Новосибирский государственный технический университет Вступительные испытания в магистратуру 2012/2013 учебный год Содержание дисциплин Направление: 011200.68 Физика Дисциплина: «ФИЗИКА» Содержание дисциплины Код Наименование элемента элемента содержания содержания (тема) Требования к знаниям и умениям Студент должен: 1. Механика 2-01-01 Динамика точки и поступательного движения твердого тела 2-01-02 Законы изменения и сохранения импульса; Законы изменения и сохранения момента импульса 2-01-03 Динамика вращательного движения твердого тела; Кинетическая энергия поступательного и вращательного движений твердого тела 2-01-04 Работа, мощность. Закон сохранения полной механической энергии. Знать: законы Ньютона – основные законы динамики точки и поступательного движения твердого тела. Уметь: определять равнодействующую всех сил, величину и направление ускорения в конкретных ситуациях. Знать: законы изменения и сохранения импульса для мат. точки и твердого тела, условия при которых импульс сохраняется; что такое момент импульса мат. точки, его законы изменения и сохранения. Уметь: применять закон сохранения импульса при анализе упругих и неупругих столкновений частиц; : извлекать простейшие следствия из закона сохранения момента импульса Знать: основной закон динамики вращательного движения твердого тела с фиксированной осью вращения; виды кинетической энергии различных движений твердого тела: энергии поступательного и вращательного движения твердого тела. Уметь: применять основной закон динамики вращательного движения твердого тела с фиксированной осью вращения для определения направления и величины углового ускорения в простейших случаях вращения твердого тела; подсчитывать различные виды кинетической энергии твердого тела для простейших его движений. Знать: что такое работа, мощность, кинетическая, потенциальная и полная механическая энергия нерелятивистской частицы. Уметь: вычислять работу, мощность, применять закон сохранения полной механической энергии в простейших задачах механики. 3. Молекулярная (статистическая) физика и термодинамика 2-03-01 Термодинамические параметры состояния вещества: давление, объем и температура. Уравнение состояния идеального газа; Знать: определения основных термодинамических параметров – давления, объема и температуры; уравнение состояния идеального газа; что теплота и работа не являются функциями Новосибирский государственный технический университет Вступительные испытания в магистратуру (2012/2013 учебный год) Теплота и работа. Внутренняя энергия. Первое начало термодинамики. 2-03-02 Теплоемкости газов 2-03-03 Распределения Максвелла и Больцмана 2-03-04 Тепловые машины и второе начало термодинамики. состояния вещества и зависят от типа процесса; что внутренняя энергия определяется состоянием вещества; что первое начало термодинамики является обобщением закона сохранения энергии на тепловые процессы. Уметь: различать интенсивные и экстенсивные параметры; применять уравнение состояния идеального газа к анализу изопроцессов; подсчитывать количество тепла, работу и изменение внутренней энергии, применять первое начало термодинамики для анализа различных изопроцессов с идеальным газом. Знать: определения теплоемкостей различных процессов. Уметь: подсчитывать теплоемкости газов с использованием количества тепловой энергии, приходящейся на одну степень свободы. Знать: что такое распределения Максвелла и Больцмана. Уметь: подсчитывать различные вероятности наблюдения скоростей и координат микрочастиц с использованием распределений Максвелла и Больцмана. Знать: принципы работы тепловых машин и различные формулировки второго начала термодинамики. Уметь: подсчитывать КПД различных простых круговых процессов. 4. Электричество и магнетизм 2-04-01 2-04-02 2-04-03 Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции для электрических полей. Силовые линии поля и их свойства; Уравнение Максвелла о потоке напряженности электрического поля (Закон Гаусса). Знать: как определяется напряженность электрического поля с помощью пробных зарядов; что принцип суперпозиции для полей является экспериментальным фактом; определение потока векторного поля и уравнение Максвелла о потоке электрического поля. Уметь: характеризовать величину и направление напряженности электрического поля по картине силовых линий; применять уравнение Максвелла о потоке напряженности электрического поля к расчету поля для простейших распределений зарядов. Силы Лоренца и Ампера. Знать: формулы для силы Лоренца и силы Ампера, Взаимодействие параллельных определение индукции токов. Индукция магнитного магнитного поля. поля. Силовые линии Уметь: характеризовать действие магнитного поля на магнитного поля. движущуюся частицу и на ток, взаимодействие параллельных токов; характеризовать направление и величину магнитного поля с помощью силовых линий поля. Уравнение Максвелла о Знать: Уравнение Максвелла о циркуляции вектора циркуляции вектора напряженности магнитного поля (закон полного напряженности магнитного поля тока). (Закон Ампера или полного Уметь: вычислять магнитные поля с помощью закона тока). полного тока Новосибирский государственный технический университет Вступительные испытания в магистратуру (2012/2013 учебный год) 2-04-04 Закон электромагнитной Знать: как формулируется закон электромагнитной индукции; индукции в явлениях электромагнитной индукции, Плотность энергии и давление взаимоиндукции, самоиндукции; суть правила Ленца; электромагнитного поля. Поток формулы для плотностей энергии и давлений энергии электромагнитного электрического и магнитного поля. полей, формулу для потока энергии электромагнитного поля. Уметь: применять закон электромагнитной индукции и правило Ленца в простейших проявлениях электромагнитной индукции; подсчитывать плотности энергии и давления электрического и магнитного полей, определять величину и направление потока энергии электромагнитного поля. 5. Колебания и волны 2-05-01 Колебания и их простейшие характеристики. Гармонические колебания; Свободные и вынужденные колебания в механических и электрических системах без трения и с трением. Явление резонанса. 2-05-02 Волновые движения и их простейшие характеристики. Плоские монохроматические волны. 1-05-03 Фазовая и групповая скорости волн 2-05-04 Электромагнитные волны. Знать: типы колебаний; определения простейших характеристик колебательных движений – амплитуды, периода, частоты; что такое гармонические колебания; дифференциальные уравнения свободных и вынужденных колебаний в механических и электрических системах без трения и с трением; что такое амплитудно-частотная характеристика вынужденных колебаний, как она характеризует явление резонанса. Уметь: по формуле гармонического колебания определять амплитуду, частоту, период и фазу колебания; составлять дифференциальные уравнения свободных и вынужденных колебаний в механических и электрических системах без трения и с трением; вычислять добротность и декремент затухающих колебаний; по графику амплитудно-частотной характеристики судить о добротности колебательной системы. Знать: чем волновые движения отличаются от колебаний; определения простейших характеристик волн – амплитуды, периода и частоты; одномерное волновое уравнение; что такое плоские монохроматические волны; стоячие волны. Уметь: по формуле плоской монохроматической волны определять амплитуду, период, частоту, фазовую скорость и фазу волны; получать стоячую волну наложением двух, распространяющихся в противоположных направлениях монохроматических волн. Знать: определения фазовой и групповой скоростей волн, в чем состоит различие этих скоростей, какая из скоростей имеет больший физический смысл. Знать: свойства электромагнитных волн, простейшие состояния поляризации плоских монохроматических волн; плотность энергии полей в волне, вектор Умова-Пойнтинга потока энергии, переносимой волной. Уметь: подсчитывать плотности энергии полей в волне, определять величину и направление потока энергии в волне. Новосибирский государственный технический университет Вступительные испытания в магистратуру (2012/2013 учебный год)