Основная образовательная программа высшего образования (с изменениями 20, 20. 20 ) Направление подготовки

45 
Второй  закон  Ньютона  как  дифференциальное  уравнение  движения.  Роль  начальных 
условий.  Основные  типы  динамических  задач.  Движение  материальной  точки  под  дей-
ствием  постоянной  силы.  Движение  под  действием  силы,  пропорциональной  скорости. 
Примеры "упругой" силы, гармонический осциллятор. Динамика вращательного движения 
материальной точки.  
1.4. Некоторые теоремы и интегралы движения для материальной точки 
Уравнение  моментов  для  материальной  точки.  Закон  сохранения  момента  импульса  в 
центральном  силовом  поле.  Механическая  работа  и  мощность.  Консервативные  силы. 
Потенциальная  энергия  материальной  точки.  Теорема  о  кинетической  энергии.  Механи-
ческая энергия, теорема об изменении механической энергии. Закон сохранения механи-
ческой энергии материальной точки в поле консервативных сил. Потенциальная энергия 
и устойчивость состояния равновесия материальной точки. Одномерное движение мате-
риальной  точки  в  потенциальном  поле,  финитные  и  инфинитные  движения.  Движение  в 
центрально-симметричном поле. Кеплерова задача. 
1.5. Электромагнитные силы  
Электрический  заряд.  Закон  Кулона.  Напряженность  электрического  поля.  Понятие  по-
тенциала. Вычисление полей по принципу суперпозиции. Поле электрического диполя. 
Вектор индукции магнитного поля, сила Лоренца. Действие магнитного поля на проводник 
с током, сила Ампера. Момент сил, действующих на рамку с током.  
Движение  заряженных  частиц  в  электрическом  и  магнитном  полях.  Движение  частицы  в 
однородном  магнитном  поле.  Дрейфовое  движение  в  скрещенных  электрическом  и  маг-
нитном полях. Продольный дрейф в слабонеоднородном магнитном поле, магнитные ло-
вушки.  Ускорители  заряженных  частиц.  Эффект  Холла.  Принцип  действия  МГД-
генераторов.  
1.6. Молекулярные силы  
Взаимодействие диполей. Природа и особенности молекулярных сил. 
1.7. Деформации тел и упругие силы  
Деформации  растяжения  и  сдвига.  Закон  Гука.  Упругие  константы  вещества.  Сложные 
деформации  (изгиб,  кручение).  Отклонения  от  закона  Гука  при  больших  деформациях 
(нелинейность, пластичность). Электромагнитная природа упругих сил, понятие о дисло-
кациях. 
1.8. Силы трения  
Сухое  трение.  Закон  Амонтона-Кулона.  Трение  скольжения.  Работа  сил  трения.  Вязкое 
трение, формула Ньютона. Ламинарное течение вязкой жидкости в трубе, формула Пуа-
зейля.  Силы,  действующие  на  тела,  движущиеся  в  вязкой  среде.  Закон  Стокса.  Аэроди-
намические силы. Анализ аэродинамических сил методом подобия и размерностей, число 
Рейнольдса. Понятие о сверхтекучести.  
1.9. Тяготение и силы инерции 
Силы  тяготения.  Вывод  закона  тяготения  из  законов  Кеплера  для  планет.  Эквивалент-
ность гравитационной и инертной масс. Гравитационное поле, гравитационный потенци-
ал. Движение материальной точки в поле тяготения. Первая, вторая и третья космические 
скорости. Вес и невесомость тел.  
Неинерциальные системы отсчета. Система отсчета, ускоренно движущаяся относитель-
но  инерциальной.  Силы  инерции.  Вращающаяся  система  отсчета.  Теорема  Кориолиса. 
Центробежная и кориолисова силы. Земля как неинерциальная система отсчета. Маятник 
Фуко. Аналогия между силами инерции и тяготения. 
1.10. Основы специальной теории относительности  
Опыты  Физо  и  Майкельсона.  Преобразования  Лоренца  (с  выводом)  и  некоторые  след-
ствия из них (относительность понятия времени, лоренцево сокращение длины, замедле-
ние хода движущихся часов). Понятие интервала. Релятивистский закон сложения скоро-
стей. Релятивистская масса. Связь релятивистской массы с энергией, а также энергии с 

46 
импульсом.  Фотон  как  частица  с  нулевой  массой  покоя.  Давление  света.  Искривление 
световых лучей и смещение частоты квантов в поле тяготения. 
1.11. Основные теоремы и законы сохранения для системы материальных точек 
Импульс  системы  материальных  точек.  Теорема  об  изменении  импульса  системы  мате-
риальных  точек.  Теорема  о  движении  центра  масс.  Динамика  материальной  точки  с  пе-
ременной массой, уравнение Мещерского. Реактивная сила. Задача Циолковского, раке-
ты. Момент импульса систем материальных точек Уравнение моментов для системы ма-
териальных  точек.  Закон  сохранения  момента  импульса.  Уравнение  моментов  относи-
тельно  оси.  Кинетическая  и  потенциальная  энергии  для  системы  материальных  точек. 
Механическая энергия системы материальных точек и условия ее сохранения. Понятие о 
внутренней  энергии.  Связь  законов  сохранения  импульса,  момента  импульса  и  энергии 
системы материальных точек со свойствами симметрии пространства и времени. Приме-
ры  применения  законов  сохранения  для  системы  материальных  точек.  Явление  удара 
(столкновение частиц). Абсолютно неупругий и абсолютно упругий удары двух частиц. За-
кон  Бернулли  для  стационарного  потока  идеальной  жидкости.  Рассеяние  фотонов  на 
электронах, эффект Комптона. 
1.12. Динамика твердого тела 
Кинематические  и  динамические  характеристики  твердого  тела.  Применение  уравнения 
движения центра масс и уравнения моментов для твердого тела. Вращение твердого те-
ла вокруг неподвижной оси. Момент инерции. Теорема Гюйгенса-Штейнера. Связь между 
моментом импульса и угловой скоростью твердого тела в общем случае, тензор инерции. 
Свободные  оси.  Кинетическая  энергия  и  работа  при  вращении  вокруг  неподвижной  оси. 
Плоское  движение  твердого  тела,  понятие  мгновенной  оси  вращения.  Качение  тел,  тре-
ние  качения.  Кинетическая  энергия  при  плоском  движении.  Приближенная  теория  гиро-
скопа. Прецессионное движение гироскопа. Гироскопические силы. 
 

жүктеу 0,79 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: