2 (Планы учебных занятий)

ФИЗИКА(для студентов факультетов (специальностей) ИУ3,4,5,6,7, АК3,5, РК6,МТ4,8,11,СМ13)2 СЕМЕСТР▼ Аудиторные занятия1. ЛекцииМОДУЛЬ 1Физические основы механики. Физическая термодинамика.Лекция 1.Вводная. Предмет физики. Физический объект, физическое явление, физический закон. Физика исовременное естествознание. Системы отсчёта. Кинематика материальной точки. Угловые скорость и ускорение твёрдого тела. Классический закон сложенияскоростей и ускорений при поступательном движенииподвижной системы отсчета.Л-2 Введение, § 1.1 – 1.5Л-10 § 1-4, 7-9Лекция 2.

«Закон сохранения импульса». Силы. Инерциальная система отсчёта. Динамика материальнойточки. Механическая система и её центр масс. Уравнение изменения импульса механической системы. Законсохранения импульса.Л-2 § 2.1-2.6, 2.8 –2.11, § 3.1, 3.10Л-10 § 18, 19, 21, 23Лекция 3. «Закон сохранения момента импульса». Момент силы. Моменты импульса материальной точки имеханической системы. Уравнение моментов механической системы.

Закон сохранения момента импульсамеханической системы.Л-2 § 3.12, § 5.1 –5.4Л-10 § 21, 24, 31, 32Лекция 4. «Закон сохранения энергии в механике». Работа и кинетическая энергия. Консервативные силы.Работа в потенциальном поле. Потенциальные энергиитяготения и упругих деформаций. Связь между потенциальной энергией и силой. Закон сохранения энергии.Л-2 § 3.2 –3.8, § 5.6 –5.8Л-10 § 25, 33Лекция 5 «Колебания».

Гармонические колебания.Векторная диаграмма. Сложение гармонических колебаний одного направления равных и близких частот.Сложение взаимно перпендикулярных гармоническихколебаний равных и кратных частот. Свободные незатухающие колебания. Энергия и импульс гармонического осциллятора.

Фазовая траектория. Физическиймаятник. Квазиупругая сила.Л-2 § 8.1, 8.4 – 8.8Л-10 § 50, 51Лекция 6. «Колебания» (продолжение). Свободные затухающие колебания. Декремент и логарифмическийдекремент колебаний. Вынужденные колебания. Установившиеся вынужденные колебания. Механическийрезонанс.Л-2 § 8.9, 8.11Л-10 § 52, 53Лекция 7. «Механические волны».

Виды механическихволн. Упругие волны в стержнях. Волновое уравнение.Плоская гармоническая волна, длина волны, фазоваяскорость. Сферические волны. Объёмная плотностьэнергии волны. Вектор Умова-вектор плотности потокаэнергии. Когерентные волны. Интерференция волн.Стоячая волна.Л-4 § 1.1 – 1.7Л-15 § 1.1 – 1.5Лекция 8. «Элементы релятивистской механики». Преобразования Галилея. Инвариантность уравнений механики относительно преобразований Галилея. Специальная теория относительности.

Постулаты Эйнштейна.Преобразования Лоренца.Л-2 § 6.1 – 6.3Л-10 § 10-13Лекция 9. «Элементы релятивистской механики»(продолжение). Кинематические следствия из преобразований Лоренца. Релятивистский закон сложения скоростей. Интервал событий. Элементы релятивистскойдинамики. Взаимосвязь массы и энергии. Связь междуимпульсом и энергией релятивистской частицы. Основное уравнение релятивистской динамики.Л-2 § 6.4- 6.8Л-10 14-17, 20Лекция 10. Статистический и термодинамический методы описания макроскопических тел.

Термодинамическая система. Термодинамические состояния,обратимые и необратимые термодинамические процессы. Внутренняя энергия и температура термодинамической системы. Теплота и работа. Адиабатически изолированная система. Первое начало термодинамики.Л-1 Введение, § 1.1-1.5Л-3 § 1.1 – 1.7Лекция 11. Уравнения состояния термодинамическихсистем. Уравнение Клапейрона-Менделеева.

