По физике тема механика: Тема 1. Механика. - Материалы для подготовки к вступительным экзаменам в СГГА - Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение социального обслуживания населения

Содержание

Статья по физике на тему: Механика читать

Главная>Статьи по химии

Механика

Механика представляет собой науку, являющуюся разделом физики, целью которой является изучение принципов движения и взаимодействие отдельных материальных тел. А вот движением в науке механике будет изменение положения как во времени, так и в пространстве. Механикой принято считать науку, задачей которой является решение любых задач на движение, равновесие и взаимодействие тел. И движение планеты Земля вокруг Солнца также подчиняется законам механики. С другой стороны, в понятие механики входит и создание проектов на основании расчетов для двигателей, машин, их деталей. В данному случае можно говорить не только о механике, но и о механике сплошной среды. Механика также призвана решать проблемы движения твердых, газообразных, жидких тел, имеющих способность к деформации. Т.е. речь идет о материальных телах, заполняющих все пространство сплошным непрерывным потоком с меняющимся расстоянием между точками в процессе движения.

Механика подразделяется на: механику сплошных сред, теоретическую и специальную (о механизмах и машинах, механика грунта, сопротивление и др.) – по предмету изучения; классическая, квантовая и релятивистская – по отношению в понятиям времени, материи и пространства. Предметом изучение механики являются механические системы. Каждая механическая система существует при наличии определенных степеней свободы. Состояние механической системы описывается системой обобщенных координат и импульсов. Соответственно, задача механики – узнать и исследовать свойства систем и определить наличие эволюции во времени.

Механические системы бывают замкнутыми, открытыми и закрытыми – по взаимодействию с окружающим пространством; статические и динамические – по наличию возможности видоизменяться во времени. Основными и значимыми механическими системами признаны: тело абсолютной упругости, физический маятник, тело со способностью к деформации, математический маятник, материальная точка. Школьный раздел механики изучает кинематику, динамику, статику и законы сохранения.

В то время как теоретическая механика состоит из небесной, неголономной, нелинейной динамики, теории устойчивости, теории катастроф, и гироскопов.

Механика сплошных тел – это, прежде всего гидростатика, аэромеханика, гидродинамика, реология, а также теории упругости и пластичности, газовая динамика и механика разрушения и композитов. Большинство курсов по теории механики ограничивается теорией твердых тел. Деформируемые тела изучаются в теории упругости и теории пластичности. А жидкости и газы изучаются в механике жидкостей и газов. Дифференциальное и интегральное исчисления – основа классической механики. Исчисления разработаны Ньютоном и Лейбницем. Все 3 закона Ньютона относятся к разным вариационным принципам. Таким образом, классическая механика основывается на законах Ньютона. Но на сегодняшний день известно 3 варианта развития событий, при которых классическая механика не соответствует реальности. К примеру, свойства микромира, здесь для объяснения законов необходим переход от классической к квантовой механике.

Другой пример, это скорости близкие к скорости света – здесь требуется специальная теория относительности. И третий вариант – системы с большим числом частиц, когда требуется переход к статической физике.

см. также:
Все статьи по физике

Практикум по решению задач тема “Механика”

Приложение № 9.

Департамент лесного хозяйства Новосибирской области

государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования Новосибирской области

«Тогучинский лесхоз-техникум»

ПРАКТИКУМ ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

«ФИЗИКА»

для студентов 1 курса специальности 250110 «Лесное и лесопарковое хозяйство»

по теме «Механика»

2013 год

Одобрено цикловой комиссией

общеобразовательных дисциплин

Председатель_______________________

___________________________________

«____» ________________ 2013г

Протокол №_________________

Рассмотрено на

заседании методического совета

« ________» ______________ 2013г.

Протокол №_________

Аннотация

Практикум по дисциплине «Физика» по теме «Механика» предназначен для студентов очного отделения по специальности 250110 «Лесное и лесопарковое хозяйство» на базе основного общего образования. Расположение тем и заданий к ним соответствует структуре примерной программы учебной дисциплины.

Автор:

Медведева Ирина Николаевна

преподаватель ГБОУ СПО НСО «Тогучинский лесхоз-техникум»

Введение

Курс изучения физики в средних специальных учебных заведениях несет двойную нагрузку. Это самостоятельный предмет, в котором должна соблюдаться строгая логичность изложения материала, и в тоже время, аппарат для широкого применения в изучении специальных дисциплин, для профессиональной деятельности и продолжения образования.

Изучение физики направлено на достижение следующих целей:

освоение знаний о фундаментальных физических законах и принципах, лежащих в основе современной физической картины мира; наиболее важных открытиях в области физики, оказавших определяющее влияние на развитие техники и технологии; методах научного познания природы;
овладение умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, выдвигать гипотезы и строить модели, применять полученные знания по физике для объяснения разнообразных физических явлений и свойств веществ; практического использования физических знаний; оценивать достоверность естественнонаучной информации;
развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе приобретения знаний и умений по физике с использованием различных источников информации и современных информационных технологий;
воспитание убежденности в возможности познания законов природы; использования достижений физики на благо развития человеческой цивилизации; необходимости сотрудничества в процессе совместного выполнения задач, уважительного отношения к мнению оппонента при обсуждении проблем естественнонаучного содержания; готовности к морально-этической оценке использования научных достижений, чувства ответственности за защиту окружающей среды.

В результате изучения учебной дисциплины «Физика» студенты должны:

уметь:

применять полученные знания для решения физических задач.

Одно из труднейших звеньев учебного процесса – научить студентов решать задачи. Физическая задача – это ситуация, требующая от обучаемых мыслительных и практических действий на основе законов и методов физики, направленных на овладение знаниями по физике и на развитие мышления. Хотя способы решения традиционных задач хорошо известны (логический (математический), экспериментальный), но организация деятельности студентов по решению задач является одним из условий обеспечения глубоких и прочных знаний у них.

Цели практикума:

развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе решения физических задач и самостоятельного приобретения новых знаний;
совершенствование полученных в основном курсе знаний и умений;
формирование представителей о постановке, классификаций, приемах и методах решения физических задач;
применять знания по физике для объяснения явлений природы, свойств вещества, решения физических задач, самостоятельного приобретения и оценки новой информации физического содержания.

При решении задач особое внимание уделяется последовательности действий, анализу физического явления, проговариванию вслух решения, анализу полученного ответа.

Тема «Механика».

Кинематика.

Задачи по кинематике, разбираемые в курсе элементарной физики, включают в себя задачи о равнопеременном прямолинейном движении одной или нескольких точек и задачи о криволинейном движении точки на плоскости.

Общие правила решения задач по кинематике

Сделать схематический чертеж, на котором следует, прежде всего, изобразить систему отсчета и указать траекторию движения точки. Удачно выбранная система координат может значительно упростить решение и сделать кинематические уравнения предельно простыми. Начало координат удобно совмещать с положением движущейся точки в начальный рассматриваемый момент времени, а оси направлять так, чтобы приходилось делать как можно меньше разложений векторов.
Установить связь между величинами, отмеченными на чертеже. При этом следует иметь в виду, что в уравнения скорости и перемещения входят все кинематические характеристики равнопеременного прямолинейного движения (скорость, ускорение, время, перемещение).

Составляя полную систему кинематических уравнений, описывающих движение точки, нужно записать в виде вспомогательных уравнений все дополнительные условия задачи, после чего, проверив число неизвестных в полученной системе уравнений, можно приступать к ее решению относительно искомых величин. Если неизвестных величин в уравнениях оказалось больше, то это может означать, что в процессе их определения, «лишние неизвестные» сократятся.

Составляя уравнения, необходимо следить за тем, чтобы начало отсчета времени было одинаковым для всех тел, участвующих в движении.

Решая задачи на движение тел, брошенных вертикально вверх, нужно обратить особое внимание на следующее. Уравнения скорости и перемещения для тела, брошенного вертикально вверх, дают общую зависимость скорости V и высоты h от времени t для всего времени движения тела.
Они справедливы (со знаком минус) не только для замедленного подъема вверх, но и для дальнейшего равноускоренного падения тела, поскольку движение тела после мгновенной остановки в верхней точке траектории происходит с прежним ускорением.
Под высотой h при этом всегда подразумевают перемещение движущейся точки по вертикали, т.е. ее координату в данный момент времени — расстояние от начала отсчета движения до точки.

Движение тел, брошенных под углом к горизонту, можно рассматривать как результат наложения двух одновременных прямолинейных движений по осям ОХ и OУ, направленных вдоль поверхности Земли и по нормали к ней.
Учитывая это, решение всех задач такого типа удобно начинать с разложения вектора скорости и ускорения по указанным осям и затем составлять кинематические уравнения движения для каждого направления.
Необходимо при этом иметь в виду, что тело, брошенное под углом к горизонту, при отсутствии сопротивления воздуха и небольшой начальной скорости летит по параболе и время движения по оси ОХ равно времени движения по оси OY, поскольку оба эти движения происходят одновременно.

Время падения тела в исходную точку равно времени его подъема на максимальную высоту, а скорость падения равна начальной скорости бросания.

Решение задач о движении точки по окружности принципиально ничем не отличается от решения задач о прямолинейном движений. Особенность состоит лишь в том, что здесь наряду с общими формулами кинематики приходится учитывать связь между угловыми и линейными характеристиками движения.

Динамика.

Основная задача динамики материальной точки состоит в том, чтобы найти законы движения точки, зная приложенные к ней силы, или, наоборот, по известным законам движения определить силы, действующие на материальную точку.

Общие правила решения задач по динамике

Характерная особенность решения задач механики о движении материальной точки, требующих применения законов Ньютона, состоит в следующем:

Сделать схематический чертеж и указать на нем все кинематические характеристики движения, о которых говорится в задаче. При этом, если возможно, обязательно проставить вектор ускорения.
Изобразить все силы, действующие на данное тело (материальную точку), в текущий (произвольный) момент времени.
Выражение «на тело действует сила» всегда означает, что данное тело взаимодействует с другим телом, в результате чего приобретает ускорение. Следовательно, к данному телу всегда приложено столько сил, сколько имеется других тел, с которыми оно взаимодействует
Расставляя силы, приложенные к телу, необходимо все время руководствоваться третьим законом Ньютона, помня, что силы могут действовать на это тело только со стороны каких-то других тел: со стороны Земли это будет сила тяжести , со стороны нити — сила натяжения, со стороны поверхности — силы нормальной реакции опоры и трения .
Полезно также иметь в виду и то обстоятельство, что для тел, расположенных вблизи поверхности Земли, надо учитывать только силу тяжести и силы, возникающие в местах непосредственного соприкосновения тел.
Силы притяжения, действующие между отдельными телами, настолько малы по сравнению с силой земного притяжения, что во всех задачах, где нет специальных оговорок, ими пренебрегают.
Говоря о движении какого-либо тела, например поезда, самолета, автомобиля и т.д., то под этим подразумевают движение материальной точки.
Материальную точку нужно при этом изображать отдельно от связей, заменив их действие силами. Связями в механике называют тела (нити, опоры, подставки и т.д.), ограничивающие свободу движения рассматриваемого тела.
Расставив силы, приложенные к материальной точке, необходимо составить основное уравнение динамики:
.
Далее, пользуясь правилом параллелограмма, определяют величину равнодействующей, выразив ее через заданные силы, и подставляют выражение для модуля равнодействующей в исходное уравнение.
В большинстве случаев, и особенно когда дается три и более сил, выгоднее поступать иначе: движение частицы (на плоскости) описывать двумя скалярными уравнениями. Для этого нужно разложить все силы, приложенные к частице, по линии скорости (касательной к траектории движения — оси ОХ) и по направлению, ей перпендикулярному (нормали к траектории — оси 0Y), найти проекции F_x и F_yсоставляющих сил по этим осям и затем составить основное уравнение динамики точки в проекциях:
,
где а_x и а_y — ускорения точки по осям.
Положительное направление осей удобно выбирать так, чтобы оно совпадало с направлением ускорения частицы. При указанном выборе осей легко установить, какие из приложенных сил (или их составляющие) влияют на величину вектора скорости, какие — на направление.
Само собой разумеется, что, если все силы действуют по одной прямой или по двум взаимно перпендикулярным направлениям, раскладывать их не надо и можно сразу записывать уравнение динамики в проекциях.
В случае прямолинейного движения материальной точки одно из ускорений (а_x или а_y) обычно равно нулю.
При наличии трения силу трения, входящую в уравнение динамики, нужно сразу же представить через коэффициент трения и силу нормального давления, если известно, что тело скользит по поверхности или находится на грани скольжения.
Составив основное уравнение динамики и, если можно, упростив его (проведя возможные сокращения), необходимо еще раз прочитать задачу и определить число неизвестных в уравнении. Если число неизвестных оказывается больше числа уравнений динамики, то недостающие соотношения между величинами, фигурирующими в задаче, составляют на основании формул кинематики, законов сохранения импульса и энергии.
После того как получена полная система уравнений, можно приступать к ее решению относительно искомого неизвестного.
Выписав числовые значения заданных величин в единицах одной системы, принятой для расчета, и подставив их в окончательную формулу, прежде чем делать арифметический подсчет, нужно проверить правильность решения методом сокращения наименований. В задачах динамики, особенно там, где ответ получается в виде сложной формулы, этого правила в начальной стадии обучения желательно придерживаться всегда, поскольку в этих задачах делают много ошибок.
Задачи на динамику движения материальной точки по окружности с равномерным движением точки по окружности решают только на основании законов Ньютона и формул кинематики с тем же порядком действий, о котором говорилось в пп. 1-7, но только уравнение второго закона динамики здесь нужно записывать в форме:

или

Примеры решения типовых задач.

Пример 1.
Сложить две силы F ₁ = 3 Н и F₂ = 4 Н, векторы F₁ и F₂ составляют с горизонтом углы α₁ = 10° и α₂ = 40°, соответственно
F = F₁ + F₂ (рис. 4).

Решение.

Результатом сложения этих двух сил является сила, называемая равнодействующей. Вектор F направлен по диагонали параллелограмма, построенного на векторах F₁ и F₂, как сторонах, и по модулю равен ее длине.
Модуль вектора F находим по теореме косинусов

F = √{F₁² + F₂² + 2F₁F₂cos(α₂ − α₁)},

F = √{3² + 4² + 2 × 3 × 4 × cos(40° − 10°)} ≈ 6,8 H.

Если

(α₂ − α₁) = 90°, то F = √{F₁² + F₂²}.

Угол, который вектор F составляет с осью Ox, находим по формуле

α = arctg((F₁sinα₁ + F₂sinα₂)/(F₁cosα₁ + F₂cosα₂)),

α = arctg((3•0,17 + 4•0,64)/(3•0,98 + 4•0,77)) = arctg0,51, α ≈ 0,47 рад.

Пример2.
Определить импульс тела массой 2 кг, движущегося со скоростью 5 м/с. (рис. 10)

Решение.

Импульс тела p = mv; p = 2 кг•м/с = 10 кг•м/с и направлен в сторону скорости v.

Пример 3.
Найти работу постоянной силы F = 20 Н, если перемещение S = 7,5 м, а угол α между силой и перемещением α = 120°.

Решение.

Работа силы равна по определению скалярному произведению силы и перемещения

A = (F•S) = FScosα = 20 H × 7,5 м × cos120° = −150 × 1/2 = −75 Дж.

Пример 4.
Как направлены два вектора, модули которых одинаковы и равны a, если модуль их суммы равен: а) 0; б) 2а; в) а; г) a√{2}; д) a√{3}?

Решение.
а) Два вектора направлены вдоль одной прямой в противоположные стороны. Сумма этих векторов равна нулю.

б) Два вектора направлены вдоль одной прямой в одном направлении. Сумма этих векторов равна 2a.

в) Два вектора направлены под углом 120° друг к другу. Сумма векторов равна a. Результирующий вектор находим по теореме косинусов:

a² + a² + 2aacosα = a²,

cosα = −1/2 и α = 120°.

г) Два вектора направлены п од углом 90° друг к другу. Модуль суммы равен

a² + a² + 2aacosα = 2a²,

cosα = 0 и α = 90°.

