2. Лекторы. Д. ф м. наук, профессор Алешкевич Виктор Александрович, кафедра общей физики физического факультета мгу

1. Механика

2. Лекторы.

2.1. Д.ф.-м.наук, профессор Алешкевич Виктор Александрович, кафедра общей физики физического факультета МГУ, e-mail: [email protected], тел.: 8(495)9391489.

2.2. Д.ф.-м.наук, профессор Деденко Ленид Григорьевич, кафедра общей физики физического факультета МГУ, e-mail: [email protected], тел.: 8(495)9391489.

2.3. Д.ф.-м.наук, профессор Слепков Александр Иванович, кафедра общей физики физического факультета МГУ, e-mail: aislepkov@physics.msu.ru, тел.: 8(495)9391489.

3. Аннотация дисциплины.

Общий курс «Механика» является частью курса общей физики. На лекциях студенты знакомятся с основными механическими явлениями, методами их теоретического описания и способами их использования в физических проборах. На каждой лекции проводятся физические демонстрации изучаемых механических явлений. Курс сопровождается семинарскими занятиями, на которых студенты учатся решать задачи из раздела Механика раздела курса общей физики. Навыки практической работы с приборами и постановки экспериментов студенты получают на занятиях в практикуме.

4. Цели освоения дисциплины.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать основные законы механики; уметь использовать основные методы решения задач раздела Механика курса общей физики; уметь работать с механическими приборами и ставить эксперименты в общем физическом практикуме.

5. Задачи дисциплины.

Получение базовых теоретических знаний и освоение методов решения физических задач. Умение использовать полученные базовые знания. Овладение знаниями о физических моделях, а также об ограничениях и границах их применимости. Приобретение опыта и навыков решения типовых физических задач.

6. Компетенции.

7.1. Компетенции, необходимые для освоения дисциплины.

ОНК-1, ПК-1

7.2. Компетенции, формируемые в результате освоения дисциплины.

ПК-2; ОНК-5
7. Требования к результатам освоения содержания дисциплины

В результате освоения дисциплины студент должен

знать основные механические явления, методы их теоретического описания и способы их использования в физических приборах;

уметь решать задачи из раздела Механика раздела курса общей физики

владеть навыками практической работы с приборами

иметь опыт постановки экспериментов в общем физическом практикуме
8. Содержание и структура дисциплины.

Вид работы	Семестр			Всего
	1	2	3
Общая трудоёмкость, акад. часов	252			252
Аудиторная работа:	126			126
Лекции, акад. часов	54			54
Семинары, акад. часов	72			72
Лабораторные работы, акад. часов	0			0
Самостоятельная работа, акад. часов	126			126
Вид итогового контроля (зачёт, зачёт с оценкой, экзамен)	Зачет, экзамен			Зачет, экзамен