Идеальногазовый термометр. Основное уравнение молекулярнокинетической теории. Равномерное распределениеэнергии по степеням свободы молекул. Внутренняяэнергия идеального газа. Эффективный диаметр исредняя длина свободного пробега молекул газа. Экспериментальныеподтверждениямолекулярнокинетической теории.Л-1 § 2.1-2.3Л-3 § 1.8, § 2.2 – 2.5, § 7,2Лекция 12.

Теплоемкость идеального газа при изопро-цессах. Адиабатический процесс, уравнение Пуассона.Политропический процесс. Теплоемкость и работа вполитропических процессах. Газ Ван-дер-Ваальса.Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса.Л-1 § 2.4-2.7Л-3 § 1.9 –1.13Лекция 13. Тепловые и холодильные машины. Второеначало термодинамики. Цикл Карно. Теорема Карно.Термодинамическая шкала температур. НеравенствоКлаузиуса. Термодинамическая энтропия.

Закон возрастания энтропии. Третье начало термодинамики.Л-1 § 3.1, 3.2, 3.4-3.10Л-3 § 2.11, § 3.1 –3.5Лекция 14. Основное неравенство и основное уравнение термодинамики. Понятие о термодинамическихпотенциалах. Эффект Джоуля-Томпсона. Принцип ЛеШателье-Брауна. Введение в термодинамику необратимых процессов.Л-1 § 4.1-4.5Л-3 § 3.6МОДУЛЬ 2Основы статистической физики. Процессы переноса.Лекция 15. Статистическое описание равновесных состояний.

Функция распределения. Барометрическаяформула. Распределения Больцмана. Принцип детального равновесия. Распределение Максвелла. Экспериментальная проверка распределения Максвелла. Фазовоепространство.РаспределениеМаксвеллаБольцмана. Равновесные флуктуации. Статистическоеобоснование второго начала термодинамики. ФормулаБольцмана для статистической энтропии.Л-1 § 5.1-5.9Л-3 § 1.14, § 2.1, 2.6 – 2.8, 2.10Лекция 16. Термодинамические потоки.

Явления переноса в газах: диффузия, теплопроводность и вязкость.Эффузия в разреженном газе. Физический вакуум. Броуновское движение. Производство энтропии в необратимых процессах.Л-1 § 6.1-6.5Л-3 § 7.1, 7.3 – 7.7Лекция 17. .Агрегатные состояния вещества. Условияравновесия фаз. Явления на границе раздела газа, жидкости и твердого тела.

Капиллярные явления. Фазовыепереходы первого и второго рода. Диаграммы состояния. Критические явления при фазовых переходах.Л-1 § 7.1-7.7Л-3 § 5.1 – 5.5, § 6.1 – 6.5Лекция 18. Электрическое поле системы неподвижныхзарядов в вакууме.Электрический заряд. Закон Кулона. Напряжённостьэлектростатического поля. Силовые линии. Принципсуперпозиции и его применение к расчёту поля системы неподвижных зарядов. Работа электростатическогополя при перемещении зарядов. Циркуляция векторанапряжённости.

Связь напряжённости и потенциала.Л-1 1.1-1.6, 1.8. Л-4 § 1, 2, 5, 6,8, 12.3, 6, 7,14.Л-5 §Лекция 19. Теорема Гаусса для электростатическогополя.Поток вектора напряжённости электрического поля.Теорема Гаусса в интегральной и дифференциальнойформах в вакууме и её применение для расчёта электрических полей. Уравнение Пуассона.Л-1 1.11, 1.13, 1.14.Л-4 § 11-14.Л-5 § 5, 13.Лекция 20. Электростатическое поле в диэлектрике.Электрический диполь в электростатическом поле.

Поляризация диэлектриков. Электростатическое поле вдиэлектрике. Поляризованность. Свободные и связанные заряды. Связь поляризованности с плотностью связанных зарядов. Вектор электрического смещения.Обобщение теоремы Гаусса. Поле на границе разделадиэлектриков.Л-1 1.9, 2.1-2.7. Л-4 § 15-19, 21.Л-5 17, 19.Лекция 21. Электрическое поле заряженных проводников. Энергия электростатического поля.Поле вблизи поверхности проводника. Электроёмкостьпроводников и конденсаторов.

