Лекция 7. Тема: Проверка статистических гипотез (2 часа)

Основные положения: вопросы, решаемые с помощью методов проверки статистических гипотез, понятие статистической гипотезы, уровень значимости, статистический критерий, основные этапы проверки гипотезы, критерий согласия Пирсона, оценка параметров распределения генеральной совокупности (среднего выборочного и дисперсии).

План:

1. Проверка статистических гипотез

2. Критерий согласия Пирсона

3. Оценка параметров генеральной совокупности

3.1. Оценка средней арифметической генеральной совокупности

3.2. Оценка дисперсии генеральной совокупности

Вопросы для самопроверки:

1. Дайте определение статистической гипотезы.

2. Перечислите основные этапы проверки гипотез.

3. Для чего экспериментатор выбирает определенный уровень значимости?

4. Перечислите распространенные значения уровней значимости.

5. Какую гипотезу можно проверить с помощью критерия согласия Пирсона?

6. В каком случае гипотеза, проверяемая с помощью критерия согласия Пирсона, может быть принята?

Лекция 8. Тема: Элементы корреляционного и регрессионного анализа (2 часа)

Основные положения: понятия функциональной и корреляционной взаимосвязей, задача корреляционного анализа, корреляционное поле, коэффициент корреляции, интерпретация степени взаимосвязи по значению коэффициенту корреляции, этапы расчета коэффициента корреляции методом условных вариант, ошибка коэффициента корреляции, задача регрессионного анализа, коэффициент регрессии, уравнения регрессии, этапы расчета уравнений регрессии, линии регрессии.

План:

1. Функциональная и корреляционная взаимосвязи

2. Корреляционное поле. Коэффициент корреляции

3. Расчет коэффициента корреляции методом условных вариант

4. Ошибка коэффициента корреляции

5. Регрессионный анализ

Вопросы для самопроверки:

1. В чем отличие корреляционной взаимосвязи от функциональной?

2. Дайте определение коэффициента корреляции.

3. Может ли коэффициент корреляции принять значение r=3,58?

4. Как можно интерпретировать значение коэффициента корреляции r=-0,76?

5. Что показывает ошибка коэффициента корреляции?

6. Дайте определение коэффициента регрессии.

7. Как можно интерпретировать значение коэффициента регрессии ?

8. Что можно прогнозировать по уравнению регрессии y(x)?

Лекция 9. Тема: Ведение в курс физики. Элементы кинематики (2 часа)

Основные положения: Физика как фундаментальная естественная наука. Физическая величина. Измерение физической величины. Системы единиц и принципы их построения. Модели в механике. Система отсчета. Траектория, длина пути, вектор перемещения. Скорость. Ускорение и его составляющие. Угловая скорость и угловое ускорение. Кинематические уравнения поступательного и вращательного движения.

План:

1. Введение

2. Элементы кинематики

3. Система отсчета

4. Материальная точка. Абсолютно твердое тело

5. Траектория. Уравнение движения точки

6. Скорость. Ускорение

7. Угловая скорость. Угловое ускорение

8. Формулы поступательного и вращательного движения

Вопросы для самопроверки:

1. Понятие системы отсчета

2. Материальная точка и абсолютно твердое тело.

3. Радиус-вектор. Траектория. Путь. Перемещение

4. Какой физический смысл скорости и ускорения?

5. Кинематическое уравнения поступательного движения тела

6. Кинематические характеристики вращательного движения:

- угол поворота;

- угловая скорость; угловое ускорение;

- период вращения;

- частота вращения.

7. Единицы измерения кинематических характеристик вращательного движения в СИ.

8. Формулы взаимосвязи линейных и угловых характеристик вращательного движения?

9. Кинематическое уравнение равномерного вращательного движения.

Лекция 10. Тема: Динамика материальной точки и поступательного движения твердого тела (2 часа)

Основные положения: Первый закон Ньютона. Инертность. Инерциальные системы отсчета. Масса (инертная и гравитационная). Сила. Второй закон Ньютона. Уравнение движения материальной точки. Принцип независимости действия сил. Третий закон Ньютона. Сила тяжести и сила тяготения. Сила упругости. Силы трения.

План:

1. Первый закон Ньютона. Инерциальные системы отсчёта

2. Сила

3. Масса тела. Центр масс

4. Второй закон Ньютона

5. Импульс тела

6. Третий закон Ньютона

7. Закон сохранения импульса

8. Силы в механике

Вопросы для самопроверки:

1. Как читается первый закон Ньютона? В каких системах отсчета выполняется этот закон? Приведите примеры таких систем отсчета.