N раз- дела	Наименование раздела Разделы могут объединять несколько лекций	Трудоёмкость (академических часов) и содержание занятий Распределение общей трудоёмкости по семестрам указано в рабочих планах (приложение 7)				Форма текущего контроля
		Аудиторная работа			Самостоятельная работа Содержание самостоятельной работы должно быть обеспечено, например, пособиями, интернет-ресурсами, домашними заданиями и т.п.
		Лекции	Семинары	Лабораторные работы
1	Кинематика и динамика материальной точки и простейших систем, законы сохранения импульса и механической энергии.	2 часа Предмет механики. Пространство и время в механике Ньютона. Тело отсчета и система координат. Часы. Синхронизация часов. Система отсчета. Кинематика точки. Способы описания движения. Закон движения. Скорость, угловая скорость, ускорение, угловое ускорение. Прямолинейное и криволинейное движение точки. Движение точки по окружности. Уравнение кинематической связи. Инерциальные системы отсчета. Преобразования Галилея.	4 часа. Кинематика материальной точки и простейших систем.		4 часа. Решение задач на тему кинематика материальной точки и простейших систем. 2 часа Работа с лекционным материалом: Способы описания движения. Уравнения кинематической связи. Преобразование координат и скоростей в классической механике.	КР
		2 часа Понятия массы, импульса и силы в механике Ньютона. Законы Ньютона. Уравнение движения. Начальные условия. Законы, описывающие индивидуальные свойства сил. Закон всемирного тяготения. Закон Гука. Законы для сил сухого и вязкого трения. Явление застоя. Явление заноса.	4 часа Динамика материальной точки и простейших систем.		4 часа. Решение задач на тему динамика материальной точки и простейших систем. 2 часа Работа с лекционным материалом: Законы Ньютона. Уравнение движения. Начальные условия. Законы, описывающие индивидуальные свойства сил.
		2 часа Тело как система материальных точек. Число степеней свободы системы. Изолированная и замкнутая системы тел. Закон сохранения импульса. Центр масс. Теорема о движении центра масс. Движение тел с переменной массой. Уравнение Мещерского. Формула Циолковского.	2 часа Закон сохранения импульса. 2часа. Движение тел с переменной массой. Уравнение Мещерского. Формула Циолковского.		2 часа Решение задач на тему Закон сохранения импульса. 2 часа Решение задач на тему движение тел с переменной массой. 2 часа Работа с лекционным материалом: Закон сохранения и изменения импульса материальной точки и системы материальных точек. Теорема о движении центра масс. Уравнение Мещерского. Формула Циолковского.
		2 часа Работа силы. Консервативные силы. Кинетическая и потенциальная энергия системы материальных точек. Связь консервативных сил с потенциальной энергией. Закон сохранения механической энергии. Момент импульса материальной точки. Момент силы. Закон сохранения момента импульса для материальной точки и системы материальных точек. Соударения тел. Абсолютно упругий и абсолютно неупругий удары. Законы сохранения при соударениях тел.	2 часа Работа силы, кинетическая и потенциальная энергия точки, закон сохранения механической энергии. 2 часа Упругие и неупругие столкновения тел.		2 часа Решение задач на темы работа силы, кинетическая и потенциальная энергия точки, закон сохранения механической энергии. 2 часа Решение задач на тему упругие и неупругие столкновения тел. 2 часа Работа с лекционным материалом: Работа силы. Кинетическая и потенциальная энергия материальной точки и системы материальных точек. Закон сохранения механической энергии системы.
			2 часа. Контрольная работа по тематике раздела 1.		2 часа. Подготовка к контрольной работе. Решение базовых задач для первого раздела курса.
			2 часа. Разбор и анализ решений задач контрольной работы по тематике раздела 1.
2	Неинерциальные системы отсчета. Основы релятивистской механики.	_2 часа Неинерциальные системы отсчета. Движение материальной точки относительно неинерциальных систем отсчета. Силы инерции. Переносная и кориолисова силы инерции. Центробежная сила инерции. Примеры проявления сил инерции на Земле. Законы сохранения в неинерциальных системах отсчета. Принцип эквивалентности Эйнштейна.	4 часа Движение материальной точки в неинерциальных системах отсчета. Силы инерции.		4 часа Решение задач на тему Движение материальной точки в неинерциальных системах отсчета. Силы инерции. 2 часа Работа с лекционным материалом: Переносная и кориолисова силы инерции. Центробежная сила инерции. Законы сохранения. Принцип эквивалентности.	КР
