Физика. Механика (стр. 1 из 12)
Южный филиал
«Крымский агротехнологический университет»
Национального аграрного университета
Кафедра физики и математики
Физика. Механика
Методические указания и задания для самостоятельной работы очного и заочного отделений инженерных специальностей
(модуль I, часть 2)
Симферополь, 2008
Методические указания составили:
- доцент, к.т.н. Ю.Ф. Свириденко;
- старший преподаватель В.П. Кунцов.
Рецензенты:
- доцент, к.т.н. Завалий А.А.;
- доцент, к.т.н. Иваненко В.В.
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры физики и математики
« 24 » марта 2008г., протокол № 7
Методические указания рассмотрены и утверждены на заседании методического совета механического факультета
« 31 » марта 2008г., протокол № 7
Ответственный за выпуск: Ю.Ф. Свириденко
Содержание
1.Тематический план.
2.Литература
3.Правила выполнения и оформления контрольных работ
4.Учебный материал по разделу «Механика»
5.Примеры решения задач
6.Контрольная работа
7.ТАБЛИЦЫ ВАРИАНТОВ
1. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН.
Содержание программы Часть 1.
Лекции
| № тем | № воп-росов | Название тем и их содержание | Примеч.1 курс |
| МОДУЛЬ 1.ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ | |||
| 1.1 | ВВЕДЕНИЕ. КИНЕМАТИКА. | ||
| 1.1.1 | Кинематика поступательного движения. | ||
| 1.1.2 | Кинематика вращательного движения. | ||
| 1.1.3 | Криволинейное движение. | ||
| 1.2 | ДИНАМИКА ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ. | ||
| 1.2.1 | Законы Ньютона. | ||
| 1.2.2 | Силы в механике. Закон сохранения импульса. | ||
| 1.2.3 | Работа, мощность, энергия. | ||
| 1.3 | ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ. | ||
| 1.3.1 | Основное уравнение динамики вращ.движения. | ||
| 1.3.2 | Работа, мощность, энергия при вращ. движении. | ||
| 1.3.3 | Закон сохранения момента импульса. | ||
| 1.4 | РЕЛЯТИВИСТСКАЯ МЕХАНИКА. | ||
| 1.4.1 | Преобразования Галилея. | ||
| 1.4.2 | Постулаты СТО. Преобразования Лоренца. | ||
| 1.4.3 | Релятивистская динамика. | ||
| 1.5 | МЕХАНИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ. | ||
| 1.5.1 | Гармонические колебания. | ||
| 1.5.2 | Затухающие и вынужденные колебания. | ||
| 1.5.3 | Пружинный, физический и математический маятники. Периоды их колебаний. |
механика сила движение импульс
| 1.6 | МЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ | Примеч. |
| 1.6.1 | Волны, механизм их возникновения. Уравнение волны. | |
| 1.6.2 | Звук, его характеристики. | |
| 1.6.3 | Эффект Доплера. | |
| МОДУЛЬ 2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА. | ||
| 2.1 | МКТ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ. | |
| 2.1.1 | Основное уравнение МКТ идеальных газов. | |
| 2.1.2 | Распределения Максвелла и Больцмана. | |
| 2.1.3 | Явления переноса. | |
| 2.2 | ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ. | |
| 2.2.1 | Первый закон термодинамики и его применение. | |
| 2.2.2 | Адиабатный процесс. Уравнение Пуассона. | |
| 2.2.3 | Второй закон термодинамики. Цикл Карно. | |
| 2.3 | РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ. ЖИДКОСТИ. | |
| 2.3.1 | Уравнение состояния реального газа. | |
| 2.3.2 | Эффект Джоуля-Томсона. | |
| 2.3.3 | Поверхностное натяжение жидкостей. | |
| МОДУЛЬ 3.ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. | ||
| 3.1 | ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВАКУУМЕ. | |
| 3.1.1 | Электростатическое поле. Напряжённость поля. | |
| 3.1.2 | Теорема Гаусса и её применение. | |
| 3.1.3 | Работа в электростатическом поле. Потенциал поля. | |
| 3.2 | ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ В ВЕЩЕСТВЕ. | |
| 3.2.1 | Электрическое поле в диэлектриках | |
| 3.2.2 | Проводники в электростатическом поле. | |
| 3.2.3 | Энергия электрического поля. | |
| 3.3 | ПОСТОЯННЫЙ ТОК. | |
| 3.3.1 | Законы постоянного тока. | |
| 3.4 | КЛАССИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ. | |
| 3.4.1 | Электрический разряд в газах. Пинч-эффект. |
2. Литература
1. Трофимова Т.И., Курс физики. - М.:Высш.шк.,1990.
2. Детлав А.А.,Яворский Б.М.Курс физики.,1989.
3. Чолпан П.П. Основы фізики.-К.:Вища шк.,1995.
4. Федишин Я.І.Лабораторний практикум з фізики.-Львів:Світ,2001.
5. Грабовский Р.И. Курс физики для сельскохозяйственных институтов. М., 1966 и последующие издания.
6. .Чертов А.Г. и др. Задачник по физике. М., 1973.
7. Бурдун Г.Д. Справочник по Международной системе единиц. М., 1972
8. Чертов А.Г. Единицы физических величин. М., 1977.
3. Правила выполнения и оформления контрольных работ
1. Каждая работа, присланная на рецензию, должна быть выполнена в отдельной ученической тетради, на обложке которой нужно указать фамилию, инициалы, полный шифр, номер контрольной работы, дату ее отправки, в институт и адрес студента.
