Основы специальной теории относительности

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

 «ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Колледж экономики, управления и права

Учебно- методическое пособие по учебной дисциплине

ФИЗИКА

Специальности

Информационные системы

Прикладная информатика

Ростов-на-Дону

2014

Рецензенты:

Учебно-методические пособие по физике разработано с учетом государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования специальностей  230401.51 Информационные системы,230701.51 Прикладная информатика и предназначены для студентов и преподавателей колледжа.

Содержание

Программа по физике

Кинематика

1. Механическое движение. Относительность движения. Система отсчета. Материальная точка. Траектория. Путь и перемещение.

2. Скорость. Средняя и мгновенная скорость. Сложение скоростей.

3. Равномерное прямолинейное движение. Путь и скорость при равномерном прямолинейном движении.

4. Ускорение. Прямолинейное равноускоренное движение. Путь и скорость при прямолинейном равноускоренном движении.

5. Свободное падение тел. Ускорение свободного падения.

6. Криволинейное движение точки на примере движения по окружности с постоянной по модулю скоростью. Центростремительное ускорение.

Основы динамики

1. Инерция. Масса. Первый закон Ньютона. Инерциальная система отсчета. Принцип относительности Галилея.

2. Сила. Второй закон Ньютона. Принцип суперпозиции сил.

3. Третий закон Ньютона.

4. Сила тяготения. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести.

5. Вес тела. Невесомость.

6. Первая космическая скорость.

7. Сила упругости. Закон Гука. 

8. Сила трения. Коэффициент трения. Закон трения скольжения.

9. Момент силы. Условие равновесия твердого тела.

Законы сохранения в механике

1. Импульс тела. Закон сохранения импульса.

2. Механическая работа. Мощность.

3. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Закон сохранения энергии в механике.

Жидкости и газы

1. Давление. Закон Паскаля для жидкостей и газов.

2. Сообщающиеся сосуды. Гидравлический пресс.

3. Архимедова сила для жидкостей и газов. Условия плавания тел.

Молекулярная физика

1. Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование. Броуновское движение. Диффузия. Взаимодействие молекул.

2. Масса и размер молекул. .Количество вещества. Постоянная Авогадро.

3. Модель идеального газа. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Связь абсолютной температуры со средней кинетической энергией молекул идеального газа. Среднеквадратическая скорость молекул идеального газа.

4. Уравнение Менделеева-Клапейрона (уравнение состояния идеального газа). Универсальная газовая постоянная.

5. Изотермический, изохорный и изобарный процессы в идеальных газах.

6. Закон Дальтона.

Основы термодинамики

1. Внутренняя энергия. Количество теплоты. Теплоемкость вещества.

2. Работа в термодинамике. Первый закон термодинамики (закон сохранения энергии в тепловых процессах).

3. Испарение и конденсация. Кипение жидкости.

4. Преобразование энергии при изменениях агрегатного состояния вещества.

5. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам в идеальных газах.

6. Адиабатный процесс.

7. Преобразование энергии в тепловых двигателях. КПД теплового двигателя.

8. Насыщенные и ненасыщенные пары. 

9. Абсолютная и относительная влажность воздуха.

Электростатика

1. Электрический заряд. Элементарный электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона

2. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Электрическое поле точечного заряда.

3. Потенциал электростатического поля. Разность потенциалов. Принцип суперпозиции полей.

4. Работа сил электрического поля при перемещении заряда.

5. Диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость.

6. Проводники в электрическом поле. Электрическая емкость.

7. Конденсатор. Емкость плоского конденсатора. Емкость сферического конденсатора.

8. Энергия электрического поля конденсатора.

9. Соединения конденсаторов.

Постоянный электрический ток.

1. Электрический ток. Сила тока. Напряжение.

2. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводников.

3. Последовательное и параллельное соединение проводников.

4. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.

5. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

Магнитное поле. Электромагнитная индукция.

1. Магнитное поле. Индукция магнитного поля.

2. Действие магнитного поля на проводник с током. Сила Ампера.

3. Действие магнитного поля на электрические заряды. Сила Лоренца.

4. Магнитный поток. Электромагнитная индукция. Закон электромагнитной индукции Фарадея. Правило Ленца.

5. Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля контура с током.

Механические колебания и волны

1. Гармонические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний. Максимальные значения скорости и ускорения при гармонических колебаниях.

2. Превращение энергии при гармонических колебаниях.

3. Математический маятник. Период колебаний математического маятника.

4. Пружинный маятник. Период колебаний пружинного маятника.

5. Вынужденные колебания. Резонанс.

6. Механические волны. Поперечные и продольные волны.

7. Скорость распространения волн. Длина волны. Связь длины волны со скоростью ее распространения.

Электромагнитные колебания и волны

1. Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания в контуре. Период и частота свободных колебаний в контуре.

2. Превращение энергии в колебательном контуре.

3. Вынужденные электрические колебания. Резонанс в электрической цепи.

4. Переменный электрический ток.

5. Электромагнитные волны. Скорость распространения электромагнитных волн. Свойства электромагнитных волн.

Геометрическая оптика

1. Прямолинейное распространение, отражение и преломление света. Луч. Скорость света. Абсолютный показатель преломления. Относительный показатель преломления.

2. Законы отражения и преломления света. Полное отражение. Предельный угол полного отражения.

3. Построение изображений в плоском зеркале.

4. Линзы. Формула тонкой линзы. Построение изображения в линзе.

Волновая оптика

1. Свет – электромагнитная волна. Когерентность. Интерференция света.

2. Дифракция света. Дифракционная решетка.

3. Дисперсия света.

4. Поперечность световых волн. Поляризация света.

Основы специальной теории относительности

1. Инвариантность скорости света. Принцип относительности Эйнштейна.

2. Пространство и время в специальной теории относительности.

3. Связь массы и энергии.

Квантовая и ядерная физика

1. Тепловое излучение. Формула Планка. Постоянная Планка.

2. Внешний фотоэффект. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

3. Планетарная модель атома.

4. Боровская модель атома водорода.

5. Нуклонная модель ядра. Заряд ядра. Массовое число ядра.

6. Ядерные реакции. Сохранение заряда и массового числа при ядерных реакциях.

7. Энергия связи частиц в ядре. Деление ядер. Синтез ядер. Выделение энергии при делении и синтезе ядер.

8. Радиоактивность. Альфа-, бета-, гамма-излучения. Закон радиоактивного распада.