		2 часа Пространство и время в релятивистской механике. Два постулата Эйнштейна. Скорость света как максимальная скорость распространения сигналов. Событие. Интервал между событиями. Инвариантность интервала. Светоподобные, времениподобные и пространственноподобные интервалы. Преобразования Лоренца. Инварианты преобразований Лоренца. Причинно- следственная связь между событиями.	2 часа Кинематика теории относительности. Преобразования Лоренца и их следствия. Интервалы. Инвариантность интервалов. 2 часа Кинематика теории относительности. Сложение скоростей.		4 часа Решение задач на тему Преобразования Лоренца и их следствия. Инвариантность интервалов. Сложение скоростей. 2 часа Работа с лекционным материалом: Пространство и время в теории относительности. Преобразования Лоренца. Относительность одновременности и причинность. Сложение скоростей.
		2 часа Следствия преобразований Лоренца. Относительность одновременности. Замедление темпа хода движущихся часов. Сокращение длины движущихся отрезков. Сложение скоростей. Релятивистская динамика. Импульс, энергия, масса и сила в релятивистской механике. Уравнение движения. Сопутствующая система отсчета.	2часа Динамика материальной точки в релятивистской механике. Движение с постоянным ускорением в сопутствующей системе отсчета. Энергия покоя		2 часа Решение задач на тему динамика материальной точки в релятивистской механике. 2 часа Работа с лекционным материалом: Релятивистское уравнение движения. Импульс и скорость. Соотношение между массой и энергией.
			2 часа. Контрольная работа по тематике раздела 2.		2 часа. Подготовка к контрольной работе. Решение базовых задач для второго раздела курса.
			2 часа. Разбор и анализ решений задач контрольной работы по тематике раздела 2.
3	Кинематика и динамика твердого тела. Закон сохранения момента импульса.	2 часа Кинематика твердого тела. Поступательное, вращательное и плоское движение твердого тела. Движение твердого тела с одной закрепленной точкой. Свободное движение твердого тела.	2 часа Кинематика твердого тела.		2 часа Решение задач на тему кинематика твердого тела. 2 часа Работа с лекционным материалом: Теорема Эйлера. Поступательное, вращательное и плоское движение твердого тела. Мгновенная ось вращения.	КР
		2 часа Динамика твердого тела. Момент силы. Момент импульса тела. Тензор инерции. Главные и центральные оси вращения. Осевые и центробежные моменты инерции. Уравнение моментов. Силы, действующие на вращающееся тело. Свободные оси вращения.	4 часа Динамика поступательного и вращательного движения твердого тела. Момент инерции твердого тела относительно оси. Динамика плоского движения твердого тела		4 часа Решение задач на тему момент инерции твердого тела относительно оси. Динамика плоского движения твердого тела 2 часа Работа с лекционным материалом: Тензор инерции и его главные и центральные оси. Момент импульса относительно оси. Момент инерции.
		2 часа Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Уравнение моментов. Плоское движение. Мгновенная ось вращения. Уравнение движения и уравнение моментов при плоском движении. Кинетическая энергия твердого тела. Теорема Кенига. Закон сохранения момента импульса твердого тела			2 часа Работа с лекционным материалом: Уравнение движения и уравнение моментов при плоском движении. Кинетическая энергия твердого тела. Теорема Кенига. Закон сохранения момента импульса твердого тела
		2 часа Движение твердого тела с закрепленной точкой. Гироскопы. Прецессия гироскопа. Угловая скорость прецессии. Уравнение гироскопа. Гироскопические силы. Волчки. Свободное движение твердого тела.	2часа Закон сохранения момента импульса.Гироскопы. Прецессия гироскопов. Гироскопические силы.		2 часа Решение задач на тему закон сохранения момента импульса. Гироскопы. Прецессия гироскопов. Гироскопические силы. 2 часа Работа с лекционным материалом: Гироскопы. Прецессия гироскопа. Угловая скорость прецессии. Уравнение гироскопа. Гироскопические силы. Волчки