д) Два вектора направлены под углом 60° друг к другу. Модуль суммы равен

a² + a² + 2aacosα = 3a²,

cosα = 1/2 и α = 60°.

Ответ: Угол α между векторами равен: а) 180°; б) 0; в) 120°; г) 90°; д) 60°.

Пример 5.

Две силы по 1,42 H каждая приложены к одной точке тела под углом 60° друг к другу. Под каким углом надо приложить к той же точке тела две силы по 1,75 H каждая, чтобы действие их уравновешивало действие первых двух сил?

Решение.
По условию задачи две силы по 1,75 Н уравновешивают две силы по 1,42 Н. Это возможно, если равны модули результирующих векторов пар сил. Результирующий вектор определим по теореме косинусов для параллелограмма. Для первой пары сил:

F₁² + F₁² + 2F₁F₁cosα = F²,

для второй пары сил, соответственно

F₂² + F₂² + 2F₂F₂cosβ = F².

Приравняв левые части уравнений

F₁² + F₁² + 2F₁F₁cosα = F₂² + F₂² + 2F₂F₂cosβ.

Найдем искомый угол β между векторами

cosβ = (F₁² + F₁² + 2F₁F₁cosα − F₂² − F₂²)/(2F₂F₂).

После вычислений,

cosβ = (2•1,422 + 2•1,422•cos60° − 2•1,752)/(2•1,752) = −0,0124,

β ≈ 90,7°.

Второй способ решения.
Рассмотрим проекцию векторов на ось координат ОХ (рис.).

Воспользовавшись соотношением между сторонами в прямоугольном треугольнике, получим

2F₁cos(α/2) = 2F₂cos(β/2),

откуда

cos(β/2) = (F₁/F₂)cos(α/2) = (1,42/1,75) × cos(60/2) и β ≈ 90,7°.

Пример 6.

Посыльный проходит 30 м на север, 25 м на восток, 12 м на юг, а затем в здании поднимается на лифте на высоту 36 м. Чему равны пройденный им путь L и перемещение S?

Решение.
Изобразим ситуацию, описанную в задаче на плоскости в произвольном масштабе (рис.).

Конец вектора OA имеет координаты 25 м на восток, 18 м на север и 36 вверх (25; 18; 36). Путь, пройденный человеком равен

L = 30 м + 25 м + 12 м +36 м = 103 м.

Модуль вектора перемещения найдем по формуле

S = √{(x − x_o)² + (y − y_o)² + (z − z_o)²},

где x_o = 0, y_o = 0, z_o = 0.

S = √{25² + 18² + 36²} = 47,4 (м).

Ответ: L = 103 м, S = 47,4 м.

Пример 7.

Со станции вышел поезд, идущий со скоростью 20 м/с. Через 10 мин по тому же направлению вышел экспресс, скорость которого 30 м/с. На каком расстоянии (в км) от станции экспресс нагонит товарный поезд?

Решение:
При первом прочтении условия пытаемся понять ситуацию, описанную в задаче. Несколько неудобно, что сначала двигался поезд, а уже спустя 10 минут – экспресс. Упростим задачу. За 10 мин = 600 с поезд проедет расстояние S = v_nt = 20 × 600 = 12000 (м). Теперь поезда в «одинаковых» условиях (рис. 1.1).

Составим уравнения движения для поезда и экспресса, приняв за начало отсчета станцию. Тогда

x_n = 12000 + 20t и x_э = 30t.

В момент встречи координаты поезда и экспресса совпадают:

12000 + 20t = 30t,

отсюда время до встречи t = 1200 с.
Подставляя найденное время в любое уравнение движения, находим:

30•12000 = 36000 м = 36 км.

1 замечание. Совсем необязательно было искать расстояние, на котором окажется поезд через 10 минут. Составим уравнения движения для поезда и экспресса, приняв за начала отсчета времени выход поезда:

x_n = 20t и x_э = 30(t – 600).

Решая эти уравнения, относительно времени, найдем t = 1800 c. В данном случае время получено от начала движения поезда. Расстояние до встречи будет таким же, после подстановки в уравнение движения или поезда или экспресса.
Если же в качестве отсчета времени выбрать начало движения экспресса, то уравнения координат примут вид:

x_э = 30t и x_n = 20(t + 600).

Решая эти уравнения, относительно времени, найдем t = 1200 c. Подставляя в уравнение движения, например, экспресса, получим все те же 36 км.

2 замечание. Время до встречи можно найти «проще». Перейдем в систему отсчета связанной, например, с поездом. Сделаем это так – остановим поезд, сообщив ему скорость 20 м/с в противоположную сторону. Поезд стоит на месте. Останавливая поезд мы сообщаем всем телам такую же скорость 20 м/с в том же направлении. Экспресс будет приближаться к поезду со скоростью 30 м/с – 20 м/с = 10 м/с, и проходит расстояние 12000 м за 1200 с.

3 замечание. Задачу можно решить графически.
Уравнения движения

x_n = 12000 + 20t и x_э = 30t.

представляют собой линейные зависимости координаты от времени. Достаточно двух точек для построения графиков зависимости координат от времени.

x_Э, м	t, с	x_П, м	t, с
0	0	12 000	0
36 000	1200	36 000	1200

На рисунке 1. 2

точка пересечения графиков соответствует времени встречи поезда и экспресса – по оси t и месту встречи – по оси x. Метод достаточно наглядный, но менее точный.
Вывод: на примере этой простой задачи мы рассмотрели несколько методов достижения поставленной цели.
1) Координатный метод. Выбираем начало отсчета, направление. Составляем уравнения движения тел, в момент встречи координаты совпадают. Приравняв координаты, получаем уравнение относительно времени, находим время до встречи и подставляем в любое уравнение движения.
2) Графический метод. По точкам строим графики зависимости координаты от времени. Точка пересечения прямых на графике позволяет определить время и место встречи.
3) Изменение системы отсчета. Позволяет гораздо проще определить время тел до встречи.

Пример 8.

Через блок перекинули нерастяжимую нить, к концам которой прикрепили два шарика. Ось блока поднимают вертикально вверх со скоростью 4 м/с, удерживая при этом на месте один из шариков. С какой скоростью движется другой шарик?

Решение 1.

Ось блока движется в вверх с постоянной скоростью v = 4 м/с, тем самым вытягивая нить с левой стороны и увлекая за собой груз с некоторой скоростью v₁, направленной также вверх, так как правый груз удерживается на месте (рис. 2.1).

При этом совершается работа по подъему блока равная A = F₁ × S, работа по подъему левого груза равна A = F₂ × L. Воспользуемся золотым правилом механики: блок не дает выигрыша в работе, тогда

F₁ × S = F₂ × L или F₁ × vt = F₂ × v₁t.

Свяжем силы, приложенные к грузу и к блоку следующим образом:

F₁R = F₂D.

Откуда следует, что F₁/F₂ = D/R = 2 (рис. 2.2),

следовательно, F₁/F₂ = v₁/v = 2.
Искомая скорость груза в два раза больше скорости движения блока и равна 8 м/с.

Решение 2.

Изменим систему отсчета, связав ее (например) с осью блока. В этой системе отсчета блок является неподвижным. Это сделаем следующим образом: зададим блоку скорость v в противоположную сторону его движения. Тогда все тела также получат скорость v в том же направлении. В результате изменения системы отсчета мы имеем: остановленный блок, движение правого груза вниз со скоростью v, движение левого груза со скоростью v₁ – v вверх (рис. 2.3).

Осталось сделать правильный вывод: так как нить нерастяжима, то грузы будут двигаться со скоростью, модуль которой равен v. Тогда для левого груза v₁ – v = v или v₁ = 2v = 8 м/с.

Замечание 1.

Выбор системы отсчета может, как упростить, так и усложнить решение задачи.
Замечание 2.

При изменении системы отсчета все тела получают как модуль скорости движущейся системы, так и направление (противоположное) вектора скорости.
Замечание 3.

При изменении системы отсчета, следует учесть, что Земля, также изменяет свое состояние.
Замечание 4.

Решая задачу, в которой происходит движение нескольких тел, задайте себе вопрос: а что если изменить систему отсчета?

Пример 9.

На гладкой горизонтальной поверхности на расстоянии 2l друг от друга неподвижно лежат два шарика, массой m каждый, связанные невесомой нерастяжимой нитью длиной 2l. Среднюю точку нити A начинают двигать с постоянной скоростью v в горизонтальном направлении, перпендикулярном нити. Какой путь пройдет точка A до момента столкновения шаров?

Решение.
Представить данную задачу не очень трудно. Условие достаточно понятно (см. рис. 2.4).

Для решения задачи перейдем в систему отсчета связанную с центром масс ( т. А). «Остановим», мысленно, точку A, сообщив ей скорость в противоположном направлении. Тогда шарики будут двигаться со скоростью центра масс v навстречу друг другу. Точку Aможно представить (условно) в виде гвоздя. Аналогия вполне уместна. Шарики будут двигаться по дугам окружности и ее четверть, длиной 2πl/4 = πl/2, пройдут за время

t = πl/(2v) (рис. 2.5).

Таким образом, мы определили время шариков до столкновения. Для определения пути пройденной точкой A до момента столкновения шаров вернемся обратно в первоначальную систему отсчета. Найдем расстояние, пройденное средней точкой за это время

S = vt = v × πl(2v) = πl/2

Пример 10.

Охотник стреляет дробью в птицу, летящую по прямой со скоростью v₁ = 15 м/с. Какое упреждение S нужно сделать, если в момент выстрела птица находилась на минимальном от охотника расстоянии, равном l = 30 м? Скорость дроби v₂ = 375 м/c.

Рассуждение.

Читая условие задачи, возникает вопрос − что понимает автор под упреждением? В таких случаях можно предложить следующее: рисовать задачу, внося на рисунок все, что известно в задаче и, возможно, вопрос задачи прояснится.
Мы последуем этому совету. Птица летит горизонтально со скоростью v₁ = 15 м/с (например) слева направо. Охотник находится в момент выстрела на минимальном расстоянии, а это будет перпендикуляр, проведенный от птицы к охотнику. Теперь осталось сообразить, как нужно стрелять охотнику, чтобы попасть в птицу (см. рис. 2.6).

Расстояние AB и будет упреждением, которое должен сделать охотник, чтобы попасть в летящую птицу.

Решение 1. Рассмотрим систему отсчета связанную с землей. Треугольник OAB прямоугольный. Тогда, по теореме Пифагора

OA² + AB² = OB² или l² + (v₁t)² = (v₂t)².

Решая последнее уравнение, относительно времени, получим

t = l/√(v₂² – v₁²).

Нахождение времени, является ключевым моментом решения задачи. Определим упреждение

S = AB = v₁t = v₁l/√(v₂² – v₁²) = 1,2 м.

Решение 2. Изменим систему отсчета, связав ее с птицей. В этой системе отсчета птица покоится в т. A. Для этого мы ей сообщим скорость v₁ направленную в противоположную сторону. Тогда дробь также получит в этом же направлении скорость v₁. Дробь полетит по направлению к птице со скоростью, вектор которой мы находим по правилу параллелограмма, а численное значение по теореме Пифагора (см. рис. 2.7).

v = √(v₂² – v₁²).

За время

t = l/v = l/√(v₂² – v₁²).

дробь прилетит в точку A. Время найдено, вернувшись в первоначальную систему отсчета, найдем упреждение S = 1,2 м.

Решение 3. Свяжем систему отсчета с дробью «остановив» ее и она ни куда не летит. Тогда птица получит скорость дроби в противоположном направлении. Воспользовавшись правилом параллелограмма, найдем направление относительной скорости птицы (на дробь) и по теореме Пифагора найдем ее значение (см. рис. 2.8).

v = √(v₂² – v₁²).

За время

t = l/v = l/√(v₂² – v₁²).

птица прилетит в точку O (условие задачи выполнено). Время найдено, вернувшись в первоначальную систему отсчета, найдем упреждение S = 1,2 м.

Замечание 1.

Выбор системы отсчета позволяет значительно упростить нахождение времени полета птицы-дроби до встречи.
Замечание 2.

Если внимательно прочитать условие задачи «упреждение S», в физике приняты условные обозначения S – расстояние, но не угол и не время точно.
Замечание 3.

Для отработки устойчивых навыков иногда полезнее решать задачу разнообразными методами, в различных системах отсчета.

Пример 11.

С какой скоростью должны вылететь мина из миномета в момент старта ракеты, вылетающей вертикально вверх с ускорением 3g без начальной скорости, чтобы поразить эту ракету? Расстояние от миномета до места старта ракеты 250 м, мина вылетает под углом 45° к горизонту.

Решение.

Ось XOY направим так, как показано на рисунке.

Мина поразит ракету в точке A. По горизонтали она пролетит расстояние равное

S = v_xt = v_ocosα•t, (1)

где t −− время полета мины.
По вертикали мина пролетит расстояние равное высоте подъема ракеты (должна попасть в ракету).

H = v_yt − gt²/2 = v_osinα•t − gt²/2. (2)

Высота подъема ракеты до точки A

H = 3gt²/2. (3)

Приравняем (2) и (3)

v_osinα•t − gt²/2 = 3gt²/2.

Сократив на время, имеем уравнение

v_osinα − gt/2 = 3gt/2. (4)

Из уравнения (4) выразим время полета мины (ракеты)

t = v_osinα/(2g). (5)

Теперь подставим в уравнение (1)

S = v_xt = v_ocosα•v_osinα/(2g).

Откуда выражаем искомую скорость мины

v_o = [2gS/(cosα•sinα)]^1/2 = 2[gS/(sin2α)]^1/2.

Вычислим скорость мины

v_o = 2[10•250/sin(2•45°)]^1/2 = 100 м/с.

Вывод: для ответа на вопрос задачи мы решали три уравнения:

S = v_ocosα•t, H = v_osinα•t − gt²/2, H = 3gt²/2.

В которых три неизвестных: высота, на которой произошло попадание, время попадания мины в ракету и начальная скорость мины (искомая). Три уравнения с тремя неизвестными дают решение.

Решение 2.

Изменим систему отсчета. Предлагаю «выключить гравитационное поле Земли».
Земля действует на оба тела, отключив ее мы получим ситуацию равномерного движения мины и равноускоренного движения ракеты с ускорением 4g = 3g + g. Правда и Земля будет двигаться вверх с ускорением g, но она нас не интересует.
Итак, мина летит по прямой и пролетает расстояние равное L = S(2)^1/2, так как мы имеем равнобедренный прямоугольный треугольник (смотри на рисунке).

Ракета до точки попадания мины пролетает расстояние

S = 4gt²/2 = 2gt².

Откуда время t = [S/(2g)]^1/2.
Теперь определим скорость мины

v_o = L/t = S√2/√{S/(2g)} = 2√(gS).

Подставим численные значения

v_o = 2√(10•250) = 100 м/с.

Изменив систему отсчета, мы гораздо проще определили время полета мины и ракеты до попадания.

Пример 12.

С высоты 1,5 м на наклонную плоскость вертикально падает шарик и абсолютно упруго отражается от нее. На каком расстоянии от места падения он снова ударится о туже плоскость? Угол наклона плоскости к горизонту 30°.

Решение 1.

Выберем оси координат, так как показано на рисунке.

По вертикали, до точки удара о плоскость, тело пролетит расстояние H, уравнение координаты вдоль оси OY имеет вид

0 = H + v_osinα•t − gt²/2. (1)

Дальность полета вдоль оси OX равна

S = v_ocosα•t. (2)

Выразим из уравнения (2) время полета и подставим в (1) уравнение

0 = H + Stgα − (g/2)S²/(v_ocosα) ². (3)

Из соотношения в прямоугольном треугольнике свяжем высоту и дальность полета по горизонтали с дальностью полета вдоль плоскости

H = Lsinα, S = Lcosα.

Подставим в уравнение (3)

0 = Lsinα + Lcosαtgα − (g/2)(Lcosα)²/(vocosα)²,

или

0 = 2sinα − gL/(2v_o²),

Выразим дальность полета вдоль наклонной плоскости

L = 4v_o²sinα/g.

Так как скорость тела перед падением на плоскость равна v_o² = 2gh (свободное падение), то

L = 8hsinα,

После подстановки L = 8•1,5•sin30 = 6 м.

