Вопросы итогового контроля 2 семестра. Механика

1. Кинематика.

Кинематика материальной точки.

1.1. Основные понятия кинематики: радиус-вектор; вектора средней и мгновенной скорости и ускорения; тангенциальное и нормальное ускорение.

1.2. Прямая и обратная задача кинематики. Криволинейное движение материальной точки.

Кинематика абсолютно твердого тела.

1.3. Поступательное движение.

1.4. Вращение вокруг неподвижной оси. Вектора углового перемещения, скорости и ускорения; связь между угловыми и линейными характеристиками.

1.5. Плоское движение. Движение вокруг неподвижной точки. Свободное движение.

2. Основные законы динамики.

2.1. Инерциальные системы отсчета. Принцип относительности. Закон инерции. Сила. Второй и третий законы Ньютона.

2.2. Взаимодействия и силы. Электромагнитное и гравитационное взаимодействия. Силы в механике.

2.3. Импульс. Законы изменения и сохранения импульса системы материальных точек.

2.4. Центр масс системы материальных точек и его движение.

2.4. Преобразования Галилея и Лоренца. Пределы применимости уравнений Ньютона. Изменение размеров тел и промежутков времени.

2.5. Момент силы. Момент импульса материальной точки и системы материальных точек. Законы изменения (уравнение моментов) и сохранения момента импульса системы м.т.

2.6. Вращение тела вокруг неподвижной оси. Момент инерции. Теорема Штейнера. Свободные оси. Тензор инерции. Гироскопы. Прецессия.

3. Энергия и работа.

3.1.Энергия как единая мера различных форм движения материи. Кинетическая энергия материальной точки и абсолютно твердого тела. Работа и мощность.

3.2. Консервативные и неконсервативные силы, их работа. Примеры расчета работы консервативных сил.

3.3. Потенциальная энергия. Связь потенциальной энергии с консервативными силами. Градиент. Потенциальная энергия упругого, гравитационного и кулоновского взаимодействия. Потенциальная энергия в поле силы тяжести.

3.4. Полная механическая энергия. Законы сохранения и изменения полной механической энергии.

3.5. Потенциальные кривые. Условия устойчивого равновесия и границы движения тел.

3.6. Упругий и неупругий удар. Законы сохранения импульса и энергии при упругом и неупругом ударах.

4. Релятивистская механика.

4.1. Энергия в релятивистской механике.

4.2. Связь массы, энергии и импульса материальной точки. Энергия покоя частиц.

Электростатика

1. Электрическое поле в вакууме.

1.1. Электрический заряд как мера электромагнитного взаимодействия. Квант электрического заряда. Закон сохранения заряда системы.

1.2. Электростатическое поле. Закон Кулона. Электростатическое поле системы точечных зарядов. Принцип суперпозиции полей.

1.3. Теорема Гаусса в интегральной форме. Применение теоремы Гаусса для расчета электростатических полей. Примеры: поле заряженных плоскости, нити, цилиндра, сферы.

1.4. Потенциал и энергия взаимодействия зарядов в электростатическом поле. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля . Уравнение Максвелла для электростатического поля. Связь между вектором напряженности и потенциалом.