Description:

"Е.И.Бутиков, А.С.Кондратьев ФИЗИКА ДЛЯ УГЛУБЛЕННОГО ИЗУЧЕНИЯ 1. Механика Учебник принципиально нового типа Последовательность изложения соответствует логической структуре физики как науки и отражает современные тенденции ее преподавания Материал разделен на обязательный и дополнительный что позволяет строить процесс обучения с учетом индивидуальных способностей учащихся включая организацию их самостоятельной работы Задачи служат как для получения новых знаний так и для развития навыков исследовательской деятельности Для учащихся школ гимназий лицеев с углубленным изучением физико-математических дисциплин а также для подготовки к конкурсным экзаменам в вузы ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ I. КИНЕМАТИКА § 1 Пространство Время Свойства симметрии (12) § 2 Механическое движение Система отсчета Объективное и субъективное в законах природы (15) § 3 Материальная точка Поступательное движение Физическая модель (18) § 4 Радиус-вектор Перемещение Траектория (19) Сложение векторов (20) § 5 Одновременные перемещения Сложение перемещений Независимость перемещений (22) Геометрия и опыт (23) Искривленное пространство (24) § 6 Средняя скорость Вектор средней скорости Пройденный путь (26) § 7 Скорость Вектор скорости и траектория Скорость прохождения пути Сложение скоростей Скорость как производная (34) § 8 Ускорение Ускорение вектор Направление ускорения Центростремительное ускорение Ускорение производная скорости Тангенциальное и нормальное ускорения (39) § 9 Одномерное движение График движения Путь на графике скорости Степени свободы (45) § 10 Неравномерное одномерное движение Равноускоренное и равнозамедленное движения Путь при равнопеременном движении Скорость и наклон касательной (48) Свободное падение Формулы равноускоренного движения (55) § 11 Движение по окружности Период и частота Угловая скорость как вектор Векторное произведение (60) § 12 Равнопеременное движение в пространстве Перемещение в пространстве Векторные формулы при а const (65) § 13 Траектории Системы координат Координаты как проекции радиуса-вектора Траектория плоская кривая Уравнение траектории Независимость движений Граница достижимых целей Другой способ нахождения границы Нахождение экстремумов Обратимость движения (74) § 14 Относительность механического движения Движение в разных системах отсчета Относительная скорость и ускорение II. ДИНАМИКА § 15 Инерция Первый закон Ньютона Системы отсчета в динамике Движение по инерции Инерциальные системы отсчета Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы отсчета Первый закон Ньютона Свободное тело Инерциальные системы и опыт (87) § 16 Сила мера взаимодействия Виды сил Измерение сил Градуировка динамометра Сила вектор (90) § 17 Связь между силой и ускорением Второй закон Ньютона Инертность Масса как мера инертности Свойства массы Второй закон Ньютона Сила и движение (94) § 18 Взаимодействие тел Третий закон Ньютона Действие и противодействие Взвешивание Луны Логическая структура динамики Законы динамики и опыт (100) § 19 Применение законов динамики Движение со связями § 20 Силы в природе Трение Виды трения Трение покоя Трение скольжения Полная сила реакции (111) §21 Природа сил трения Как управлять трением Занос автомобиля Нелинейные свойства трения (121) § 22 Силы тяготения Гравитационная постоянная Законы Кеплера Гравитационное поле Напряженность поля тяготения Принцип суперпозиции Притяжение сферических тел Свободное падение Взвешивание Земли Геометрия и тяготение Инертная и гравитационная массы (131) § 23 Движение в поле тяготения Первая космическая скорость Круговая скорость Кеплерово движение Конические сечения Сила тяжести внутри Земли (137) § 24 Силы упругости и деформации Виды деформаций Закон Гука Модуль Юнга Коэффициент Пуассона Всестороннее сжатие Неоднородная деформация Проявления упругих сил (143) § 25 Механическое состояние Уравнение движения Начальные условия Алгоритм численного решения Системы взаимодействующих тел Нахождение сил по движению Разные движения по эллипсам (149) § 26 Принцип относительности Галилея Равноправие инерциальных систем Абсолютные и относительные величины Движение в разных системах отсчета Принцип относительности на практике (153) § 27 Системы единиц Эталон Соотношения между единицами Основные и производные единицы Единицы площади Размерность физической величины Эталоны времени и длины Этalon массы (157) § 28 Метод анализа размерностей Применения метода размерностей Выбор параметров Безразмерный параметр Векторные единицы длины (161) III. