ФИЗИКА

Настоящее издание содержит методические указания по выполнению лабораторных работ, теоретический материал, задания и контрольные во-просы, список рекомендованной учебной литературы.

Данное пособие предназначено для подготовки к государственной итоговой аттестации учащихся 9 классов — Основному государственному экзамену (ОГЭ) по физике. Издание включает типовые задания по всем содержательным линиям экзаменационной работы и примерные варианты ОГЭ 2022. Пособие поможет учащимся проверить свои знания и умения по предмету, а учителям — оценить степень достижения требований образовательных стандартов отдельными учащимися и обеспечить целенаправленную подготовку к экзамену.

Почему при течении воды в реках возникают меандры? Как заставить бокал запеть? Можно ли построить переговорную трубку между Парижем и Марселем? Какие законы определяют форму капель и пузырьков? Что происходит при приготовлении жаркого? Можно ли попробовать спагетти альденте на вершине Эвереста? А выпить там хороший кофе? На все эти вопросы, как и на многие другие, читатель найдет ответы в этой книге. Каждая страница книги приглашает удивляться, хотя в ней обсуждаются физические явления, лежащие в основе нашей повседневной жизни. В ней не забыты и последние достижения физики: авторы посвящают читателя в тайны квантовой механики и сверхпроводимости, рассказывают о физических основах магнитно-резонансной томографии и о квантовых технологиях. От главы к главе читатель знакомится с неисчислимыми гранями физического мира. Отмеченные Нобелевскими премиями фундаментальные результаты следуют за описаниями, казалось бы, незначительных явлений природы, на которых тем не менее и держится все величественное здание физики.

В данной книге представлен ряд робототехнических проектов, которые обеспечивают практическое закрепление знаний и навыков в области программирования, математики и физики. Для проведения экспериментов требуется конструктор LEGO MINDSTORMS EV3 или его аналог, желательно с наличием микроконтроллера. Выполнение заданий, предлагаемых авторами книги, направлено не только на создание движущихся моделей, но и на формирование у учащихся интереса к исследовательской работе, развитие научного мышления. На конкретных примерах, с переходом от простых тем к более сложным, будут изучены различные виды движения.

В популярном справочнике «Физика. От теории к практике» (перевод британского справочника «Newnes Engineering Science», выдержавшего три издания) представлены методы, формулы, диаграммы и справочные данные основных разделов физики. Для удобства читателей в русском варианте справочник издаётся в двух книгах. Первая содержит сведения по механике (с элементами сопротивления материалов, деталей машин и механизмов), оптике, термо- и гидродинамике. Вторая посвящена электричеству и магнетизму (с элементами электротехники, электроники и радиотехники). Справочник уникален, его характерной особенностью является нечасто встречающееся в популярной отечественной литературе сочетание теоретических положений с их практическим применением. Вторая книга справочника насыщена описаниями электротехнических устройств — от элементарных конденсаторов, электромеханических реле и электрических звонков до мощных электродвигателей и электрогенераторов. Уделено внимание устройству полупроводниковых приборов и расчетам схем, содержащих такие приборы. Подробно изложены методы расчетов электрических схем постоянного и переменного тока, в том числе с привлечением комплексных чисел. Не забыты принципы работы и применение операционных усилителей, цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей. Кратко рассмотрены способы передачи и особенности прохождения электрических сигналов по каналам связи.

В популярном справочнике «Физика. От теории к практике» (перевод британского справочника «Newnes Engineering Science», выдержавшего три издания) представлены методы, формулы, диаграммы и справочные данные основных разделов физики. Для удобства читателей в русском варианте справочник издаётся в двух книгах. Первая содержит сведения по механике (с элементами сопротивления материалов, деталей машин и механизмов), оптике, термо— и гидродинамике. Вторая посвящена электричеству и магнетизму (с элементами электротехники, электроники и радиотехники). Справочник уникален, его характерной особенностью является нечасто встречающееся в отечественной литературе сочетание теоретических положений с их практическим применением. Большое место в справочнике занимает описание всевозможных устройств, предназначенных для измерения температуры, давления жидкостей и газов, твёрдости материалов, скорости и объёма движущихся жидкостей и газов и т.д.

Книга раскрывает физическую природу явлений, которые мы наблюдаем регулярно или с которыми сталкиваемся время от времени. Автор максимально масштабно подходит к освещению физических законов, действующих в природе и в мире научных достижений. Домашняя техника и предметы обихода, спорт и транспорт, свет и звук — на каждую из этих областей в книге отведён свой раздел. Спектр тем широк и разнообразен — начиная с того, почему скользит по столу тарелка супа, и заканчивая принципами работы GPS-спутников. Материал излагается в доступной форме, в расчёте на любознательных читателей, которые не являются специалистами в физике, но интересуются научным объяснением явлений, встречающихся в повседневной жизни. Многочисленные иллюстрации и схемы облегчают понимание.