Решение 2.

Решим задачу в системе координат, так как показано на рисунке, развернув ее на 30° по отношению к первоначальной по часовой стрелке.

В новой системе координат, тело брошено под углом к горизонту 90° − &alpha = 60°. Обратим внимание на то, что в новой системе координат тело движется равноускоренно вдоль оси OX с ускорением g_x = gsinα и дальность полета равна

L = v_ocos(90° − α)•t + gsinαt²/2, (1)

где t – время полета, которое найдем из уравнения скорости вдоль оси OY. Учтем, что тело движется с ускорением g_y = −gcosα в проекции на ось OY

v_y = v_osin(90° − α) ? gcosαt.

В верхней точке траектории v_y = 0, тогда

v_osin(90° − α) − gcosαt₁ = 0 и t₁ = v_o/g,

а время полета t = 2t₁ = 2v_o/g.
Подставим время полета в уравнение (1)

L = v_osinα•2v_o/g + gsinα (2v_o/g)²/2 = 4v_osinα/g.

C учетом того, что скорость тела перед падением на плоскость равна v_o² = 2gh получим дальность полета

L = 8hsinα,

Мы получили тот же результат, но, может быть чуть с более сложной математикой.

Решение 3.
«Выключим Землю», тогда тело будет двигаться прямолинейно и равномерно со скоростью v_o, а горка придет в движение с ускорением g и придет в точку A одновременно с телом.

Проанализировав углы треугольника OAB видим, что все они равны 60°. Тогда OA = AB = OB = L.
Расстояние OA = v_o•t, а AB = gt²/2. Приравняв правые части v_o•t = gt²/2, найдем время полета тела t = 2v_o/g.
Тогда дальность полета

L = OA = 2v_o•v_o/g = 2v_o²/g.

C учетом того, что скорость тела перед падением на плоскость равна v_o² = 2gh получим дальность полета L = 4h = 4•1,5 = 6 м.

Замечание:

Третьим способом время полета определяется гораздо проще.
Если решать задачу в общем виде, то формула дальности полета будет такой же L = 8hsinα.

Пример 13. Стоящий на коньках человек массой 60 кг ловит мяч массой 500 грамм, летящий горизонтально со скоростью 72 км/ч, определите расстояние на которое откатится при этом человек, если коэффициент трения 0,05.

Решение:

Пример 14.

Тела массами m₁=3,0 кг и m2=2,0 кг, связанные нитью, находятся на горке, как это указано на рисунке. Найтинатяжение нити, если горка помещена в лифт, движущийся вертикально вверх с ускорением а₀=2,0 м/с с. Коэффициент трения равен µ=0,40, угол наклона горы равен α=30˚.

Два тела массами m₁и m₂ расположены так, как это указано на рисунке. Найдем ускорение, с которым движутся тела, если предположить, что тела движутся вправо, а коэффициент трения о поверхность известен и равен µ . Наклонная плоскость составляет угол α с горизонтом. Как обычно укажем силы, действующие на каждое из тел, и напишем для каждого из них второй закон Ньютона. Тогда для первого и второго тела

N+T+m1g+Fтр=m₁(a+a₀),: m₂g+T=m ₂(a+a₀)

(здесь мы воспользовались фактом, что натяжение вдоль всей нити одинаково и равно Т)

Для описания движения тела на наклонной плоскости выберем систему координат, в которой ось x направлена вдоль наклонной плоскости по направлению движения, а ось у к ней перпендикулярна. Спроектируем на них уравнение движения:

T-m₁g₀ sin α -Fтр=m₁a, N – m₁g₀ cos α =0,

причем учитывая тот факт, что ускорение лифта нам известно и направлено вертикально как и сила тяжести удобно ввести величину g₀

=g+a₀. Для второго тела возьмем систему отсчета ось х которой направлена вертикально вниз ( второй оси нам не понадобиться т.к. 3 это тело не касается поверхности и реакции опоры находить не нужно). Проекция второго закона Ньютона на эту ось имеет вид:

m₂g₀-T=m₂a.

Далее используем связь между силой трения и реакцией опоры, которую найдем из уравнения по у

Fтр= µ m₁g₀cos α .

Подставляя выражение для силы трения в уравнение по х для первого тела и затем складывая оба уравнения по х, получим:

T-F-m₁g₀sin α – µ m₁g₀ cos α +m₂g₀ -T=m₁a+m₂a.

Отсюда следует выражение для ускорения

а=(m₂g₀ -m₁g₀ sin α – µ m₁g₀cos α )/(m₁+m₂).

Для гладкой поверхности в этом случае

а=(m₂g₀ -m₁g₀ sin α )/(m₁+m₂).

Подставляя численные значения масс и ускорения свободного падения, убедимся, что ускорение меньше нуля. Если бы трение отсутствовало, то ускорение было бы положительно. Но наличие трения не может изменить направление движения, а значит ускорение в нашем случае равно нулю. Отсюда найдем

T=m₂(g+a₀)=24 H.

Ответ: 24 Н.

Ivanovo State University of Chemistry and Technology

Учебные пособия, изданные в ИГХТУ

Учебные пособия доступны для чтения и скачивания ]]>здесь]]>

Методические пособия

Методические указания по теме “Механика, колебания и волны, молекулярная физика”

Методические указания по теме “Электричество и магнетизм”

Методические указания по теме “Оптика”

Физика

Основная литература

Волькенштейн, В. С. Сборник задач по общему курсу физики : учеб. пособие для втузов .- Изд. 11-е, перераб. .- М.: Наука, 1985 .- 384 с.

Калашников, Н. П. Физика. Интернет-тестирование базовых знаний : учеб. пособие для вузов к Федер. интернет-тестированию по физике .- Изд. 2-е, стер. .- СПб. [и др.]: Лань, 2010 .- 150 с.

Кудин, Л. С. Курс общей физики в вопросах и задачах : учеб. пособие для вузов по техн. направлениям подготовки и специальностям .- Изд. 2-е, испр. и доп. .- СПб. [и др.]: Лань, 2013 .- 320 с.

Кудин, Л. С. Курс общей физики в вопросах и задачах / М-во образования и науки Рос. Федерации, Федер. агентство по образованию, ГОУ ВПО Иван. гос. хим.- технол. ун-т .- Иваново: ИГХТУ, 2007 .- 183 с.

Лабораторные работы по механике и молекулярной физике / ред. А. М. Александровская, Л. Н. Журавлева .- Иваново: ИХТИ, 1992 .- 141 с.

Лабораторные работы по оптике, атомной и ядерной физике / Иван. гос. хим.-технол. ин-т .- Иваново: ИХТИ, 1986 .- 199 с.

Савельев, И. В. Курс общей физики. В 3 т. Т. 1. Механика. Молекулярная физика : учеб. пособие для втузов .- 3-е изд., испр. .- М.: Наука, 1987 .- 432 с.

Савельев, И. В. Курс общей физики. В 3 т. Т. 1. Механика. Молекулярная физика : учеб. пособие для втузов .- Изд. 3-е, испр. .- М.: Наука, 1986 .- 432 с.

Савельев, И. В. Курс общей физики. В 3 т. Т. 3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц : учеб. пособие для втузов .- Изд. 3-е, испр. .- М.: Наука, 1987 .- 317 с.

Савельев, И. В. Курс общей физики. В 5 кн. Кн. 1. Механика .- М.: Астрель [и др.], 2002 .- 336 с.

Савельев, И. В. Курс общей физики. В 5 кн. Кн. 1. Механика : [учеб. пособие для втузов] .- М.: Астрель [и др.], 2008 .- 336 с.

Савельев, И. В. Сборник вопросов и задач по общей физике : учеб. пособие для втузов .- 2-е изд., перераб. .- М.: Наука, 1988 .- 288 с.

Трофимова, Т. И. Курс физики : учеб. пособие для инженерно-техн. специальностей вузов .- 16-е изд., стер. .- М.: Академия, 2008 .- 558 с.

Электростатика. Постоянный ток. Электромагнетизм : сб. лабораторных работ по физике / ИГХТА .- Иваново: 1997 .- 95 с.

Дополнительная литература

Геометрическая оптика. Взаимодействие света с веществом : метод. указания по физике для студентов / Федер. агентство по образованию РФ, ГОУ ВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т .- Иваново: ИГХТУ, 2005 .- 52 с.

Зисман, Г. А. Курс общей физики. [В 3 т.] : учеб. пособие для втузов .- 5-е изд. .- М.: Наука, 1974 .- 352 с.

Зисман, Г. А. Курс общей физики. [В 3 т.] : учеб. пособие для втузов .- Изд. 6-е, перераб. .- М.: Наука, 1974 .- 336 с.

Квантовая оптика : метод. указания / Федер. агентство по образованию РФ, ГОУ ВПО Иван. гос. хим.- технол. ун-т .- Иваново: ИГХТУ, 2005 .- 60 с.

Кудин, Л. С. Курс общей физики в вопросах и ответах. Магнетизм : учеб. пособие / Федер. агентство по образованию Рос. Федерации, Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования, Иван. гос. хим.-технол. ун-т .- Иваново: [ИГХТУ], 2005 .- 127 с.

Кудин, Л. С. Физика : сб. тестов : Механика. Гармонические колебания. Молекулярная физика. Термодинамика. Электростатика. Постоянный ток : учеб. пособие для подготовки к тестированию / Федер. агентство по образованию Рос. Федерации, ГОУ ВПО Иван. гос. хим.-технол. ун-т .- Иваново: [ИГХТУ], 2005 .- 59 с.

Обработка и представление результатов измерений : метод. указания к лабораторному практикуму / Иван. гос. хим.-технол. ун-т .- Иваново: ИГХТУ, 2005 .- 35 с.

Постоянный ток : качественные вопросы и задачи / Иван. гос. хим.- технол. ун-т .- Иваново: ИГХТУ, 2000 .- 23 с.

Твердова, Н. В. Краткий курс физики: теория и задачи : учеб. пособие / М-во образования и науки Рос. Федерации, Иван. гос. хим.-технол. ун-т .- Иваново: ИГХТУ, 2014 .- 191 с.

Физика. Волновая оптика. Вопросы и задачи : метод. указания для самостоятельной работы студентов / Иван. гос. хим.-технол. ун-т .- Иваново: ИГХТУ, 2001 .- 32 с.

Чертов, А. Г. Задачник по физике : учеб. пособие для втузов .- Изд. 5-е, перераб. и доп. .- М.: Высш. шк., 1988 .- 527 с.

Элементы квантовой механики. Атомные спектры : метод. указания для студентов / Иван. гос. хим.-технол. ун-т .- Иваново: ИГХТУ, 2002 .- 60 с.

Электротехника и электроника

основная литература

1. Немцов М. В., Касаткин А. С. Курс электротехники. М.; Высшая школа, 2005.

2. Жаворонков М. А. Электротехника и электроника. М.; Академия, 2005.

дополнительная литература

1. Котов В. Л., Разумов В. А., Фролов А. Н., Донцов М. Г. Электротехника и электроника. Сборник лабораторных работ, Иваново 2011.

2. Котов В. Л., Бурков В. М., Фролов А. Н., Донцов М. Г., Шмуклер М. В. Электротехника и электроника. Сборник задач по электротехнике, Иваново 2007.

3. Методические указания по выполнению домашних расчетных заданий по электротехнике, составители В. Л.Котов, М. Г.Донцов, В. М.Бурков, Иваново 2010.

Квантовая механика и статистическая физика

Барановский, В. И. Квантовая механика и квантовая химия : учеб. пособие для вузов по хим. специальностям .- М.: Академия, 2008 .- 384 с.

Васильев, А. М. Введение в статистическую физику : учеб. пособие для втузов .- М.: Высш. шк., 1980 .- 272 с.

Суханов, А. Д. Лекции по квантовой физике : учеб. пособие для инженерно-техн. специальностей вузов .- М.: Высш. шк., 1991 .- 383 с.

Цирельсон, В. Г. Квантовая химия. Молекулы, молекулярные системы и твердые тела : учеб. пособие для вузов по хим.-технол. направлениям и специальностям .- М.: БИНОМ. Лаборатор. знаний, 2010 .- 495 с.

Концепции современного естествознания

Основная литература

Борн, М. Эйнштейновская теория относительности / пер. с англ. Н. В. Мицкевича .- перераб. изд., подгот. в сотрудничестве с Г. Лейбфридом и В. Бимом .- М.: Мир, 1964 .- 452 с.

Данилова, В. С. Основные концепции современного естествознания : учеб. пособие для вузов .- М.: Аспект Пресс, 2000 .- 255 с.

Концепции современного естествознания : учеб. для бакалавров / под ред. В. Н. Лавриненко .- 5-е изд., перераб. и доп. .- М.: Юрайт, 2015 .- 463 с.

Лозовский, В. Н. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для вузов .- Изд. 2-е, испр. .- М.: Лань, 2006 .- 224 с.

Садохин, А. П. Концепции современного естествознания : учеб. пособие .- 2-е изд., испр. .- М.: ОМЕГА-Л, 2007 .- 240 с.

Суханов, А. Д. Концепции современного естествознания : учеб. / под ред. А. Ф. Хохлова .- М.: Дрофа, 2004 .- 256 с.

Суханов, А. Д. Концепции современного естествознания : учебник для вузов по гуманитарным напр. подготовки и специальностям / под ред. А. Ф. Хохлова .- М.: Дрофа, 2006 .- 256 с.

Философия естествознания .- М.: Политиздат, 1966 .- 413с.

Дополнительная литература

Денисов, А. А. Мифы теории относительности / Литов. науч.-исслед. ин-т науч.-техн. информации и технико-экон. исслед. .- Вильнюс: [ЛитНИИНТИ], 1989 .- 52 с.

Карпенков, С. Х. Концепции современного естествознания : учеб. для вузов .- 11-е изд., перераб. и доп. .- М.: КноРус, 2009 .- 671 с.

Романов, В. П. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для студ. вузов, обуч-ся по напр. подготовки “Менеджмент” и специальностям “Менеджмент организации”, “Маркетинг”, “Госуд. и муниципальное упр-ие”, “Прикладная матем. в экономике”, “Комплексная защита объектов информатизации”, “Юриспруденция”, “Перевод и переводоведение”, “Управление качеством” .- 3-е изд., испр. и доп. .- М.: Вузовский учебник, 2008 .- 281 с.

Рузавин, Г. И. Концепции современного естествознания : учеб. пособие для студ. вузов, обуч-ся по напр. подготовки и спец. “Социальная работа” .- М.: ГАРДАРИКИ, 2007 .- 303 с.

Стрельник, О. Н. Концепции современного естествознания : конспект лекций .- М.: Юрайт [и др.], 2010 .- 224 с.

Строение вещества

Основная литература

Карапетьянц, М. Х. Строение вещества : учеб. пособие для хим. и хим.-технол. спец. вузов .- Изд. 2-е перераб. и доп. .- М.: Высш. шк., 1970 .- 310 с.

Карапетьянц, М. Х. Строение вещества : учеб. пособие для хим. и хим.-технол. специальностей вузов .- Изд. 3-е, перераб. и доп. .- М.: Высш. шк., 1978 .- 304 с.

Краснов, К. С. Молекулы и химическая связь : учеб. для вузов .- Изд. 3-е, перераб. и доп. .- Иваново: 1999 .- 248 с.

Краснов, К. С. Молекулы и химическая связь : учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов .- М.: Высш. шк., 1977 .- 280 с.

Краснов, К. С. Строение вещества и химическая связь : лекции из курса физической химии (лекции 1-3) / МВ и ССО РСФСР, Ивановский химико-технологический ин-т .- Иваново: ИХТИ, 1970 .- 79 с.

Краснов, К. С. Строение вещества и химическая связь : лекции из курса физической химии (лекции 4-6) / М-во высш. и среднего спец. образования РСФСР, Иван. гос. хим.-технол. ин-т .- Иваново: ИХТИ, 1973 .- 180 с.

Маррел, Дж. Химическая связь / пер. с англ. С. В. Христенко .- М.: Мир, 1980 .- 384 с.

