ПО ФИЗИКЕ

КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ

Часть 1. Механика. Электричество и магнетизм. Колебания

Методические указания для студентов дневной формы обучения машиностроительного факультета

Составитель: Р. К. Лукс

Ульяновск

УДК 53 (076)

ББК 22.2я7

К32

К32 Конспекты лекций по физике: методические указания для студентов машиностроительного факультета /сост. Р. К. Лукс. – Ульяновск: УлГТУ, 2012. – 63 с.

Сборник конспектов лекций по физике составлен в соответствии с типовой программой общего курса физики и федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по направлениям подготовки

19020162 – Наземные транспортно – технологические комплексы,

19060062 – Автомобили и автомобильное хозяйство,

15070062 – Машины и обработка металлов давлением,

15190062 – Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств

Конспекты лекций включает теоретический материал, позволяющий студентам в компактной форме получить достаточную информацию о физических явлениях и закономерностях, необходимых для развития физического мышления и подготовки научной базы, без которой невозможно успешное решение профессиональных задач.

УДК 53 (076)

ББК 22. 2я7

СОДЕРЖАНИЕ

Лекция 1

1.1. Механика. Материальная точка. Движение материальной точки. Скорость и ускорение произвольно движущейся точки ………………………………………………………… 5

1.2. Кинематика вращательного движения …………………………………………………….. 7

1.3. Динамика движения материальной точки. Законы Ньютона …………………………… 8

Лекция 2

2.1. Закон всемирного тяготения. Сила тяготения, сила тяжести, вес тела …………………. 9

2.2. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции ……………………………………….. 9

2.3. Центр масс. Закон сохранения импульса ………………………………………………….. 10

2.4. Кинетическая энергия. Работа. Мощность ………………………………………………… 11

4.5. Потенциальная энергия ……………………………………………………………………... 11

Лекция 3

3.1. Вращательное движение твердого тела. Момент инерции. ТеоремаШтейнера ………13

3.2. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела ……………………………………… 14

3.3. Основное уравнение динамики вращательного движения ………………………………... 14

3.4. Силы трения. Статическое и кинематическое трение ……………………………………... 15

Лекция 4

4.1. Условие неразрывности потока жидкости …………………………………………………. 17

4.2. Уравнение Бернулли …………………………………………………………………………. 17

4.3. Сила внутреннего трения ……………………………………………………………………. 18

4.4. Ламинарное и турбулентное течение ……………………………………………………….. 19

4.5. Преобразования Галилея. Принцип относительности Галилея …………………………… 20

4.6. Специальная теория относительности. Постулаты Эйнштейна.

Преобразования Лоренца …………………………………………………………………….. 21

Лекция 5

5.1. Следствия из преобразований Лоренца …………………………………………………….. 22

5.2. Релятивистские выражения массы и импульса тела ………………………………………. 24

5.3. Релятивистское выражение для энергии …………………………………………………… 25

Лекция 6

6.1. Электрические заряды. Закон Кулона ……………………………………………………… 26

6.2. Потенциальная энергия. Потенциал. Работа сил электрического поля ………………….. 27

6.3. Напряженность поля. Принцип суперпозиции полей …………………………………….. 28

6.4. Связь между потенциалом и напряженностью ……………………………………………. 29

6.5. Графическое изображение электростатических полей …………………………………… 29

Лекция 7

7.1. Поток и циркуляция вектора электростатического поля.

Теорема Гаусса для вектора ……………………………………………………………… 30

7.2. Применение теоремы Гаусса для расчета электростатических полей …………………… 31

7.3. Электрическое поле в диэлектрике ………………………………………………………… 33

Лекция 8

8.1. Поле заряженного проводника …………………………………………………………….. 35

8.2. Электроемкость уединенного проводника. Электроемкость конденсатора ……………. 36

8.3. Энергия заряженного тела, конденсатора. Энергия электрического поля ……………… 38

8.4. Сила и плотность тока. Законы Ома и Джоуля – Ленца …………………………………. 38

8.5. Электродвижущая сила. Закон Ома для неоднородного участка цепи …………………. 39

8.6. Правила Кирхгофа ………………………………………………………………………….. 40

Лекция 9

9.1. Магнитное поле. Закон Био – Савара – Лапласа …………………………………………. 40

9.2. Сила Лоренца. Закон Ампера ……………………………………………………………… 42

9.3. Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции

и теорема Гаусса для вектора ………………………………………………………….. 43

9.4. Магнитное поле в веществе ……………………………………………………………….. 43

Лекция 10

10.1. Опыты Фарадея. Явление электромагнитной индукции ………………………………. 45

10.2. Токи Фуко ………………………………………………………………………………… 46

10.3. Явления самоиндукции и взаимоиндукции ……………………………………………. 47

10.4. Второе уравнение Максвелла в интегральной форма. Ток смещения ……………….. 48

10.5. Уравнения Максвелла …………………………………………………………………… 49

Лекция 11

11.1. Гармонические колебания ………………………………………………………………. 50

11.2. Сложение гармонических колебаний ………………………………………………….. 52

Лекция 12

12.1. Затухающие колебания ………………………………………………………………….. 55

12.2. Вынужденные колебания ……………………………………………………………….. 57

12.3. Вынужденные колебания в цепи переменного тока …………………………………. 58

12.4. Мощность в цепи переменного тока ………………………………………………….. 59

Приложение

1. Векторы и скаляры ………………………………………………………………………… 60

2. Градиент скалярной величины …………………………………………………………. 61

3. Циркуляция и поток вектора …………………………………………………………… 62

4. Дивергенция и ротор вектора …………………………………………………………… 62

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ………………………………………………………... 63

Лекция 1