Динамика МТ и поступательного движения твердого тела.

Кинематика МТ.

1. Что называется материальной точкой? Почему в механике вводят такую модель?

2. Что такое система отсчета?

3. Что такое вектор перемещения? Всегда ли вектор перемещения равен отрезку пути, пройденному точкой?

4. Какое движение называется поступательным? Вращательным?

5. Дать определения векторов средней скорости и среднего ускорения, мгновенной скорости и мгновенного ускорения.

6. Что характеризует тангенциальная составляющая ускорения? Нормальная составляющая ускорения? Каковы их модули?

7. Что называется угловой скоростью? Угловым ускорением? Как определяются их направления?

8. Какова связь между линейными и угловыми величинами?

9. Каким будет движение точки, если:

· а_τ=0, а_n=0;

· a_τ=a=const, a_n=0;

· a_τ= f (t), a_n=0;

· a_τ=0, a_n=const;

· a_τ=0, a_n≠0;

· a_τ=const, a_n≠0;

· a_τ= f (t), a_n≠0?

Динамика МТ и поступательного движения твердого тела.

1. Какая система отсчета называется инерциальной? Почему система отсчета, связанная с землей, строго говоря, неинерциальна?

2. Что такое сила? Как ее можно охарактеризовать?

3. Является ли первый закон Ньютона следствием второго закона? Почему?

4. В чем заключается принцип независимости действия сил?

5. Какова физическая сущность трения? В чем отличие сухого трения от жидкого? Какие виды внешнего (сухого) трения Вы знаете?

6. Что называется механической системой? Какие системы являются замкнутыми? Является ли Вселенная замкнутой системой?

7. В чем заключается закон сохранения импульса? В каких системах он выполняется? Почему он является фундаментальным законом природы?

8. Что называется центром масс системы материальных точек? Как движется центр масс замкнутой системы?

Работа и энергия

1. В чем различие между понятием работы и энергии?

2. Как найти работу переменной силы?

3. Какую работу совершает равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равномерно движущемуся по окружности?

4. Что такое мощность? Выведите ее формулу.

5. Дайте определения и формулы для известных Вам видов механической энергии.

6. Какова связь между силой и потенциальной энергией?

7. Чем обусловлено изменение потенциальной энергии?

8. Необходимо ли условие замкнутости системы для выполнения закона сохранения механической энергии?

9. В чем заключается закон сохранения механической энергии? Для каких систем он выполняется?

10. В чем физическая сущность закона сохранения и превращения энергии? Почему он является фундаментальным законом природы?

11. Что такое потенциальная яма? Потенциальный барьер?

12. Чем отличается абсолютно упругий удар о абсолютно неупругого?

13. Что такое коэффициент восстановления скорости?

Механика твердого тела

1. Что такое момент инерции тела?

2. Какова роль момента инерции во вращательном движении?

3. Какова формула для кинетической энергии вращающегося тела? Катящегося тела?

4. Что называется моментом силы относительно неподвижной точки? Относительно неподвижной оси? Как определяется направление момента силы?

5. Сформулируйте уравнение динамики вращательного движения твердого тела?

6. Что такое момент импульса материальной точки? твердого тела? Как определяется направление вектора момента импульса?

7. В чем заключается физическая сущность закона сохранения момента импульса? В каких системах он выполняется? Приведите примеры.

8. Сопоставьте основные уравнения динамики поступательного и вращательного движения, прокомментировав их аналогию.

9. Когда и почему необходимо учитывать силы инерции?

10. Что такое силы инерции? Чем они отличаются от сил, действующих в инерциальных системах отсчета?

Элементы СТО А.Эйнштейна

1. В чем заключается сущность механического принципа относительности?

2. В чем заключается правило сложения скоростей в классической механике?

3. Каковы причины возникновения специальной теории относительности?

4. В чем заключаются основные постулаты СТО?

5. Зависит ли от скорости движения системы отсчета скорость тела? Скорость света?

