Slipukhina Lab

До уваги 141 і 113 груп

До уваги 171 групи ННІІДС

Питання МКР 2

Статистичні і термодинамічні методи. Предмет статистичної фізики і термодинаміки. Термодинамічна система. Термодинамічні параметри. Рівноважні стани і процеси.
Молекулярно-кінетична теорія ідеального газу. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу. Абсолютна температура. Внутрішня енергія. Число ступенів свободи. Класична теорія теплоємності.
Явища переносу. Молекулярний механізм явищ перенесення. Експериментальні закони для дифузії, внутрішнього тертя і теплопровідності. Коефіцієнти дифузії, внутрішнього тертя і теплопровідності
Статистичні розподіли. Динамічні і статистичні закономірності. Максвелівський розподіл молекул за швидкостями. Дослідження Штерна. Барометрична формула і больцманівський розподіл молекул в потенціальному полі.
Перший і другий закон термодинаміки. Внутрішня енергія, робота, кількість тепла. Перший закон термодинаміки і його застосування до ізопроцесів: ізохорного, ізобарного, ізотермічного і адіабатного. Оборотні і необоротні процеси. Другий закон термодинаміки.
Основні співвідношення термодинаміки. Теплові і холодильні машини і їх ККД. Цикл Карно. Нерівність Клаузіса. Вільна і зв’язана енергія. Ентропія.. Закон зростання ентропії. Статистичний зміст другого закону термодинаміки і ентропії. Теорема Нернста.
Реальні гази. Фазові перетворення. Відступ від законів ідеального газу. Сили і потенціальна енергія взаємодії між молекулами. Рівняння Ван-дер-Вальса і його аналіз. Критичний стан.

Орієнтовні питання до МКР1

Шановні студенти 1 курсу ФМЛ! 

Пропоную орієнтовні питання до МКР 1. Нагадую, що всі вони є у підручнику “Модуль 1. Механіка”

Щиро бажаю успіху!

МОДУЛЬ 1

КІНЕМАТИКА

  1. Що вивчає механіка?
  2. Яке тіло називають матеріальною точкою?
  3. Яке тіло вважається абсолютно твердим?
  4. Що вивчає кінематика?
  5. Що таке механічний рух? Зазначте його особливості.
  6. З чого складається система відліку?
  7. Яка концепція простору і часу існує в класичній механіці? Ким вона розроблена?
  8. Дайте визначення траєкторії.
  9. Що таке шлях?
  10. Який фізичний зміст і властивості переміщення?
  11. Як можна задати положення матеріальної точки у просторі?
  12. Скільки способів опису руху використовується в кінематиці? Запи­шіть і поясніть кінематичні рівняння руху.
  13. Сформулюйте основну (пряму) задачу кінематики.
  14. Як за відомими проекціями на осі координат визначити модуль і напрям вектора переміщення?
  15. Коли модуль вектора переміщення дорівнює шляху, пройденому тілом за той самий проміжок часу?
  16. Яке визначення середньої швидкості?
  17. Який фізичний зміст і напрямок вектора миттєвої швидкості?
  18. Що таке середня шляхова швидкість?
  19. Знайдіть вектор і модуль швидкості, якщо рівняння руху задано в коорди­натній формі.
  20. Що характеризує прискорення?
  21. Як знайти середнє прискорення? Куди спрямована ця величина?
  22. Дайте визначення миттєвого прискорення.
  23. У яких одиницях вимірюється прискорення?
  24. Що характеризує і куди спрямоване тангенціальне прискорення?
  25. Що характеризує і куди спрямоване нормальне прискорення?
  26. Як знайти центр кривизни та радіус кривизни деякої точки траєк­торії?
  27. Виведіть формули для знаходження повного прискорення та його складових.
  28. Як подати вектор прискорення через його проекції?
  29. Сформулюйте обернену задачу кінематики.
  30. Як знайти весь шлях, пройдений за певний проміжок часу? Проде­монструйте графічний зміст цього виразу.
  31. Виведіть рівняння для знаходження шляху, пройденого тілом за пев­ний проміжок часу при рівнозмінному прямолінійному русі.
  32. Яка формула виражає залежність між початковою і кінцевою швид­костями, шляхом та прискоренням тіла при рівнозмінному прямоліній­ному русі?
  33. Якими характеристиками зручно користуватись, розглядаючи рух матеріальної точки по колу?
  34. Що таке псевдовектор?
  35. За яким правилом знаходять напрями векторних характеристик обер­тального руху?
  36. Які існують види кутової швидкості? Який фізичний зміст цих ве­личин, розмірність, напрям?
  37. Яка відмінність між частотою і коловою частотою?
  38. Що характеризують середнє і миттєве кутові прискорення?
  39. У яких одиницях вимірюється кутове прискорення?
  40. Виведіть формули зв’язку між лінійними і кутовими характеристи­ками руху.
  41. Запишіть формули для опису рівнозмінного руху по колу.
  42. Які особливості поступального та обертального рухів абсолютно твер­дого тіла (АТТ) ви знаєте?
  43. Що таке кількість степенів вільності?
  44. Скільки степенів вільності може бути в АТТ? Від чого залежить кількість степенів вільності тіла?
  45. Чому для опису поступального руху АТТ достатньо розглянути рух тільки однієї його точки?