Дополнительная литература

Белова, Н. В. Симметрия молекул. Операции и элементы симметрии. Точечные группы : учеб. пособие / М-во образования и науки Рос. Федерации, Иван. гос. хим.-технол. ун-т .- Иваново: ИГХТУ, 2013 .- 48 с.

Бибик, Е. Е. Новый справочник химика и технолога / ред. А. В. Москвин .- СПб.: НПО “Профессионал”, 2006 .- 1463 с.

Грибов, Л. А. Электронно-колебательные спектры многоатомных молекул. Теория и методы расчета : [монография] / Рос. акад. наук, Ин-т геохимии и аналит. химии им. В. И. Вернадского .- М.: Наука, 1997 .- 475 с.

Лифшиц, В. Г. Спектры ХПЭЭ поверхностных фаз на кремнии : [монография] / Рос. акад. наук, Дальневосточ. отд-ние, Ин-т автоматики и процессов упр. .- Владивосток: Дальнаука, 2004 .- 314 с.

Минкин, В. И. Теория строения молекул : учеб. пособие для вузов .- Изд 2-е, перераб. и доп. .- Ростов н/Д: Феникс, 1997 .- 558 с.

Молекулярные взаимодействия / ред. Г. Ратайчак и У. Орвилл-Томас .- М.: Мир, 1984 .- 600 с.

Татевский, В. М. Строение и физико-химические свойства молекул и веществ .- М.: Изд-во МГУ, 1993 .- 463 с.

Эткинс, П. Молекулы : пер. с англ. А. А. Кирюшкина .- М.: Мир, 1991 .- 215 с.

Квантовая механика и квантовая химия

Основная литература

Грибов, Л. А. Квантовая химия : учеб. для хим. и биолог. специальностей вузов .- М.: Гардарики, 1999 .- 389 с.

Краснов, К. С. Молекулы и химическая связь : учеб. для вузов .- Изд. 3-е, перераб. и доп. .- Иваново: 1999 .- 248 с.

Степанов, Н. Ф. Квантовая механика и квантовая химия : учеб. для студентов хим. фак. ун-тов .- М.: Мир ; Изд-во Моск.ун-та, 2001 .- 519 с.

Фларри, Р. Квантовая химия. Введение / пер. с англ. Э. Д. Германа, Е. Л. Розенберга .- М.: Мир, 1985 .- 472 с.

Дополнительная литература

Ермаков, А. И. Квантовая механика и квантовая химия : учеб. пособие для вузов по специальности ВПО 020101.65 “Химия” .- М.: Юрайт, 2010 .- 556 с.

Заградник, Р. Основы квантовой химии / пер. с чеш. Е. Л. Розенберга .- М.: Мир, 1979 .- 504 с.

Краснов, К. С. Молекулы и химическая связь : учеб. пособие для хим.-технол. спец. вузов .- Изд. 2-е, перераб. и доп. .- М.: Высш. шк., 1984 .- 296 с.

Мелешина, А. М. Курс квантовой механики для химиков : учеб. пособие для хим. специальностей ун-тов .- 2-е изд., перераб. и доп. .- М.: Высш. шк., 1980 .- 216 с.

Симкин, Б. Я. Задачи по теории строения молекул : учеб. пособие для вузов .- Ростов н/Д.: Феникс, 1997 .- 272 с.

Соломоник, В. Г. Квантово-химические расчеты строения и колебательно-вращательных спектров двухатомных молекул : учеб.-метод. пособие / Федер. агентство по образованию, ГОУВПО “Иван. гос. хим.-технол. ун-т” .- Иваново: ИГХТУ, 2008 .- 80 с.

Цюлике, Л. Квантовая химия / под ред. М. В. Базилевского .- М.: Мир, 1976 .- 512 с.

Эткинс, П. Кванты : справочник концепций / пер. с англ. Е. Л. Ядровского .- М.: Мир, 1977 .- 496 с.

Строение молекул

Основная литература

Краснов, К. С. Молекулы и химическая связь : учеб. для вузов .- Изд. 3-е, перераб. и доп. .- Иваново: 1999 .- 248 с.

Симкин, Б. Я. Задачи по теории строения молекул : учеб. пособие для вузов .- Ростов н/Д.: Феникс, 1997 .- 272 с.

Татевский, В. М. Строение и физико-химические свойства молекул и веществ .- М.: Изд-во МГУ, 1993 .- 463 с.

Татевский, В. М. Строение молекул .- М.: Химия, 1977 .- 512 с.

Дополнительная литература

Банкер, Ф. Симметрия молекул и спектроскопия / пер. с англ. Ю.Н. Панченко [и др.] .- 2-е перераб. изд. .- М.: Мир, 2004 .- 763 с.

Бейдер, Р. Атомы в молекулах : Квантовая теория / пер. с англ. Е. С. Апостоловой [и др.] .- М.: Мир, 2001 .- 532 с.

Вилков, Л. В. Физические методы исследования в химии. Резонансные и электрооптические методы : учеб. для хим. специальностей вузов .- М.: Высш. шк., 1989 .- 288 с.

Вилков, Л. В. Физические методы исследования в химии. Структурные методы и оптическая спектроскопия : учебник для хим. специальностей вузов .- М.: Высш. шк., 1987 .- 367 с.

Голубков, Г. В. Ридберговские состояния атомов и молекул и элементарные процессы с их участием : [монография] .- М.: Эдиториал УРСС, 2001 .- 302 с.

Краснов, К. С. Молекулярные постоянные неорганических соединений : справ. / под ред. К. С. Краснова .- Л.: Химия, 1968 .- 253 с.

Татевский, В. М. Задачник к курсу “Строение молекул” .- М.: Изд-во Москов. ун-та, 1984 .- 134 с.

Татевский, В. М. Классическая теория строения молекул и квантовая механика .- М.: Химия, 1973 .- 516 с.

Татевский, В. М. Теория физико-химических свойств молекул и веществ .- М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987 .- 239 с.

Флайгер, У. Строение и динамика молекул. В 2 т. Т. 1 / пер. с англ. под ред. М. А. Ельяшевича .- М.: Мир, 1982 .- 408 с.

Хьюбер, К-П. Константы двухатомных молекул. В 2 ч. / пер. с англ. А. Ю. Волкова .- М.: Мир, 1984 .- 368 с.

Эткинс, П. Молекулы : пер. с англ. А. А. Кирюшкина .- М.: Мир, 1991 .- 215 с.

Химия парообразного состояния неорганических веществ

Казенас, Е. К. Термодинамика испарения двойных оксидов : Рос. акад. наук ; Ин-т металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова .- М.: Наука, 2004 .- 551 с.

Казенас, Е. К. Термодинамика испарения оксидов : [монография] / Рос. акад. наук, Ин-т металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова .- М.: Изд-во “ЛКИ”, 2007 .- 475 с.

Карапетьянц, М. Х. Методы сравнительного расчета физико-химических свойств / АН СССР .- М.: Наука, 1965 .- 403 с.

Семенов, Г. А. Применение масс-спектрометрии в неорганической химии .- Л.: Химия, 1976 .- 152 с.

Суворов, А. В. Термодинамическая химия парообразного состояния. Тензиметрические исследования гетерогенных равновесий .- Л.: Химия, 1970 .- 208 с.

Физическая химия. В 2 кн. : учебник для вузов / под ред. К. С. Краснова .- Изд. 2-е, перераб. и доп. .- М.: Высш. шк., 1995 .- 512 с.

Дифракционные методы исследования структуры молекул

Основная литература

Ищенко, А. А. Дифракция электронов: структура и динамика свободных молекул и конденсированного состояния вещества : [монография] .- М.: Физматлит, 2012 .- 615 с.

Теоретические основы газовой электронографии .- М.: Изд-во МГУ, 1974 .- 227 с.

Холанд, А. Молекулы и модели. Молекулярная структура соединений элементов главных групп : [монография] / пер. с англ. Г. В. Гиричева, Н. И. Гиричевой .- М.: УРСС, 2011 .- 382 с.

Дополнительная литература

Боуэн, Д. К. Высокоразрешающая рентгеновская дифрактометрия и топография : [монография] / отв. ред. И. Л. Шульпина .- СПб.: Наука, 2002 .- 274 с.

Краснов, К. С. Молекулярные постоянные неорганических соединений : справочник / под ред. К. С. Краснова .- Л.: Химия, 1979 .- 446 с.

Сивин, С. Колебания молекул и среднеквадратичные амплитуды / пер. с англ. М. Р. Алиева .- М.: Мир, 1971 .- 488 с.

Реферат на тему: Механика

У вас нет времени на реферат или вам не удаётся написать реферат? Напишите мне в whatsapp — согласуем сроки и я вам помогу!

В статье «Как научиться правильно писать реферат», я написала о правилах и советах написания лучших рефератов, прочитайте пожалуйста.

Собрала для вас похожие темы рефератов, посмотрите, почитайте:

Реферат на тему: Скульптура
Реферат на тему: Рыбы
Реферат на тему: Президент РФ
Реферат на тему: ВБИ

Введение

Механика — это отрасль физики, наука, изучающая движение материальных тел и взаимодействие между ними; в этом случае движение в механике описывается как временное изменение взаимного положения тел или их частей в пространстве.

Тематическая механика и ее разделы

Что касается предмета механики, то уместно сослаться на слова авторитетного ученого-механика Х.М. Тарга во введении к 4-му изданию его широко известного учебника теоретической механики: «Наука, посвященная решению любой проблемы, связанной с изучением движения или равновесия того или иного материального тела, а значит, и взаимодействий между телами, называется механикой в широком смысле этого слова. Теоретическая механика сама по себе является частью механики, в которой изучаются общие законы движения и взаимодействия материальных тел, т.е. те законы, которые применимы, например, как к движению Земли вокруг Солнца, так и к полету ракеты или артиллерийского снаряда и т.д. Другая часть механики состоит из различных общих и специальных технических дисциплин, посвященных проектированию и расчету всех видов конкретных конструкций, двигателей, механизмов и машин или их частей (частей).

Приведенное выше утверждение упускает из виду тот факт, что изучение общих законов движения и взаимодействия материальных тел также касается механики твердых сред (или механики твердых сред) — большая часть механики посвящена движению газообразных, жидких и твердых деформированных тел. В этом контексте академик Л.И. Седов отметил: «В теоретической механике изучаются движения материальной точки, дискретные системы материальных точек и абсолютно твердых тел. В механике твердой среды учитываются движения таких материальных тел, которые непрерывно и прочно заполняют пространство и расстояния между точками меняются во время движения».

Таким образом, предметная механика делится на:

теоретическая механика;
механика твёрдых сред;

Специальные механические дисциплины: теория механизмов и машин, сопротивление материалов, гидравлика, механика грунтов и др.

Теоретическая механика (в употреблении — теорема) — наука об общих законах механического движения и взаимодействия материальных тел.

Механика твёрдых сред — раздел механики, физики твёрдых сред и физики конденсированного состояния, посвящённый движению газообразных, жидких и деформирующихся твёрдых тел и силовым взаимодействиям в таких телах.

Другая важная особенность, используемая при разделении механики на отдельные секции, основана на тех представлениях о свойствах пространства, времени и материи, которые лежат в основе той или иной конкретной механической теории.

Данному атрибуту в границах механики присваиваются такие участки:

классическая механика;
релятивистская механика;
Квантовая механика.

Классическая механика — это вид механики (отрасль физики, изучающая законы изменения положения тел в пространстве с течением времени и причины этого), основанный на законах Ньютона и принципе относительности Галилея. Вот почему его часто называют «Ньютоновской механикой».

Релятивистская механика — это отрасль физики, рассматривающая законы механики (законы движения тел и частиц) со скоростями, сравнимыми со скоростью света. На скоростях гораздо меньше скорость света переходит в классическую (ньютоновскую) механику.

Квантовая механика — это отрасль теоретической физики, описывающая физические явления, в которых эффект сравним по величине с константой Планка.

Механическая система

Механика занимается исследованием так называемых механических систем.

У механической системы есть определенное число k! Его состояние описывается с помощью обобщенных координат q_1,\points q_k,! и соответствующих обобщенных импульсов p_1,\points p_k,! Задача механики — исследовать свойства механических систем и особенно узнать их временную эволюцию.

Как один из классов физических систем, механические системы делятся на изолированные (замкнутые), замкнутые и открытые по способу взаимодействия с окружающей средой и по принципу изменения свойств с течением времени — на статические и динамические.

Основные механические системы:

точка массы
негосударственная система
гармонический генератор
Маятник математики
физический маятник
Крутильный маятник
Твердое государство
деформируемое тело
полностью эластичное тело
твёрдой окружающей среды.

Нетехническая система — это механическая система, которая, помимо геометрических и кинематических связей, имеет наложения, которые не могут быть сведены к геометрическим (их называют неголономическими).

Гармонический осциллятор (в классической механике) — это система, которая при смещении из положения равновесия испытывает восстанавливающую силу F, пропорциональную смещению x (по закону Крюка).

Твердая среда — это механическая система, обладающая бесконечным числом внутренних степеней свободы.

Критические механические дисциплины

Кинематика (по-гречески: κινειν — двигаться) в физике — это отрасль механики, которая занимается математическим описанием (с помощью геометрии, алгебры, математического анализа…) идеализированных движений тела (материальная точка, абсолютно твердое тело, идеальная жидкость) без учета причин движения (масса, силы и т.д.). Оригинальные концепции кинематики — это пространство и время.

Статика (от греч.: στατός, «неподвижная») — это отрасль механики, в которой равновесные условия механических систем исследуются под воздействием приложенных сил и моментов.

Dynamics (Greek δύναμις — force) — раздел механики, исследующий причины механических движений. Динамика работает с такими терминами, как масса, сила, импульс, импульс- момент, энергия.

Стандартные факультеты («школа») механики: кинематика, статистика, динамика, законы сохранения.

Кроме того, механика включает в себя следующие механические дисциплины (содержание которых в значительной степени пересекается):

Теоретическая механика
Небесная механика
Нелинейная динамика
Механика без углекислого газа
теория гироскопов
Теория вибраций
Теория устойчивости и катастрофы
Механика твердого тела
Гидростатика
Гидродинамика
Аэромеханика
Газовая динамика
Теория упругости
теория пластичности
Генетическая механика
Механика разрушения
Механика композитных материалов
Реология
статистическая механика
Механика расчёта
Специальные механические дисциплины
теория механизмов и машин
Предел прочности материалов
Структурная механика
Гидравлика
Механика грунта.

Некоторые курсы механики ограничиваются только твердыми телами. Изучение деформируемых тел основано на теории упругости (сопротивление материала — его первое приближение) и теории пластичности. В случае жидкостей и газов, а не жестких тел, необходимо прибегнуть к механике жидкостей и газов, основными участками которой являются гидростатика и гидрогазодинамика. Общей теорией, изучающей движение и равновесие жидкостей, газов и деформированных тел, является механика твердых сред.

Основной математический аппарат классической механики: Дифференциальное и интегральное исчисление, специально разработанное для этой цели Ньютоном и Лейбницом. Современный математический аппарат классической механики включает в себя, главным образом, теорию дифференциальных уравнений, дифференциальную геометрию (симплектическую геометрию, контактную геометрию, тензорный анализ, векторное расслоение, теорию дифференциальных форм), функциональный анализ и теорию операционной алгебры, теорию катастроф и бифуркаций. Другие разделы математики также используются в современной классической механике. В классической формулировке механика основывается на трех ньютоновских законах. Решение многих задач механики упрощается, если уравнение движения позволяет сформулировать законы сохранения (импульс, энергия, импульс и другие динамические переменные).

Различные формулировки механики

Все три ньютоновских закона для широкого спектра механических систем (консервативные системы, лагранжевые системы, гамильтонские системы) связаны с различными принципами вариации. В этой формулировке классическая механика таких систем основана на принципе стационарности действия: системы движутся таким образом, что гарантируется стационарность функции действия. Эта формулировка используется, например, в механике Лагранжа и Гамильтона. Уравнения движения в лагранжевой механике являются уравнениями Эйлера-Лагранжа, а в гамильтонской механике — гамильтонскими уравнениями.

