Экзаменационные вопросы. Физика 1.

1. Что изучает механика? Чем раз­личаются классическая, релятивист­ская и квантовая механики? Какие вопросы изучаются в ки­нематике?

2. Какими способами можно за­дать положение материальной точки в пространстве? Какие зависимости описывают движение материальной точки в де­картовой прямоугольной системе ко­ординат?

3. Что такое траектория движения? Что называют вектором пере­мещения?

Дать определение скорости.

4.  Сформулируйте определение ус­корения. Какой физический смысл имеют тангенциальная и нормальная составляющие вектора ускорения?

5. Что называют преобразования­ми Галилея?Как в классической механике записывается закон сложения ско­ростей?

6. Что такое инерциальные систе­мы отсчета? Укажите примеры сис­тем, которые могут быть приняты за инерциальные.

7. Приведите несколько формули­ровок второго закона Ньютона. Что называют уравнением движения?

8. Что такое импульс системы ма­териальных точек и как он изменяет­ся под воздействием внешних сил? Сформулируйте закон сохране­ния импульса. Для каких систем он справедлив?

9. Что такое центр масс? Докажи­те, что центр масс изолированной системы перемещается равномерно и прямолинейно.

10. Приведите определение энер­гии и работы и объясните связь меж­ду ними.

11. Что называют кинетической и потенциальной энергией? Каковы осо­бенности этих видов энергии? Сформулируйте закон сохране­ния механической энергии. В каких случаях полная механическая энер­гия системы не сохраняется?

12. Какие виды ударов шаров из­вестны вам? В каких случаях не вы­полняется закон сохранения механи­ческой энергии? Сформулируйте принцип от­носительности в классической меха­нике.

13. Дайте определение абсолютно твердого тела. Сколько степеней сво­боды имеет абсолютно твердое тело, вращающееся вокруг неподвижной оси?

14. Что такое угловая скорость и уг­ловое ускорение? Какова связь между ними? Какова связь между угловой скоростью, угловым ускорением и ли­нейной скоростью?

15. Как записывается выражение для работы и для кинетической энер­гии тела при вращательном движе­нии? Что такое момент инерции ма­териальной точки и тела относитель­но оси вращения?

16. Сформулируйте уравнение мо­ментов и сравните это уравнение со вторым законом Ньютона для мате­риальной точки. Что такое момент импульса ма­териальной точки и тела относитель­но оси вращения? Сформулируйте за­кон сохранения момента импульса.

17. Какие системы отсчета называют неинерциальными? Приведите приме­ры. Что такое силы инерции и для чего их вводят? Приведите примеры.

18. Сформулируйте второй закон Ньютона в неинерциальной системе отсчета. Как вы понимаете, что такое вес?

19. В чем суть постулата специаль­ной теории относительности, связан­ного с принципом относительности?

20. Сформулируйте преобразования Лоренца. При каких условиях из них следуют преобразования Галилея? Как связаны скорости тела в двух инерциальных системах отсчета? Сравните эти формулы с формулами сложения скоростей в классической механике.

21. От чего зависит длительность определенного события? От чего и как зависит размер конкретного тела?

22. В каком виде второй закон Ньютона инвариантен к преобразова­ниям Лоренца?

23. Как зависит импульс тела от массы и скорости в СТО? Как связаны энергия тела и его импульс?

24. Что называют колебаниями? Приведите примеры механических и немеханических колебаний.

25. Что такое свободные (собствен­ные) колебания? При каких условиях эти колебания являются незатухаю­щими? затухающими? Запишите диф­ференциальное уравнение свободных колебаний.

26. Опишите метод векторных диа­грамм. Дайте определения частоты, периода, круговой частоты и фазы колебаний и укажите связь между ними.

27. Поясните, как получают выра­жения для кинетической и потенци­альной энергии при гармоническом колебании.

28. Что называют вынужденными колебаниями? При каких условиях возникает резонанс?

29. Что называют механической волной? Запишите уравнение механиче­ской волны и определите величины, которые в него входят.

30. Что называют волновым урав­нением? Какая связь существует между волновым уравнением и урав­нением волны?

31. Дайте определение потока энер­гии волны и назовите его единицы.

32. Как может возникнуть стоячая волна? Приведите примеры.

33. Объясните суть эффекта Допле­ра для механических волн.

34. Какие вопросы рассматривают­ся в гидро- и аэродинамике? Разъясните следующие поня­тия: стационарное течение жидкости, линии тока, трубка тока. В чем за­ключается условие неразрывности струи?

35. Сформулируйте уравнение Бер­нулли. Что такое идеальная жид­кость и чем она отличается от реаль­ной жидкости?

36. В чем заключается явление вну­треннего трения (вязкости)? Сформулируйте уравнение Нью­тона.

37. Запишите формулу Пуазейля. Какие явления природы могут быть количественно объяснены с использованием этой формулы?

38. Как выражается закон Стокса? Чем отличается движение тела в иде­альной жидкости от движения тела в вязкой жидкости?

39. Какое течение жидкости (газа) называют ламинарным? турбулент­ным. Что называют числом Рейнольдса?