ДИНАМІКА

 

  1. Які величини є динамічними характеристиками поступального ру­ху?
  2. Мірою яких властивостей тіл є маса?
  3. Поясніть значення терміна «адитивна величина».
  4. Як знайти центр мас системи?
  5. Розкрийте фізичний зміст поняття «густина тіла».
  6. Розкрийте зміст поняття «сила». Чим воно характеризується?
  7. Коли і як ми можемо визначити рівнодійну силу?
  8. Чим відрізняються внутрішні сили від зовнішніх?
  9. Що таке імпульс і як знайти його напрям?
  10. Які одиниці вимірювання мають динамічні характеристики посту­пального руху?
  11. Сформулюйте перший закон Ньютона. Яку фізичну абстракцію використовують при формулюванні цього закону?
  12. Сформулюйте другий закон Ньютона. Якими формулами мож­на виразити основний закон динаміки поступального руху?
  13. Що таке імпульс сили і з якого рівняння випливає це поняття?
  14. Сформулюйте третій закон Ньютона. Чому сили в цьому законі не врівноважують одна одну?
  15. Укажіть відмінності між інерціальними та неінерціальними системами відліку? Наведіть приклади.
  16. Який зв’язок існує між зміною імпульсу і силою?
  17. Як знайти швидкість центра мас системи? Які особливості руху центра мас?
  18. Які типи задач динаміки поступального руху ви знаєте?
  19. Які види сил трапляються в механіці? Запишіть формули та вкажіть особливості цих сил.
  20. Які динамічні характеристики вводяться для опису обертального руху АТТ?
  21. З’ясуйте поняття «момент сили». Як знайти його величину і напрям? В яких одиницях він вимірюється?
  22. Що таке головний момент зовнішніх сил і відносно чого він може розглядатись?
  23. З’ясуйте поняття «пара сил». Як знайти момент пари сил?
  24. Яка умова рівноваги обертового тіла?
  25. Як знайти момент інерції точки?
  26. Як знайти момент інерції всього тіла і від чого він залежить?
  27. Як визначається момент інерції однорідного тіла правильної геометричної форми? Відносно чого визначається момент інерції?
  28. Для яких випадків використовується теорема Штейнера?
  29. Що таке момент імпульсу? Укажіть його напрям і розмірність.
  30. Як знайти момент імпульсу АТТ відносно осі обертання?
  31. Виведіть формулу, яка демонструє зв’язок між моментом імпульсу і моментом інерції.
  32. Виведіть основне рівняння динаміки обертального руху АТТ.
  33. Проведіть аналогію між законами динаміки для поступального та обертального руху.
  34. Що називається елементарною роботою в механіці?
  35. Яка відмінність між роботою гальмівної сили і роботою рушійної сили? Наведіть приклади.
  36. У якому випадку сила не виконує механічної роботи?
  37. Виведіть формулу для розрахунку повної роботи за умови дії сталої сили.
  38. Яка одиниця роботи в системі СІ і як її можна виразити через інші одиниці?
  39. Подайте графічно повну роботу.
  40. Знайдіть роботу сили, яка розтягує пружину.
  41. Знайдіть роботу гравітаційної сили. Яка відмінність між роботою гравітаційної сили і роботою однорідної сили тяжіння?
  42. Виведіть рівняння для розрахунку повної роботи в обертальному русі.
  43. З якою метою вводиться поняття потужності? Дайте визначення середньої та миттєвої потужності.
  44. У яких одиницях вимірюється потужність?
  45. Як дістати вирази для миттєвої потужності при поступальному та обертальному русі?
  46. З’ясуйте фізичний зміст ККД. Яка може бути реальна величина ККД?
  47. З’ясуйте поняття «енергія». Які є види енергії в механіці?
  48. Виведіть і поясніть формулу кінетичної енергії тіла при поступальному русі.
  49. Чому дорівнює кінетична енергія системи тіл?
  50. Виведіть і поясніть формулу кінетичної енергії обертового тіла.
  51. Який фізичний зміст понять «додатна робота» і «від’ємна робота»?
  52. Дайте загальні визначення поняттям: «потенціальна енергія»; «консервативна сила»; «потенціальне поле».
  53. Який зв’язок існує між роботою консервативних сил та потенціальною енергією?
  54. Чи залежить потенціальна енергія тіла від вибору його нульового положення?
  55. Який математичний критерій потенціальності поля консервативних сил?
  56. Як відрізнити інерціальну систему від неінерціальної?
  57. Виведіть формулу сили інерції. Чим відрізняється сила інерції від звичайної сили?
  58. Чи існують сили інерції в інерціальних системах?
  59. За яких умов виникає відцентрова сила? Як знайти її величину і напрям?
  60. Як проявляє себе відцентрова сила при обертанні Землі?
  61. Які умови виникнення сили Коріоліса? Виведіть формулу цієї сили за допомогою рисунка.
  62. Як знайти напрям сили Коріоліса?
  63. Чи виконують сили інерції роботу?
  64. Чи можемо ми розглядати обертальний рух, не беручи до уваги сили інерції?
  65. Поясніть рівняння Бернуллі.
  66. Що таке ламінарна і турбулентна течії?
  67. Які види деформації існують? Чим вони відрізняються?
  68. Запишіть закони Гука для деформації розтягу та зсуву.