Независимыми переменными, которые описывают состояние системы, являются, в гамильтоновской механике — обобщенные координаты и импульс, а в лагранжевой механике — обобщенные координаты и их временные производные.

Гамильтоновская механика — одна из формулировок классической механики.

Если использовать функциональность действия, определенную на реальной траектории системы, связывающей определенную начальную точку с произвольной конечной точкой, то аналогом уравнений движения являются уравнения Гамильтона-Якоби.

Следует отметить, что все формулировки классической механики, основанные на голотехнических принципах, являются менее общими, чем формулировки, основанные на уравнениях движения. Не все механические системы имеют уравнения движения, представленные уравнением Эйлера-Лагранжа, уравнением Гамильтона или уравнением Гамильтона-Якоби. Однако все формулировки полезны как с практической точки зрения, так и плодотворны с теоретической. Лагранжевая формулировка оказалась особенно полезной в теории поля и релятивистской физике, в то время как уравнения Гамильтона и Гамильтона-Якоби полезны в квантовой механике.

Заключение

Сегодня существует три типа ситуаций, в которых классическая механика больше не отражает реальность.

Свойства микромира невозможно понять в рамках классической механики. Особенно в сочетании с термодинамикой это создает ряд противоречий (см. классическую механику). Адекватным языком для описания свойств атомов и субатомных частиц является квантовая механика. Подчеркивается, что переход от классической к квантовой механике — это не простая замена уравнений движения, а полная реконструкция всего набора понятий (что такое наблюдаемая физическая величина, процесс измерения и т.д.).

На скоростях, близких к скорости света, даже классическая механика перестает функционировать, и необходимо перейти к специальной теории относительности. Этот переход также предполагает полный пересмотр парадигмы, а не простую модификацию уравнений движения. Однако, если пренебречь новым взглядом на реальность, чтобы попытаться вывести уравнение движения на путь F = ma, то мы должны ввести датчик массы, компоненты которого растут со скоростью. Эта конструкция уже давно стала источником многих недоразумений, поэтому ее не рекомендуется использовать.

Классическая механика становится неэффективной, если учитывать системы с очень большим количеством частиц (или большим количеством степеней свободы). В этом случае практический переход на статистическую физику.

Список литературы

Голубев Ю. F. Основы теоретической механики. 2-е издание — Издательский дом МГУ, 2003 г. — 720 с. — 5-211-04244-1.
Киттель К., Рыцарь В., Рудерман М. Механик. Берклиевский урок физики. — Лан, 2003 г. — 480 с. — 5-8114-0644-4.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 1-я механика. 5-е издание — М.: Физматлит, 2003. — 224 с. — 5-9221-0055-6.
Маркеев А.П. Теоретическая механика: Учебник для университетов. 3-е изд. — М.; Ижевск: УЗИ, 2005 г. — — 592 с. — 978-5-93972-604-7.
Матвеев А. N. Механика и теория относительности. 3-е изд. — М.: ОНИКС 21 век: Мир и образование, 2004. — 432 с. — 5-329-00742-9.
Седов Л.И. Механика непрерывной среды. Том 1… — М.: Наука, 1971г. — 492 с.
Седов Л.И. Механика непрерывной среды. Том 2… — М.: Наука, 1971г. — 568 с.
Сивухин Д. B. Курс общей физики. Т. 1-я механика. 5-е издание — М.: Физматлит, 2006. — — 560 с. — 5-9221-0715-1.

Обобщающий урок по физике “Механика”

Граната, летящая со скоростью 15м/с, разделилась на два осколка с массой 6 и 14 кг. Большой осколок полетел со скоростью 24м/с. Найти скорость малого осколка.

Мальчик, массой 40кг бегущий со скоростью 5м/с прыгает на телегу массой 100кг, движущейся со скоростью 2м/с. С какой скоростью они будут двигаться вместе?

По графику скорости движения тела массой 2кг, определить силу, действующую на данное тело в течении первых 3сек.

Написать уравнение движения тел. Найти место их встречи. (x0=x+Vt)

Просмотр содержимого документа
«Обобщающий урок по физике “Механика” »

Обобщающий урок по теме «Механика»

Кинематика

V=V 0 +at

x=x 0 +V*t

S=V 0 *t+(-)(at)/2

Динамика

F=m*a

F 1 =-F 2

Закон сохранения

P=m*V

P 1 +P 2 =P 1 ‘ +P 2 ‘

V общ =(m 1 V 1 +m 2 V 2 )/

(m 1 +m 2 )

О Ньютоне

Используя данные графика, записать уравнение зависимости скорости от времени движения тела

A) V=2+2t
B) V=2+t
C) V=4-2t

Определить по графику модуль ускорения движения тела и путь, пройденный телом за 5сек.

A) 10 , 175м
В) 10, 125м
С) 8, 100м

Определить по графику: ускорение, написать формулу зависимости скорости от времени, в чем сходство и различие графиков 2 и 3?

Написать уравнение движения тел. Найти место их встречи. ( x 0 =x+Vt )

-20

-10

-20

-40

A) x 1 =20+t x 2 =-20+3t
B) x 1 =2t x 2 =-20+t
C) X 1 =20-t x 2 =5+3t

Поезд , двигаясь под уклон, прошел за 20с путь 340м и развил скорость 19м/с. С каким ускорением двигался поезд?

Ю .А.Гагарин

Космонавты Казахстана Мусабаев Т. Аубакиров Т.

Тест по теме Механика с ответами (физика, 10 класс)

Сложность: знаток.Последний раз тест пройден более 24 часов назад.

Вопрос 1 из 10
На поверхности Марса тело падает с высоты 100 м. примерно 7 с. С какой скоростью тело коснется поверхности Марса?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 67% ответили правильно
- 67% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Следующий вопросПодсказка 50/50Ответить
Вопрос 2 из 10
По дорогам, пересекающимся под прямым углом, едут велосипедист и автомобиль. Скорости велосипедиста и автомобиля относительно придорожных столбов соответственно равны 8 и 15 м/с. Чему равен модуль скорости автомобиля относительно велосипедиста?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 50% ответили правильно
- 50% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50Ответить
Вопрос 3 из 10
Парашютист опускается равномерно со скоростью 4 м/с. Масса парашютиста с парашютом равна 150 кг. Чему равна сила сопротивления воздуха движению парашюта?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 55% ответили правильно
- 55% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50Ответить
Вопрос 4 из 10
Координата тела меняется в соответствии с уравнением x = 2+ 30t – 2t². Масса тела 5 кг. Какова кинетическая энергия тела через 3 с после начала движения?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы ответили лучше 51% участников
- 49% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50Ответить
Вопрос 5 из 10
Пружину жесткостью 30 Н/м растянули на 0,04 м. Чему равна потенциальная энергия растянутой пружины?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 51% ответили правильно
- 51% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50Ответить
Вопрос 6 из 10
Проводя физический опыт, роняют стальной шарик на массивную стальную плиту. Ударившись о плиту, шарик подскакивает вверх. По какому признаку, не используя приборов, можно определить, что удар шарика оплиту не является абсолютно упругим?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 65% ответили правильно
- 65% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50Ответить
Вопрос 7 из 10
Ящик начинает съезжать без трения с горки высотой 5 м и скользит далее по горизонтальной поверхности( также без трения). Чему равна cкорость скольжения ящика?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы ответили лучше 58% участников
- 42% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50Ответить
Вопрос 8 из 10
Гвоздь длиной 10 см забивается в деревянный брус одним ударом молотка. В момент удара кинетическая энергия молотка равна 3 Дж. Определите среднюю силу трения гвоздя о дерево бруса.
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы и еще 59% ответили правильно
- 59% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50Ответить
Вопрос 9 из 10
Мальчик массой 40 кг стоит в лифте. Лифт стал опускаться с ускорением 1 м/с². Чему равен вес мальчика?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы ответили лучше 65% участников
- 35% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50Ответить
Вопрос 10 из 10
Пружину жесткостью 10 Н/м сжали на 4 см. Чему равно изменение потенциальной энергии пружины в этом?
- Правильный ответ
- Неправильный ответ
- Вы ответили лучше 57% участников
- 43% ответили правильно на этот вопрос
В вопросе ошибка?
Подсказка 50/50Ответить

Доска почёта

Чтобы попасть сюда – пройдите тест.

Влада Козырева
10/10
Ирина Доденко
10/10
Мария Щукина
10/10
Максим Русин
10/10
Артур Кравченко
9/10
Елена Козина
7/10

ТОП-5 тестовкоторые проходят вместе с этим

Тест по теме «Механика» предназначен для самостоятельной проработки материала по теме. Тестовые задания проверяют не только знание теории, но и умение решать задачи, используя выученные законы и формулы. Итоговый тест охватывает практически всю тему, но для прохождения его понадобится немного времени. В подборке вопросов представлены разные уровни сложности, что дает возможность объективно оценить свой уровень владения материалом.

Тест «Механика» (10 класс) с ответами – прекрасный инструмент для самооценивания и подготовки к текущим и итоговым проверочным работам по физике

Рейтинг теста

Средняя оценка: 3.1. Всего получено оценок: 384.

А какую оценку получите вы? Чтобы узнать – пройдите тест.

Контрольная работа по теме “Механика” | Материал:

Пояснительная записка

Тестовая проверочная (зачетная) работа предназначена для оценки уровня общеобразовательной подготовки по физике обучющихся, изучающих курс физики на базовом уровне.

В проверочной работе проверяются знания и умения из следующих тем курса физики раздела механики: кинематика, динамика, статика, законы сохранения в механике.

Работа проверяет понимание смысла физических величин и физических законов, владение основными понятиями, понимание смысла физических явлений и умение решать задачи различного типа и уровня сложности.

На выполнение работы отводится 80 минут, примерное время проведения работы 18 декабря.

Перечень элементов содержания, проверяемых контрольной работой

по физике по разделу «Механика»

КОДЫ			Наименование раздела, темы, проверяемого учебного элемента
раздела	темы	проверяемого учебного элемента	Наименование раздела, темы, проверяемого учебного элемента
1			Механика
	1.1		Кинематика
		1.1.1.	Механическое движение и его виды
		1.1.2.	Относительность механического движения
		1.1.3.	Скорость
		1.1.4.	Ускорение
		1.1.5.	Равномерное движение
		1.1.6.	Прямолинейное равноускоренное движение
		1.1.7.	Свободное падение
		1.1.8.	Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью. Центростремительное ускорение
	1.2.		Динамика
		1.2.1.	Инерциальные системы отсчета. Первый закон Ньютона
		1.2.2.	Принцип относительности Галилея
		1.2.3.	Масса тела
		1.2.4.	Плотность вещества
		1.2.5.	Сила
		1.2.6.	Принцип суперпозиции сил
		1.2.7.	Второй закон Ньютона
		1.2.8.	Третий закон Ньютона
		1.2.9.	Закон всемирного тяготения. ИСЗ
		1.2.10.	Сила тяжести
		1.2.11.	Вес и невесомость
		1.2.12.	Сила упругости. Закон Гука
		1.2.13.	Сила трения
	1.3.		Статика
		1.3.1.	Момент силы.
		1.3.2.	Условия равновесия твердого тела
	1.4.		Законы сохранения в механике
		1.4.1.	Импульс тела
		1.4.2.	Импульс системы тел
		1.4.3.	Закон сохранения импульса
		1.4.4.	Работа силы
		1.4.5.	Мощность
		1.4.6.	Кинетическая энергия
		1.4.7.	Потенциальная энергия
		1.4.8.	Закон сохранения механической энергии

В работе представлены задания разных типов по курсу физики. Структура проверочной работы и сами задания подобны тем, которые используются в контрольно- измерительных материалах ЕГЭ по физике.

Спецификация контрольно- измерительных материалов

по физике

(составлена в соответствии с кодификатором)

1. Назначение проверочной работы

Оценить уровень общеобразовательной подготовки по физике учащихся 10 классов по теме «Механика».

Содержание проверочной работы соответствует Федеральному компоненту государственного стандарта основного общего и среднего (полного) образования по физике (Приказ Минобразования России от 05.03.2004г. № 1089 «Об утверждении федерального компонента государственных образовательных стандартов начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования»).

2. Структура проверочной работы

Каждый вариант проверочной работы состоит из двух частей и включает 15 заданий, различающихся формой и уровнем сложности (см. таблицу 1).

Часть А содержит 10 заданий с выбором ответа. Их обозначение в работе: А1; А2; … А10. К каждому заданию приводится 4 варианта ответа, из которых верен только один.

Часть В содержит 5 заданий. Их обозначение в работе: В1; В2; … В5.

В первом и втором предложены задания на установление соответствия позиций, представленных в двух и трех множествах. Третье, четвертое и пятое задания предполагают краткий ответ.

Таблица 1

Распределение заданий проверочной работы по частям работы

№	Части работы	Число заданий	Максимальный первичный балл	Процент максимального первичного балла за задания данной части от максимального первичного балла за всю работу, равного 50	Тип заданий
1	Часть 1	10	10	43	Задания с выбором ответа
2	Часть 2	5	13	57	Задания с кратким ответом
Итого: 2		15	23	100

3. Распределение заданий проверочной работы по содержанию

При разработке содержания контрольно-измерительных материалов учитывается необходимость проверки усвоения элементов знаний, представленных в кодификаторе (см. Приложение 1). В работе проверяются знания и умения из следующих тем раздела «Механика»: кинематика, динамика, статика, законы сохранения в механике.

№ вар	А.1	А.2.	А.3.	А.4.	А.5	А.6	А.7	А.8	А.9	А.10.	В.1.	В.2.	В.3.	В.4.	В.5.
1	1.2.	1.4.	1.5.	1.7.	1.8.	2.1.	2.7.	2.9.	4.6	4.5.	4.2. 4.5.	1.5. 4.6.	2.7.	4.3.	4.8.
2	1.2.	1.3.	1.6.	1.7.	1.8.	2.1.	2.6.	2.10	4.7.	4.4.	3.1. 2.12	1.4. 4.7.	2.7.	4.3.	4.8.
3	1.2.	1.3.	1.5.	1.7.	1.8.	2.1.	2.7.	2.9.	4.6.	4.5.	2.7. 2.12	1.8. 4.7.	2.7.	4.3.	4.8.
4	1.2.	1.4.	1.6.	1.7.	1.8.	2.1.	2.6.	2.10	4.7.	4.5.	1.5. 2.9.	1.4. 1.6.	2.7.	4.3.	4.8.

3. Распределение заданий проверочной работы по уровню сложности

В работе представлены задания разного уровня сложности: базового и повышенного.

Задания базового уровня включены в первую часть работы (заданий с выбором ответа). Это простые задания, проверяющие усвоение наиболее важных физических понятий, моделей, явлений и законов.

Задания повышенного уровня включены во вторую часть работы и направлены на проверку умения использовать понятия и законы физики для анализа различных процессов и явлений, а также умение решать задачи на применение одного – двух законов (формул) по данной теме.

4. Время выполнения работы

Примерное время на выполнение заданий различной частей работы составляет:

1) для каждого задания части А – 2-3 минуты;

2) для части В – 1,2 задания – 3-4 минуты,

3, 4, 5 задания – 15 минут.

На выполнение всей работы отводится 80 минут.

1 вариант

ЧАСТЬ 1

К каждому из заданий А.1. – А.10. даны 4 варианта ответа, из которых только один

правильный. Номер этого ответа занесите в таблицу 1.

А.1. Может ли человек на эскалаторе находиться в покое относительно Земли, если эскалатор поднимается со скоростью 1 м/с?

1) не может ни при каких условиях

2) может, если стоит неподвижно на эскалаторе

3) может, если движется вниз по эскалатору со скоростью 1 м/с

4) может, если движется вверх по эскалатору со скоростью 1 м/с

А.2. На рисунке 1 представлен график зависимости скорости грузовика от времени. Ускорение грузовика в момент t = 3 с равно

1) 5 м/с2 2) 10 м/с2 3) 15 м/с2 4) 20 м/с2

Рис.1.

А.3. Чему равна средняя скорость движения автомобиля на всем пути (в км/ч) , если первую половину пути он двигался со скоростью 70 км/ч, а вторую половину пути –

со скоростью 30 км/ч?