2. Задачи контрольной работы должны иметь те номера, под которыми они стоят в методических указаниях. Условия задач необходимо переписывать полностью. Каждую задачу начинать с новой страницы. Для замечаний рецензента следует оставлять поля шириной 4-5 см. Контрольные работы выполняются чернилами синего или фиолетового цвета.
3. Решение задачи должно быть кратко обосновано с использованием законов и положений физики. При необходимости решение следует пояснить чертежом, выполненным карандашом с помощью циркуля и линейки. Обозначения на чертеже и в решении должны соответствовать и поясняться. Не следует обозначать одну и ту же величину разными буквами, а также обозначать различные величины одними и. теми же символами.
4. На каждую контрольную работу требуется 20-30 часов интенсивного труда. Если, несмотря на собственные усилия и полученные консультации, отдельные задачи не решаются, оформите работу, приведя в соответствующих местах ваши попытки решения, изложив коротко ваши соображения и затруднения. Пусть такая работа не будет зачтена, но критические замечания рецензента, его пояснения, ссылки на литературу или письменные консультации по решению конкретных задач помогут вам найти правильное решение.
Во время лабораторно-экзаменационной сессии вам предложат пояснить ход решения задач, входящих в контрольные работы, физический смысл встречающихся в решениях величин, применяемые при вычислениях единицы и т.п. Неудовлетворительные ответы на вопросы по контрольным работам могут повлиять на исход зачета или экзамена.
5. Как правило, задачи решаются в общем виде, т.е. в буквенных выражениях, без вычисления промежуточных величин. Числовые значения подставляются только в окончательную (расчетную) формулу. Если расчетная формула не выражает общеизвестный физический закон, то ее следует вывести. После получения расчетной формулы необходимо: а) пояснить величины, входящие в формулу; б) проверить расчетную формулу, для чего подставить в нее обозначения единиц, входящих в формулу величин, и убедиться, что единицы правой и левой частей формулы совпадают; в) выразить все величины в СИ и выписать их числовые значения в виде столбика; г) подставить в расчетную формулу числовые значения величин и произвести вычисления.
6. Не следует направлять на рецензию обе работы вместе. Вторая работа посылается только после получения рецензии на первую. Одновременная посылка двух контрольных работ расценивается как признак несамостоятельного их выполнения.
7. Получив проверенную работу (как зачтенную, так и незачтенную), студент обязан тщательно изучить все замечания рецензента, уяснить свои ошибки и внести исправления. Повторно оформленная работа высылается на рецензию обязательно вместе с тетрадью, в которой была выполнена незачтенная работа и рецензия на нее.
Замечания и рекомендации, сделанные преподавателями кафедры, следует рассматривать как руководство для подготовки к беседе по решениям задач. Все тетради с контрольными работами нужно сохранять, так как на экзамен студент допускается только при их предъявлении.
8. В конце работы необходимо указать год и место издания методических указаний, перечислить использованную литературу, обязательно указывая авторов учебников и год их издания. Это позволит рецензенту при необходимости дать ссылку на определенную страницу того пособия, которое имеется у вас.
4. Учебный материал по разделу «Механика»
Основные законы и формулы
| Наименование величины или физический закон | Формула |
| Путь при равномерном движении |  |
| Скорость равнопеременного движения |  |
| Ускорение в равнопеременном движении |  |
Скорость тела, упавшего с высоты  |  |
| Тангенциальное (касательное) ускорение |  |
| Нормальное (центростремительное) ускорение |  |
| Полное ускорение |  |
| Угол поворота при равнопеременном вращении |  |
| Угловая скорость точки при равномерном обращении по окружности |  |
| Угловая скорость при равнопеременном вращении |  |
| Угловое ускорение при равнопеременном вращении |  |
| Связь между линейными и угловыми величинами при вращательном движении |     |
| Второй закон Ньютона |   |
| Сила тяжести |  |
| Третий закон Ньютона |  |
| Закон сохранении импульса (количества движения) для изолированной системы двух тел |  |
| Механическая работа постоянной силы |  |
| Работы упругой силы (в пределах закона Гука) |  |
| Мощность |  ;  |
| Кинетическая энергия тела |  |
| Потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью Земли |  |
| Полная энергия тела (в изолированной системе) |  |
| Закон Гука |  |
| Энергия упруго деформированного тела |  |
| Центростремительная сила |  |
| Момент инерции | |
| а) материальной точки |  |
| б) сплошного цилиндра или диска |  |
| в) однородного тонкого стержня относительно оси, проходящей через центр |  |
| Момент силы |  |
| Основной закон динамики вращательного движения |  |
| Закон сохранения момента количества движения для изолированного движения двух тел |  |
| Кинетическая энергия вращающегося тела |  |
| Закон всемирного тяготения |  |
| Уравнение гармонического колебания |  |
Соотношение между периодом  , частотой  и круговой (циклической) частотой  |  ,  |
| Скорость и ускорение точки при гармонических колебаниях |  ,  |
| Сила, действующая на колеблющуюся материальную точку |  |
| Период гармонический колебаний математического маятника |  |
| Период колебаний пружинного маятника |  |
| Полная энергия колеблющейся материальной точки |  |
Зависимость между скоростью  , длиной  бегущей волны, частотой  и периодом  колебаний |  |
| Уравнение волны |  |
5.Примеры решения задач