Механика и молекулна физика - проект

[Kotkata68]

РАЗШИРЕН КОНСПЕКТ
по обща физика за студенти от специалност Биология- задочно обучение

I част. Механика и молекулна физика

1. .Механично движение. Отправно тяло. Координатна система. Величини, характеризиращи движението. Преместване. Траектория. Път. Средна скорост, моментна скорост, средно ускорение, моментно ускорение. Описание на движението в декартова координатна система. Радиус вектор. Координати. Преместване, скорост и ускорение в декартова координатна система. Начални и гранични условия.
2. .Движение по плоска криволинейна траектория. Тангенциално и нормално ускорение. Движение по окръжност. Полярни координати. Ъглово преместване. Ъглова скорост. Връзка между линейната и ъгловата скорост. Ъглово ускорение. Честота и период при равномерно движение по окръжност.
3. Понятие за сила. Измерване на сили. Събиране и разлагане на сили. Принцип за независимост на действуващите сили. Видове сили. Сили на триене. Фундаментални и нефундаментални сили.
4. Гравитационна сила. Закон на Нютон за всемирното привличане. Силата на тежестта. Земно ускорение. Равенство между тежката и инертна маса. Космически полети.
5. Закони на Нютон. I Принцип на динамиката. Инерциална координатна система. Инертност на телата. Маса. Единици. Връзка между сила, маса и ускорение. II принцип на Нютон. Уравнение на движението. Единици за сила. Действие и противодействие. III принцип на Нютон Нормален натиск и сила на реакция на опората. Сила на опън. Физическа същност на силите на реакция.
6. Импулс на тяло. Импулс на сила. Затворена система от тела. Закон за запазване на импулса. Еластичен и пластичен удар.
7. Принип на относителността на Галилей. Инерциални и неинерциални координатни системи. Движение в неинерциална координатна система. Абсолютни, относителни и преносни скорост и ускорение. Инерчни сили. а/ При постъпателно движеща се неинерциална система. Безтегловност. б/ При въртене на неинерциалната система. Центробежно ускорение. Центробежни сили. Ултрацентрофуги. Кориолисово ускорение. Кориолисова сила.
8. Работа на постоянна сила. Единици. Работа на променлива сила. Работа в гравитационното поле. Потенциална енергия. Консервативни и неконсервативни сили. Кинетична енергия. Мощност. Единици. Закон за запазване на пълната механична енергия.
9. Движение на система от материални точки. Степени на свобода. Център на масите. Свойства на центъра на масите за система от материални точки. Абсолютно твърдото тяло като система от материални точки. Постъпателно движение на абсолютно твърдо тяло.
10. Момент на сила и момент на импулс. Уравнение на моментите. Въртене на твърдо тяло около неподвижна ос. Инерчен момент. Теорема на Щайнер. Кинетична енергия при въртеливото движение.
11. Еластични свойства на твърди тела. Деформация на телата. Еластична и пластична деформация. Закон на Хук. Еластични модули.
12. Статика на флуиди. Хидростатично налягане. Закон на Паскал. Закон на Архимед.
13. Динамика флуиди. Понятие за идеален флуид. Поле на скоростта на частичките. Токови линии и токови тръби. Уравнение на непрекъснатостта. Уравнение на Бернули. Статично и динамично налягане. Теорема на Торичели. Приложения.
14. Движение на реални флуиди. Закон на Нютон за силите на вътрешно триене. Градиент на скоростите. Коефициент на вътрешно триене- единици. Ламинарен поток. Изтичане на течност през кръгла тръба. Формула на Поазьой. Движение на тяло във вискозна среда. Формула на Стокс.
15. Постулати на молекулно-кинетичната теория. Междумолекулни сили. Молекулна маса. Закон на Авогадро. Брауново движение. Дифузия и осмоза. Агрегатни състояния и фазови преходи.
16. Идеален газ. Налягане на газа върху стените на съда. Извод на формулата за налягането и физически смисъл на температурата от гледна точка на молекулно-кинетичната теория. Средна кинетична енергия на молекулите. Универсална газова константа. Болцманова константа. Уравнение на Клайперон. Измерване на температурата.
17. Предмет на термодинамиката. Термодинамична система. Термодинамични параметри. Термодинамично състояние. Термодинамични процеси. Равновесни и неравновесни процеси. Вътрешна енергия. Вътрешна енергия на идеален газ. I принцип на термодинамиката.
18. Специфични и моларни топлинни капацитети. Топлинен капацитет при постояно налягане Cр и при постоянен обем Cv. Връзка между тях. Закон на Дюлонг и Пти.
19. Адиабатен процес. Уравнение на адиабатата. Коефициент на Поасон. Работа на идеален газ при изотермен, изобарен, изохорен и адиабатен процеси.
20. II принцип на термодинамиката. Обратими и необратими процеси. Топлинни двигатели и хладилници. Коефициент на полезно действие на топлинните двигатели. Цикъл на Карно. Приведена топлина. Ентропия. Ентропията като функция на състоянието на термодинамична система. Вероятностен характер на II принцип. Термодинамична вероятност. Формула на Болцман.