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ § 29 Импульс Импульс силы Закон изменения импульса Импульс силы Импульс системы Внутренние и внешние силы Сравнение с динамическим подходом (167) § 30 Центр масс Реактивное движение Определение центра масс Скорость центра масс Закон движения центра масс Космонавт вне корабля Роль внутренних сил Реактивное движение Уравнение Мещерского Формула Циолковского Топливо для космических полетов (178) § 31 Механическая работа Кинетическая энергия Свойства работы Работа переменной силы Мощность Единицы работы и мощности Кинетическая энергия Теорема о кинетической энергии (183) § 32 Потенциальная энергия Превращения энергии Работа внутренних сил Потенциальная энергия Работа в однородном поле Работа и потенциальная энергия Центральное поле (189) Потенциальная энергия а поле тяготения Энергия упругой деформации Связь силы и потенциальной энергии Эквипотенциальные поверхности Вывод формулы для потенциальной энергии Градиент функции (195) § 33 Закон сохранения механической энергии Механическая энергия § 34 Связь законов сохранения с симметрией пространства и времени Однородность пространства Однородность времени Связь пространства и времени Сохранение энергии и однородность времени Симметрия при масштабных преобразованиях Физическое подобие (206) § 35 Применение законов сохранения при решении задач § 36 Космическая динамика и законы сохранения Вторая космическая скорость Космические скорости и движение Земли Третья космическая скорость Сохранение энергии и системы отсчета О задаче трех тел (229) § 37 Столкновения частиц Неупругие столкновения Приведенная масса Упругие столкновения Передача энергии при ударе Система центра масс Угол рассеяния Угол разлета Обратимость упругих столкновений Отбор нужных решений (237) § 38 Фазовая плоскость Адиабатические инварианты Фазовые траектории Фазовая траектория и потенциальная энергия Математический маятник Фазовый портрет маятника Адиабатические инварианты Пример инварианта Геометрический смысл инварианта Физический смысл инварианта Условия существования инварианта (250) § 39 Механическое равновесие Модель абсолютно твердого тела Условия равновесия Силы реакции Момент силы Уравнение моментов Пример равновесия Золотое правило механики Устойчивость равновесия Роль трения (259) § 40 Движение твердого тела Поступательное движение Вращение вокруг оси Плоское движение Вращение вокруг точки Момент импульса Динамика твердого тела Момент инерции Кинетическая энергия Гироскоп (265) IV. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ Признаки колебаний Особенности физики колебаний § 41 Собственные колебания Простейший осциллятор Гармонические колебания Частота и период Фаза колебаний Начальные условия" Ключевые слова: иче, импульс, пространство, действие, коэффициент пуассон, задача, полный согласие, масса, жидкость, нелинейный система, автомобиль, геометрия, часовой стрелка, равновесный положение, вид, ен ия, направленный, относительно, время, связанный, точка, система, скорость, ось, центр масса, малый, потенциальный, физический, поле тяжесть, реакция водитель, случай, перемещение, частота, амплитуда, моментальные фотография, угол, блокировка колесо, значение, энергия, конец, взаимодействие, процесс, камера вильсон, сохранение энергия, поверхность, ньютон, одинаковый, возвращающий сила, результат, показанный, пример, поле тяготение, окружность, внешний, уравнение, длина, отсутствие ток, нога, свободный, конус мах, смещение, поле, фиксированный, реактивный сила, начальный точкио, положение равновесие, формула, размерность, потенциальный энергия, координатный плоскость, км, сторона, тяжесть, гравитационный поле, молекулярный уровень, осциллятор, сохранение, система отсчёт, кинематика, механический состояние, лёгкий, система сгс, сила, период, действующий, максимальный, пружина, расстояние, наклонный плоскость, колебание, закон гук, тяготение, уплотнение среда, упругий, ускорение, постоянный, подъемный сила, сила реакция, работа, конечный состояние, состояние равновесие, условие, следующий, выключенный двигатель, внешний поле, очевидный, момент, показатель степень, длина стягивающий, орбитальный станция, вт ом, сила трение, отсчёт, геометрический интерпретация, силовой поле, модуль, полный, свойство, адиабатический инвариант, столкновение, эллиптический орбита, направление, фазовый, нужный, физический закон, включение электромагнит, легкий, фазовый плоскость, механический энергия, сумма, кинетический, недеформированный состояние, движение, решение, теннисный мяч, кинетический энергия, друг, поглощать нейтрон, вертикальный, ф ор, эталонный сила, удар, груз, состояние, плоскость, брусок, механический, нуль, взаимный расположение, положение, опыт, закон ньютон, вторая закон, разгоняющийся автомобиль, падение, закон кеплер, начальный, должный, закон, система отсчет, единица, динамик, частица, неоднородный среда, помощь, гравитационный, явление, неограниченный уменьшать, зависимость, силовой центр, природа, трение, вектор, шар, закон сохранение, радиус, фазовый диаграмма, лобовой сопротивление, тормозной путь, эффект доплер, шарик, мочь, горизонтальный, маятник, центр, образ, часть, определение, промежуток, нь ют, график, одновременный участие, горизонтальный прямая, плоский кривая, начальный скорость, энергетический соображение, ост, вынуждающий сила, вие, равновесие, сила тяжесть, волна, земля, отсчет, равный, равноправный партнер, деформация, выражение, траектория, неразорвавшийся снаряд, величина, фиксированный ось, ось волчек, векторный диаграмма, включаться двигатель, орбита, высота, доска, интерференция, путь, изменение