Экзаменационные вопросы

1. Потенциальная энергия. Консервативные и неконсервативные силы. Связь потенциальной энергии с консервативной силой.
2. Адиабатический процесс. Вывести уравнение адиабаты. Привести диаграммы адиабаты и изотермы в координатах PV. Объяснить, почему адиабата круче, чем изотерма.
3. Затухающие колебания. Вывести дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Период затухающих колебаний. Логарифмический декремент затухания.
4. Внутренняя энергия системы. Работа и энергия. Первый закон термодинамики.
5. Движение тела с переменной массой. Уравнения Мещерского и Циолковского.
6. Реальные газы. Силы межмолекулярного взаимодействия в газах. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
7. Кинематика вращательного движения твердого тела. Угловая скорость и угловое ускорение.
8. Понятие об энтропии. Трактовки Больцмана и Клаузиуса.
9. Постулаты теории относительности. Релятивистское представление о пространстве и времени. Преобразования Лоренца.

Цикл Карно. Вывести формулу для КПД идеальной тепловой машины.

1. Скорость и ускорение при криволинейном движении. Нормальное и тангенциальное ускорения.
2. Явления переноса. Диффузия газов. Коэффициент диффузии.
3. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса. Связь закона сохранения момента импульса с изотропностью пространства.
4. Вынужденные гармонические колебания. Вывести дифференциальное уравнение вынужденных колебаний, привести его решение. Резонанс.
5. Момент силы. Плечо силы. Основное уравнение динамики вращательного движения.
6. Термодинамическая вероятность и ее связь с вероятностью пребывания макросистемы в заданном состоянии.
7. Постулаты теории относительности. Относительность длины и промежутков времени. Интервал между двумя событиями.
8. Второе начало термодинамики. Различные его формулировки и статистический смысл.
9. Центр инерции (масс) механической системы. Уравнение движения центра инерции.
10. Математический и физический маятники. Периоды их колебаний. Приведенная длина физического маятника.
11. Правило сложения скоростей в классической и релятивистской механике.
12. Понятие о физической кинетике. Эффективный диаметр молекул. Длина свободного пробега.
13. Импульс механической системы. Изменение импульса системы. Закон сохранения импульса. Связь закона сохранения импульса с однородностью пространства.
14. Максвелловское распределение молекул идеального газа по скорости. Средняя, среднеквадратичная и наиболее вероятная скорость движения молекул идеального газа.
15. Момент инерции. Кинетическая энергия вращающегося тела.
16. Преобразования Галилея. Механический принцип относительности. Преобразования Лоренца.
17. Упругая гармоническая волна. Уравнение бегущей волны. Базовая скорость, длина волны, волновое число, дисперсия волн.
18. Число степеней свободы молекулы. Внутренняя энергия идеального и реального газов.
19. Выведите уравнение стоячей волны. Пучности и узлы стоячей волны.
20. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотерм уравнения Ван-дер-Ваамса и реальных газов.
21. Момент силы. Работа при вращательном движении. Кинетическая энергия вращательного движения.
22. Постулаты специальной теории относительности. Зависимость массы от скорости. Основной закон релятивистской динамики.
23. Механическая энергия. Консервативные и неконсервативные системы. Закон сохранения механической энергии. Взаимосвязь закона сохранения энергии с однородностью времени.
24. Явления переноса. Внутреннее трение (вязкость). Коэффициент вязкости.
25. Постулаты специальной теории относительности. Сокращение движущихся масштабов длины, замедление движущихся часов.
26. Распределение Больцмана. Барометрическая формула.
27. Момент инерции. Вывести формулу для момента инерции сплошного диска. Теорема Штейнера.
28. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам и к адиабатическому процессу. Работа при этих процессах.
29. Гармонические колебания. Амплитуда, период, частота колебаний. Сложение гармонических колебаний одного направления. Биения.
30. Максвелловское распределение молекул идеального газа по скоростям. Средняя, среднеквадратичная и наиболее вероятная скорость движения молекул идеального газа.
31. Момент силы и момент импульса. Закон сохранения и изменения момента импульса механической системы.
32. Явления переноса. Теплопроводность. Уравнение Фурье. Коэффициент теплопроводности.