II част. Електричество, магнетизъм, оптика

21. Електростатично поле във вакуум. Наелектризиране на телата. Понятие за електричен товар. Закон за запазване на електричния товар. Точков товар. Закон на Кулон. Електростатично поле. Интензитет на полето. Силови линии. Принцип на суперпозицията.
22. Закон на Гаус- обобщение на закона на Кулон. Поле на равномерно заредена равнина и на сферично-симетрично разпределение на заряда. Плътност на електричните заряди.
23. Работа в електростатично поле. Консервативност на електричните сили. Потенциал. Еквипотенциални повърхнини. Връзка между интензитет и потенциал.
24. Проводник в електрично поле. Капацитет. Кондензатори. Свързване на кондензатори. Енергия на електричното поле.
25. Електростатично поле в диелектрици. Дипол в електростатично поле. Диполен момент. Поляризация на диелектрици. Диелектрична проницаемост. Електростатична индукция. Закон на Гаус в присъствие на диелектрик. Сегнетоелектрици. Пиезоефект.
26. Постоянен електричен ток. Сила на тока. Електродвижещо напрежение на източник на ток. Дрейфова скорост. Плътност на тока. Закон на Ом. Електрично съпротивление и проводимост. Електрични вериги. Правила на Кирхоф. Измерване на тока и напрежението.
27. Постоянно магнитно поле. Магнитна индукция. Сили на Лоренц. Ефект на Хол
28. Закон на Ампер. Магнитно поле на прав проводник, соленоид и тороид. Закон на Био- Савар- Лаплас. Магнитно поле на кръгов проводник.
29. Взаимодействие между токове. Определение на единица за сила на тока. Електромотори.
30. Магнитни свойства на веществото. Диа-, пара- и феро-магнетизъм. Доменна теория. Вектор на намагнитеност. Интензитет на магнитното поле. Магнитна проницаемост и магнитна възприемчивост. Магнитен хистерезис. Видове феромагнитни материали. Температура на Кюри.
31. Електромагнитна индукция. Магнитен поток. Закон на Фарадей. Правило на Ленц. Взаимна индукция и самоиндукция. Индуктивност. Електрически генератори. Трансформатори.
32. Механични трептения. Математично и пружинно махало. Уравнения на движението. Незатихващи, затихващи и принудени трептения. Резонанс.
33. Електрични трептения. Трептящ кръг. Съпротивления при променлив ток. Резонанс. Резонансна крива. Доброкачественост. Приложения.
34. Механични вълни. Видове вълни. Енергия, пренасяна от вълната. Уравнение на плоска вълна. Отражение на вълни. Пречупване, интерференция и дифракция на вълни. Стоящи вълни. Резонанс.
35. Звукови вълни. Качества на звука. Ефект на Доплер.
36. Електромагнитни вълни. Генерация и приложение. Скорост на разпространение.
37. Светлината като електромагнитна вълна. Скала на електромагните вълни. Скорост на светлината. Отражение и пречупване на светлината. Показател на пречупване. Закон на Снелиус. Пълно вътрешно отражение. Рефрактометрия.
38. Вълнови свойства на светлината. Принцип на Хюйгенс и законите за пречупването. Интерференция. Опит на Юнг. Кохерентност. Интерференция от тънки пластинки и клин. Нютонови пръстени. Интерферометри.
39. Дифракция на светлината. Дифракция от процеп. Дифракционна решетка. Разделителна способност. Физически основи на спектралния анализ.
40. Поляризация на светлината. Поляризация при отражение и пречупване. Закон на Брюстер. Плоска, кръгова и елиптична поляризация. Двойно лъчепречупване. Закон на Малюс. Оптическа активност. Поляриметрия.
41. Фотоефект. Закони на Столетов. Фотони. Закон на Айнщайн. Комптонов ефект. Корпускулярно- вълнов дуализъм.


ИЗБОРНИ ТЕМИ ЗА РЕФЕРАТИ
Физични методи в биологията

1. Ултрацентрофуги- принцип на действие, устройство и приложение в биологията.
2. Методи за измерване на вискозитет на биологични течности.
3. Характеристика на електричните свойства на живите тъкани. Измерване на проводимост. Методи за диагностика по изменение на електричните потенциали на тъканите.
4. Физични основи на методите за лечение с постоянен и променлив електричен ток.
5. Оптичен микроскоп. Методи за изследване на биологични обекти с оптичен микроскоп.
6. Електронен микроскоп.
7. Спектрофотометри. Принцип на действие, устройство и приложение.
8. Спектри и спектрален анализ. Абсорбционна спектроскопия.
9. Въртене равнината на поляризация. Поляриметри.
10. Рефрактометрия.

Физика и биология

1. Двигателна система на бозайниците.
2. Хидро-реактивни животни.
3. Хидро- и аеро-динамика. Полет на птиците. Движение на рибите.
4. Движение на реални флуиди. Физични явления и модели в кръвоносната система.
5. Термодинамика на биологични системи.
6. Звук. Органи за възприемане на звука.
7. Биоелектрични токове на сърцето.
8. Инерчни сили. Вестибуларен апарат- система за ориентация.
9. Нервният импулс и електричеството.
10. Зрителен анализатор.
11. Ултразвук и живите организми- средство за ориентация и комуникация.
12. Интерференция на светлината- интерференчни огледала в устройството на окото на някои дълбоководни риби и нощни бозайници.
13. Поляризация на светлината- ориентация на пчелите и някои насекоми.