1) 50 км/ч 2) 54 км/ч 3) 42 км/ч 4) 40 км/ч

А.4. Определите путь, пройденный телом от начала движения при свободном падении. Если в конце пути оно имело скорость 20 м/с.

1) 50 м 2) 10 м 3) 25 м 4) 20 м

А.5. Как изменится линейная скорость движения точки по окружности, если угловая скорость увеличится в 4 раза, а расстояние от вращающейся точки до оси вращения уменьшится в 2 раза?

1) не изменится 2) увеличится в 2 раза

3) уменьшится в 2 раза 4) не хватает данных

А.6. Почему при равномерном движении поезда шарик покоится относительно гладкого стола в купе вагона?

1) на него не действуют никакие силы

2) все силы скомпенсированы

3) отсутствует сила трения

4) на него действует равнодействующая сила, направленная в сторону движения вагона

А.7. Какую силу надо приложить к телу массой 200 г, чтобы оно двигалось

с ускорением 1,5 м/с2 ?

1) 0,1 Н 2) 0,2 Н 3) 0,3 Н 4) 0,4 Н

А.8. Чему равно отношение силы гравитационного взаимодействия, действующей со стороны Луны на Землю, к силе гравитационного взаимодействия, действующей со стороны Земли на Луну. Если масса Земли в 81 раз больше массы Луны?

1) 1/81 2) 1 3) 1/9 4) 81

А.9. Какова кинетическая энергия автомобиля массой 1000 кг, движущегося

со скоростью 36 км/ч?

1) 36·103 Дж 2) 648·103 Дж 3) 104 Дж 4) 5·104 Дж

А.10. Какую мощность развивает двигатель автомобиля при силе тяги 1000 Н, если автомобиль движется равномерно со скоростью 20 м/с?

1) 10 кВт 2) 20 кВт 3) 40 кВт 4) 30 кВт

ЧАСТЬ 2

В.1. Установите соответствие между физическими величинами и единицами, в которых они измеряются.

Физические величины

Единицы измерения физических величин

А) импульс тела

В) мощность

1) Дж

2) Вт

3) Н

4) Н · с

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу2. выбранные цифры под соответствующими буквами.

В.2. Камень брошен вверх под углом к горизонту. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Как меняются с набором высоты модуль ускорения камня, его кинетическая энергия и горизонтальная составляющая его скорости ?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Модуль ускорения камня	Кинетическая энергия камня	Горизонтальная составляющая скорости камня

В.3. На концах невесомой и нерастяжимой нити, перекинутой через блок, подвешены грузы, массы которых равны 600 г и 400 г. Определите ускорение грузов после того, как система будет предоставлена самой себе. Трением в блоке пренебречь.

В.4. Человек и тележка движутся навстречу друг другу, причем масса человека в 2 раза больше массы тележки. Скорость человека 2 м/с, а тележки – 1 м/с. Человек вскакивает на тележку и остается на ней. Какова скорость человека вместе с тележкой?

В.5. Тело брошено вертикально вверх со скоростью 20 м/с. На какой высоте

кинетическая энергия тела равна его потенциальной энергии?

Сопротивлением воздуха пренебречь.

2 вариант

ЧАСТЬ 1

К каждому из заданий А.1. – А.10. даны 4 варианта ответа, из которых только один

правильный. Номер этого ответа занесите в таблицу 1.

А.1. Вертолет равномерно поднимается вертикально вверх. Какова траектория движения точки на конце лопасти винта вертолета в системе отсчета, связанной с корпусом вертолета?

1) точка 2) прямая 3) окружность 4) винтовая линия

А.2. По графику зависимости координаты от времени, представленному на рисунке 1, определите скорость движения велосипедиста через 2 с после начала движения.

1) 0 м/с 2) 6 м/с 3) 3 м/с 4) 12 м/с

Рис. 1.

А.3. Определите путь, пройденный телом от начала движения, если оно в конце пути имело скорость 10 м/с, а ускорение постоянно и равно 1 м/с2.

1) 15 м 2) 50 м 3) 10 м 4) 20 м

А.4. Какой путь пройдет свободно падающее тело за три секунды, если υ0 = 0, а

g = 10 м/с2

1) 25 м 2) 20 м 3) 45 м 4) 30 м

А.5. Как изменится центростремительное ускорение тела, движущегося по окружности, если линейная скорость тела и радиус вращения тела увеличатся в 2 раза?

1) не изменится 2) увеличится в 2 раза

3) уменьшится в 2 раза 4) не хватает данных

А.6. Тело движется по инерции, если

1) на него действует постоянная сила

2) все силы скомпенсированы

3) все силы отсутствуют

4) равнодействующая всех сил постоянна по направлению

А.7. Чему равна равнодействующая двух сил по 600 Н, образующих между собой

угол α = 120º ?

1) 600 Н 2) 1000 Н 3) 300 Н 4) 1200 Н

А.8. Какова сила тяжести, действующая на тело массой 4 кг, лежащее на поверхности

Земли? Радиус Земли равен 6400 км.

1) 37,2 Н 2) 38,2 Н 3) 39,2 Н 4) 40,2 Н

А.9. Какова потенциальная энергия сосуда с водой на высоте 80 см, если масса сосуда

равна 300 г?

1) 240 Дж 2) 2400 Дж 3) 24 Дж 4) 2, 4 Дж

А.10. Какую работу совершит сила при удлинении пружины жесткостью 350 Н/м

от 4 см до 6 см?

1) 0,07 Дж 2) 0,35 Дж 3) 70 Дж 4) 35 Дж

ЧАСТЬ 2

В.1. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым эти величины определяются.

Физические величины

Формулы

А) Момент силы

В) Сила упругости

1) F = ma

2) M = Fl

3) Fупр = – kx

4) 1 = – 2

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу 2. выбранные цифры под соответствующими буквами.

В.2. Брусок скользит по наклонной плоскости вниз без трения. Что происходит при

этом с его скоростью, потенциальной энергией, силой реакции наклонной плоскости?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Скорость бруска	Потенциальная энергия бруска	Сила реакции наклонной плоскости

В.3. Два бруска, связанные невесомой нерастяжимой нитью (рис.2), тянут с

силой F = 2Н вправо по столу. Массы брусков m1 = 0,2 кг и m2 = 0,3 кг,

коэффициент трения скольжения бруска по столу μ = 0,2. С каким ускорением

движутся бруски?

В.4. С тележки массой 210 кг, движущейся горизонтально со скоростью 2 м/с, в

противоположную сторону прыгает человек массой 70 кг. Какова скорость

человека при прыжке, если скорость тележки стала равной 4 м/с?

В.5. Пуля массой 10 г попадает в дерево толщиной 10 см, имея скорость 400 м/с.

Пробив дерево, пуля вылетает со скоростью 200 м/с. Определите силу

сопротивления, которую испытывает пуля, пробивая дерево.

3 вариант

ЧАСТЬ 1

К каждому из заданий А.1. – А.10. даны 4 варианта ответа, из которых только один

правильный. Номер этого ответа занесите в таблицу 1.

А.1. Вертолет равномерно поднимается вертикально вверх. Какова траектория движения точки на конце лопасти винта вертолета в системе отсчета, связанной с винтом?

1) точка 2) прямая 3) окружность 4) винтовая линия

1) 2 м/с2 2) 12м/с2 3) 5 м/с2 4) 3м/с2

Рис. 1.

А.3. Первую половину времени автомобиль двигался со скоростью 60 км/ч, а вторую половину времени со скоростью 40 км/ч. Какова средняя скорость (в км/ч) автомобиля

на всем пути?

1) 48 км/ч 2) 50 км/ч 3) 52,5 км/ч 4) 55 км/ч

А.4. Тело брошено вертикально вверх. Через 0,5 с после броска его скорость 20 м/с. Какова начальная скорость тела? Сопротивлением воздуха пренебречь.

1) 15 м/с 2) 20,5 м/с 3) 25 м/с 4) 30 м/с

А.5. Как изменится линейная скорость движения точки по окружности, если угловая скорость уменьшится в 4 раза, а расстояние от вращающейся точки до оси вращения увеличится в 2 раза?

1) не изменится 2) увеличится в 2 раза

3) уменьшится в 2 раза 4) не хватает данных

А.6. Система отсчета связана с железнодорожным составом. В каком случае она будет инерциальной?

1) поезд стоит на станции

2) поезд движется равномерно относительно станции

3) поезд движется ускоренно относительно станции

4) в первом и втором случаях

А.7. Какова масса тела, которое под влиянием силы 0, 05 Н получает ускорение 10 см/с2?

1) 1 кг 2) 2 кг 3) 0,7 кг 4) 0,5 кг

А.8. Чему равно отношение силы гравитационного взаимодействия, действующей со стороны Земли на Солнце, к силе гравитационного взаимодействия, действующей со стороны Солнца на Землю, если масса Солнца в 330000 раз больше массы Земли?

1) 330 000 2)1/330 000 3) 575 4) 1

А.9. Какова кинетическая энергия тела массой 1 т, движущегося со скоростью 36 км/ч?

1) 50 кДж 2) 36 кДж 3) 72кДж 4) 25 кДж

А.10. Лебедка равномерно поднимает груз массой 200 кг на высоту 3 м за 5 с. Какова мощность двигателя лебедки?

1) 120 Вт 2) 3000 Вт 3) 333 Вт 4) 1200 Вт

ЧАСТЬ 2

В.1. Установите соответствие между физическими законами и математическими формулами, которыми они записываются.

Физические законы

Формулы

А) II закон Ньютона

В) Закон Гука

1) F = ma

2) M = Fl

3) Fупр = – kx

4) 1 = – 2

В.2. Тело лежит на краю горизонтально расположенного диска, вращающегося вокруг оси с увеличивающейся угловой скоростью. Как меняется сила трения, действующая на тело, линейная скорость тела, потенциальная энергия тела, отсчитанная относительно поверхности Земли?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Сила трения	Линейная скорость	Потенциальная энергия

В.3. На столе лежит брусок массой 2 кг, к которому привязана нить, перекинутая

через блок (рис. 2). Ко второму концу нити подвешен груз массой 0,5 кг.

Определите силу упругости, возникающую в нити. Трение не учитывать.

Рис. 2.

В.4. Снаряд массой 100 кг, летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути

со скоростью 500 м/с, попадает в платформу с песком массой 10 т и застревает

в нём. Какую скорость получит вагон, если он двигался со скоростью 36 км/ч

в направлении, противоположном движению снаряда?

В.5. С какой начальной скоростью надо бросить вниз мяч с высоты 2 м, чтобы он

подпрыгнул на высоту 4м? Удар мяча о землю считать абсолютно упругим.

4 вариант

ЧАСТЬ 1

К каждому из заданий А.1. – А.10. даны 4 варианта ответа, из которых только один правильный. Номер этого ответа занесите в таблицу 1.

А.1. Вертолет равномерно поднимается вертикально вверх. Какова траектория движения точки на конце лопасти винта вертолета в системе отсчета, связанной с землей?

1) точка 2) прямая 3) окружность 4) винтовая линия

А.2. По графику зависимости координаты от времени, представленному на рисунке 1, определите скорость движения велосипедиста через 3 с после начала движения.

1) 0 м/с 2) 3 м/с 3) 6 м/с 4) 9 м/с

Рис. 1.

А.3. Покоящееся тело начинает движение с постоянным ускорением. За 3 с оно проходит

путь 9 м. Какой путь тело пойдет за пятую секунду?

1) 5 м 2) 7 м 3) 9 м 4) 11 м

А.4. Скорость тела, свободно падающего с высоты 50 м, увеличивается за каждую секунду движения на

1) 5 м/с 2) 15 м/с 3) 10 м/с 4) 20 м/с

1) не изменится 2) увеличится в 2 раза

3) уменьшится в 2 раза 4) не хватает данных

А.6. Тело движется равномерно. Какое утверждение верно?

1) равнодействующая всех сил постоянна по модулю и направлению

2) равнодействующая всех сил постоянна по направлению, но меняется по модулю

3) равнодействующая всех сил равна нулю

4) равнодействующая всех сил постоянна по модулю, но меняется по направлению

А.7. Если силы F1 = F2 = 3 Н направлены под углом α = 120º друг к другу (см. рис. 2), то модуль их равнодействующей равен

1) 3 Н 2) 3√3 Н 3) √3 Н 4) 2√3 Н

А.8. Какова масса тела, если на поверхности Земли на это тело действует сила тяжести

50 Н? Радиус Земли равен 6400 км.

1) 4,1 кг 2) 3,1 кг 3) 6,1 кг 4) 5,1 кг

А.9. Какова потенциальная энергия пружины жесткостью 10 Н/м, если её деформация

равна 1 см?

1) 5 мДж 2) 50 мДж 3) 10мДж 4) 0,5 мДж

А.10. Автомобиль движется равномерно со скоростью υ под действием некоторой силы

тяги F. Какую мощность при этом развивает указанная сила?

1) Р = 2) не хватает исходных данных 3) зависит от силы трения 4) Р = F·υ

ЧАСТЬ 2

В.1. Установите соответствие между научными открытиями в области механики и

именами ученых, которым эти открытия принадлежат.

Имена ученых

Физические открытия

А) Галилео Галилей

В) Исаак Ньютон

1) закон всемирного тяготения

2) закон электромагнитной индукции

3) закон инерции

4) закон сложения скоростей

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу 2. выбранные цифры под соответствующими буквами.

В.2. Автомобиль, подъезжая к светофору, начинает двигаться равнозамедленно. Как при этом будут изменяться скорость, ускорение и перемещение автомобиля за каждую секунду?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Скорость	Ускорение	Перемещение

В.3. Два тела, связанные невесомой нерастяжимой нитью (рис. 2), тянут с силой

F = 12 Н, составляющую угол α = 60о с горизонтом, по гладкому столу (μ = 0).

Какова сила натяжения нити?

В.4. Из лодки, приближающейся к берегу со скоростью 0,5 м/с, на берег прыгнул человек со скоростью 2 м/с относительно берега. С какой скоростью будет двигаться лодка после прыжка человека, если масса человека 80 кг, а масса лодки 120 кг?

В.5. Камень массой 500 г, падая с высоты 14 м, имел у поверхности земли в момент

падения скорость 16 м/с. Какая была совершена работа по преодолению силы сопротивления воздуха?

Система оценивания отдельных заданий и работы в целом

Задание с выбором ответа считается выполненным, если выбранный учащимся номер ответа совпадает с верным ответом. Все задания первой части работы оцениваются в 1 балл.

Задание с кратким ответом считается выполненным, если записанный ответ совпадает с верным ответом. Задания В1 оцениваются в 2 балла, если верно указаны два элемента ответа, в 1 балл, если правильно указан один элемент, и в 0 баллов, если в ответе отсутствуют элементы правильного ответа. Задания В2 оцениваются в 2 балла, если верно указаны все три элемента ответа, в 1 балл, если правильно указаны один или два элемента, и в 0 баллов, если в ответе отсутствуют элементы правильного ответа. Задания В3 , В4 и В5 оцениваются в 3 балла.

Шкала пересчета первичного балла за выполнения работы в отметку по пятибалльной шкале

Отметка по пятибалльной шкале	«2»	«3»	«4»	«5»
Общий балл	0-6	7- 12	13-18	19-23

Содержание верного ответа (ключи ответов)

вариант	А.1.	А.2.	А.3.	А.4.	А.5.	А.6.	А.7.	А.8.	А.9	А.10.
1	3	1	3	4	2	2	3	2	4	2
2	3	3	2	3	2	2	1	3	4	2
3	1	4	2	3	3	4	4	4	1	4
4	4	2	3	3	2	3	1	4	4	4

вариант	В.1.	В.2.	В.3.	В.4.	В.5.
1	4 2	3 2 3	2 м/с2	1 м/с	10 м
2	2 3	1 2 3	2 м/с2	4 м/с	6000 Н
3	1 3	1 1 3	4 Н	≈5 м/с	≈6 м/с
4	3 1	2 3 2	3 Н	0,5 м/с	– 6 Дж

Контрольная (тестовая) работа по физике по разделу «Механика»

обучающегося группы №_______

_________________________________________________________________

(Ф.И. обучающегося)

ВАРИАНТ №_________ Дата__________________

ОТВЕТЫ:

Таблица 1.