6. Запишите и прокомментируйте преобразования Лоренца. При каких условиях они переходят в преобразования Галилея?

7. Какой вывод о пространстве и времени можно сделать на основе преобразований Лоренца?

8. Какие следствия вытекают из СТО для размеров тел и длительности событий в разных системах отсчета?

9. Какой вид имеет основной закон релятивистской динамики? Чем он отличается от основного закона ньютоновской механики?

10. В чем заключается закон сохранения релятивистского импульса?

11. Как выражается кинетическая энергия в СТО? При каком условии релятивистская формула переходит в классическую формулу?

12. Сформулируйте и запишите закон взаимосвязи массы и энергии. В чем его физическая сущность? Приведите примеры его экспериментального применения.

Электричество и магнетизм.

Электростатика.

1. В чем заключается закон сохранения электрического заряда? Приведите примеры проявления закона.

2. Запишите, сформулируйте и объясните закон Кулона.

3. Какие поля называются электростатическими?

4. Что такое напряженность электростатического поля?

5. Каково направление вектора напряженности ? Единица напряженности в СИ?

6. Что такое поток вектора ? Единица его в СИ?

7. Электрический диполь помещен внутрь замкнутой поверхности. Каков поток Ф_Е сквозь эту поверхность? Почему?

8. В чем заключается физический смысл теоремы Остроградского-Гаусса для электростатического поля в вакууме?

9. Что такое линейная, поверхностная, объемная плотности зарядов?

10. Как доказать, что электростатическое поле является потенциальным?

11. Что называется циркуляцией вектора напряженности?

12. Дайте определение потенциала данной точки электрического поля и разности потенциалов двух точек поля. Каковы их единицы?

13. Какова связь между напряженностью и потенциалом? Каков физический смысл этих понятий?

14. Чему равна работа по перемещению заряда вдоль эквипотенциальной поверхности?

15. Что такое поляризованность? Что такое диэлектрическая проницаемость среды?

16. Выведите связь между диэлектрической проницаемостью и диэлектрической восприимчивостью вещества?

17. В чем различие поляризации диэлектриков с полярными и неполярными молекулами?

18. Как определяется вектор электрического смещения? Что он характеризует?

19. Сформулируйте теорему Остроградского-Гаусса для электростатического поля в диэлектрике.

20. Каковы напряженность и потенциал поля, а также распределение зарядов внутри и на поверхности заряженного проводника?

21. На чем основана электростатическая защита?

Магнитное поле.

1. Как, пользуясь магнитной стрелкой, можно определить знаки полюсов источников постоянного тока?

2. Чему равен и как направлен магнитный момент рамки с током?

3. Что называется индукцией магнитного поля? Каково направление вектора ?

4. Нарисуйте и покажите, как ориентированы линии магнитной индукции поля прямого тока.

5. Назовите единицы магнитной индукции и напряженности магнитного поля. Дайте их определения.

6. Почему движущийся заряд по своим магнитным свойствам эквивалентен элементу тока?

7. Чему равна и как направлена сила, действующая на отрицательный заряд, движущийся в магнитном поле?

8. Чему равна работа силы Лоренца при движении протона в магнитном поле? Ответ обосновать.

9. Как будет двигаться заряженная частица, влетевшая в магнитное поле перпендикулярно вектору ?

10. Когда заряженная частица движется в магнитном поле по спирали?

11. В чем заключатся эффект Холла?

12. В чем заключается теорема о циркуляции вектора магнитной индукции ?

13. Какой вывод можно сделать, сравнивая циркуляцию векторов и ?

14. Какая теорема доказывает вихревой характер магнитного поля? Как она формулируется?

15. Почему магнитное поле является вихревым?

16. Что называют потоком вектора магнитной индукции? В каких единицах он измеряется?

Электромагнитная индукция.

1. Что является причиной возникновения э.д.с. индукции в замкнутом проводящем контуре? От чего и как зависит э.д.с. индукции, возникающая в контуре?