			2 часа. Контрольная работа по тематике раздела 3.		2 часа. Подготовка к контрольной работе. Решение базовых задач для третьего раздела курса.
			2 часа. Разбор и анализ решений задач контрольной работы по тематике раздела 3.
4	Механические колебания и волны, основы механики сплошных сред	2 часа Основы механики деформируемых сред. Упругая и остаточная деформация. Типы деформаций. Деформации растяжения, сжатия, сдвига, кручения, изгиба. Количественная характеристика деформаций. Закон Гука. Модуль Юнга. Коэффициент Пуассона. Модуль сдвига. Связь между модулем Юнга и модулем сдвига. Энергия упругих деформаций.	2 часа Механика сплошных сред. Деформации.		2 часа Решение задач на тему упругие деформации. 2 часа Работа с лекционным материалом: Закон Гука. Модуль Юнга. Коэффициент Пуассона. Энергия упругих деформаций.	КР
		2 часа Свободные колебания систем с одной степенью свободы. Гармонические колебания. Амплитуда, частота и период колебаний. Фаза и начальная фаза. Сложение гармонических колебаний. Фигуры Лиссажу. Биения. Затухающие колебания. Коэффициент затухания и логарифмический коэффициент затухания. Время релаксации. Добротность колебательной системы.	4 часа Свободные и затухающие колебания систем с одной степенью свободы.		4 часа Решение задач на тему свободные и затухающие колебания систем с одной степенью свободы. 4 часа Работа с лекционным материалом: Свободные колебания систем с одной степенью свободы. Сложение гармонических колебаний. Фигуры Лиссажу. Биения. Затухающие колебания.
		2 часа Вынужденные колебания. Процесс установления колебаний. Резонанс. Амплитудно-частотная резонансная характеристика. Фазово-частотная резонансная характеристика. Соотношение между силами при резонансе (на примере пружинного маятника). Добротность.	2 часа Вынужденные колебания систем с одной степенью свободы. Резонанс.		2 часа Решение задач на тему Вынужденные колебания систем с одной степенью свободы. Резонанс. 2 часа Работа с лекционным материалом: Вынужденные колебания. Процесс установления колебаний.
		2 часа Параметрическое возбуждение колебаний. Условие возбуждения параметрических колебаний на примере математического маятника. Автоколебания. Основные элементы автоколебательной системы. Релаксационные колебания. Сифон. Понятие о нелинейных колебаниях. Комбинационные частоты.			2 часа Работа с лекционным материалом: Вынужденные колебания. Процесс установления колебаний. Параметрическое возбуждение колебаний. Автоколебания. Понятие о нелинейных колебаниях.
		2 часа Свободные колебания систем с двумя степенями свободы. Нормальные колебания (моды) и нормальные частоты. Синхронная и асинхронная моды колебаний и их частоты на примере двух математических маятников, соединенных упругой пружинкой. Парциальные колебания. Произвольное колебание системы как суперпозиция нормальных мод.	2 часа Колебания систем с несколькими степенями свободы. Моды колебаний.		2 часа Колебания систем с несколькими степенями свободы. Моды колебаний. 2 часа Работа с лекционным материалом: Нормальные колебания (моды) и нормальные частоты. Синхронная и асинхронная моды колебаний и их частоты на примере двух математических маятников, соединенных упругой пружинкой.
		2 часа Распространение импульса в среде. Волна. Бегущие волны. Продольные и поперечные волны. Уравнение бегущей волны. Скорость волны и скорости «частиц». Плоская гармоническая бегущая волна. Волны смещений, скоростей, деформаций, напряжений.	2 часа Бегущие волны смещений, скоростей, ускорений, деформаций и напряжений.		2 часа Решение задач на тему бегущие волны смещений, скоростей, ускорений, деформаций и напряжений. Поток энергии в бегущей волне. Вектор Умова. 2 часа Работа с лекционным материалом: Продольные и поперечные волны. Скорость волны и скорости «частиц». Плоская гармоническая бегущая волна.