2. Что называют инертностью тела? Какая физическая величина является количественной мерой инертности тела?

3. Как читается второй закон Ньютона? В каких системах отсчета он выполняется?

4. Запишите третий закон Ньютона и укажите системы отсчета, в которых он выполняется?

5. Что в физике понимается под силой?

6. Какие силы называются силами упругости?

7. Какие силы называются силами трения? Сколько сил трения вам известно?

8. Силы гравитации. Закон всемирного тяготения (формула и формулировка).

9. Силы тяжести. Вес тела.

10. Невесомость и перегрузка (условия возникновения).

Лекция 11. Тема: Механика твердого тела (2 часа)

Основные положения: Момент инерции. Теорема Штейнера. Моменты инерции для некоторых сплошных однородных тел. Кинетическая энергия вращения. Момент силы. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела. Момент импульса и закон его сохранения. Свободные оси. Гироскоп. Деформация твердого тела.

План:

1. Момент силы. Момент инерции

2. Теорема Штейнера

3. Основной закон динамики вращательного движения твердого тела

4. Момент импульса

5. Кинетическая энергия вращающегося тела

6. Работа внешних сил при вращении твердого тела

7. Закон сохранения момента импульса

8. Свободные оси. Гироскоп

9. Деформация твердого тела

Вопросы для самопроверки:

1. Какое тело называется твердым телом?

2. На какие два вида движения можно разложить всякое движение твердого тела (назвать их и дать определение каждого вида движения)?

3. Что называют моментом инерции тела?

4. Как определить момент инерции тела относительно любой оси вращения?

5. Что является мерой инертности тела при вращательном движении?

6. Как определить кинетическую энергию, вращающегося тела?

7. Запишите уравнение динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси.

8. Что называют моментом импульса твердого тела? Какие оси вращения тел называются свободными? Сколько их у каждого тела?

Лекция 12. Тема: Элементы механики жидкостей и газов (2 часа)

Основные положения: Давление в жидкости и газе. Линии и трубки тока. Неразрывность струи. Уравнение Бернулли. Силы внутреннего трения. Ламинарное и турбулентное течение. Вязкость, методы ее определения. Кинематическое описание движения жидкости. Стационарное движение идеальной жидкости.

План:

1. Давление в жидкости и газе

2. Линии и трубки тока

3. Уравнение Бернулли. Силы внутреннего трения

4. Ламинарное и турбулентное течение

5. Вязкость

6. Кинематическое описание движения жидкости

7. Стационарное движение идеальной жидкости

Вопросы для самопроверки:

1. Что понимается под давлением в жидкости и в газе?

2. Что называют линиями тока?

3. Что называют трубками тока?

4. Запишите уравнение Бернулли. Объясните символы, входящие в уравнение.

5. Что понимают под силами внутреннего трения?

6. Дайте определение ламинарному и турбулентному течению. В чем сходство и отличие течений?

7. Что называют вязкостью и как ее определить?

8. Запишите кинематическое уравнение движения жидкости.

9. Идеальная жидкость. Стационарное движение идеальной жидкости.

Лекция 13. Тема: Теория колебаний и волн (2 часа)

Основные положения: Колебательное движение. Свободные, вынужденные, автоколебания, параметрические колебания. Гармонические колебания. Характеристики колебательного движения. Математический маятник, период колебания математического маятника. Физический маятник, период колебания физического маятника. Резонанс. Волна. Продольные и поперечные волны. Плоские и сферические волны. Уравнение волны. Характеристики волны.

План:

1. Колебательное движение

1.1. Свободные колебания

1.2. Вынужденные колебания

1.3. Автоколебания

1.4. Параметрические колебания

2. Гармонические колебания

3. Математический маятник

4. Физический маятник

5. Резонанс

6. Волновое движение

7. Уравнение волны

Вопросы для самопроверки:

1. Какое движение называют колебательным? Приведите примеры таких движений.

2. Какова физическая природа различных колебаний?

3. Какие колебания называют:

а) свободными;

б) вынужденными;

в) автоколебаниями;

г) параметрическими?

Приведите примеры.

4. Какое колебательное движение называют гармоническим? Каким уравнением описывается такое движение?

5. Назовите все физические величины, характеризующие колебательное движение; укажите их единицы измерения в СИ.

6. Что в физике понимают под маятником?

7. Какой маятник называют математическим? Запишите уравнение свободных колебаний такого маятника, и формулу периода колебаний.

8. Какой маятник называют физическим? Запишите формулу периода колебаний такого маятника.

