Примерный перечень вопросов к экзамену второго семестра
-
Понятие механического движения. Модель материальной точки.
-
Система отсчета. Траектория движения.
-
Кинематические характеристики движения. Радиус-вектор, перемещение, вектор скорости, вектор ускорения.
-
Кинематические уравнения прямолинейного равномерного движения.
-
Кинематические уравнения равноускоренного движения.
-
Равномерное движение по окружности. Угловые переменные.
-
Связь кинематических характеристик поступательного и вращательного движений.
-
Неравномерное движение по окружности. Ускорения.
-
Криволинейное движение. Общий случай.
-
Законы динамики материальной точки. Понятие о взаимодействии.
-
Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчета.
-
Второй закон Ньютона. Инертная масса. Импульс.
-
Третий закон Ньютона.
-
Закон всемирного тяготения. Гравитационная масса. Сила тяжести. Вес. Невесомость.
-
Механическая работа. Мощность.
-
Кинетическая энергия. Теорема об изменении кинетической энергии.
-
Консервативные и диссипативные силы. Потенциальная энергия.
-
Теорема об изменении полной механической энергии.
-
Закон сохранения полной механической энергии.
-
Второй закон Ньютона для системы материальных точек. Центр масс.
-
Закон сохранения импульса системы материальных точек.
-
Закон сохранения проекции импульса.
-
Столкновения. Общее рассмотрение.
-
Лобовой абсолютно упругий удар двух тел.
-
Модель абсолютно твердого тела. Момент силы.
-
Основной закон динамики вращательного движения.
-
Момент инерции относительно заданной оси. Определение в общем случае.
-
Способ расчета момента инерции симметричных тел. Теорема Штейнера.
-
Понятие о моменте импульса частицы относительно некоторой оси. Момент импульса системы.
-
Закон сохранения момента импульса.
-
Кинетическая энергия вращающегося тела.
-
Принцип относительности Галилея.
-
Постулаты специальной теории относительности.
-
Эффект замедления времени.
-
Эффект сокращения длины.
-
Релятивистская масса и импульс.
-
Энергия покоя. Релятивистская кинетическая энергия.
-
Понятие о колебательных процессах. Примеры механических колебательных систем.
-
Способы изображения колебаний.
-
Способы описания колебаний.
-
Классификация колебательных процессов.
-
Гармонические колебания. Уравнение колебаний. Характеристики.
-
Сложение гармонических колебаний одного направления.
-
Сложение взаимно перпендикулярных гармонических колебаний.
-
Уравнение, описывающее затухающие колебания и его решение.
-
Затухающие колебания. Характеристики затухания.
-
Вынужденные колебания при гармоническом воздействии.
-
Резонанс вынужденных колебаний.
-
Электрический заряд. Закон сохранения заряда. Закон Кулона.
-
Электростатическое поле. Напряженность электрического поля. Силовые линии. Принцип суперпозиции электрических полей.
-
Применение принципа суперпозиции. Расчет поля системы точечных зарядов в вакууме.
-
Работа по перемещению заряда в электрическом поле. Электрический потенциал. Принцип суперпозиции.
-
Связь вектора напряженности электрического поля с распределением потенциала.
-
Поток вектора напряженности электрического поля. Теорема Гаусса.
-
Понятие электрического диполя. Дипольный момент.
-
Диэлектрики в электрическом поле. Поляризация диэлектриков.
-
Понятие о свободных и связанных зарядах. Вектор электрического смещения.
-
Понятие о проводниках. Проводники в электрическом поле.
-
Электрическая емкость проводников. Конденсатор.
-
Энергия конденсатора. Силы, действующие на пластины.
-
Электрический ток. Характеристики электрического тока.
-
Электродвижущая сила.
-
Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление.
-
Тепловое действие тока. Закон Джоуля–Ленца.
-
Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа.
-
Магнитное поле и его характеристики. Источники магнитного моля.
-
Принцип суперпозиции магнитных полей. Вектор индукции магнитного поля. Способы определения. Закон Ампера.
-
Закон Био–Савара и его применения для расчета магнитных полей.
-
Взаимодействие проводников с током.
-
Вращение контура с током в однородном магнитном поле. Магнитный момент.
-
Движение заряженных частиц в магнитном поле. Сила Лоренца.
-
Магнитный поток. Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея для ЭДС электромагнитной индукции. Правило Ленца.
-
Понятие об индуктивности. Явление самоиндукции и взаимной индукции. Энергия магнитного поля.
-
Магнитные свойства вещества. Намагниченность.
-
Классификация магнетиков. Свойства. Характеристики.
-
Диамагнетики. Качественное описание. Парамагнетики. Закон Кюри.
-
Ферромагнетики. Природа ферромагнетизма.
-
Магнитное поле в веществе. Напряженность магнитного поля.
-
Намагничивание ферромагнетиков. Гистерезис.
-
Полная система уравнений Максвелла в интегральной форме.
-
Ток смещения.
-
Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре. Решение.
-
Вынужденные колебания в колебательном контуре. Резонанс заряда и тока.
-
Цепи переменного тока. Реактивное сопротивление. Импеданс.
-
Закон Ома и закон Джоуля–Ленца для цепей переменного тока.
-
Эффективные (действующие) значения силы тока и напряжения.
-
Волновые процессы. Определение. Характеристики.
-
Классификация волновых процессов.
-
Электромагнитные волны. Свойства. Уравнение и график монохроматической плоской бегущей волны.
-
Понятие о световых волнах. Характеристики. Оптический показатель преломления.
-
Понятие об интерференции волн. Примеры.
-
Временная и пространственная когерентность волн.
-
Стоячая волна. Условия образования.
-
Интерференция волн. Оптическая разность хода.
-
Опыт Юнга. Ширина интерференционных максимумов.
-
Интерференция в тонких пленках. Полосы равной толщины. Полосы равного наклона. Просветление оптики.
-
Кольца Ньютона.
-
Понятие о дифракции волн. Принцип Гюйгенса–Френеля.
-
Зоны Френеля. Метод зон Френеля.
-
Дифракция Френеля на круглом отверстии.
-
Дифракция Фраунгофера на щели.
-
Области дифракции и прямолинейного распространения.
-
Дифракционная решетка.
-
Взаимодействие света с веществом. Отражение и преломление света на границе двух сред. Явление полного внутреннего отражения. Оптическое волокно.
-
Виды поляризованного света. Закон Малюса.
-
Поляризация света при преломлении и отражении. Угол Брюстера.
-
Поглощение света. Закон Бугера–Ламберта.
-
Нормальная и аномальная дисперсия света. Групповая скорость.