		2 часа Волновое уравнение. Решение волнового уравнения. Волны на струне, в стержне, газе и жидкости. Связь скорости волны со свойствами среды. Поток энергии в бегущей волне. Вектор Умова.	2 часа Поток энергии в бегущей волне. Вектор Умова.		2 часа решение задач на тему: Поток энергии в бегущей волне. Вектор Умова. 2 часа Работа с лекционным материалом: Продольные и поперечные волны. Волновое уравнение. Волны на струне, в стержне, газах и жидкостях. Связь скорости волны с параметрами среды.
		2 часа Отражение и прохождение волны на границе раздела двух сред. Основные случаи граничных условий. Стоячие волны. Распределение амплитуд смещений, скоростей и ускорений «частиц» в стоячей волне. Узлы и пучности. Нормальные колебания стержня, струны, столба газа. Акустические резонаторы.	2 часа Граничные условия. Отражение и прохождение волн. Стоячие волны. Моды и нормальные частоты.		2 часа Решение задач на тему Граничные условия. Отражение и прохождение волн. Стоячие волны. Моды и нормальные частоты. 2 часа Работа с лекционным материалом: Основные случаи граничных условий. Стоячие волны. Распределение амплитуд смещений, скоростей и ускорений «частиц» в стоячей волне. Нормальные колебания стержня, струны, столба газа. Акустические резонаторы.
		2 часа Элементы акустики. Звук и его характеристики. Громкость звука. Тембр звука. Эффект Доплера. Бинауральный эффект. Распространение акустических волн большой интенсивности. Ударные волны. Движение со сверхзвуковой скоростью. Конус Маха. Число Маха.	2 часа Элементы акустики. Интенсивность звуковых волн. Смещение, скорость и ускорение частиц среды и давление в звуковых волнах. Эффект Доплера.		2 часа Решение задач на тему элементы акустики. Интенсивность звуковых волн. Смещение, скорость и ускорение частиц среды и давление в звуковых волнах. Эффект Доплера. 2 часа Работа с лекционным материалом: Элементы акустики, интенсивность и тембр звука. Эффект Доплера. Бинауральный эффект. Ультразвук. Движение со сверхзвуковой скоростью. Ударные волны.
		2 часа Основы гидро- и аэростатики. Закон Паскаля. Сжимаемость жидкостей и газов. Основное уравнение гидростатики. Распределение давления в покоящейся жидкости (газе) в поле силы тяжести. Барометрическая формула. Закон Архимеда. Условия устойчивого плавания тел.	2 часа Статика жидкостей и газов		2 часа Решение задач на тему статика жидкостей и газов 2 часа Работа с лекционным материалом: Основы гидро- и аэростатики. Закон Паскаля. Основное уравнение гидростатики. Распределение давления в покоящейся жидкости (газе) в поле силы тяжести. Барометрическая формула. Закон Архимеда. Условия устойчивого плавания тел.
		2 часа Стационарное течение жидкости (газа). Линии тока. Трубки тока. Идеальная жидкость. Течение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли. Условие применимости уравнения Бернулли.	2 часа Динамика жидкостей и газов		2 часа Решение задач на тему динамика жидкостей и газов 2 часа Работа с лекционным материалом: Стационарное течение жидкости. Уравнение Бернулли.
		2 часа Вязкость. Сила вязкого трения. Течение вязкой жидкости по трубе. Формула Пуазейля. Ламинарное и турбулентное течение. Число Рейнольдса.			2 часа Работа с лекционным материалом: течение вязкой жидкости по трубе. Ламинарное и турбулентное течение. Число Рейнольдса.
		2 часа Лобовое сопротивление при обтекании тел. Тело в потоке идеальной жидкости. Парадокс Даламбера. Тело в потоке вязкой жидкости. Пограничный слой. Циркуляция. Подъемная сила. Формула Жуковского. Эффект Магнуса.			2 часа Работа с лекционным материалом: Лобовое сопротивление при обтекании тел. Парадокс Даламбера. Циркуляция. Подъемная сила. Эффект Магнуса.
			2 часа. Контрольная работа по тематике раздела 4.		2 часа. Подготовка к контрольной работе. Решение базовых задач для четвертого раздела курса.
			2 часа. Разбор и анализ решений задач контрольной работы по тематике раздела 4.
		2 часа 1-я курсовая зачетная контрольная работа			4 часа. Подготовка к контрольной работе. Решение базовых задач для всего курса.
		2 часа 1-я курсовая зачетная контрольная работа			4 часа. Подготовка к контрольной работе. Решение базовых задач для всего курса.
		2 часа Обзорная лекция по наиболее сложным вопросам курса			6 часов Работа с лекционным материалом – подготовка вопросов по наиболее сложным вопросам курса для консультации с лектором.