2. В чем заключается явление электромагнитной индукции? Проанализируйте опыты Фарадея.

3. Почему для обнаружения индукционного тока лучше использовать замкнутый проводник в виде катушки, а не в виде одного витка провода?

4. Сформулируйте правило Ленца, проиллюстрируйте его примерами.

5. Как направлен индукционный ток?

6. Всегда ли при изменении магнитной индукции в проводящем контуре возникает э.д.с. индукции? Индукционный ток?

7. Возникает ли индукционный ток в рамке, поступательно движущейся в однородном магнитном поле?

8. Что такое вихревые токи? Вредны они или полезны?

9. Почему сердечники трансформаторов не делают сплошными?

10. Когда э.д.с. самоиндукции больше - при замыкании или при размыкании цепи постоянного тока?

11. В чем заключается физический смысл индуктивности контура? Взаимной индуктивности двух контуров? От чего они зависят?

12. Чему равна объемная плотность энергии магнитного поля?

 

Колебания.

1. Что такое колебания? свободные колебания? гармонические колебания? Периодические процессы?

2. Дайте определения амплитуды, фазы, частоты, циклической частоты колебания?

3. Какова связь амплитуды и фазы смещения, скорости и ускорения при прямолинейных гармонических колебаниях?

4. В чем заключается идея метода вращающегося вектора амплитуды?

5. Выведите формулы для скорости и ускорения гармонически колеблющейся точки как функции времени.

6. Запишите и прокомментируйте формулы для кинетической, потенциальной и полной энергии при гармонических колебаниях.

7. Что называется гармоническим осциллятором? пружинным маятником? Физическим маятником? Математическим?

8. Запишите формулы для периодов колебаний пружинного, физического и математического маятников.

9. Что такое приведенная длина?

10. Какова траектория точки, участвующей одновременно в двух взаимно перпендикулярных гармонических колебаниях с одинаковыми периодами? Когда получается окружность? Прямая?

11. Что такое биения? Чему равна частота биений? Период?

12. Запишите дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение.

13. Как изменяется частота собственных колебаний с увеличением массы колеблющегося тела?

14. По какому закону изменяется амплитуда затухающих колебаний? Являются ли затухающие колебания периодическими?

15. Почему частота затухающих колебаний должна быть меньше частоты собственных колебаний системы?

16. Что такое коэффициент затухания? Декремент затухания? Логарифмический декремент затухания? В чем заключается физический смысл этих величин?

17. Что такое вынужденные колебания? Запишите дифференциальное уравнение вынужденных колебаний.

18. От чего зависит амплитуда вынужденных колебаний? Запишите выражение амплитуды при резонансе.

19. Что называется резонансом? Какова его роль?

20. Нарисуйте, проанализируйте резонансные кривые для амплитуды смещения.

21. Почему добротность является важнейшей характеристикой резонансных свойств системы?

Волны.

1. Как объяснить распространение колебаний в упругой среде? Что такое волна?

2. Что называется поперечной волной? Продольной? Когда они возникают?

3. Что такое волновой фронт? Волновая поверхность?

4. Что называется длиной волны? Какова связь между длиной волны, скоростью и периодом?

5. Что такое волновое число? Фазовая скорость?

6. В чем заключается физический смысл вектора Умова?

7. Какая волна является бегущей, гармонической, плоской, сферической?

8. Напишите уравнение плоской бегущей волны.

9. Когда в натянутой струне возникает стоячая волна?

10. Чем стоячая волна отличается от бегущей?

11. Чему равно расстояние между двумя соседними узлами стоячей волны? двумя соседними пучностями? Соседними пучностью и узлом?

12. Что такое звуковые волны? Звуковые волны в воздухе продольные или поперечные? Почему?

13. Что такое эффект Доплера? Как изменяется частота колебаний, воспринимаемых приемником, если источник колебаний удаляется от него?