 

РОБОТА. МЕХАНІЧНА ЕНЕРГІЯ. ЗАКОНИ ЗБЕРЕЖЕННЯ

 

  1. У яких системах у фізиці виконуються закони збереження?
  2. Що таке замкнена система і яку реальну систему можна вважати замк­неною?
  3. У чому полягає закон збереження імпульсу?
  4. Яку форму має закон збереження імпульсу для проекцій на осі координат?
  5. Сформулюйте закон збереження моменту імпульсу. У яких випадках цей закон виконується за наявності зовнішніх сил?
  6. Сформулюйте закон збереження механічної енергії. Які обмеження існують для цього закону порівняно із законом збереження імпульсу?
  7. Що таке дисипація енергії і які її наслідки?
  8. Сформулюйте загальнофізичний закон збереження енергії та з’ясуйте його роль у фізиці.
  9. Яке місце законів збереження у розвитку науки? Чи допустима абсолютизація цих законів?
  10. У чому полягає фізична сутність реактивного руху?
  11. Виведіть рівняння Мещерського і поясніть фізичний зміст величин, які входять до цього рівняння.
  12. Від яких величин залежить реактивна сила?
  13. Виведіть формулу Ціолковського. Які розрахунки можна виконати за цією формулою?
  14. З’ясуйте поняття «удар», «центральний удар». Які їх граничні випадки?
  15. Які закони збереження виконуються під час абсолютно пружного удару?
  16. Які випадки абсолютно пружного удару ви знаєте?
  17. Які особливості абсолютно непружного удару? Виведіть і проаналі­зуйте рівняння для швидкості тіл після непружного удару.
  18. Які космічні швидкості ви знаєте? Виведіть формули для розрахун­ків космічних швидкостей.

Програмне забезпечення


Шановні студенти ФТТ!

Сподіваюся, що ви вже дослідили можливості Excel для виконання лабораторної роботи №2. Якщо у вас є запитання, то відповіді ви зможете отримати тут  або тут , або деінде :))

Пропоную для опрацювання експериментальних даних використовувати Origin Pro

Дослідження різноманітних рухів за допомогою записаного відео стане набагато цікавішим з використанням Tracker 5.0.6

ВОЛОДІЄШ СУЧАСНИМИ ТЕХНОЛОГІЯМИ ОТРИМАННЯ І ОПРАЦЮВАННЯ ДАНИХ ЕКСПЕРИМЕНТУ? – ОТРИМУЄШ ДОДАТКОВІ БАЛИ З ФІЗИКИ 

Ідеї для проектів, зокрема швидких:)), ви можете знайти на цікавому ресурсі  www.sciencebuddies.org    у розділі для вищої школи

Пропозиції стосовно тем і складу команд очікую вже на наступній лекції

у четвер, 20 вересня.

З нетрпінням чекаю зустрічі!

 

Анкетування

ТЕОРЕТИЧНІ ЗАПИТАННЯ ФТТ , МКР2

Шановні студенти! Пропоную ознайомитися з питаннями до МКР2.