33. Кинематика вращательного движения. Взаимосвязь кинематических характеристик поступательного и вращательного движений.
34. Максвелловское распределение молекул идеального газа по скоростям и энергиям теплового движения.
35. Импульс тела. Закон сохранения и изменения импульса. Взаимосвязь закона сохранения импульса с однородностью пространства.
36. Гармонический осциллятор. Пружинный, физический и математический маятники.
37. I, II и III законы Ньютона. Физический смысл понятий массы, силы, импульса.
38. Реальные газы. Сила и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса.
39. Система отсчета. Траектория, длина пути, перемещение. Средняя и мгновенная скорость.
40. Круговой процесс (цикл). Обратимые и необратимые процессы. Второе начало термодинамики. Теорема Нернста.
41. Сложение двух взаимноперпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу.
42. Зависимость давления атмосферы от высоты. Распределение Больцмана. Барометрическая формула.
43. Преобразования Галилея. Сложение скоростей в классической механике. Механический принцип относительности.
44. Приведенное количество теплоты. Энтропия. Принцип возрастания энтропии. Изменение энтропии при различных изопроцессах.
45. Понятие массы, силы и импульса. Закон изменения и сохранения импульса.
46. Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение, период затухающих колебаний. Коэффициент затухания, логарифмический декремент затухания.
47. Кинетическая и потенциальная энергии. Закон сохранения механической энергии.
48. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов. Средняя квадратичная скорость.
49. Кинематика вращательного движения. Угловая скорость и угловое ускорение.
50. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального и реального газов.
51. Механическая работа, мощность. Мгновенная и средняя мощность.
52. Вынужденные колебания. Резонанс. Резонансные кривые.
53. Момент силы. Основное уравнение динамики вращательного движения.
54. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Явление диффузии. Коэффициент диффузии.
55. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца.
56. Энтропия. Определение энтропии через термодинамическую вероятность. Формула Больцмана.
57. Гармоническое колебание и его характеристики. Возвращающая сила. Энергия гармонических колебаний.
58. Идеальный газ. Законы идеального газа.
59. Радиус вектор частицы, перемещение, длина пути. Средняя и мгновенная скорости.
60. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах. Вязкое трение. Коэффициент вязкого трения.
61. Движение тела переменой массы. Уравнения Мещерского и Циолковского.
62. Классическая теория теплоемкости. Недостатки этой теории.
63. Основной закон динамики материальной точки. Импульс силы. Импульс механической системы. Закон сохранения импульса системы.
64. Явления переноса. Внутреннее трение. Закон Ньютона. Коэффициент вязкости.
65. Момент силы и момент импульса Закон сохранения момента импульса и его связь со свойствами пространства.
66. Явления переноса. Молекулярно-кинетическая теория диффузии.
67. Потенциальная энергия. Ее расчет для тела в однородном и центральном силовых полях. Определите силы через потенциальную энергию.
68. Адиабатический процесс. Коэффициент Пуассона. Вывод уравнения адиабаты.
69. Механическая работа. Мощность. Доказать, что однородное и центральное силовые поля потенциальные.
70. Явления переноса. Молекулярно-кинетическая теория теплопроводности.
71. Кинетическая энергия. Теорема Кенига. Кинетические энергии поступательно движущегося, вращающегося и катящегося тела.
72. Обратимые, необратимые и циклические процессы. Различные формулировки второго закона термодинамики и его статистическое истолкование.
73. Траектория. Перемещение. Путь. Средняя и мгновенная скорость. Ускорение. Тангенциальное и нормальное ускорения.
74. Распределение Максвелла по скоростям и энергиям теплового движения молекул идеального газа. Смысл функции распределения. Соотношение между средней, среднеквадратичной и наиболее вероятной скоростями.
75. Импульс тела. Закон сохранения и изменения импульса и его связь со свойствами пространства. Движение тела с переменной массой. Уравнение Мещерского.
76. Эффективный диаметр молекул, средняя длина их свободного пробега и взаимосвязь их между собой.
77. Физический маятник, его приведенная длина вывод формулы для расчета периода его колебаний.
78. Обратимые, необратимые и циклические термодинамические процессы. Различные формулировки второго закона термодинамики. Его статистическое истолкование.