Книга представляет собой справочное пособие по всему школьному курсу физики, выполненное в виде таблиц. Каждому разделу общей физики соответствуют свои таблицы, включающие определения физических величин, формулировки основных законов физики, формулы, необходимые для решения задач по физике и единицы измерения физических величин в системе СИ. Определения и формулировки соответствуют научной терминологии. Таблично представленный материал обладает хорошей наглядностью, быстрее запоминается и воспроизводится, а также позволяет легко ориентироваться при нахождении необходимой формулы, определения, единицы измерения.

Рассмотрен спектр философских проблем (онтологических, методологических, гносеологических и социально-этических) наномира с выявлением его сущности с помощью различных подходов и категориального аппарата, выработанного в различных направлениях философии.

Содержит теоретический материал по разделам «Физические основы механики», «Молекулярная физика и термодинамика», вопросы для самостоятельной подготовки, примеры решения задач, контрольные задания.

Учебное пособие представляет собой комплексное издание, объединяющее русско-английский объяснительный терминологический словарь со словообразовательным и грамматическим комментарием и упражнения по курсу «Введение в специальность. Физика» для подготовительных отделений вузов РФ. Включает базовую лексику, необходимую для прохождения основного курса по физике, вступительных испытаний и продолжения обучения в российском учебном заведении любого уровня.

Пособие подготовлено на кафедре Биомеханики и информационных технологий МГАФК. Содержит: требования ФГОС ВО 3++ к студентам, обучающимся по направлениям подготовки 49.03.01 Физическая культура, 49.03.04 Спорт и профессиональных стандартов "Тренер", "Инструктор-методист", "Педагог (педагогическая деятельность в сфере дошкольного, начального общего, основного общего, среднего общего образования) (воспитатель, учитель)" и "Педагог профессионального обучения, профессионального образования и дополнительного профессионального образования"; рабочую программу по ЕНО ФКиС (модуль: Физика); индивидуальные задания по всем разделам курса физики и по каждому заданию перечень вопросов для защиты. В пособие включен краткий курс теории физических основ ЕНО ФКиС, содержащий определения основных положений и законов, и приемы решения типовых задач.

Издание включает типовые задания по всем содержательным линиям экзаменационной работы, а также примерные варианты в формате ЕГЭ 2022 года. Пособие поможет школьникам проверить свои знания и умения по предмету, а учителям — оценить степень достижения требований образовательных стандартов отдельными учащимися и обеспечить их целенаправленную подготовку к экзамену. Пособие может быть также использовано учителями как сборник заданий в формате ЕГЭ при системном изучении курса физики в 10–11-х классах.

В предлагаемом пособии дана характеристика основных типов заданий повышенного и высокого уровня сложности, используемых на ЕГЭ по физике. Особое внимание уделяется разбору заданий, вызвавших наибольшие затруднения. Для тренировки и самоподготовки к ЕГЭ предлагаются задания с развернутым ответом различного уровня сложности по всем содержательным блокам.

В пособии представлены семь тематических тестов и один итоговый в двух равнозначных вариантах каждый. Все тесты имеют спецификацию, в которой указаны проверяемые элементы содержания, виды знаний и умений, контролируемых данным тестом, уровень усвоения материала и др. Подробная информация о том, как работать с тематическими тестами, изложена в пояснительной записке. В конце издания ко всем тестам даны ответы. Пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС.

В пособии представлены восемь тематических тестов в двух вариантах и один итоговый тест в трех вариантах, равнозначных по содержанию. Каждый тест имеет спецификацию, где указаны проверяемые элементы содержания, виды знаний и умений, контролируемых данным тестом, уровень усвоения материала и др. Подробная информация о том, как работать с тематическими тестами, изложена в пояснительной записке. В конце издания ко всем тестам даны ответы. Пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС.

Пособие предназначено для самостоятельного изучения студентами модуля 1 дисциплины «Физика». Рассмотрены теоретические основы следующих разделов физики: кинематика, динамика, колебания, волны, элементы специальной теории относительности. Приведены базовые понятия и определения. В каждом разделе даны примеры решения тематических задач и задачи для самостоятельного решения.

Приводятся основные физические законы и соотношения и даются общие указания по методике решения задач, составленных в соответствии с опытом вступительных испытаний в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Типовые задачи и задачи повышенной сложности сопровождаются оригинальными методиками решений. Для проверки усвоения материала по каждой теме предлагаются контрольные работы. Подробное решение представленных в пособии контрольных работ и другие учебные материалы можно получить, зарегистрировавшись на учебном портале МГТУ им. Н.Э. Баумана (http://www.cem.bmstu.ru/dot.htm).

