Общая физика. Колебания и волны (главы курса): учебное пособие для СПО

Description

Этот курс общей физики является результатом многолетней преподавательской деятельности доцента, кандидата физ.-мат. наук Е.Н. Аксеновой. Он создан по просьбе и при технической поддержке самих учащихся. Главной особенностью успешного изучения физики, как и математики, является тот факт, что уровень понимания и знания предмета прямо пропорционален количеству самостоятельно решенных задач. В связи с этим курс ставит своей целью не только познакомить читателя с физическими законами, но и научить пользоваться изложенным материалом применительно к решению задач, построив мостик между УЗНАЛ, ПОНЯЛ и МОГУ ИСПОЛЬЗОВАТЬ, РЕШАТЬ ЗАДАЧИ. Отличительной особенностью этого курса является его интерактивный характер, заключающийся в том, что материал каждой темы в процессе его изложения содержит четко сформулированные качественные вопросы. Они помогают понять физические нюансы изучаемого материала и выработать личное суждение по данному вопросу, а затем сравнить его с правильным ответом. К каждому разделу прилагается своеобразный «золотой ключик», открывающий путь к освоению темы. Это - параграф, посвященный методике решения задач по данной теме с последовательным изложением программы практических действий. Живая интерактивная форма изложения материала позволяет успешно использовать этот курс при подготовке учащихся к ЕГЭ по физике и для студентов средних профессиональных учреждений. I. Колебания 1. Классификация колебаний 2. Гармонические колебания 3. Получение динамического уравнения гармонического осциллятора из закона сохранения энергии 4. Конкретные задачи нахождения собственных частот w0 гармонических осцилляторов 5. Решение динамической задачи гармонического осциллятора 6. Энергия гармонического осциллятора 7. Векторная диаграмма 8. Биения 9. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний 10. Экскурс в математику: комплексные числа 11. Экскурс в математику: линейные дифференциальные уравнения второго порядка с постоянным коэффициентами 12. Затухающие колебания (общее решение) 13. Апериодический процесс 14. Логарифмический декремент затух ания 15. Задачи 16. Энергия системы, совершающей свободные затухающие колебания 17. Добротность колебательной системы 18. Вынужденные колебания 19. Энергия системы, совершающей установившиеся вынужденные колебания 20. Задачи на вынужденные колебания II. ВОЛНЫ Введение. Классификация волн II.1. УПРУГИЕ ВОЛНЫ 1. Определения и постановка задачи 2. Плоские волны в однородной среде 3. Сферические волны 4. Цилиндрические волны 5. Затухающие волны 6. Волновое уравнение 7. Связь фазовой скорости и скорости распространения волн 8. Энергия упругой волны 9. Поток энергии упругой волны. Вектор Умова. Интенсивность волны 10. Стоячие волны 11. Пример сравнения бегущей и стоячей волн 12. Распределение энергии в стоячей волне 13. Эффект Доплера для упругих волн 14. Ударные волны 15. Связь интенсивности c приращением давления 16. Субъективные оценки для звуковых волн II.2. Электромагнитные волны 1. Общие понятия и предыстория 2. Волновое уравнение для электромагнитных волн 3. Плотность энергии электромагнитных волн. Вектор Пойнтинга 4. Поток импульса электромагнитного поля. Давлениеэлектромагнитной волны на преграду 5. Излучение элементарного диполя. Мощность излучения (формула Лармора) 6. Типы поляризации 7. Отражение и преломление плоской волны на границе двух диэлектриков. Законы отражения и преломления света. Явление полного внутреннего отражения 8. Поляризация при отражении от поверхности диэлектрика. Угол Брюстера 9. Коэффициент отражения и пропускания плоской электромагнитной волны на границе раздела двух диэлектриков