79. Основное уравнение динамики вращательного движения тела. Работа при вращательном движении. Кинетическая энергия вращающегося тела.
80. Идеальный газ. Вывод основного уравнения молекулярно-кинетической теории идеального газа. Уравнение состояния идеального газа.
81. Момент инерции тела относительно оси. Теорема Штейнера.
82. Количество теплоты. Первый закон термодинамики. Расчет работы газа в изобарном, изотермическом и адиабатическом процессах.
83. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца. Релятивистское правило сложения скоростей.
84. Удельная и молярная теплоемкости. Классическая теория теплоемкости газа и ее ограниченность.
85. Сложение гармонических колебаний одинакового направления. Биения.
86. Тепловые двигатели и холодильные машины. Цикл Карно. Расчет КПД идеальной тепловой машины.
87. Законы Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Понятия массы и силы. Центр масс и закон его движения.
88. Барометрическая формула. Распределение Больцмана.
89. Стоячие волны (их уравнение, условия пучностей и узлов).
90. Тепловые двигатели и их КПД. Расчет КПД идеальной машины.
91. Волна. Длина волны, волновое число, волновой вектор. Уравнение бегущей волны. Волновое уравнение. Эффект Доплера.
92. Второй закон термодинамики в различных формулировках. Энтропия. Термодинамическая вероятность.
93. Вынужденные колебания в случае гармонического внешнего воздействия (дифференциальное уравнение колебаний, его решение и анализ). Резонанс и резонансные кривые.
94. Статистический и термодинамический методы. Основные положения молекулярно-кинетической теории.
95. Затухающие гармонические колебания. Их дифференциальное уравнение и его решение. Логарифмический декремент затухания и добротность колебательной системы.
96. Изопроцессы идеального газа и газовые законы.
97. Колебательное движение. Период, частота, амплитуда и фаза колебания. Гармоническое колебание, его векторное и комплексное представление.
98. Явления переноса. Молекулярно-кинетическая теория вязкости.
99. Незатухающие гармонические колебания и их дифференциальное уравнение. Математический и пружинный маятники и вывод формул для расчета периодов их незатухающих колебаний. Энергия гармонического осциллятора.
100. Число степеней свободы молекул. Закон равнораспределения энергии теплового движения молекул. Внутренняя энергия идеального газа.
101. Угловая скорость и угловое ускорение при вращательном движении. Их связь с мгновенной скоростью и мгновенным нормальным и тангенциальным ускорениями.
102. Распределение Максвелла молекул по скоростям и энергиям теплового движения. Средняя, среднеквадратичная и наиболее вероятная скорости движения молекул и соотношение между ними.
103. Момент инерции твёрдого тела. Теорема Штейнера. Пользуясь этой теоремой, рассчитайте момент инерции шара массой M и радиусом R относительно оси, касательной к его поверхности.
104. Плоская гармоническая волна. Бегущие и стоячие волны. Фазовая скорость, длина волны, волновое число.
105. Момент силы и момент импульса. Закон сохранения момента импульса.
106. Идеальный газ. Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Выведите основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.
107. Вращательное движение тела. Взаимосвязь кинематических характеристик вращательного и поступательного движений.
108. Распределение Максвелла молекул по скоростям и энергиям теплового движения. Соотношение между средней, среднеквадратичной и наиболее вероятной скоростями.
109. Момент силы. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.
110. Свободные и затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение. Коэффициент затухания. Логарифмический декремент затухания.
111. Вынужденные колебания под действием внешней силы, изменяющейся со временем по гармоническому закону. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний, его решение и анализ.
112. Теплоёмкость идеального газа. Связь между молярными теплоёмкостями СP и СV.
113. Нормальная и касательная составляющие полного ускорения при неравномерном движении тела по кривой. Выведите формулу, связывающую эти величины с угловой скоростью и угловым ускорением.
114. Сложение двух одинаково направленных гармонических колебаний с одинаковыми периодами. Векторные диаграммы. Биения.
115. Движение тела с переменной массой. Выведите уравнение Мещерского и Циолковского.
116. Свободные незатухающие колебания, дифференциальное уравнение, описывающее эти колебание и его решение.
