Учебно-методический комплекс учебной дисциплины «механика, основы механики сплошных сред» вузовского компонента цикла опд. Ф. 1 для специальностей 010400 физика и 013800 радиофизика и электроника составитель

Вид материалаУчебно-методический комплекс
Содержание практических занятий (70 часов)
Положение, импульс (момент импульса), энергия
Связи. Силы реакции
Уравнения движения
Закон движения
Линеаризация уравнений движения
Фазовое пространство
Функция Лагранжа и уравнения Лагранжа
Функция Гамильтона. Канонические уравнения
Функция действие. Уравнение Гамильтона-Якоби
Конкурирующие взаимодействия
Адиабатический инвариант
Интегрируемые консервативные системы с двумя степенями свободы
Задача двух тел
Движение в центральном поле
Задача Кеплера
Задача рассеяния
Абсолютно твердое тело
Динамика твердого тела
Многомерный гармонический осциллятор
...
Полное содержание
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11



Содержание практических занятий (70 часов)





N п.п.

Тема/Содержание


Число часов

1

Положение, импульс (момент импульса), энергия в задачах свободная частица, частица в вязкой среде, частица в поле тяжести, частица на окружности, частица на вращающемся стержне, одномерный гармонический осциллятор, плоский математический маятник, заряд на окружности в кулоновском поле точечного заряда, частица в гармоническом поле.

3

2

Связи. Силы реакции в задачах

частица на окружности, частица на вращающемся стержне, плоский математический маятник, заряд на окружности.

3

3

Уравнения движения в задачах

свободная частица, частица в вязкой среде, частица в поле тяжести, частица на окружности, частица на вращающемся стержне, одномерный гармонический осциллятор, плоский математический маятник, заряд на окружности в кулоновском поле точечного заряда, частица в гармоническом поле.

2

4

Закон движения в задачах

свободная частица, частица в вязкой среде, частица в поле тяжести, частица на окружности, частица на вращающемся стержне, одномерный гармонический осциллятор, плоский математический маятник, заряд на окружности в кулоновском поле точечного заряда, частица в гармоническом поле.

4

5

Линеаризация уравнений движения в задачах

плоский математический маятник, заряд на окружности в кулоновском поле точечного заряда.

2

6

Фазовое пространство в задачах

свободная частица, частица в вязкой среде, частица в поле тяжести, частица на окружности, частица на вращающемся стержне, одномерный гармонический осциллятор, плоский математический маятник, заряд на окружности в кулоновском поле точечного заряда, частица в гармоническом поле.

4

7

Функция Лагранжа и уравнения Лагранжа в задачах

свободная частица, частица в поле тяжести, частица на окружности, частица на вращающемся стержне, одномерный гармонический осциллятор, плоский математический маятник, заряд на окружности в кулоновском поле точечного заряда, частица в гармоническом поле.

2

8

Функция Гамильтона. Канонические уравнения в задачах

свободная частица, частица в поле тяжести, частица на окружности, частица на вращающемся стержне, одномерный гармонический осциллятор, плоский математический маятник, заряд на окружности в кулоновском поле точечного заряда, частица в гармоническом поле.

2

9

Функция действие. Уравнение Гамильтона-Якоби в задачах

свободная частица, частица в поле тяжести, частица на окружности, частица на вращающемся стержне, одномерный гармонический осциллятор, плоский математический маятник, заряд на окружности в кулоновском поле точечного заряда, частица в гармоническом поле.

4

10

Задачи на канонические преобразования и производящие функции

2

11

Конкурирующие взаимодействия в задачах с различными комбинациями взаимодействий: упругое взаимодействие и вязкость, кулоновское взаимодействие и вращающаяся система отсчета, кулоновское взаимодействие и поле тяжести, вращающаяся система отсчета и поле тяжести и т.д. Полный анализ таких задач.

6

12

Адиабатический инвариант в задачах

частица в бесконечной яме с медленно движущимися стенками, частица на наклонной плоскости с медленно меняющимся углом наклона.

2

13

Интегрируемые консервативные системы с двумя степенями свободы в задачах

Сферический маятник, частица на поверхности конуса в поле тяжести, плоский маятник с подвижной точкой подвеса. Исследование этих задач методами лагранжевой и гамильтоновой механики.

10

14

Задача двух тел

Задача о переходе в систему центра инерции. Получение внутренней энергии и собственного момента импульса. Приведенная масса.

2

15

Движение в центральном поле

Задача о движении в центральном поле в лагранжевой формулировке. Функция Гамильтона. Интегрирование уравнения Гамильтона-Якоби в задаче о движении в центральном поле.

2

16

Задача Кеплера

Анализ эффективной энергии задачи Кеплера. Масштабирование. Анализ траектории в задаче Кеплера в зависимости от энергии.

2

17

Задача рассеяния

Масштабирование в задаче рассеяния. Получение угла рассеяния как функции потенциальной энергии взаимодействия. Расчет дифференциального эффективного сечения рассеяния в функции от угла рассеяния в различных потенциалах.

2

18

Абсолютно твердое тело

Диагонализация тензора моментов инерции. Вычисление моментов инерции простых тел.

2

19

Динамика твердого тела

Зависимость угловой скорости от углов Эйлера. Свободное вращение ротатора, шарового волчка и симметрического волчка.

2

20

Многомерный гармонический осциллятор

Задача о колебаниях линейной симметричной трехатомной молекулы.

4

21

Частица сплошной среды

Задача о кинематике частицы сплошной среды, бесконечно малых деформациях и разложении деформаций на сдвиги и равномерные расширения/сжатия.

2

22

Динамика частицы сплошной среды

Задача о динамике частицы сплошной среды как твердого тела.

2

23

Идеальная жидкость

Задачи по гидростатике, интегралу Бернулли.

2

24

Вязкая жидкость

Задача на определение скорости диссипации энергии в вязкой жидкости.

2