Механика. (МУ) Основные кинематические характеристики криволинейного движения: скорость и ускорение

1.1. Кинематика

(МУ) Основные кинематические характеристики криволинейного движения: скорость и ускорение. Нормальное и тангенциальное ускорение. Кинематика вращательного движения: угловая скорость и угловое ускорение, их связь с линейной скоростью и ускорением.

(БУ) Пространство и время в механике Ньютона. Системы координат и их преобразования. Физический смысл производной и интеграла.

1.2. Динамика

(МУ) Инерциальные системы отсчета и первый закон Ньютона. Второй закон Ньютона. Масса, импульс, сила. Уравнение движения материальной точки. Третий закон Ньютона и закон сохранения импульса. Закон всемирного тяготения. Силы трения.

(БУ) Интегрирование уравнений движения, роль начальных условий. Центр масс механической системы, закон движения центра масс. Движение тел с переменной массой. Уравнение Мещерского. Формула Циолковского.

(РУ) Связь закона сохранения импульса с однородностью пространства. Неинерциальные системы отсчета. Границы применимости классической механики

1.3. Момент импульса

(МУ) Момент импульса материальной точки и механической системы. Момент силы. Уравнение моментов. Закон сохранения момента импульса механической системы.

(БУ) Движение в поле центральных сил. Законы Кеплера.

(РУ) Связь закона сохранения момента импульса с изотропностью пространства.

1.4. Энергия

(МУ) Сила, работа и потенциальная энергия. Консервативные и неконсервативные силы. Работа и кинетическая энергия. Закон сохранения полной механической энергии в поле потенциальных сил.

(БУ) Связь между силой и потенциальной энергией. Градиент скалярной функции. Столкновения тел. Абсолютно упругое столкновение.

(РУ) Связь закона сохранения энергии с однородностью времени.

1.5. Динамика вращательного движения

(МУ) Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела с закрепленной осью вращения. Момент импульса тела. Момент инерции. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия вращающегося твердого тела.

(БУ) Гироскопические силы. Гироскопы и их применение в технике.

(РУ) Углы Эйлера. Тензор инерции и его главные и центральные оси. Прецессия и нутация гироскопа.

1.6. Элементы механики сплошных сред

(МУ) Общие свойства жидкостей и газов. Стационарное течение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли. Идеально упругое тело. Упругие напряжения и деформации. Закон Гука. Модуль Юнга.

(БУ) Кинематическое описание движения жидкости. Векторные поля. Поток и циркуляция векторного поля. Уравнения движения и равновесия жидкости. Энергия упругих деформаций твердого тела.

(РУ) Вязкая жидкость. Силы внутреннего трения. Стационарное течение вязкой жидкости. Ламинарное и турбулентное движение. Число Рейнольдса. Лобовое сопротивление при обтекании тел.

1.7. Релятивистская механика

(МУ) Принцип относительности и преобразования Галилея. Неинвариантность электромагнитных явлений относительно преобразований Галилея. Постулаты специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна. Относительность одновременности и преобразования Лоренца. Парадоксы релятивистской кинематики: сокращение длины и замедление времени в движущихся системах отсчета. Релятивистский импульс. Взаимосвязь массы и энергии в СТО. СТО и ядерная энергетика.

(БУ) Преобразование скоростей в релятивистской кинематике. Сохранение релятивистского импульса. Релятивистская энергия.

(РУ) Четырехмерное пространство-время в СТО и его псевдоевклидова метрика. Понятие релятивистского интервала. Диаграммы Минковского. Столкновение релятивистских частиц.