Предусмотрены следующие формы текущего контроля успеваемости.

1. Защита лабораторной работы (ЛР); 2. Расчетно-графическое задание (РГЗ); 3. Домашнее задание (ДЗ);

4. Реферат (Р); 5. Эссе (Э); 6. Коллоквиум (К);

7. Рубежный контроль (РК); 8. Тестирование (Т); 9. Проект (П);

10. Контрольная работа (КР); 11. Деловая игра (ДИ); 12. Опрос (Оп);

15. Рейтинговая система (РС); 16. Обсуждение (Об).

9. Место дисциплины в структуре ООП ВПО

1. 
   Дисциплина обязательная.
   
2. 
   базовая часть, профессиональный блок, модуль "Общая физика".
   
3. 
   Логическая и содержательно-методическая взаимосвязь с другими частями ООП (дисциплинами, модулями, практиками) состоит в следующем
   
   1. 
      Для начала освоения дисциплины студент должен обладать основными знаниями о физике и объектах изучения, методах исследования, современных концепциях, достижениях и ограничениях физики; владение основами методологии научного познания различных уровней организации материи, пространства и времени;
      
   2. 
      Освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее для следующих дисциплин и практикумов: профессиональный блок, специальные курсы, общий физический практикум.
      

10. Образовательные технологии

Курс имеет электронные версии презентаций. Лекции читаются с использованием физических демонстраций, современных мультимедийных возможностей и проекционного оборудования.
11. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации

Образец варианта контрольной работы по 2-му разделу курса (проводятся в группах)

Вариант 1

1. Известно, что направление отвеса не совпадает с направлением нормали к поверхности Земли. Рассчитать это отклонение, вызванное вращением Земли вокруг оси с угловой скоростью  на широте . Радиус Земли R, высота отвеса << R.

2. По гладкому горизонтально расположенному стержню AB свободно скользит муфточка массы m. Стержень вращают с угловой скоростью  вокруг вертикальной оси, проходящей через его конец A. Муфточка начинает движение из точки A с начальной скоростью v_o. Найти модуль действующей на муфточку силы Кориолиса (в системе отсчета, связанной с вращающимся стержнем) в момент, когда она оказалась на расстоянии r от оси вращения.

3. Две частицы движутся в К-системе отсчета по прямой в одном направлении со скоростью V = 0.99c. Расстояние между ними в этой системе отсчета l = 120 м. В некоторый момент времени обе частицы распались одновременно в системе отсчета К', связанной с ними. Какой промежуток времени между моментами распада частиц наблюдали в К-системе?

4. Космонавт сообщил с космического корабля, удаляющегося от Земли с постоянной скоростью, что он отдыхал в течение времени Т. С точки зрения наблюдателя на Земле корабль пролетел за это время расстояние L. Сколько времени отдыхал космонавт по земным часам?

образец зачетной контрольной работы

Вариант 11

1. 
   Груз 1 и бруски 2 и 3 массы и , соответственно, связаны невесомыми нитями. Масса блока пренебрежимо мала, трения в оси блока нет, коэффициент трения между нижней поверхностью брусков 2, 3 и горизонтальной поверхностью стола равен μ. Найти силу натяжения нити между бруском 2 и грузом 1 при движении груза 1 вниз с ускорением.
   

2.  На гладкой ледяной поверхности катка лежит длинная доска массы M. Два мальчика находятся на противоположных концах доски. Масса каждого мальчика равна m. Мальчик с левого конца доски начинает идти по доске к её правому концу с постоянной скоростью u относительно доски. Какова у мальчика, идущего по доске, скорость V относительно поверхности катка?
3. До момента старта ракеты с Земли космонавт видит звезду под углом к направлению полета. После старта ракета движется прямолинейно со скоростью Здесь скорость света. Найти величину тангенса угла , под которым эту звезду космонавт будет наблюдать при движении ракеты.
4. Однородный сплошной цилиндр лежит на горизонтальной шероховатой доске на расстоянии L от ее правого края. В момент времени доску начинают двигать налево с постоянным ускорением a. Цилиндр катится по доске без скольжения. Через какое время линия касания цилиндра с доской сместится до правого края доски?
5. При определении скорости звука в воздухе используют трубу, внутрь которой с одного конца вдвигают массивную, твердую стенку – подвижный поршень, тогда как другой конец трубы остается открытым. Скорость звука внутри трубы м/с. На открытый конец трубы извне падает звуковая волна с частотой кГц. Каково расстояние L между соседними положениями поршня, при которых наблюдается резонанс звучания столба воздуха в трубе?


Полный перечень билетов к экзамену.

Билет № 1

1. Предмет механики. Пространство и время в механике Ньютона. Система координат и тело отсчета. Часы. Система отсчета.

2. Гироскопические силы. Волчки.

Билет № 2

1. Кинематика точки и системы материальных точек. Способы описания движения. Уравнение кинематической связи. Закон движения.

2. Основы механики деформируемых сред. Типы деформаций. Упругая и остаточная деформации. Деформации растяжения, сжатия, сдвига, кручения, изгиба. Количественная характеристика деформаций.

Билет № 3

1. Инерциальные системы отсчета. Преобразования Галилея.

