December 10 2016 12:42:28
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Физические основы механики
Физические основы механики

Тема 1. Кинематика материальной точки (2 ч.)

Предмет физики. Физика как основа современного естествознания. Роль физики в становлении современного инженера. Предмет механики. Классическая механика. Квантовая механика. Релятивистская механика. Международная система единиц СИ.

     Кинематика материальной точки. Пространство и время. Система отсчета. Радиус-вектор. Траектория. Скорость и ускорение.

     Кинематика криволинейного движения. Угловая скорость и ускорение. Нормальное, тангенциональное и полное ускорения. Движение материальной точки по плоской кривой. Радиус кривизны траектории.

Тема 2. Динамика материальной точки (6 ч.)

     Динамика материальной точки. Основная задача динамики. Инерциальные системы отсчета, 1-ый закон Ньютона. Инертная масса. Импульс частицы. Сила. 2-ой закон Ньютона. 2-ой закон Ньютона как уравнение движения. Роль начальных условий. 3-ий закон Ньютона. Принцип причинности.

Силы в природе: сила гравитационного притяжения (закон Всемирного тяготения), сила упругости (закон Гука), силы трения (закон Кулона), сила Стокса. Равенство инертной и гравитационной масс.

Принцип относительности в классической механике. Преобразования Галилея Принцип относительности в релятивистской механике. Преобразования Лоренца. Скорость света. Принцип соответствия.  Инвариантные величины.

     Понятие о неинерциальных системах отсчета. Силы инерции. Сила инерции при ускоренном поступательном движении системы отсчета. Центробежная сила инерции.

     Динамика системы материальных точек. Центр масс (инерции)системы материальных точек. Теорема о движении центра масс. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.

Тема 3. Работа и энергия (4 ч.)

     Работа силы. Мощность. Механическая работа. Кинетическая энергия. Связь между механической работой и кинетической энергией.

     Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия. Потенциальная энергия гравитационного взаимодействия материальных точек. Потенциальная энергия упругой деформации. Гироскопические силы.

     Закон сохранения энергии. Механическая энергия. Закон сохранения энергии в механике. Внутренняя энергия. Общефизический закон сохранения энергии. Соотношение между энергией, импульсом и массой тела в специальной теории относительности. Связь законов сохранения с симметрией пространства и времени.

Тема 4. Механические колебания (4 ч.)

     Гармонические колебания. Модель гармонического осциллятора. Уравнение движения гармонического осциллятора. Примеры колебательных механических, электрических и оптических систем. Ангармонический осциллятор.

     Свободные незатухающие колебания гармонического осциллятора.

Основные характеристики гармонических колебаний. Фазовая плоскость. Фазовая траектория гармонических колебаний. Сложение гармонических колебаний вдоль одной прямой с помощью векторных диаграмм.

     Затухающие колебания осциллятора с вязким трением. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент затухания и добротность осциллятора. Фазовая траектория затухающих колебаний. Закон сохранения энергии для гармонического осциллятора.

     Вынужденные колебания. Возбуждение осциллятора гармонической силой. Амплитуда и фаза при вынужденных гармонических колебаниях. Резонанс и резонансные кривые. Резонанс в случае ангармонического осциллятора. Параметрический резонанс.

Тема 5. Механика твердого тела и элементы

механики жидкости. (8 час.)

     Момент силы и момент импульса. Момент силы и момент импульса относительно неподвижной точки и неподвижной оси. Уравнение моментов для материальной точки и системы материальных точек. Закон сохранения момента импульса. Спин элементарных частиц.

     Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Модель твердого тела в механике. Момент инерции твердого тела. Теорема Гюйгенса-Штейнера. Момент импульса и кинетическая энергия твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси. Физический маятник.

     Уравнение движения и равновесия твердого тела. Полная система уравнений, описывающая произвольное движение твердого тела. Условия равновесия твердого тела. Кинетическая энергия твердого тела. Скатывание тел по наклонной плоскости.

     Элементы механики жидкости. Несжимаемая жидкость. Идеальная и неидеальная жидкости. Стационарное течение идеальной жидкости.

Линии тока. Уравнение неразрывности струи. Уравнение Бернулли. Вязкость. Формула Стокса для силы вязкого трения.

Семинары

Семинар №1. Динамика материальной точки.

Семинар №2. Законы сохранения импульса и энергии в механике.

Семинар №3. Гармонические колебания. Кинематика гармонических колебаний. Свободные незатухающие гармонические колебания.

Семинар №4. Затухающие колебания с вязким трением. Вынужденные колебания и явление резонанса.

Семинар №5. Момент инерции. Момент импульса. Момент силы.

Семинар №6. Динамика вращательного движения твердого тела. Закон сохранения момента импульса.



Лабораторный практикум

Лаб. работа №1. Изучение прямолинейного движения тел в поле земного тяготения на машине Атвуда.

Лаб. работа №2. Изучение гармонических колебаний физического маятника.

Лаб. работа №3. Изучение законов вращательного движения твердых тел на крестообразном маятнике Обербека.

Литература

  1. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.1.Механика. Учебное пособие для вузов.3-е изд.-М.:Наука, 1989.

  2. Савельев И.В. Курс общей физики. Т.1. Механика. Молекулярная физика. Учеб. Пособие для вузов.-СПБ:Мифрил, Гл.ред. физ.-мат. лит., 1996.

  3. Бутиков Е.И., Кондратьев А.С. Физика. Учебное пособие в 3-х книгах. Книга 1. Механика. – М.: Физматлит, 2004.

  4. Лабораторный практикум по физике под редакцией А.С. Ахматова. – М.: Изд-во «Высшая школа», 1986.

  5. Каленков С.Г., Соломахо Г.И. Практикум по физике. – М.: Изд-во «Высшая школа», 1990

  6. Физические основы механики. Методические указания к выполнению лабораторных работ и решению задач (Сост. С.Г. Веселко и др.). – М.: Изд-во МГТУ «Станкин», 2004.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.05 секунд 4,204,998 уникальных посетителей