БАЖАЮ УСПІШНОГО НАПИСАННЯ МКР і ЗАВЕРШЕННЯ ВИВЧЕННЯ КУРСУ ЗАГАЛЬНОЇ ФІЗИКИ

Модуль №2 «Термодинамічні процеси та їх застосування. Основи електрики і магнетизму»

Тема 2.2.1. Основи молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу. Поняття про статистичні розподіли. Явища перенесення

Термодинамічна система. Термодинамічні параметри. Молекулярно-кінетична теорія ідеального газу та її основне рівняння. Абсолютна температура та її зв’язок з внутрішньою енергією. Поняття про статистичні розподіли Максвелла і Больцмана. Барометрична формула. Явища перенесення: дифузія, внутрішнє тертя, теплопровідність.

Тема 2.2.2. Закони термодинаміки. Термостатика та фазові перетворення. Оборотні та необоротні процеси. Теплові двигуни та їх ККД

Внутрішня енергія, робота, кількість тепла. Перший закон термодинаміки і його застосування до ізопроцесів: ізохорного, ізобарного, ізотермічного і адіабатичного. Поняття про фази і фазові перетворення. Колові процеси. Оборотні та необоротні процеси. Теплові двигуни та їх ККД. Цикл ідеальної та реальної теплової машини. Другий закон термодинаміки.

Тема 2.2.3. Основи електростатики. Характеристики кіл постійного та змінного струму

Основні поняття електростатики та їх застосування: закон Кулона, напруженість і потенціал електричного поля, електрична ємність провідників; конденсатори. Закон Ома для ділянки й повного електричного кола. Характеристики та методи розрахунку параметрів електричних кіл. Потужність струму. Закон Джоуля-Ленца. Електричний струм у газах. Поняття про плазму і рідкі кристали.

Тема 2.2.4. Магнітне поле. Явище електромагнітної індукції. Вироблення і передавання електроенергії

Індукція і напруженість магнітного поля. Закон Біо-Саварра-Лапласа. Сила Лоренца і сила Ампера. Явище електромагнітної індукції. Закони Фарадея і Ленца. Вихрове електричне поле. Трансформатори. Генератори струму. Характеристики кіл змінного струму. Передача електроенергії.

Запитання до МКР 7

Шановні студенти ІІ курсу ІАН!

Пропоную ознайомитися зі змістом питань на МКР 7

Тема Елементи фізики твердого тіла

Кристалічні і аморфні тіла. Види міжатомних зв’язків в кристалах. Експериментальні методи досліджень кристалів. Недосконалості і дефекти в кристалах. Точкові дефекти: вакансії, домішки проникнення і заміщення. Крайові і гвинтові дислокації. Рідкі кристали і їх властивості.

Відмінність класичних статистик від квантових. Квантові розподіли Фермі-Дірака і Бозе-Ейнштейна. Поняття про виродження системи частинок, які описуються квантовою статистикою. Фотонний і фононний газ. Теорії теплоємності кристалів Ейнштейна і Дебая.

Класична теорія електропровідності та її недоліки. Вироджений електронний газ Фермі в металі. Квантова теорія електропровідності . Надпровідність. Магнітні властивості надпровідників. Ефект Джозефсона.

Обмінна взаємодія. Домени. Точка Кюрі. Крива намагнічування і петля гістерезису. Антиферомагнетики, феромагнетики, ферити . Термомагнітні і магнітострикційні матеріали .

Розщеплення енергетичних рівнів валентних електронів і утворення енергетичних зон в кристалах. Енергетичний спектр електронів в металах, напівпровідниках і діелектриках.

Власні напівпровідники. Статистика Фермі і концентрація  зарядів у власному напівпровіднику. Механізм провідності. Електронні та “діркові” напівпровідники. Донорні та акцепторні домішки. Домішкова провідність напівпровідників. Температурна залежність провідності напівпровідників.

Контактна різниця потенціалів. Контакт електронного і діркового напівпровідників /p-n перехід/. Транзистори. Явища Зеєбека, Пельт’є і Томсона. Фотоелектричні явища в напівпровідниках. Вентильний фотоефект.

Корпускулярно-хвильовий дуалізм матерії. Речовина і поле. Еволюція фізичної картини світу. Речовина при надвисокому тиску і температурі. Речовина в надсильному електромагнітному полі. Проблеми сучасної фізики і астрофізики.