2. Закон Гука. Модуль Юнга. Коэффициент Пуассона. Модуль сдвига. Связь между модулем Юнга и модулем сдвига.

Билет № 4

1.Законы динамики. Первый, второй и третий законы Ньютона. Понятия массы, импульса и силы в механике Ньютона. Уравнение движения и его решение. Роль начальных условий.

2.Основы гидро-и аэростатики. Закон Паскаля. Гидравлический пресс.

Билет № 5

1. Законы, описывающие индивидуальные свойства сил. Закон всемирного тяготения. Закон Гука. Законы для сил сухого и вязкого трения. Явление застоя. Явление заноса.

2. Распределение давления в покоящейся жидкости (газе) в поле сил тяжести. Барометрическая формула.

Билет № 6

1. Тело как система материальных точек. Число степеней свободы системы. Изолированная и замкнутая системы материальных точек. Закон сохранения импульса.

2. Закон Архимеда. Условия устойчивого плавания тел.

Билет № 7

1. Центр масс. Теорема о движении центра масс.

2. Стационарное течение жидкости (газа). Линии тока. Трубки тока. Идеальная жидкость. Течение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли.

Билет № 8

1. Движение тел с переменной массой. Уравнение Мещерского.

2. Сила вязкости. Закон Ньютона для вязкого трения. Число Рейнольдса.

Билет № 9

1. Движение тел с переменной массой. Формула Циолковского.

2. Течение вязкой жидкости по трубе. Формула Пуазейля.

Билет № 10

1. Момент импульса материальной точки. Момент силы. Закон сохранения момента импульса для материальной точки.

2. Ламинарное и турбулентное течение. Число Рейнольдса.

Лобовое сопротивление при обтекании тел.

Билет № 11

1. Работа силы. Теорема об изменении кинетической энергии. Консервативные силы. Потенциальная энергия.

2. Циркуляция. Подъемная сила. Эффект Магнуса.

Билет № 12

1. Консервативные силы и консервативные системы. Связь консервативных сил с потенциальной энергией. Закон сохранения механической энергии.

2. Свободные колебания системы с одной степенью свободы. Уравнение незатухающих колебаний. Его решение.

Билет № 13

1. Соударения тел. Абсолютно упругий и абсолютно неупругий удары. Законы сохранения при соударениях тел.

2. Свободные гармонические колебания. Амплитуда колебаний. Частота и период колебаний. Фаза и начальная фаза. Начальные условия.

Билет № 14

1. Неинерциальные системы отсчета. Движение материальной точки в неинерциальной системе отсчета. Силы инерции. Переносная и кориолисова силы инерции. Центробежная сила инерции.

2. Сложение гармонических колебаний. Биения. Частота биений. Фигуры Лиссажу.

Билет № 15

1. Кориолисова сила инерции. Примеры ее проявления на Земле.

2. Затухающие колебания. Уравнение затухающих колебаний. Его решение. Показатель затухания. Логарифмический декремент затухания. Время релаксации. Добротность.

Билет № 16

1. Энергия деформированного твердого тела. Объемная плотность энергии деформируемого тела.

2. Вынужденные колебания. Уравнение вынужденных колебаний. Его решение. Процесс установления колебаний.

Билет № 17

1. Принцип эквивалентности Эйнштейна. Изменение темпа хода часов в гравитационном поле.

2. Резонанс. Амплитудная резонансная кривая. Ширина амплитудной резонансной кривой и добротность.

Билет № 18

1. Основные понятия теории относительности. Пространство и время в релятивистской механике. Два постулата Эйнштейна. Скорость света как максимальная скорость распространения сигналов. Синхронизация часов.

2. Фазовая резонансная кривая. Работа внешней силы при вынужденных колебаниях.

Билет № 19

1. Преобразования Лоренца. Инварианты преобразований Лоренца.

2. Параметрическое возбуждение колебаний. Автоколебания.

Билет № 20

1. Собственная длина и собственное время. Лоренцево сокращение длины движущихся отрезков. Релятивистское замедление темпа хода движущихся часов.

2. Связанные колебательные системы. Нормальные колебания (моды). Нормальные частоты.

Билет № 21

1. Сложение скоростей в релятивистской механике.