Ёмкости плоского, цилиндрического и сферического конденсаторов. Энергиясистемы неподвижных зарядов. Энергия заряженногопроводника, конденсатора. Плотность энергии электростатического поля.Л-1 1.7, 3.1-3.4, 4.1-4.3. Л-4 § 7, 28-30. Л-5 § 18.Лекция 22. Электрический ток.Носители тока в средах. Сила и плотность тока. Электрическое поле в проводнике с током. Сторонние силы.Закон Ома и Джоуля - Ленца в интегральной и дифференциальной формахЛ-1 5.1-5.8.Л-4 § 31-38.Л-5 § 25-27.Л-12§ 61.Лекция 23. Магнитные явленияВектор индукции магнитного поля.

Закон Био-СавараЛапласа. Принцип суперпозиции магнитных полей.Поле прямого и кругового тока. Вектор напряженностимагнитного поля. Теорема о циркуляции векторанапряженности магнитного поля в интегральной идифференциальной формах. Расчет магнитного полятороида и соленоида.Намагниченность вещества. Вектор напряженностимагнитного поля и его связь с векторами индукции инамагниченности. Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества.

Поле на границе раздела магнетиков.Диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.Л-1 6.1-6.5, 6.11, 6.12, 7.1-7.5, 7.7-7.9Л-4 § 39-42, 49, 51-59.Л-5 § 10, 35, 38, 40-42.Лекция 24. Проводники с током в магнитном поле.Теорема Гаусса для магнитного поля.Закон Ампера. Магнитный момент контура с током.Контур с током в магнитном поле. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поляв интегральной и дифференциальной формах. Работа поперемещению проводника с током в магнитном поле.Л-1 6.6, 6.8-6.11 Л-4 § 43, 44, 46-48, 57.

Л-5 § 9,39.Лекция 25. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях.Сила Лоренца. Движение заряженной частицы в электрических и магнитных полях. Ускорение заряженныхчастиц. Эффект Холла.Л-1 6.5, 6.7, 10.1, 10.2, 10.5.Л-4 § 43, 7276.Л-5 § 8.1-8.4.Примечание: часть указанного в плане теоретическогоматериала лектор по согласованию с методической комиссией кафедры даёт студентам для самостоятельногоизучения.2.Дома: Л-6 № 1.149, 1.169 или Л-7 № 1.142, 1.157;Л-8 № 2.76, 2.87.Занятие 5.

Колебания и волны.Ауд.: Л-6 № 3.27, 3.64, 3.85, 3.186 или Л-7 №4.25, 4.57, 4.79, 4.177.Дома: Л-6 № 3.12, 3.180 или Л-7 № 4.12, 4.176;Л-8 № 6.45, 7.4МОДУЛЬ 2Занятие 6. Теория относительности.Ауд.: Л-6 № 1.398, 1.415, 1.428, 1.443 или Л-7 №1.365, 1.382, 1.395, 1.409.Дома: Л-6 № 1.396, 1.417 или Л-7 № 1.363, 1.384;Л-8 № 5.9, 5.30.Занятие 7. Термодинамика.Ауд.: Л-6 № 6.3, 6.30, 6.47, 6.154 или Л-7 № 2.3,2.30, 2.47, 2.138.Дома: Л-6 № 6.32, 6.137; или Л-7 № 2.32, 2.122;Л-8 № 11.6, 11.61.Занятие 8. Равновесные статистические распределения.Ауд.: Л-6 № 6.84, 6.96, 6.124, 6.208 или Л-7 №2.81, 2.95, 2.119, 2.252.Дома: Л-6 № 6.68, 6.192 или Л-7 № 2.68, 2.236;Л-8 № 10.16, 10.60.Номера задач, решаемых в аудиториях, надорассматривать как рекомендованные.3.УпражненияМОДУЛЬ 1Занятие 1.