Тема  Елементи фізики атомного ядра

Маса, розмір і заряд ядра. Нуклони. Ядерні сили. Енергія зв’язку. Квантові характеристики ядра. Моделі ядра.

Особливості і характеристики ядерних реакцій. Закони збереження. Реакція поділу. Коефіцієнт розмноження. Реакція синтезу. Проблеми керованих термоядерних реакцій.

Основний закон радіоактивного розпаду. Період напіврозпаду, активність. Альфа-, бета-, гамма-розпади ядер і їх особливості. Ефект Месбауера.

Квантові характеристики і взаємні перетворення елементарних частинок. Закони збереження. Класифікація і склад частинок. Кварки. Фундаментальні взаємодії: сильна, електромагнітна, гравітаційна, слабка і їх носії.

ПРОПОНУЮ З’ЯВИТИСЯ У ВІВТОРОК, 19 грудня для отримання оцінки за диф.залік на кафедру загальної фізики на 3-4-5 парі. 

БАЖАЮ УСПІШНОГО ЗАВЕРШЕННЯ ВИВЧЕННЯ КУРСУ ЗАГАЛЬНОЇ ФІЗИКИ!

Теоретичні питання МКР 4. Бажаю успіху!

Питання для захисту модуля №4
«ОПТИКА»

1. Відбивання і заломлення плоскої ЕМХ на кордоні розділу двох діелектриків.
2. Фотометричні величини і їх одиниці
3. Корпускулярні і хвильові властивості світла. Монохроматичність і когерентність світла.
4. Часова і просторова когерентність. Довжина когерентності.
5. Методи отримання когерентних пучків світла: поділ хвильового фронту, поділ амплітуди хвилі.
6. Інтерферометри і їх застосування. Принцип дії інтерферометрів Майкельсона і Жамена.
7. Стоячі світлові хвилі і досліди Вінера
8. Інтерференція світлових хвиль. Дослід Юнга. Ширина інтерференційних смуг. Умова мінімуму і максимуму при накладенні когерентних хвиль. Розрахунок інтерференційної картини від двох джерел.
9. Розрахунок інтерференції в тонких плівках.
10. Інтерференція на клиноподібні плівках. Смуги рівної товщини і рівного нахилу.
11. Закон прямолінійного поширення світла. Принцип Ферма
12. Принцип Гюйгенса і доведення на його основі закону відобивання і закону заломлення світла.
13. Заломлення світла на сферичній поверхні. Оптична сила заломлюючої поверхні.
14. Тонка лінза. Побудова зображення для щороку збирає і розсіює лінзи. Формула тонкої лінзи.
15. Отримання зображень за допомогою оптичних інструментів (лупа, телескоп, мікроскоп).
16. Аберація оптичних систем.
17. Дисперсія світла. Хід променів у трикутній прозорій призмі.
18. Фазова і групова швидкість ЕМХ, взаємозв’язок між ними.
19. Нормальна і аномальна дисперсія
20. Абсолютний і відносний показники заломлення. Їх фізичний зміст
21. Види спектрів випромінювання. Розсіювання світла. Кольори тіл.
22. Ефект Вавілова-Черенкова.
23. Застосування інтерференції. Інтерферометри.
24. Дифракція світла. Принцип Гюйгенса-Френеля.
25. Метод зон Френеля.
26. Дифракція Фраунгофера. Дифракційні решітки.
27. Дифракція на круглому отворі, непрозорому екрані, плоскій щілині.
28. Поляризація світла при проходженні через кристал, при заломленні і відбиванні.
29. Закон Брюстера.
30. Подвійне променезаломлення в анізотропних середовищах і його пояснення.
31. Обертання площини поляризації. Закон Малюса.
32. Штучна оптична анізотропія. Ефект Керра. Цукрометри.
33. Поглинання (абсорбція) світла. Закон Бугера. Закон Бугера-Бера.
34. Розсіювання світла. Індикатриса розсіювання. Закон Релея.

ТЕМНА МАТЕРІЯ : ДУМКИ УКРАЇНСЬКОГО ФІЗИКА

Пропоную ознайомитися з поглядом на природу

темної енергії, темної матерії і майбутнього всесвіту 

Автор : Станіслав Вільчинськийдоктор фізико-математичних наук, професор, завідувач кафедри квантової теорії поля КНУ ім. Т. Шевченка, що співпрацює чи не з усіма потужними лабораторіями світу – Швейцарії, Німеччини, Нідерландів, Австралії.

Все6

ГОТУЄМОСЯ ДО КОНФЕРЕНЦІЇ ПОЛІТ 2017