вариант	А.1.	А.2.	А.3.	А.4.	А.5.	А.6.	А.7.	А.8.	А.9	А.10.
1, 2,3,4

Таблица 2.

вариант	В.1.	В.2.	В.3.	В.4.	В.5.
1, 2, 3, 4

Решения: (к В3, В4, В5):

Система оценивания отдельных заданий и работы в целом

Шкала пересчета первичного балла за выполнения работы в отметку по пятибалльной шкале

Отметка по пятибалльной шкале	«2»	«3»	«4»	«5»
Общий балл	0-6	7- 12	13-18	19-23

PHYS101: Введение в механику | Saylor Academy

Время: 38 часов
Рекомендуется кредит колледжа
Бесплатный сертификат

В общем, цель физики – разработать описания природного мира, которые близко соответствуют реальным наблюдениям.Учитывая это определение, история всего во Вселенной, от падающих камней до сияющих звезд, является историей физики. В принципе, события природного мира представляют собой не более чем взаимодействия элементарных частиц, из которых состоит материальная вселенная. Однако на практике все оказывается сложнее.

По мере того, как изучаемая система становится все более и более сложной, становится все менее и менее ясным, как основные законы физики объясняют наблюдения.Необходимы другие отрасли науки, например химия или биология. В принципе, биология основана на законах химии, а химия основана на законах физики, но наша способность понять что-то столь сложное, как жизнь, с точки зрения законов физики, находится далеко за пределами наших нынешних знаний. Однако физика – это первая ступенька на лестнице нашего понимания физической вселенной.

В этом курсе мы будем изучать физику с нуля, изучая основные принципы физических законов, их применение к поведению объектов и использование научного метода для продвижения этих знаний.Это первый из двух блюд (следующий курс – Введение в электромагнетизм) будет охватывать область физики, известную как классическая механика. Классическая механика – это изучение движения, основанное на физике Галилео Галилея и Исаака Ньютона. Хотя математика – это язык физики, вам нужно будет знать только алгебру, геометрию и тригонометрию в старших классах. Небольшое количество дополнительных математических и математических расчетов, которые нам понадобятся, будут разработаны в ходе курса.

Сначала прочтите программу курса.Затем зарегистрируйтесь на курс, нажав «Записать меня на этот курс». Щелкните Раздел 1, чтобы прочитать введение и результаты обучения. После этого вы увидите учебные материалы и инструкции по их использованию.

Исследования | Школа физики

Физика обращается к самым фундаментальным вопросам существования, от самой природы материи до происхождения Вселенной и от космологии до суб-ядерной. Физика также играет ключевую роль в формировании технологий будущего, и наши исследования охватывают широкий спектр дисциплин и организованы по шести основным темам.

Астрофизика

Наша тема «Астрофизика» специализируется на космологии, формировании скоплений и галактик, активных галактиках, высокоэнергетических астрофизических процессах и формировании внесолнечных планет.

Материалы и устройства

Наша тема «Материалы и устройства» предназначена для понимания и управления структурами в масштабе длины от Ангстрема до микрона, чтобы влиять на физическое поведение материалов, создавать новые материалы и разрабатывать новые методы исследования структуры материалов.

Физика частиц

Наша группа по физике элементарных частиц посвящена изучению фундаментальных строительных блоков материи и того, как они взаимодействуют друг с другом, и в настоящее время участвует в двух экспериментах на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе.

Квантовые инженерные технологии

Наша тема «Квантовые инженерные технологии» исследует фундаментальные аспекты квантовой механики и работает над будущими фотонными квантовыми технологиями путем генерации, управления и измерения одиночных фотонов и квантовых систем, которые их излучают.

Квантовая и мягкая материя

Наша тема «Квантовая и мягкая материя» направлена на понимание новых явлений квантовой и классической материи, изучение мягких материалов, таких как жидкие кристаллы и коллоиды, а также твердого вещества, от сверхпроводников до изоляторов.

Теоретическая физика

Наша тема «Теоретическая физика» работает над широким кругом проблем, от понимания уникальных особенностей квантовой механики до объяснения статистической структуры сложных жидкостей, которые лежат в основе более широких исследований в Школе.

Физика 311 Классическая механика Добро пожаловать! Учебный план. Обсуждение классической механики. Темы для обсуждения. Роль классической механики в физике.

Презентация на тему: «Физика 311 Классическая механика Добро пожаловать! Syllabus. Обсуждение классической механики.Темы для обсуждения. Роль классической механики в физике »- стенограмма презентации:

ins [data-ad-slot = “4502451947”] {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14> ins: not ([data-ad-slot = “4502451947”]) {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14 {width: 250px;}} @media (max-width: 500 пикселей) {# place_14 {width: 120px;}} ]]>

1 Физика 311 Классическая механика Добро пожаловать! Учебный план.Обсуждение классической механики. Темы для обсуждения. Роль классической механики в физике.

2 Темы Законы Ньютона Общее обсуждение дифференциальных уравнений. Энергия, работа и потенциальная энергия. Время из уравнения энергии. «Падающие шары» – силы, зависящие от скорости: сопротивление жидкости и конечная скорость. Численные методы. Векторный анализ Системы координат Производные вектора. Подробнее о работе и потенциальной энергии.Симметрия и законы сохранения в классической механике. Осцилляторы. Простой гармонический осциллятор (ШО). Затухающий гармонический осциллятор. Фазовое пространство. Генератор вынужденных гармоник. Несинусоидальные движущие силы: разложения Фурье. Нелинейные осцилляторы: методы решения Примеры: Pendula, Duffing’s eqn., Van Der Pol’s osc. Тест 1

3 Темы, продолжение Движение в трехмерном пространстве. Потенциальная энергия и движение снаряда в трехмерном пространстве.Гармонический осциллятор в 2-х и 3-х измерениях. Заряженные частицы в магнитном и электрическом полях. Лагранжианы Лагранжиан и принцип Гамильтона Уравнения Эйлера-Лагранжа Уравнения Гамильтона и понижение порядка. (Специальная тема) Теорема Лиувилля. (Специальная тема) Скобки Пуассона. Вращающиеся рамки отсчета Ускоренные системы координат и силы инерции. Вращающиеся системы отсчета. Динамика частицы во вращающейся системе отсчета. Эффекты вращения Земли Маятник Фуко.

4 Темы, продолжение Гравитация Центральная сила законов Кеплера.Орбиты. Рассеяние. Системы частиц Центр масс. Энергия, импульс и импульс. Уменьшенная масса и проблема двух тел. Ограниченная задача трех тел Раздать сдать домашний экзамен

5 Темы, продолжение Системы частиц (продолжение) Столкновения Ракетные движения Механика твердого тела Центр масс твердого тела и вращение твердого тела вокруг неподвижной оси. Расчет момента инерции.Физический маятник. Общая теорема о угловом моменте. Ламинарное движение. Импульс и столкновение с твердыми телами. Вращение твердых тел вокруг произвольной оси. Главные оси твердого тела и уравнения движения Эйлера твердого тела.

6 Типичная структура физических теорий Описание сил Механика Электричество и магнетизм Гравитация и т. Д. Классическая механика Квантовая механика Квантовая теория поля Механика говорит нам, как объект будет двигаться при наличии силы.Мы называем это кинематикой системы. Второй закон Ньютона, F = ma, является примером кинематического уравнения. Он связывает ускорение объекта с силой. Мы называем описание самих сил динамикой системы. Закон Гаусса – пример динамического уравнения.

7 Классическая механика Квантовая механика Специальная теория относительности Квантовая теория поля (Ньютон: 1642-1727) (Бор, Гейзенберг, Шредингер и др.) (Эйнштейн. 1905 год был важным годом.) (Дирак, Паули, Фейнман, Швингер и др.) Четыре силы, к которым применяется механика: 1. Сильная 2. Электромагнитная 3. Слабая 4. Гравитационная

Программы бакалавриата по физике

Студенты-физики изучают основные законы механики, тепла и термодинамики, электричества и магнетизма, оптики, теории относительности, квантовой механики и элементарных частиц. Студенты также изучают приложения основных теорий к описанию объемной материи, включая механические, электрические, магнитные и тепловые свойства твердых тел, жидкостей, газов и плазмы, а также к описанию структуры атомов и ядер.Кроме того, студенты развивают лабораторные навыки и методы физика-экспериментатора, навыки, которые могут быть применены в экспериментальном поиске новых знаний или в приложениях известных теорий.

Степень бакалавра физики, Колледж искусств и наук Студенты, желающие получить сильные знания в области фундаментальной физики и математики, могут выбрать программу бакалавра наук по физике в Колледже искусств и наук. Эта программа готовит студентов не только к трудоустройству после окончания учебы, но и к работе в аспирантуре по физике или другим научным и инженерным областям.

Степень бакалавра физики, Колледж искусств и наук Студенты, которые заинтересованы в карьере, связанной с физикой, наряду с более широким опытом работы в других темах, могут выбрать бакалавра гуманитарных наук со специализацией в физике в Колледже искусств и Наук. Это лучше всего подходит, например, для учащихся, заинтересованных в преподавании физики в средней школе или в карьере, например в техническом праве или бизнесе, или в сочетании физики с другими специальностями или второстепенными. Множество факультативов, доступных по этой специальности, дают студентам максимальную гибкость в разработке программ, наиболее подходящих для их конкретных интересов.

B.S. Диплом в области инженерной физики, Колледж инженерии и прикладных наук Специальность «Инженерная физика» (EP) в Колледже инженерных и прикладных наук предназначена для студентов, интересующихся как физикой, так и ее приложениями. В EP есть две концентрации на выбор: твердотельная электроника и оптика. Наша программа EP, разработанная в соответствии с руководящими принципами аккредитации для инженерной физики, включает ряд инженерных курсов и имеет сильный прикладной оттенок.

Степень бакалавра физики
Колледж искусств и наук

Требования к программе

Курсы математики (18-19)
MATH 021 Calculus I (4)
MATH 022 Calculus II (4 )
MATH 023 Calculus III (4)
MATH 205 Линейные методы (3)
SELECT Одна из…
MATH 208 Комплексных переменных (3)
MATH 320 Обычные дифференциальные уравнения (3-4)
MATH 322 Методы прикладного анализа I ( 3)

Курсы фундаментальных наук (17)
SELECT Один из…
PHY 011 Вводная физика I (4)
PHY 010 Общая физика I (4)
PHY 012 Лаборатория вводной физики I (1)
SELECT Один из…
PHY 021 Вводная физика II (4)
PHY 023 Вступительная физика II с теорией относительности (4)
PHY 022 Лаборатория вводной физики II (1)
PHY 031 Введение в квантовую механику (3) 9 0070 CHM 030 Введение в химические принципы (4)

Лабораторные и вычислительные курсы (7)
CSE 002 Основы программирования * (2)
PHY 220 Advanced Physics Laboratory I (3)
PHY 221 Advanced Physics Laboratory II (2 )
* Или эквивалентный курс по научным вычислениям

Курсы среднего и продвинутого уровней (22)
PHY 212 Электричество и магнетизм I (3)
PHY 213 Электричество и магнетизм II (3)
PHY 215 Классическая механика I (4)
PHY 340 Теплофизика (3)
PHY 362 Атомная и молекулярная структура (3)
PHY 364 Физика ядер и элементарных частиц (3)
PHY 369 Квантовая механика I (3)

Утвержденные курсы по выбору (14-15)
ВЫБЕРИТЕ два курса из…
PHY 363 Физика твердого тела (3)
PHY 352 Современная оптика (3)
… или PHY 355 Нелинейная оптика (3)
PHY 348 Физика плазмы (3)
… или PHY 365 Физика жидкостей (3)
PHY 380 Введение в вычислительную физику (3)
SELECT Три дополнительных курса в соответствующих технических областях по согласованию
с консультантом. Студентам, планирующим аспирантуру по физике, рекомендуется
включить PHY 273 (Исследования) в число своих факультативов.

Всего кредитов 78-80

Для получения степени бакалавра физики требуется 123 кредитных часа.

Степень бакалавра гуманитарных наук со специализацией в области физики
Колледж искусств и наук

Программные требования

PHY (10 или 11), (13 или 21), 12, 22, 31
MATH 21, 22, 23, 205
CHM 30
По крайней мере, одна из двух лабораторий продвинутой физики (PHY 220, PHY 221).
Необходимо выбрать не менее 18 кредитов углубленных курсов физики из следующего списка:
ASTR 301, PHY 212, 213, 215, 332, 340, 342, 348, 352, 355, 362, 363, 364, 365, 369, 380.

Всего 120 кредитов требуется для получения степени бакалавра физики

Степень бакалавра инженерной физики
Колледж инженерии и прикладных наук

Требования программы

Эта программа аналогична BS Получил степень по физике в Колледже искусств и наук. Требования к двум специализациям, твердотельная электроника и оптические науки, можно найти в Каталоге университета.

Минор по физике

Минор по физике требует 15 кредитов по курсам физики и астрономии. Он должен состоять из вводной части по физике плюс 9 кредитов по курсам физики на уровне 100 или выше. Не более одного курса, необходимого для основной программы студента, может быть засчитано в количество кредитов для второстепенной физики. Чтобы учесть это и обеспечить последовательную интеллектуальную тему, программа для отдельного студента разрабатывается по согласованию с заведующим кафедрой физики и утверждается ею.Для этого второстепенного курса вводная последовательность по физике состоит из PHY 10 или PHY 11, PHY 13 или PHY 21, PHY 12, PHY 22 и PHY 31 или эквивалентных курсов.

Диплом с отличием по физике

Студенты могут получить диплом с отличием, выполнив следующие требования:

Средний балл по физическим курсам не менее 3,50.
Выполните 6 кредитов по физике 273 (исследование) или летнему проекту REU, подайте письменный отчет и сделайте устную презентацию, открытую для преподавателей и студентов.
Пройдите три курса из списка: Физика (332 или 342), 348, 363, (352 или 355), 369, 380, любой курс физики 400 уровня.

Реальные проблемы и решения физики

Последние дополнения:

• 7 февраля 2021 г .: Завершена страница с примерами задач механики.Существует более 140 решенных примеров, охватывающих все типы тем.

• 23 августа 2020 г .: Добавлена новая страница, посвященная проблемам инженерной механики. Все задачи кинематики решены, и существует более 50 решенных примеров, охватывающих все типы тем. Далее будут рассмотрены проблемы с силой, затем с энергией, а затем с проблемами импульса.

Этот веб-сайт содержит множество физических задач с решениями, взятыми из реальных приложений. Цель состоит в том, чтобы стимулировать осознание и понимание физического мира для людей, интересующихся физикой.

Может быть, вы хотите знать, как физика, которой вас учили в школе, применима к «реальному миру». Этот сайт ответит на этот вопрос.

Одним из основных направлений здесь будет классическая механика; что, по сути, является изучением сил и движения. Это одна из самых интересных областей физики. И очень многие вещи из нашей повседневной жизни, такие как спорт и парки развлечений, имеют прочную связь с классической механикой.

Если что-то движется сложнее, чем прямая линия, скорее всего, здесь задействована хорошая физика.Темы, затронутые на этом веб-сайте, покажут примеры этого.

Это неизбежно; физика повседневных вещей повсюду вокруг нас. Просто нужно выразить их на известном языке физики. Однако это не будет банальным или поверхностным обращением. Объяснения и решения будут идти прямо к сути проблемы, но будут ясными и краткими, чтобы вы могли оценить чудеса физического мира и понять, как они на самом деле работают.

Решение проблем будет заключаться не только в использовании формулы «заткнись» и вычислении чисел.Будут включены интуитивные объяснения, чтобы вы могли «почувствовать», что происходит.

Не стесняйтесь взглянуть на различные примеры физических задач. Что вас интересует? Виды спорта? Парк развлечений? Боевые машины и оружие? Все здесь. Есть много всего, что нужно для начала.

Для тех, кто хочет изучать теорию, есть раздел обучения, который подразделяется на разные области физики. Этот раздел был создан, чтобы помочь студентам и преподавателям в их курсах, а также для тех, кто просто хочет немного изучить теорию.Темы, затронутые в теоретических разделах, сосредоточены в первую очередь на кинематике и динамике, которые дают необходимую основу для понимания большинства реальных тем, обсуждаемых на этом веб-сайте.