14. Что такое электромагнитная волна? Какова скорость ее распространения?

15. Что может служить источником электромагнитных волн?

16. Запишите волновое уравнение для векторов и переменного электромагнитного поля.

17. Как определить плотность энергии в электромагнитной волне?

18. В чем заключается физический смысл вектора Умова-Пойнтинга? Чему он равен?

 

 

Кинематика МТ.

1. Что называется материальной точкой? Почему в механике вводят такую модель?

2. Что такое система отсчета?

3. Что такое вектор перемещения? Всегда ли вектор перемещения равен отрезку пути, пройденному точкой?

4. Какое движение называется поступательным? Вращательным?

5. Дать определения векторов средней скорости и среднего ускорения, мгновенной скорости и мгновенного ускорения.

6. Что характеризует тангенциальная составляющая ускорения? Нормальная составляющая ускорения? Каковы их модули?

7. Что называется угловой скоростью? Угловым ускорением? Как определяются их направления?

8. Какова связь между линейными и угловыми величинами?

9. Каким будет движение точки, если:

· а_τ=0, а_n=0;

· a_τ=a=const, a_n=0;

· a_τ= f (t), a_n=0;

· a_τ=0, a_n=const;

· a_τ=0, a_n≠0;

· a_τ=const, a_n≠0;

· a_τ= f (t), a_n≠0?

Динамика МТ и поступательного движения твердого тела.

1. Какая система отсчета называется инерциальной? Почему система отсчета, связанная с землей, строго говоря, неинерциальна?

2. Что такое сила? Как ее можно охарактеризовать?

3. Является ли первый закон Ньютона следствием второго закона? Почему?

4. В чем заключается принцип независимости действия сил?

5. Какова физическая сущность трения? В чем отличие сухого трения от жидкого? Какие виды внешнего (сухого) трения Вы знаете?

6. Что называется механической системой? Какие системы являются замкнутыми? Является ли Вселенная замкнутой системой?

7. В чем заключается закон сохранения импульса? В каких системах он выполняется? Почему он является фундаментальным законом природы?

8. Что называется центром масс системы материальных точек? Как движется центр масс замкнутой системы?

Работа и энергия

1. В чем различие между понятием работы и энергии?

2. Как найти работу переменной силы?

3. Какую работу совершает равнодействующая всех сил, приложенных к телу, равномерно движущемуся по окружности?

4. Что такое мощность? Выведите ее формулу.

5. Дайте определения и формулы для известных Вам видов механической энергии.

6. Какова связь между силой и потенциальной энергией?

7. Чем обусловлено изменение потенциальной энергии?

8. Необходимо ли условие замкнутости системы для выполнения закона сохранения механической энергии?

9. В чем заключается закон сохранения механической энергии? Для каких систем он выполняется?

10. В чем физическая сущность закона сохранения и превращения энергии? Почему он является фундаментальным законом природы?

11. Что такое потенциальная яма? Потенциальный барьер?

12. Чем отличается абсолютно упругий удар о абсолютно неупругого?

13. Что такое коэффициент восстановления скорости?

Механика твердого тела

1. Что такое момент инерции тела?

2. Какова роль момента инерции во вращательном движении?

3. Какова формула для кинетической энергии вращающегося тела? Катящегося тела?

4. Что называется моментом силы относительно неподвижной точки? Относительно неподвижной оси? Как определяется направление момента силы?

5. Сформулируйте уравнение динамики вращательного движения твердого тела?

6. Что такое момент импульса материальной точки? твердого тела? Как определяется направление вектора момента импульса?

7. В чем заключается физическая сущность закона сохранения момента импульса? В каких системах он выполняется? Приведите примеры.

8. Сопоставьте основные уравнения динамики поступательного и вращательного движения, прокомментировав их аналогию.

9. Когда и почему необходимо учитывать силы инерции?

10. Что такое силы инерции? Чем они отличаются от сил, действующих в инерциальных системах отсчета?