Интегральное исчисление (часть 2)

Понятие об интегралах по объему. Двукратные и трехкратные интегралы.

Примеры вычисления моментов инерции. Моменты инерции обруча (тонкостенного цилиндра), диска (сплошного однородного цилиндра), шара и стержня.

 

  Кинетическая энергия твердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси. Работа, совершаемая внешними силами при вращении твердого тела. Сопоставление формул механики вращательного движения с аналогичными формулами механики поступательного движения.

Динамика плоского движения тела. Угловое ускорение твердого тела при плоском движении. Кинетическая энергия твердого тела при плоском движении.

Законы динамики твердого тела.

Алгоритм решения задач по динамике твердого тела на примере скатывания осесимметричных тел с наклонной плоскости.

Гироскопы. Гироскопический эффект. Прецессия гироскопа.

 

Механика несжимаемой жидкости (2часа).

 

Давление. Линии и трубки тока. Неразрывность струи. Уравнение Бернулли. Истечение жидкости из отверстия. Силы внутреннего трения.

Сила Архимеда. Основное уравнение гидростатики.

Уравнение Эйлера. Уравнение для пуазейлевского течения. Решение задачи для течения в круглой трубе.

 

Основы специальной теории относительности релятивистская механика (8 часов).

 

Фундаментальные опыты, лежащие в основе теории относительности. Принцип относительности Эйнштейна. Принцип постоянства скорости света.

Относительность понятия одновременности. Четырехмерное пространство-время.

Мировая точка. Мировая линия. Интервал. Преобразования Лоренца.

Длина тела в разных системах отсчета. Промежуток времени между событиями. Собственное время. Инвариантность интервала. Времениподобные и пространственноподобные интервалы. Преобразование скоростей.

Примеры решения задач для преобразования скоростей при параллельном и ортогональном движении.

Релятивистские выражения для энергии и импульса частицы.

   Преобразование импульса и энергии. Энергия покоя. Взаимосвязь массы и энергии. Частицы с нулевой массой. Понятие о 4-х векторах в специальной теории относительности.

   Релятивистское уравнение динамики частицы (второй закон Ньютона). Представление об общей теории относительности. Экспериментальные подтверждения общей теории относительности: красное, гравитационное смещения частоты спектральных линий, прецессия перигелия Меркурия, искривление светового луча в гравитационном поле Солнца.

 

Формы контроля:

Промежуточный: две контрольные работы по два академических часа в семестре и трех тематических тестирований. На каждой контрольной работе студенту предлагается решить три задачи. Каждое тематическое тестирование состоит из двух тестов, в свою очередь содержащих пять вопросов.

Итоговый:

Зачет по физическому практикуму,

Зачет по семинарским занятиям,

Экзамен.

Литература

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

лекционного курса:

 

Савельев И.В. Курс общей физики. Т.1. - М.: Астрель, 2004.

Калашников Н.П., Смондырев М.А. Основы физики. Т.1. - М.: Дрофа. 2007, 400с.

 

практических занятий:

 

Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике. - М.: Астрель, 2001, 2004

Калашников Н.П., Смондырев М.А. Основы физики. Упражнения и задачи. - М.: Дрофа 2007. 464с.

Калашников Н.П., Кожевников Н.М. ФИЗИКА. Интернет-тестирование базовых знаний. – С.Пб.: Лань. 2009. 160 с.

Иродов И.Е. Задачи по общей физике. – С.Пб.: Лань, 2001.

Иродов И.Е. Задачи по квантовой физике. – С.Пб.: Лань, 2001.

Бабаджан Е.И., Гервидс В.И., Дубовик В.М., Нерсесов Э.А. Сборник качественных вопросов и задач по общей физике. -М.: Физматлит, 2005.

лабораторного практикума:

        Лабораторный практикум “Измерительные приборы” /Под редакцией Воронова С.А. / - М.: МИФИ, 2010.

Лабораторный практикум “Механика” /Под редакцией Воронова С.А./ - М.: МИФИ, 2010.

Лабораторный практикум “Механика твердого тела” /Под редакцией Попова В.Д./ - М.: МИФИ, 2010.

Аксенова Е.Н., Гасников Н.К., Калашников Н.П. Методы оценки погрешностей прямых и косвенных измерений в лабораториях физического практикума. -М.: МИФИ. 2009. 24 с.

Светозаров В.В. Элементарная обработка результатов измерений. - М.: МИФИ, 2005, 52 с.

 

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

*530.1 к45.  Киттель Ч. и др. Механика.- М.: Наука, 1983.

530 ф36. Фейнмановские лекции по физики. -М.: Мир, 1965, вып.1.;вып.2, гл.18, 19, 20.

530 (075) и83. Иродов И.Е. Основные законы механики. - М.: Высшая школа, 1985.

532 ф33. Федоров В.Ф. Потанин Е.П. Элементы гидродинамики.- М.: МИФИ,2005.

*И.Е. Иродов. Механика. Основные законы. – М.: - СПб.: Физматлит, Невский диалект, Лаборатория базовых знаний. 2000.