Орієнтовний перелік екзаменаційний питань з фізики

(частина перша)

Предмет фізики, її взаємозв’язок з іншими науками.

Фізичні основи механіки

Елементи кінематики

1. Поняття матеріальної точки. Система відліку. Радіус-вектор точки. Траєкторія, шлях, переміщення

2. Миттєва швидкість. Середня шляхова швидкість, середня швидкість переміщення

3. Прискорені рухи. Тангенційна та нормальна складові прискорення. Класифікація прискорених рухів

4. Кінематика обертального руху тіла. Кут повороту, кутова швидкість, кутове прискорення

Динаміка матеріальної точки та поступального руху твердого тіла. Закони збереження

5. Закони Ньютона. Інерціальні системи відліку. Границі застосування законів Ньютона.

6. Закони динаміки для системи матеріальних точок. Зовнішні і внутрішні сили. Центр маси (центр інерції) механічної системи і закон його руху.

7. Закон збереження імпульсу, його зв’язок з однорідністю простору. Рух тіла змінної маси. Принцип реактивного руху. Роботи К.Е.Ціолковського.

8. Робота змінної сили. Потужність. Силове поле. Кінетична та потенціальна енергії. Закон збереження повної механічної енергії та його зв’язок з однорідністю часу.

9. Використання законів енергії і імпульсу для опису ударів абсолютно пружних і непружних тіл.

Механіка обертального руху твердого тіла

10.Основний закон динаміки обертального руху тіла відносно нерухомої осі. Момент сили. Момент інерції. Розрахунок моментів інерції симетричних однорідних тіл. Теорема Штейнера.

11.Кінетична енергія при обертальному русі. Момент імпульсу механічної системи. Закон збереження моменту імпульсу. Його зв’язок з ізотропністю простору. Гіроскопічний ефект. Гіроскопи. Застосування гіроскопів в техніці.

12.Сили інерції в системах координат, що обертаються, їх прояви. Неінерціальні системи відліку.

Сили тяжіння. Елементи теорії поля

13.Закон всесвітнього тяжіння. Закони Кеплера. Сила тяжіння. Вага. Невагомість.

14.Поле тяжіння, його напруженість і потенціал. Робота сил тяжіння, космічні швидкості.

Елементи механіки рідин і газів

15.Тиск в рідинах і газах. Закон Паскаля, сила Архімеда.

16.Рівняння неперервності. Рівнняння Бернуллі та висновки з нього

17.В’язкість (внутрішнє тертя). Ламінарний та турбулентний потоки рідин.

18.Рух тіл в рідинах і газах. Методи визначення в’язкості рідин.

Елементи спеціальної теорії відносності

19.Перетворення Галілея. Механічний принцип відносності

20.Постулати спеціальної теорії відносності

21.Перетворення Лоренца. Наслідки з цих перетворень: відносність тривалості подій в різних системах відліку, довжина тіл в різних системах відліку, релятивістський закон додавання швидкостей

22.Основний закон релятивістської динаміки матеріальної точки

23.Взаємозв’язок маси і енергії

Основи молекулярної фізики і термодинаміки

Молекулярно-кінетична теорія ідеального газу

24.Термодинамічний і молекулярно-кінетичний методи вивчення макроскопічних тіл

25.Рівняння стану ідеального газу. Дослідні закони ідеального газу

26.Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії (формула для тиску)

27.Середня кінетична енергія молекули, її зв’язок з абсолютною температурою

Елементи статистичної фізики

28.Закон Максвелла для розподілу молекул ідеального газу по швидкостях і енергіях теплового руху. Експериментальне підтвердження цього закону. Середня арифметична, середня квадратична і найбільш імовірна швидкості

29.Барометрична формула. Закон Больцмана для розподілу молекул в зовнішньому потенціальному полі

30.Явища переносу в термодинамічно нерівноважних системах. Середнє число зіткнень і середня довжина вільного пробігу молекул

31.Дослідні закони для дифузії, теплопровідності та внутрішнього тертя

Основи термодинаміки

32.Закон рівномірного розподілу енергії по степенях вільності. Внутрішня енергія системи

33.Перше начало термодинаміки

34.Робота газу в ізопроцесах. Застосування першого начала термодинаміки до ізопроцесів

35.Молекулярно-кінетична теорія теплоємності газів. Залежність теплоємності ідеального газу від виду процесу

36.Адіабатичний процес. Рівняння Пуасона. Політропний процес

37.Друге начало термодинаміки. Ентропія і імовірність. Статистичне тлумачення другого начала термодинаміки

38.Теплові двигуни і холодильні машини. Цикл Карно, його к.к.д. для ідеального газу

Реальні гази, рідини та тверді тіла

39.Відмінність реальних газів від ідеального газу рівняння Ван-дер-Ваальса. Ізотерми Ван-дер-Ваальса, їх особливості. Критичний стан. Внутрішня енергія реальних газів. Ефект Джоуля-Томсона. Зрідження газів. Роботи П.Л.Капіци

40.Особливості рідкого стану речовини. Поверхневий натяг. Формула Лапласа. Змочування. Капілярні явища

41.Тверді тіла. Моно- і полікристали. Типи кристалічних граток. Теплоємність твердих тіл. Закон Дюлонга і Пті

42.Агрегатні переходи: випаровування, сублімація, плавлення, кристалізація. Аморфні тіла. Діаграма стану. Потрійна точка. Фазові переходи І та ІІ роду

Електростатика постійний струм

Електростатика

43.Основні характеристики електростатичного поля - напруженість та потенціал. Зв’язок між напруженістю і потенціалом

44.Потік вектора напруженості. Теорема Остроградського-Гауса для електростатичного поля в вакуумі

45.Застосування теореми Остроградського-Гауса для розрахунку напруженості електричних полів. Електричне поле рівномірно заряджених площини, сфери, кулі

46.Діелектрик в електростатичному полі. Типи діелектриків. Електронна і орієнтаційна поляризації.

47.Вектор поляризації. Діелектрична сприйнятливість і діелектрична проникність. Сегнетоелектрики. Діелектричне зміщення. Теорема Остроградського-Гауса для поля в діелектриках

48.Електричне поле на межі двох діелектриків

49.Провідники в електростатичному полі. Поле всередині провідника і на його поверхні. Розподіл зарядів в провіднику

50.Електроємність провідників. Конденсатори. З’єднання конденсаторів

51.Енергія окремого зарядженого провідника і зарядженого конденсатора. Об’ємна густина енергії

Постійний електричний струм

52.Постійний електричний струм, його характеристики та умови існування. Закони Ома і Джоуля-Лєнца. Закон Ома для неоднорідної ділянки кола

53.Вектор густини струму. Диференціальна форма законів Ома і Джоуля-Ленца

54.Правила Кірхгофа для розгалуджених електричних кіл

55.Класична електронна теорія провідності металів та її дослідне обгрунтування. Вивід законів Ома і Джоуля-Ленца із електронної теорії

56.Електричний струм в вакуумі. Закон Богуславського-Ленгмюра

57.Іонізація газів. Несамостійний та самостійний газові розряди. Плазма та її властивості

Додаток 1