Молекулярная физика и термодинамика

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. Средняя энергия молекул. Температура. Уравнение состояния идеального газа. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Распределения Максвелла и Больцмана. Скорости молекул. Барометрическая формула. Средняя длина свободного пробега молекул. Явления переноса. Диффузия, теплопроводность и вязкость. Работа газа. Внутренняя энергия и количество теплоты. Первое начало термодинамики. Теплоемкость идеального газа. Адиабатический процесс. Тепловые двигатели. Цикл Карно. Второе начало термодинамики. Энтропия. Закон возрастания энтропии.

Электростатика

Электрический заряд. Закон Кулона. Напряженность электрического поля. Поток напряженности. Теорема Гаусса для электрического поля в вакууме. Расчет электрических полей с помощью теоремы Гаусса. Потенциал электрического поля. Связь между напряженностью и потенциалом электрического поля. Электрический диполь. Диэлектрики. Поляризация диэлектриков. Свободные и связанные заряды. Электрическое смещение. Расчет электрических полей в диэлектриках. Проводники в электрическом поле. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия заряженного проводника и конденсатора. Энергия электрического поля.

Библиографический список

1. Савельев И. В. Курс общей физики: кн. 1: Механика: учеб. пособие / И. В. Савельев. – М.: Астрель, 2004. – 336 с.: ил.

2. Савельев И. В. Курс общей физики: кн. 2: Электричество и магнетизм: учеб. пособие / И.В. Савельев. – М.: Астрель, 2004. – 254 с. ил.

3. Иродов И. Е. Механика. Основные законы: учеб. пособие / И. Е. Иродов. – М.: Лаборатория знаний, 2005. – 309 с.: ил.

4. Иродов И. Е. Физика макросистем. Основные законы: учеб. пособие / И. Е. Иродов. – М.: Лаборатория знаний, 2004. – 207 с.: ил.

5. Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики: учеб. пособие / А. А. Детлаф, Б. М. Яворский. – М.: Академия, 2003. – 720 с.: ил.

6. Волькенштейн В. С. Сборник задач по общему курсу физики. Изд. 3-е, исп. и доп. – СПб.: Книжный мир, 2005. – 328 с.

Методические указания к решению задач и выполнению контрольных работ

Решение задач. Систематическое решение задач обычно проводится по следующей схеме.

1. Сделать анализ условия задачи и записать числовые данные, переведя их при необходимости в одну систему единиц.

2. Определить какие законы и формулы лежат в основе решения данной задачи, дать словесную формулировку этих законов, разъяснить буквенные обозначения формул. Если при решении задачи используется формула, не выражающая какой-либо физический закон, то эту формулу следует вывести.

3. При необходимости выполнить рисунок, поясняющий содержание задачи. Аккуратно выполненный рисунок поможет не только лучше понять условие задачи, но и поможет в выборе необходимого для решения задачи уравнения.

4. Решение задач сопровождается краткими, но исчерпывающими пояснениями, раскрывающими физический смысл формул.

5. Все задачи надо решать в общем виде, т. е. выразить искомую величину в буквенных обозначениях величин, заданных в условии задачи. При таком решении не производятся вычисления промежуточных величин, следовательно, уменьшается вероятность возможных ошибок. Решение в общем виде позволяет так же провести анализ полученного результата.

6. Для проверки правильности полученного решения необходимо в формулу, выражающую искомую величину, подставить единицы величин, заданных в условии задачи и убедиться в том, что полученная единица соответствует искомой величине. Если такого соответствия нет, то задача решена неверно.

7. Выразить числовые значения величин, заданных в условии задачи, в одной системе единиц (преимущественно в СИ) и выписать их для наглядности столбиком. Подставить эти значения в окончательную формулу, выражающую искомую величину, и получить числовой ответ. При этом следует учесть точность числовых данных и на правила действий с приближенными числами. В числовом ответе оставляется столько значащих цифр, сколько их содержится в числовом данном задачи, содержащем наименьшее число этих цифр. Числовой ответ следует записывать в виде произведения десятичной дроби с одной значащей цифрой перед запятой на соответствующую степень десяти. Например, вместо 3250 нужно записать 3,250.

Выполнение контрольных работ. При выполнении контрольных работ необходимо руководствоваться следующим.

1. Номера задач определяются по таблице вариантов. Номер варианта соответствует последней цифре в шифре студента.

2. Контрольная работа выполняется в обычной школьной тетради, на обложке которой приводятся сведения по следующему образцу:

3. Условия задач записываются полностью без сокращений. Для замечаний преподавателя на страницах тетради оставляются поля.

4. В конце контрольной работы надо указать учебное пособие, используемое при изучении физики (название пособия, автор, год издания). Это надо для того, чтобы рецензент мог указать студенту, что следует изучить для завершения контрольной работы.

5. Высылать одновременно на рецензию нужно не более одной работы.

6. Если контрольная работа не зачтена, то студент обязан представить ее на повторную рецензию, включив в нее те задачи, решения которых оказались неверными.

7. Зачтенная работа предъявляется экзаменатору. Студент должен дать во время экзамена пояснения по существу решения задач, входящих в контрольную работу.