9. Что называют механическим резонансом? Когда он наступает? Какой резонанс считается «острым», а какой «тупым»? приведите примеры вредного и полезного проявлений резонанса.

10. Что называют волной? Почему волны называют упругими?

11. Какие волны вам известны? Где они могут распространяться?

12. Назовите все физические величины, характеризующие волну; запишите формулу и единицы измерения в СИ.

Лекция 14. Тема: Основы термодинамики (2 часа)

Основные положения: Число степеней свободы молекул. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул. Первое начало термодинамики. Работа газа при изменении его объема. Теплоемкость. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам. Адиабатический процесс. Круговой процесс (цикл). Обратимые и необратимые процессы. Второе начало термодинамики. Цикл Карно. Энтропия. Третье начало термодинамики

План:

1. Степени свободы молекулы

2. Первое начало термодинамики

3. Работа газа при изменении его объема

4. Теплоемкость

5. Изопроцессы

6. Адиабатический процесс. Цикл

7. Второе начало термодинамики

8. Энтропия. Третье начало термодинамики

Вопросы для самопроверки:

1. Что называют степенями свободы движения молекулы?

2. Запишите закон распределения энергии по степеням свободы молекул?

3. Запишите первое начало термодинамики. Объясните физический смысл.

4. Как определить работу совершаемую газом при изменении его объема.

5. Какой процесс называют изобарным? Изохорным? Изотермическим?

6. Какой процесс называют адиабатическим?

7. Что называют циклом. Дайте определение обратимому и необратимому процессу.

8. Сформулируйте второе начало термодинамики.

9. Сформулируйте третье начало термодинамики. Дайте определение энтропии.

Лекция 15. Тема: Основы электричества (2 часа)

Основные положения: Электрический заряд; закон сохранения заряда. Закон Кулона. Электрическое поле и его напряженность. Принцип суперпозиции электростатических полей. Потенциал электростатического поля. Взаимосвязь между напряженностью и потенциалом электростатического поля. Эквипотенциальные поверхности.

План:

1. Электрический заряд

2. Закон сохранения электрического заряда

3. Закон Кулона

4. Электрическое поле и его напряженность

5. Принцип суперпозиции электростатических полей

6. Потенциал электрического поля

7. Взаимосвязь между напряженностью электростатического поля и его потенциалом

Вопросы для самопроверки:

1. Запишите и сформулируйте закон Кулона. Укажите смысл всех величин, входящих в формулу, их единицы измерения в СИ.

2. Электрическое поле.

3. Дайте словесное и аналитическое определение напряженности электрического поля.

4. Запишите формулу для расчета напряженности электрического поля точечного заряда. Укажите величины, входящие в формулу и их единицы измерения в СИ;

5. Запишите формулу для расчета работы сил электрического поля по перемещению заряда. Укажите величины, входящие в формулу и их единицы измерения в СИ;

6. Дайте определение понятия потенциала и разности потенциалов. Запишите формулу потенциала электрического поля.

7. Запишите и объясните формулу связи между напряженностью и потенциалом электрического поля.

Лекция 16. Тема: Теория электрических цепей (2 часа).

Основные положения: Элементы электрических цепей и электрических схем. Электрический ток, сила и плотность тока. Постоянный электрический ток. Сторонние силы. Электродвижущая сила и напряжение. Закон Ома. Сопротивление проводников. Работа и мощность тока. Закон Джоуля - Ленца. Закон Ома для неоднородного участка цепи. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей. Метод контурных токов. Метод узловых потенциалов.

План:

1. Элементы электрических цепей и электрических схем

2. Электрический ток, сила и плотность тока

3. Напряжение

4. Сторонние силы. Электродвижущая сила

5. Закон Ома. Сопротивление проводников.

6. Закон Джоуля - Ленца

7. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей

8. Метод контурных токов

9. Метод узловых потенциалов

Вопросы для самопроверки:

1. Что называют током. Дайте определение постоянного тока. Укажите единицы в СИ.

2. Дайте определение понятию напряжения. Укажите единицы в СИ.

3. Что называют сторонними силами. Электродвижущая сила.

4. Запишите формулы закона Ома для участка цепи и для полной цепи. Укажите величины, входящие в формулы и их единицы в СИ.

5. Последовательное и параллельное соединение проводников

6. Запишите формулы закона Джоуля - Ленца для участка цепи и для полной цепи. Укажите величины, входящие в формулы и их единицы в СИ.

7. Сформулируйте первое и второе правило Кирхгофа.

8. Опишите метод контурных токов.

9. Опишите метод узловых потенциалов