117. Момент импульса. Закон сохранения и изменения момента импульса. Связь закона сохранения момента импульса с изотропностью пространства.
118. Диск радиуса 10 см, находившийся в состоянии покоя, начал вращаться с постоянным угловым ускорением 0,5 рад/с2. Найти касательное, нормальное и полное ускорение точек на окружности диска в конце второй секунды после начала вращения.
119. Релятивистское правило сложения скоростей.
120. Второе начало термодинамики в различных формулировках. Энтропия и её связь с термодинамической вероятностью состояния системы.
121. Выведите основное уравнение динамики вращательного движения. Раскройте физический смысл всех величин, входящих в него.
122. Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Лоренца и инварианты этих преобразований.
123. Движение точки по окружности. Векторы угловой скорости и углового ускорения, их связь с векторами мгновенной скорости и нормальным и тангенциальным (касательным) ускорениями.
124. Теплопроводность идеального газа. Уравнение теплопроводности, физический смысл величин входящих в него. Связь коэффициента теплопроводности с длиной свободного пробега и средней скоростью молекул.
125. Кинетическая энергия тела. Чему она равна для электрона, движущегося со скоростью, равной половине скорости света?
126. Вынужденные колебания осциллятора под действием синусоидальной вынуждающей силы. Резонанс. Резонансные кривые. Амплитуда колебаний при резонансе.
127. Момент импульса твёрдого тела. Закон сохранения момента импульса. Определите момент импульса шара радиусом R и массой m, вращающегося вокруг оси касательной к его поверхности с угловой скоростью ω.
128. Понятие о физической кинетике. Время релаксации. Эффективный диаметр молекул. Длина свободного пробега.
129. Импульс тела и импульс силы. Закон сохранения импульса. Изменение импульса незамкнутых систем. Диффузия в газах. Коэффициент диффузии. Его связь с длиной свободного пробега и средней скоростью движения молекул.
130. Гармоническое колебание и его характеристики. Векторная и комплексная форма представления колебаний.
131. Удельная и молярная теплоемкость. Теплоёмкость многоатомных газов. Недостаточность классической теории теплоёмкости.
132. Кинетическая энергия тела. Связь между кинетическими энергиями тела в различных инерциальных системах отсчёта.
133. Волна. Уравнение плоской гармонической волны. Фазовая и групповая скорость волны. Волновой вектор и волновое число.
134. Вынужденные гармонические колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний под действием гармонической вынуждающей силы, его решение и анализ.
135. Зависимость давления атмосферы от высоты. Барометрическая формула.
136. Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение. Логарифмический декремент затухания.
137. Распределение частиц в потенциальном силовом поле. Распределение Больцмана.
138. Вращательный момент. Плечо силы. Основное уравнение динамики вращательного движения.
139. Волновое уравнение. Уравнение плоской волны. Длина волны. Волновое число.
140. Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение. Логарифмический декремент затухания. Частота затухающих колебаний.
141. Внутренняя энергия идеального газа. От каких параметров состояния она зависит? Изменяется ли внутренняя энергия воздуха в открытом сосуде при его нагревании?
142. Радиус-вектор частицы, перемещение, средняя и мгновенная скорости. Зная зависимость мгновенной скорости от времени V(T) записать выражение для перемещения от момента времени T1 до T2 и среднюю скорость при данном перемещении.
143. Второе начало термодинамики. Энтропия термодинамической системы. Принцип возрастания энтропии. Термодинамическая вероятность.
144. Вращательный момент. Плечо силы. Основное уравнение динамики вращательного движения.
145. Цикл Карно. Максимальный КПД тепловой машины.
146. Работа. Мощность. Мгновенная и средняя мощность.
147. Реальные газы. Уравнение и изотермы Ван-дер-Ваальса.
148. Законы сохранения энергии и импульса в релятивистском случае. Взаимосвязь массы и энергии. Масса покоя частицы. Энергия покоя.
149. Цикл Карно. КПД идеальной тепловой машины.
150. Потенциальная энергия тела в силовом поле. Выразите вектор силы F, Действующей на тело в этом силовом поле, через функцию потенциальной энергии WП(X,Y,Z).
151. Вынужденные гармонические колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний под действием синусоидальной вынуждающей силы. Процесс установления колебаний.