2. Волны. Распространение «импульса» в среде. Продольные и поперечные волны. Уравнение бегущей волны. Скорость волны и скорости «частиц».

Билет № 22

1.Преобразования Галилея как предельный случай преобразований Лоренца.

2. Волновое уравнение. Его решение. Плоская гармоническая бегущая волна. Волны смещений, скоростей, деформаций.

Билет № 23

1. Событие. Интервал между событиями. Инвариантность интервала. Свето-подобные, времени-подобные и пространственно-подобные интервалы.

2.Волны на струне, в стержне, в газовой среде. Связь скорости волны со свойствами среды.

Билет № 24

1. Относительность одновременности. Интервал между событиями. Причинно-следственная связь между событиями.

2. Отражение волн от границы раздела двух сред. Основные случаи граничных условий.

Билет № 25

1. Кинематика твердого тела. Поступательное и вращательное движение твердого тела. Плоское движение. Мгновенная ось вращения.

2. Стоячие волны. Распределение амплитуд смещений, скоростей и деформаций «частиц» в стоячей волне. Узлы и пучности.

Билет № 26

1. Динамика твердого тела. Уравнение движения центра масс и уравнение моментов. Динамика плоского движения твердого тела.

2. Нормальные колебания струны, стержня, столба газа. Акустические резонаторы.

Билет № 27

1. Кинетическая энергия твердого тела при плоском движении.

2. Поток энергии в бегущей волне. Вектор Умова.

Билет № 28

1. Момент импульса твердого тела. Тензор инерции. Осевые и центробежные моменты инерции.

2. Движение со сверхзвуковой скоростью. Ударные волны.

Билет № 29

1. Главные и центральные оси вращения. Силы, действующие на вращающееся тело. Свободные оси вращения.

2. Элементы акустики. Звуковые волны. Громкость звука. Тембр звука.

Билет № 30

1. Движение твердого тела с закрепленной точкой. Гироскопы. Прецессия гироскопа. Угловая скорость прецессии.

2. Эффект Доплера.
12. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Основная литература

1. В.А. Алешкевич, Л.Г. Деденко, В.А. Караваев. Механика. ACADEMA. М. 2004. 480 с. (Университетский курс общей физики).

2. А.Н. Матвеев. Механика и теория относительности. М. Изд. дом «ОНИКС 21 век». 2003. 432 с.

3. С. Э. Хайкин. Физические основы механики. СПб.: «Лань», 2008.

4. С.П. Стрелков. Механика. СПб.: «Лань», 2005.  560 с.

5. Д.В. Сивухин. Общий курс физики. Т.1. Механика. СПб.: Лань, 2006. 560 с.

6. Русаков В.С., Слепков А.И., Никанорова Е.А., Чистякова Н.И. Механика. Методика решения задач – М.: Физический факультет МГУ, 2010. 368 с

7.Сборник задач по общему курсу физики. Механика. Под. ред. И.А. Яковлева. СПб. Лань, 2006 г.. 240 с.

8. И.Е. Иродов. Задачи по общей физике. СПб.«Лань».2006.416 с.

9. Общий физический практикум. Механика. Под ред. А.Н. Матвеева, Д.Ф. Киселева. М. Изд. Моск. ун-та. 1991. 272 с.
Дополнительная литература

1. Р. Фейнман и др. Фейнмановские лекции по физике.Т. 1,2 М. Либроком, 2009 г. 440 с.

2. Ч. Киттель, У. Найт, М. Рудерман. Механика. СПб. Лань. 2005. 480.с.

Интернет-ресурсы

www.genphys.phys.msu.ru

http://aislepkov.professorjournal.ru/

Методические указания к практическим занятиям

1. Русаков В.С., Слепков А.И., Никанорова Е.А., Чистякова Н.И. Механика. Методика решения задач – М.: Физический факультет МГУ, 2010. 368 с
13. Материально-техническое обеспечение

В соответствии с требованиями п.5.3. образовательного стандарта МГУ по направлению подготовки «Физика».

Большие аудитории физического факультета, оснащенные необходимым проекционным и компьютерным оборудованием и примыкающие к кабинету физических демонстраций (лекции), аудиторный фонд физического факультета (семинарские занятия), оснащенный досками и мелом.