Основы Естествознания Экзаменационые вопросы для студентов потока ИТ-2

1. Механика, ее разделы и основные понятия(материальная точка, абсолютно твердое тело, ситема отсчета, радиус-вектор и пр.) 2. Кинематика материальной точки(система отсчета, траектория, путь, скорость и ускорение). 3. Кинематика абсолютно твердого тела (поступательное и вращательное движение, соотношение между линейными и угловыми кинематическими величинами) 4. Динамические величины: масса, сила, момент силы, импульс, момент импульса. Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея 5. Инерциальные системы отсчета. Законы Ньютона 6. Обобщение второго закона Ньютона на случай неинерциальных систем отсчета. Силы инерции 7. Дифференциальные уравнения движения и основная задача динамики материальной точки 8. Динамика системы материальных точек(центр масс системы, импульс системы). Замкнутая система. Система отсчета центра масс 9. Работа и мощность силы. Работа консервативных, диссапативных и гироскопических сил 10. Кинетическая и потенциальная энергия. Полная механическая энергия. Связь силы и потенциальной энергии 11. Кинетическая, потенциальная и полная энергия системы материальных точек. Преобразование энергии при переходе к новой системе отсчета 12. Динамика вращательного движения(момент сил, момент пары сил,момент импульса, момент инерции, уравнение моментов, секториальная скорость) 13. Момент импульса, момент инерции и кинетическая энергия системы материальных точек и абсолютно твердого тела. Преобразование моментов при переходе к новой системе отсчета 14. Теорема Гюйгенса-Штейнера. Вычисление моментов инерции симметричных тел(цилиндр, шар, параллелепипед) относительно осей симметрии 15. Свободные оси вращения абсолютно твердого тела. Тензор инерции, выражения момента импульса и кинетической энергии вращения через тензор инерции 16. Уравнение моментов для абсолютно твердого тела. Гироскоп 17. Основные понятия гидродинамики (капельная жидкость,давление, идеальная жидкость). Описание движения жидкости(способы Лагранжа и Эйлера, линии тока,трубка тока) 18. Статика жидкости (условие равновесия несжимаемой жидкости, закон Паскаля, ззакон Архимеда, барометрическая формула) 19. Динамика идеальной жидкости (Уравнение Эйлера, Уравнение Бернулли). Следствия из уравнений Бернулли: распределение давления в однородном потоке, зависимость давления от скорости струи, формула Торичелли 20. Динамическое и статическое давление. Измерение давления в струе. Реакция вытекающей струи 21. Силы вязкого трения. Течение вязкой жидкости (формула Пуазейля, работа жидкости при течении) 22. Термодинамический и молекулярно-кинетический способы описания вещества. Основные понятия молекулярной физики(идеальный газ,равновесное состояние,равновесный процесс, внутреняя энергия, уравнение состояние) 23. Температура и температурные шкалы. Газовые законы. Уравнение состояния идеального газа(Клайперона-Менделеева) 24. Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Закон Дальтона 25. Средняя энергия молекул. Теплоемкость газа. 26. Адиабатический и политропический процесс 27. Распределение молекул по скоростям(Распределение Максвела) 28. Распределение Больцмана. Обобщенный закон распределения молекул по энергиям 29. Обратимый и необратимый процесс, цикл. Первое начало термодинамики 30. КПД теплового двигателя. Цикл Карно 31. Второе начало термодинамики. Неравенство Клазиуса. Энтропия 32. Электический заряд. Закон сохранения заряда. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона 33. Напряженность электростатического поля. Силовые линии. Потенциал. Принцип суперпозиции электрических полей. 34. Теорема Гаусса для вектора напряженности электрического поля. Применение теоремы Гаусса для вычисления электростатических полей: сферическая, плоская и цилиндрическая симметрия 35. Работа электростатических сил. Потенциальность электростатического поля. Связь потенциала и напряженности 36. Электрический диполь (потенциал и поле, создаваемые диполем) 37. Элетрический диполь (силы, действующие на диполь со стороны электрического поля, энергия диполя в электрическом поле) 38. Поляризуемость молекул, вектор поляризации вещества. Связанный заряд 39. Вектор электрической индукции. Теорема Гаусса в веществе. Граничные услвия для векторов электрической индукции и напряженности (40 вопрос) 40. Проводники в электрическом поле. Свободные заряды и граничные условия для вектора напряженности электрического поля 41. Электрическая емкость уединенного проводника. Конденсатор 42. Емкость плоского, сферического и цилиндрического конденсаторов. Последовательное и параллельное включение конденсаторов 43. Электрическая энергия (конденсатора, системы зарядов, электрического поля) 44. Стационарный электрический ток(плотность тока, ток через площадку, электрическое поле стационарного тока, отсутствие зарядов в объеме) 45. Закон Ома 46. Сторонние силы. Электродвижущая сила (ЭДС), источники тока 47. Последовательное и параллельное соединение резисторов. Правило Кирхгофа 48. Закон Джоуля-Ленца (тепловая мощность тока, работа сторонних сил) 49. Квазистационарный ток. Зарядка и разрядка конденсатора 50. Стационарное магнитное поле. Вектор магнитной индукции и способы его измерения 51. Закон Био-Савара (магнитное поле движущегося заряда, элемента тока) 52. Теорема о циркуляции магнитной индукции 53. Теорема Гаусса для магнитной индукции 54. Сила Лоренца и сила Ампера 55. Магнитный дипольный момент. Силы Ампера, действующие на виток с током 56. Магнитное поле в веществе. Вектор намагниченности 57. Вектор напряженности магнитного поля. Теорема о циркуляции магнитного поля в веществе. Граничные условия для векторов магнитной индукции и напряженности 58. Электромагнитная индукция (Закон Фарадея). Индуктивность 59. Энергия магнитного поля 60. Ток смещения. Система уравнений Максвела