический ток. Сила тока. Сторонние силы и их природа. ЭДС и напряжение.

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

52. Работа и мощность тока.

53. Вычисление разветвленных цепей. Два правила Кирхгофа (о сумме токов в узле цепи, о равенстве суммы произведений сил токов на сопротивление соответствующих участков алгебраической сумме ЭДС для любого замкнутого контура электрической цепи).