Изложены основные вопросы физического моделирования (теории подобия и анализа размерностей) в приложении к исследованиям динамики и прочности конструкций ядерных энергетических установок в турбулентных потоках однофазного теплоносителя в условиях нормальной эксплуатации. Сформулированы основные правила и положения физического моделирования с практическими примерами его использования. Приведены необходимые сведения, включая результаты динамических исследований водо-водяных реакторов, оценки погрешности выбранной методики физического моделирования и экспериментальных исследований (физических и численных).

Содержит краткие теоретические сведения, практические задачи, описание расчетно-графических работ, тестовые задания для самопроверки и контроля знаний по дисциплине «Кристаллография».

Описан эффект Ранка, разработаны физическая и математическая модели рабочего процесса вихревой трубы. Доказано, что количество удельной работы, совершаемой осевыми слоями газа над периферийными в вихревой трубе, определяется полной температурой подогретого потока, отношением полных давлений подогретого и охлажденного потоков газа, а также их теплофизическими свойствами.

Учебно-методическое пособие предназначено для проведения аудиторных практических занятий и самостоятельной работы по дисциплине «Физические основы электроники» для студентов II курса по направлениям 11.03.03 «Конструирование и технология электронных средств» и 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».

В пособии описан опыт автора по организации самостоятельной деятельности студентов в рамках курса физики на примере систематизации информации для учебного процесса. Организация самостоятельной работы студентов в предлагаемой форме позволяет повысить уровень усвоения образовательных компетенций и мотивацию студентов.

В пособии описан опыт автора по организации самостоятельной деятельности студентов в рамках курса физики на примере систематизации информации для учебного процесса. Организация самостоятельной работы студентов в предлагаемой форме позволяет повысить уровень усвоения образовательных компетенций и мотивацию студентов.

Пособие содержит основные типы задач, рассматриваемых на практических занятиях по физике. Сборник задач состоит из введения, основной части, разбитой на четыре раздела: механика, теория относительности, термодинамика и молекулярная физика, электричество, указаний и ответов. Для каждой темы приведены основные определения и формулы, примеры решения задач, справочные данные.

Пособие призвано сориентировать абитуриентов в предлагаемых тестовых материалах по физике и помочь им в подготовке к проводимому тестированию. В нем приводятся необходимые фундаментальные константы и рабочие формулы, даются определения различных типов тестовых заданий и рекомендации по подготовке к их выполнению. Имеется раздел с детально разобранными тестовыми заданиями одного варианта теста и раздел с двумя тренировочными вариантами – для самостоятельного выполнения и контроля усвоения соответствующих разделов дисциплины.

Пособие посвящено основам электростатики и законам постоянного тока и охватывает такие темы, как закон Кулона, напряженность и потенциал электрического поля, электроемкость, законы постоянного тока. К каждой теме в пособии приведен теоретический материал, указания к решению задач, примеры их решения и трехуровневые задачи для самостоятельного решения. Изложенный в пособии материал позволяет студентам за сравнительно небольшой срок повторить теорию и получить основные сведения о методах решения задач по разделу «Электричество» для последующего изучения общей физики в рамках курса «Физика» в техническом вузе.

Пособие представляет собой вторую часть вводного курса в физику фазовых превращений. Весь изложенный материал не выходит за пределы математических и естественнонаучных познаний студентов младших курсов. На базовом уровне рассмотрены условия равновесия фаз и процессы фазовых переходов. Введены понятия фазы, равновесия фаз, фазовой диаграммы, критической точки, метастабильного состояния. Получен закон Клапейрона–Клаузиуса, описаны фазовые переходы первого рода: плавление и кристаллизация, кипение и конденсация.

Пособие представляет собой первую часть вводного курса в физику фазовых превращений. Весь изложенный материал не выходит за пределы математических и естественнонаучных познаний студентов младших курсов. Рассмотрена термодинамика фазовых равновесий, даны базовые понятия термодинамики: термодинамические потенциалы, условия устойчивости различных термодинамических состояний. Особое внимание уделено поверхности раздела двух жидких фаз и поверхности жидкость–твердое. Описана термодинамика поверхностного натяжения, объяснены условия смачивания и несмачивания, рассмотрены капиллярные явления, получена формула Лапласа.

Настоящее учебное пособие предназначено для студентов, изучающих курс общей физики, которые могут проконтролировать усвоение изучаемого материала по физике тепловых явлений в газах, жидкостях и твердых телах. Пособие может быть использовано при подготовке студентов к коллоквиумам и экзаменам, прохождению контрольных тестов в конце семестров, а также при аттестации и аккредитации университета.

Пособие содержит основные типы задач, рассматриваемых на практических занятиях по физике. Сборник задач состоит из введения и основной части, разбитой на пять разделов: электромагнетизм, колебания и волны, оптика, квантовая физика, ядерная физика и элементарные частицы, а также справочных сведений, указаний и ответов. Для каждой темы приведены основные определения и формулы, примеры решения задач, справочные данные.

