Модуль 1. Физические основы механики.

 

Элементы кинематики.

Лекция 2. Пространство и время. Система отсчета. Основные физические модели в механике. Кинематическое описание движения. Радиус-вектор, траектория, путь, перемещение. Скорость и ускорение. Средняя скорость, среднее ускорение. Скорость и ускорение при криволинейном движении. Нормальное и касательное ускорение. (Классификация видов движения. СРС) Угловая скорость и угловое ускорение. Связь между линейными и угловыми величинами.

 

Динамика материальной точки, системы материальных точек и поступательного движения твердого тела.

Лекция 3. Первый закон Ньютона (закон инерции). Понятие об инерциальных системах отсчета. Преобразования Галилея. (Преобразование скоростей. СРС). Второй закон Ньютона, как уравнение движения. Масса и импульс. Сила как производная импульса. Третий закон Ньютона. Центр масс (центр инерции) механической системы и закон его движения. Сила тяжести и вес тела. Сила трения. Практическое применение законов Ньютона при решении ряда задач. Принцип соответствия в физике. Границы применимости законов в механике.

Лекция 4. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции: центробежная сила инерции, сила Кориолиса. (Кориолисово ускорение. СРС). Примеры движений, в которых проявляются силы инерции.

 

Динамика вращательного движения твердого тела.

Лекция 5. Момент силы и момент импульса материальной точки. Момент инерции твердого тела относительно неподвижной оси. Теорема Штейнера. Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела. (Гироскопы. СРС).

Работа и энергия. Законы сохранения в механике

Лекция 6. Кинетическая энергия механической системы и ее связь с работой. Консервативные и неконсервативные силы в механике. Потенциальная энергия материальной точки во внешнем силовом поле. Упругие силы. Закон Гука. Энергия упругого сжатия. Закон всемирного тяготения. Поле тяготения. Взаимная потенциальная энергия тел. (Космические скорости. СРС).

 

Лекция 7. Закон сохранения импульса и его связь с однородностью пространства. (Реактивное движение. СРС).  Закон сохранения момента импульса и его связь с изотропностью пространства. Закон сохранения механической энергии и его связь с однородностью времени. Общефизический закон сохранения и превращения энергии. (Удар двух тел. СРС).

 

1.5. Элементы специальной теории относительности и реляти­вистской динамики.

 

Лекция 8. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца. Преобразования Лоренца и следствия из них. (Вывод формул преобразования скоростей. СРС) Релятивистский импульс. Основное уравнение релятивистской динамики. Релятивистское выражение для кинетической энергии. Полная энергия. Понятие об обшей теории относительности.

Элементы механики сплошных сред.

Лекция 9. Модель несжимаемой идеальной жидкости. Условие стационарного состояния жидкости. Кинематическое описание движения жидкости. Уравнение неразрывности. Динамика жидкости. Уравнение Бернулли. (Течение жидкости по трубе. Формулы Пуазейля и Стока. СРС). Гидродинамика вязкой жидкости. Турбулентность.

 

Модуль 2. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО

 

Электростатика.

Лекция 10. Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Дискретность (квантование) электрического заряда. Закон Кулона. Идея близкодействия. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. Применение теоремы Гаусса к расчету поля бесконечной однородно заряженной плоскости; (поля двух бесконечных однородно заряженных плоскостей, поля бесконечной однородно заряженной нити (цилиндра), поля заряженной сферической поверхности. СРС).

Лекция 11. Работа электростатического поля. Потенциальная энергия взаимодействия точечных зарядов. Потенциал электростатического поля. Связь потенциала с напряженностью электростатического поля. Циркуляция электростатического поля. (Электрический диполь. Потенциал и напряженность поля диполя. СРС).

 

Лекция 12. Распределение зарядов в проводнике. Проводники в электростатическом поле. Электроемкость уединенного проводника. Взаимная емкость проводников. Конденсаторы. Электроемкость плоского конденсатора. (Параллельное и последовательное соединение конденсаторов. СРС).  Энергия заряженного проводника. Энергия системы заряженных проводников. Энергия конденсатора. Энергия электростатического поля. Плотность энергии электростатического поля.

 

Лекция 13. Поляризационные заряды. Полярные и неполярные молекулы, ионные кристаллы в электростатическом поле. Вектор поляризации. Типы диэлектриков. Электрическое смещение. Диэлектрическая проницаемость среды. Основные уравнения электростатики диэлектриков. (Сегнетоэлектрики. Пьезоэффект. СРС).