40. Что такое молекулярно-кинетический (статистический) метод? тер­модинамический?Опишите простейшую модель вещества — идеальный газ.

41. Что называют уравнением со­стояния? Запишите уравнение Менде­леева —Клапейрона.

42. Между какими величинами ус­танавливает связь основное уравне­ние молекулярно-кинетической те­ории газов? Объясните физический смысл распределения Максвелла.

43. От чего зависит число соударе­ний между молекулами в единицу времени? Что такое средняя длина сво­бодного пробега молекул и от чего она зависит?

44. Объясните физический смысл распределения Больцмана. Как свя­заны это распределение и барометри­ческая формула? Что называют статистическим ансамблем?

45. Запишите уравнение Фика. Что называют коэффициентом диф­фузии и от чего он зависит для газов?

46. Каков механизм внутреннего трения (вязкости) газов? От каких факторов зависит внутреннее трение?

47. Запишите уравнение Фурье. Что называют коэффициентом теплопроводности и от чего он зависит для газов?

48. Первое начало термодинамикии его применение к изопроцессам.

49. Адиабатный процесс.

50. Приведите различные формули­ровки второго начало термодинамики термодинамики.

51. Что такое энтропия? Какая связь энтропии со вторым началом термоди­намики? Укажите связь энтропии с термодинамической вероятностью.

52. Силы межмолекулярного взаимодействия. Укажите соотношения между минимальной потенциальной энерги­ей двух молекул и средней кинетиче­ской энергией хаотического движе­ния молекулы для различных агре­гатных состояний вещества.

53. Из каких предпосылок выво­дится уравнение Ван-дер-Ваальса?

Сформулируйте уравнение Ван-дер-Ваальса.                                                                            

54. Объясните различие опытных изотерм реального газа и изотерм, со­ответствующих уравнению Ван-дер-Ваальса.

55. При каких условиях возникает критическое состояние вещества и в чем оно проявляется?

56. Что называют поверхностным натяжением?

57. Закон Кулона, закон сохранения заряда. Электрическое поле. Напряженность электрического поля.

58. Принцип суперпозиции. Электрический диполь.

59. Поток вектора. Теорема Гаусса. Применение теоремы Гаусса к расчету напряженности заряженного шара.

60. Работа электрического поля. Циркуляция вектора напряженности.

61. Потенциал. Связь потенциала с напряженностью электростатического поля.

62. Электрическое поле в проводнике.

63. Электроемкость. Емкость конденсаторов различной геометрической конфигурации.

64. Поляризованность. Типы диэлектриков.

65. Электрическое смещение. Теорема Гаусса для диэлектриков.

66. Энергия заряженного конденсатора и системы проводников. Объемная плотность энергии электрического поля.

67. Что называют электрическим током? Укажите различные виды тока. Дайте определения плотности и силы тока. Что называют электродвижу­щей силой источника тока?

68. Сформулируйте закон Ома для участка цепи и правило знаков, кото­рое следует учитывать при использо­вании этого закона.

69. Сформулируйте правила Кирх­гофа.

70. Поясните основные идеи выво­да закона Ома в дифференциальной форме.

71. Запишите закон Джоуля — Лен­ца в дифференциальной форме. Как выводится этот закон в рамках класси­ческой физики?

72. Как зависит от температуры удельное сопротивление проводников?Какие вещества относят к сверхпроводникам?

73. Что называют несамостоятель­ным и самостоятельным газовыми раз­рядами?

74. Какое состояние вещества называют плазмой?

75. Дайте определение работы вы­хода электронов из металлов.

76. Объясните некоторые термо­электрические явления.

77. Объясните принципиальное от­личие магнитного поля от электро­статического.

78. Дайте определения магнитной индукции и магнитного потока. В ка­ких единицах они выражаются?

79. Сформулируйте закон Ампе­ра. От чего зависит сила Лорен­ца?

80. От чего зависит энергия кон­тура, помещенного в магнитное по­ле?

81. В чём суть явления Холла? Объясните причины возникновения

этого явления.

82. Напряженность магнитного поля? Укажите связь меж­ду напряженностью магнитного поля и магнитной индукцией.

83. Запишите закон Био –Савара – Лапласа для напряженности и для магнитной индукции.

84.  Сформулируйте за­кон полного тока.

85. Объясните природу парамагне­тизма и диамагне­тизма.

86. Перечислите особенности на­магничивания ферромагнетиков.

87. В чем заключается явление электромагнитной индукции?Сформулируйте и запишите ос­новной закон электромагнитной ин­дукции (закон Фарадея).

88. От чего зависит сила индукци­онного тока в проводящем контуре?Объясните правило Ленца.

89. Что такое самоиндукция? Ка­кую характеристику контура называ­ют индуктивностью?От чего зависит величина элект­рического заряда, индуцированного в проводящем контуре?

90. Написать полную систему уравнений Максвелла в интегральной и дифференциальной формах и объяснить их физический смысл.

91. Что такое ток смещения и плотность тока смещения.

92. Переменный ток. Цепь переменного тока содержащая последовательно включенные резистор, катушку индуктивности и конденсатор.

93. Мощность, выделяемая в цепи переменного тока.