МОДУЛЬ 1: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Занятие 1-2.Обработка результатов измерений при проведении физического эксперимента.

Знакомство с инструментальными, систематическими и случайными погрешностями. Расчет случайных погрешностей, возникающих при экспериментальном определении периода колебаний физического маятника, с использованием нормального распределения Гаусса.

Занятие 3.Динамика поступательного и вращательного движения. Законы сохранения.

Изучается динамика поступательного и вращательного движения. В ходе экспериментов определяются момент импульса твердого тела, момент внешней силы, моменты инерции твердых тел. Рассчитываются работа и энергия при вращательном движении. Экспериментально изучается столкновение двух тел;трение качения.

Занятие 4.Механические колебания и волны.

Лабораторные работы по изучению затухающих и вынужденных гармонических колебаний, механического резонанса, механических упругих волн в газах и твердых телах.

Занятие 5. Рубежный контроль № 1.

МОДУЛЬ 2: ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ. ФИЗИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

Занятие 6.Термодинамика и молекулярная физика.

Лабораторные работы по изучению изопроцессов в газах, явлений переноса в жидкостях, определению термодинамических параметров воздуха.

Занятие 7.Агрегатные состояния вещества.

Лабораторные работы по изучению агрегатных состояний вещества и их взаимных переходов.

Занятие 8.Рубежный контроль № 2.

▼Самостоятельная подготовка

МОДУЛЬ 1: ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ.КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

Домашнее задание №1. «Физические основы механики».

Сроки выполнения: выдача - 1/2-я неделя, прием – 7/8-я неделя.

Домашнее задание состоит из двух задач. Первая задача посвящена динамике материальной точки, решается с использованием закона сохранения импульса (ЗСИ) и закона сохранения энергии (ЗСЭ) и имеет три типа различных независимых условий.

Вторая задача относится к динамике вращательного движения твердого тела, решается с использованием закона сохранения момента импульса (ЗСМИ) и ЗСЭ и имеет четыре типа различных независимых условий.

Студентам для самостоятельного изучения рекомендуются следующие вопросы:

1. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний равных и кратных частот. Энергия и импульс гармонического осциллятора. Фазовая траектория.

2. Сферические волны.

3. Релятивистский закон сложения скоростей.

ОЛ-2 § 8.1 – 8.11

МОДУЛЬ 2: ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ.ФИЗИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

Домашнее задание №2. «Колебания и волны».

Сроки выполнения: выдача - 7/8-я неделя, прием – 13/14-я неделя.

Домашнее задание состоит из двух задач.

Первая задача посвящена колебаниям, решается с применением уравнений динамики и имеет три типа различных независимых условий.

Вторая задача относится к волновым процессам, решается методом суперпозиции (наложения) волн и имеет четыре типа различных независимых условий.

1.Рубежный контроль №1 проводится на 7/8 неделе по материалу модуля 1(лекции 1–7, практические занятия 1–5, лабораторные работы 1 – 4). На ней оценивается усвоение теоретического материала первых семи лекций, защита выполненных трех лабораторных работ, защита первого домашнего задания, посещаемость семинаров, решение текущих семинарских задач, запланированных в качестве самостоятельной работы.

Вопросы к Рубежному контролю № 1

1. Перемещение, скорость, ускорение материальной точки. Радиус кривизны траектории. Нормальное и тангенциальное ускорения точки. Кинематические характеристики вращательного движения и их связь и линейными характеристиками движения.

2. Силы в механике и их классификация. Упругая сила, сила трения скольжения, сила сопротивления среды. Центр масс механической системы (МС). Уравнение изменения импульса МС. Закон сохранения импульса МС.

3. Момент импульса МС относительно точки. Момент импульса твердого тела относительно оси вращения. Момент инерции твердого тела. Момент инерции стержня, обруча, диска, шара. Теорема Штейнера. Уравнение динамики твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси. Закон сохранения момента импульса МС.

4. Работа переменной силы по криволинейной траектории. Связь работы с изменением кинетической энергии материальной точки. Кинетическая энергия МС. Кинетическая энергия твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси. Потенциальная энергия гравитационного притяжения двух материальных точек. Потенциальная энергия упругих деформаций. Закон сохранения механической энергии.

5. Гармонические колебания. Амплитуда, частота, период, фаза колебаний. Сложение гармонических колебаний одного направления равных и близких частот. Векторная диаграмма. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний равных и кратных частот. Уравнение свободных незатухающих колебаний. Энергия и импульс гармонического осциллятора. Фазовая траектория. Физический маятник. Квазиупругая сила. Свободные затухающие колебания. Декремент и логарифмический декремент затухания. Добротность колебательной системы. Вынужденные колебания. Установившиеся вынужденные колебания. Механический резонанс.

6. Характеристики волновых процессов: амплитуда, частота, длина, скорость, фаза волны. Виды механических волн. Упругие волны в стержнях. Волновое уравнение. Плоская монохроматическая волна. Сферическая волна. Объемная плотность энергии волны. Вектор плотности потока энергии (вектор Умова). Интерференция волн. Стоячая волна. Узлы и пучности.

2. Рубежный контроль №2проводится на 15/16-й неделе по материалу модуля 2 (лекции 8–14, практические занятия 6 – 8, лабораторные работы 6 – 7). На аттестации оценивается усвоение теоретического материала, защита выполненных двух лабораторных работ по аттестуемой теме, защита второго домашнего задания, посещаемость семинаров и решение текущих семинарских задач, запланированных в качестве самостоятельной работы по аттестуемой теме.