Кроме того, есть детский раздел, который помогает детям изучать естественные науки с упором на физику. Это полезный ресурс для родителей и учителей, которые хотят приобщить своих детей к науке и помочь посеять «семена» будущего интереса и потенциальной карьеры в науке.

Цели Major Physics (USLI)

Цель специализации «Физика» – предоставить студентам широкое понимание физических принципов Вселенной, помочь им развить критическое мышление и навыки количественного мышления, дать им возможность творчески и критически относиться к научным проблемам и экспериментам, а также обеспечить обучение студентов, планирующих карьеру в области физики и физических наук в широком смысле, включая тех, чьи интересы связаны с исследованиями, обучением в K-12 или колледжах, работой в промышленности или другими секторами нашего общества.

Специалисты по физике завершают программу, которая включает в себя базовую курсовую работу для младших классов по математике и физике и углубленную курсовую работу для старших классов; эти темы традиционно широко делятся на классическую и современную физику. Некоторые основные темы, такие как специальная теория относительности, классическая оптика и классическая термодинамика, рассматриваются только в курсах более низкого уровня. Другие темы, такие как квантовая механика, классическая механика, статистическая механика, термодинамика, электричество и магнетизм, а также оптика, рассматриваются сначала на вводном уровне в нижнем отделе, а затем на более продвинутом уровне в курсах высшего уровня.Дополнительные курсы по выбору предоставляют студентам возможность углубить свои знания в конкретных областях (таких как атомная физика, физика конденсированного состояния, оптические свойства, квантовые вычисления, биофизика, астрофизика, физика элементарных частиц). Двухсеместровый лабораторный курс для старших классов предусматривает дополнительное обучение электронным приборам, схемам, компьютерному интерфейсу для экспериментов, независимому проектированию и экспериментам с передовыми лабораторными методами. Этот лабораторный курс также предоставляет заключительный опыт основным курсам, объединяя знания, полученные на разных курсах, и устанавливая связь между теоретическими знаниями, преподаваемыми в учебниках / задачах домашних заданий, и экспериментальными основами этих знаний.Действия вне класса, такие как независимые исследования или учеба, позволяют учащимся дальше развивать свои знания и понимание.

Студент, окончивший Беркли по специальности «физика», будет понимать классическую и современную физику (как указано в требованиях к курсу ниже), а также приобретет навыки применения принципов к новым и незнакомым задачам. Их понимание должно включать способность анализировать физические проблемы (часто называемые «словесными проблемами»), уметь выводить и доказывать уравнения, которые описывают физику Вселенной, понимать смысл и ограничения этих уравнений, а также иметь как физические, так и численное понимание физических проблем (например,г. уметь делать оценки по порядку величины, анализировать физические ситуации, применяя общие принципы, а также с помощью расчетов типа учебника). У них также будут развиты базовые лабораторные, библиотечные и вычислительные навыки, они будут знакомы с важными историческими экспериментами и тем, что они открывают, и смогут делать письменные и устные презентации по поставленным перед ними физическим проблемам.

По окончании учебы специалисты по физике будут обладать набором фундаментальных компетенций, которые основаны на знаниях, производительности / навыках и аффективны.

На основе знаний

У наших выпускников будет:

Обладает обширными знаниями по основам в основных областях физики (квантовая механика, классическая механика, статистическая механика, термодинамика, электричество и магнетизм, оптика и специальная теория относительности). Это не относится к знанию конкретных фактов, а скорее к практическому знанию фундаментальных концепций, которые затем могут быть применены множеством различных способов для понимания или предсказания того, что делает природа.
Понимание физических принципов, необходимых для анализа физического вопроса или темы, включая те, которые ранее не рассматривались, а также количественное и качественное физическое понимание этих принципов, чтобы понять или предсказать, что происходит. Это включает в себя понимание того, какие уравнения и числовые физические константы необходимы для описания и анализа проблем фундаментальной физики.
Набор основных физических констант, которые позволяют им делать простые численные оценки физических свойств Вселенной и ее составляющих.
Понимание того, как работают современные электронные приборы, и как классические и современные эксперименты используются для раскрытия основных физических принципов Вселенной и ее составляющих.
Понимание того, как использовать компьютеры для сбора и обработки данных и как использовать имеющееся программное обеспечение в качестве инструмента для анализа данных.
Понимание современных инструментов библиотечного поиска, используемых для поиска и извлечения научной информации.

На основе производительности / навыков

Наши выпускники смогут:

Грамотно решайте проблемы, определяя существенные части проблемы и формулируя стратегию решения проблемы.Оцените численное решение проблемы. Примените соответствующие методы, чтобы прийти к решению, проверить правильность решения и интерпретировать результаты.
Объясните физическую проблему и ее решение двумя словами и соответствующими конкретными уравнениями как экспертам, так и неспециалистам.
Понимать цель физического лабораторного эксперимента, правильно проводить эксперименты, надлежащим образом записывать и анализировать результаты.
Используйте стандартное лабораторное оборудование, современные приборы и классические методы для проведения экспериментов.
Знайте, как спроектировать, сконструировать и завершить научный независимый проект (особенно в области электроники).
Знайте и соблюдайте соответствующие процедуры и правила для безопасной работы в лаборатории.
Сообщать концепции и результаты своих лабораторных экспериментов с помощью эффективных навыков письма и устного общения.

Действующий

Наших выпускников будет:

Иметь возможность успешно преследовать карьерные цели в аспирантуре или профессиональных школах, в научной карьере в правительстве или промышленности, в педагогической карьере или в родственной карьере.
Уметь творчески мыслить о научных проблемах и их решениях, разрабатывать эксперименты и конструктивно подвергать сомнению результаты, которые им представляются, независимо от того, опубликованы ли эти результаты в газете, в классе или где-то еще.

Основная основная учебная программа по физике предназначена для достижения следующих целей:
Развитие широкого понимания физических принципов Вселенной требует детальных знаний по широкому кругу тем, что требует хорошо структурированной программы курсов.Программа также предназначена для развития сильных математических и аналитических навыков, хороших лабораторных навыков и эффективных навыков письменного и устного общения, а также знания использования компьютера и программирования на научном уровне в форме MatLab и LabView, а также базового библиотечного поиска. инструменты. Программа также предназначена для того, чтобы дать студентам возможность разрабатывать и строить свои собственные экспериментальные проекты. Программа имеет три обязательных уровня или уровня. (Подробные описания курсов можно найти на курсах низшего уровня; курсах высшего уровня)

Уровень 1:
Предварительные условия для младших классов основной специальности состоят из пяти курсов для младших классов, выбранных для ознакомления студентов с фундаментальными понятиями математики и физики, необходимыми для работы в старших классах:

Физика 5A-5C или 7A-7C и физика 89
Math 1A-1B и Math 53 *
* Примечание: Math N53 не принимается Physics в соответствии с Math 53.

Последовательность 5A, 5B и 5C Physics 5 заменила курсы отличия 7-й серии. 5-я серия рекомендуется для студентов с продвинутым зачетом. Они охватывают те же темы, но используют более сложную математику и обеспечивают более четкое введение и подготовку к курсам уровня 2.

Уровень 2:
Основные курсы для старших классов предназначены для обучения наших студентов фундаментальным знаниям, ожидаемым от специальностей физики, в частности квантовой механики, классической механики, статистической механики, термодинамики, электричества и магнетизма, оптики и специальной теории относительности.Эти курсы также обучают навыкам решения проблем, включая умение ставить задачи и делать численные оценки. Оценки за домашние задания и экзамены являются основной системой оценки успеваемости на этом уровне. Это курсы:

Аналитическая механика (105)
Квантовая механика (137A-137B)
Электромагнетизм и оптика (110A)
Статистическая и теплофизика (112)

Уровень 3:
Эти продвинутые курсы знакомят с областями современной физики и современными экспериментальными методами, а также служат «краеугольным камнем» программы.

Требуется один или несколько из следующих курсов (называемых «факультативами»). Цель факультативных курсов – познакомить учащихся с более специализированными темами, опираясь на знания, полученные в рамках основной учебной программы, обычно требующие знаний, извлеченных из основных курсов для старших классов, для понимания сложных тем современной физики. Эти курсы также дают студентам то, что обычно является их первым взглядом на возможные направления карьерного исследования. Курсы обычно требуют письменных заданий и экзаменов.Оценки за эти задания и экзамены являются основным средством оценки успеваемости на этом уровне.

Электромагнетизм и оптика (110B)
Физика элементарных частиц (129)
Квантовая и нелинейная оптика (130)
Современная атомная физика (138)
Специальная и общая теория относительности (139)
Физика твердого тела (141A (и / или B))
Введение в физику плазмы (142)
Элективная физика: специальные темы (151)
Релятивистская астрофизика и космология (C161)
Принципы молекулярной биофизики (177)
Байесовский анализ данных и машинное обучение для физических наук (188)
Квантовая информатика и технологии (C191)

Студенты могут запросить курс на другом факультете для использования в качестве факультатива; для этого требуется одобрение главного консультанта бакалавриата.На этих курсах студенты применяют и расширяют знания от основных курсов до современных тем физики.

2. Требуется цикл курса Advanced Laboratory Physics (111) из 6-9 единиц.

В первой части этой последовательности курса студенты работают в небольших группах, чтобы изучить методы электронного оборудования, цифровых и аналоговых схем, компьютерного интерфейса для экспериментов (через LabView, стандартную программу экспериментальной лаборатории), и им предлагается разработать и реализовать самостоятельный проект по собственному выбору.Студенты также учатся использовать MatLab для анализа данных.

Во второй половине последовательности ученики снова работают в небольших группах, чтобы завершить четыре эксперимента, выбирая из множества различных экспериментов, начиная от классических работ, получивших Нобелевскую премию (например, «Оптическая накачка» или «Эффект Мёссбауэра»), до областей, представляющих текущий исследовательский интерес. (например, нелинейная динамика и лазерное манипулирование атомами). Продвинутая лаборатория Дональда А. Глейзера предоставляет практически уникальную возможность для физических факультетов по всей стране проводить такие эксперименты и позволяет студентам разрабатывать свои собственные идеи для проверки.

Студенты делают письменные и устные отчеты о своей работе, приобретая опыт в распространении научных результатов. Эта расширенная лабораторная работа требует от студентов обобщения концепций из многих различных основных курсов и связывает свои теоретические знания, полученные в ходе домашних заданий и экзаменов на предыдущих курсах, с экспериментальной основой этих знаний. Цель Physics 111 – Advanced Laboratory – дать студентам возможность применить знания, полученные на основных курсах, для понимания реальных и важных физических явлений.Он также обучает студентов экспериментальным методам, необходимым для исследований как на промышленных, так и на академических должностях.

Именно из выступлений студентов в Продвинутой лаборатории Глейзера (Физика 111) мы видим, насколько хорошо студенты могут собрать воедино весь материал, который они изучили на курсах, и применить его к реальным физическим задачам, которые во многих случаях являются совершенно новыми. им. Здесь студенты узнают, что они стали физиками, и развивают уверенность, чтобы перейти к следующему этапу своей карьеры.

Многие студенты также участвуют в независимых исследованиях или исследовательских проектах в лабораториях физического факультета. Такие проекты обеспечивают наилучшую подготовку к применению классных знаний в реальных экспериментах и позволяют развивать творческий процесс, который так необходим исследователю.

Меры оценки

Благодаря хорошо структурированной программе успеваемость по каждому основному и факультативному курсу позволяет постоянно отслеживать успеваемость студентов на протяжении большей части основной специальности.Мы также разрабатываем средства оценки окончательных результатов основной специальности, используя структуру Продвинутой лаборатории, чтобы обеспечить общую оценку, которая носит более глобальный характер, чем экзамены по каждому курсу.

Дополнительно физический факультет:

Ежегодно проводит выходные собеседования для всех наших выпускников пенсионного возраста, которые мы поощряем их проходить, ежегодно предоставляя обед для «выпускников». Эти выходные собеседования помогают нам понять, как студенты думают о программе и своих карьерных планах после окончания учебы.Также кафедра периодически (каждые 5-10 лет) проводит более обширные опросы по нашим специальностям.
Академическое консультирование консультантами факультетов. Студенты должны каждый семестр встречаться со своим научным руководителем факультета, чтобы обсудить свою программу и прогресс по основной специальности. Есть руководитель факультета, советник по бакалавриату, а также сотрудник отдела по работе со студентами бакалавриата, который встречается с консультантами факультета и студентами, чтобы собрать информацию.
Кафедра физики распределяет, собирает и анализирует оценки курсов, выполненные студентами по каждому предложенному курсу каждый семестр, чтобы отслеживать успешность учебной программы.

Для оценки результатов этих инструментов оценки существуют два постоянных ведомственных комитета, которые контролируют программу и рассматривают необходимость изменений в курсах или в основной. Один комитет отвечает за курсы нижнего уровня, а другой – за программу высшего дивизиона. Отзывы о вышеупомянутых оценках / интервью дают полезный вклад при рассмотрении изменений основных требований.

Существует недавно созданный комитет USLI, который отвечает за разработку вопросов и инструментов оценки для использования в Advanced Lab, а также за анализ данных из устных и письменных отчетов, чтобы гарантировать, что Департамент физики продолжает выполнять поставленные цели обучения.Комитет USLI подводит итоги своей оценочной деятельности в конце каждого учебного года и затем сообщает о результатах физическому факультету через его председателя. Комитет USLI представит рекомендации о том, как можно укрепить майор. Департамент примет решение и проведет соответствующие последующие действия по всем оценочным мероприятиям.

Достижение образовательных целей

Необходимо внимательно относиться к эволюции знаний в области физики. Многие из тем, которые мы сейчас преподаем на курсах начального уровня, ранее входили в компетенцию аспирантур.Эти изменения обычно вносятся постепенно, по мере того, как меняются учебники или преподаватели добавляют новый материал, что приводит к вопросу о том, какие традиционные темы не учитываются, чтобы выделить время для нового материала. Вышеупомянутые комитеты рассматривают эти вопросы или проблемы, связанные с ними, и дают рекомендации для рассмотрения преподавателями. Описанные выше оценки предназначены для обеспечения того, чтобы образовательные цели, поставленные физическим факультетом, и впредь соответствовали нашим высоким стандартам программы бакалавриата по физике.Физический факультет Калифорнийского университета в Беркли входит в число лучших программ в стране, что свидетельствует об успехе нашей программы, и мы намерены сохранять бдительность в мониторинге нашей программы и в поиске путей ее улучшения.

По физике тема механика: Тема 1. Механика. – Материалы для подготовки к вступительным экзаменам в СГГА

Статья по физике на тему: Механика читать

Практикум по решению задач тема “Механика”

Ivanovo State University of Chemistry and Technology

Реферат на тему: Механика

Введение

Тематическая механика и ее разделы

Механическая система

Критические механические дисциплины

Различные формулировки механики

Заключение

Список литературы

Обобщающий урок по физике “Механика”

Тест по теме Механика с ответами (физика, 10 класс)

Рейтинг теста

Контрольная работа по теме “Механика” | Материал:

PHYS101: Введение в механику | Saylor Academy

Исследования | Школа физики

Физика 311 Классическая механика Добро пожаловать! Учебный план. Обсуждение классической механики. Темы для обсуждения. Роль классической механики в физике.

Программы бакалавриата по физике

Рекомендуемые ресурсы для самостоятельного изучения классической механики – углубленная физика

Как найти для вас идеальный ресурс для самообучения (Инструмент для самообучения по классической механике)

Мои 3 лучших рекомендательных книги по классической механике

Почему я выбрал эти 3 книги и для кого они лучше всего подходят

Теоретический минимум Леонарда Сасскинда

Физика для ученых и инженеров от Jewett & Serway

Серьезная классическая механика Якоба Швихтенберга

Реальные проблемы и решения физики

Цели Major Physics (USLI)

На основе знаний

На основе производительности / навыков

Действующий

Меры оценки

Достижение образовательных целей

Оставить комментарий Отменить ответ