В учебном пособии приводятся необходимые фундаментальные константы и рабочие формулы, даются определения различных типов тестовых заданий. Имеется раздел с детально разобранными тестовыми заданиями одного варианта теста и раздел с двумя вариантами – для самостоятельного выполнения и контроля усвоения соответствующих разделов дисциплины.

В пособии изложены теоретические основы механики идеальной сплошной среды и теории детонационных волн, необходимые для понимания взрывных процессов. Предварительно описаны необходимые базовые понятия. Детально рассмотрены вопросы связанные с нестационарным течением идеальной сплошной среды в случаях непрерывного и разрывного волнового движения. В каждом разделе рассматриваются соответствующие задачи в виде качественного анализа либо необходимые методы расчета.

Рассмотрена физическая картина основных явлений, процессов и закономерностей, происходящих при взрыве зарядов конденсированных ВВ в воздушной, твердой и водной средах.

Рассмотрены вопросы теории и технологии получения различных по природе материалов и покрытий, факторы, влияющие на их структуру, физико-механические и эксплуатационные характеристики. Изложены физические основы пластичности, прочности и разрушения кристаллических материалов при их деформировании. Приведены широко используемые методы упрочнения материалов и покрытий, а также основные методы измерения и контроля традиционных и наноразмерных пленочных покрытий.

Пособие подготовлено для студентов МГАФК при заочной форме обучения. Содержит: требования ФГОС ВО к студентам, обучающимся по направлениям 49.03.01 «Физическая культура» и 49.03.02 «Физическая культура для лиц с отклонением в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура)»; рабочую программу по ЕНО ФКиС (модуль: Физика); контрольную работу но каждому разделу курса, перечень контрольных вопросов для промежуточного зачета. Кроме того, в пособии приведены подробные планы теоретических занятий (лекций) и практических занятий (семинаров). Для обеспечения ритмичной самостоятельной работы студентов в пособии приведены подробные календарные планы самостоятельной работы в семестре и аудиторной работы во время сессии. В пособие включен краткий курс теории физических основ ЕНО ФКиС, содержащий определения основных положений и законов, и приемы решения типовых задач. Цель пособия: повысить эффективность самостоятельной работы студентов при усвоении физических основ окружающего мира, повысить уровень знаний.

Методические указания предназначены для студентов заочной формы обучения инженерных направлений.

Учебное пособие представляет собой переработанное и дополненное издание одноименного пособия, изданного авторами в 2006 г. Пособие знакомит с основами взаимодействия физических полей с веществом и физическими эффектами, используемыми для получения измерительной информации, а также с принципами работы датчиков для создания различных средств измерения, диагностики и контроля.

Содержатся теоретические сведения об основных понятиях механики деформируемого твердого тела: перемещениях, деформациях, внутренних силах, напряжениях, прочности, жесткости и др., которые положены в основу расчетов строительных конструкций по методу предельных состояний. Для лучшего освоения теоретического материала приводятся примеры простейших расчетов.

Пособие (курс лекций) разработано в соответствии с программой дисциплины и СУОС. Настоящий курс лекций посвящен описанию свойств пористых сред и насыщающих их жидкостей и газов и их использование в практических расчетах. Содержит общие вопросы геологического строения залежи, её физические характеристики, физические и физико-химические свойства насыщающих пород нефти, газа и воды, обработки и оцениванию данных, которые получены при вскрытии пласта и при его последующей эксплуатации.

Пособие содержит учебную теорию механических колебаний, рекомендации по изготовлению необходимого оборудования и руководство по составлению программ для получения и исследования осциллограмм механических колебаний.

Методические указания предназначены для проведения практических занятий по физике в 3 семестре, составлены на основании требований ФГОС ВО по направлению подготовки 35.03.06 Агроинженерия и других нормативных документов.

Рассмотрены базовые положения современного представления о строении и отдельных свойствах микрообъектов от молекул до наноструктур. Изложены основы специально разработанной для описания и теоретического исследования микромира квантовой механики. Специальный раздел посвящен вопросу о физической природе химических связей. В связи с широким применением в строительстве лазеров рассмотрен принцип их действия. Заключительная часть пособия особенно важна для понимания свойств нанообъектов и посвящена вопросам, связанным с физическими процессами на границе микро- и макромиров. Особое внимание уделено проявлению соотношений числа пограничных и внутренних атомов общей структуры.

Дано описание типов физически нелинейных процессов, протекающих в строительных конструкциях при их нагружении и длительной эксплуатации. Приведены основные понятия, законы и уравнения, описывающие пластическое состояние и ползучесть материала, а также релаксацию напряжений. Рассмотрены теории малых упруго-пластических деформаций и пластического течения. Изложены методы решения уравнений теории пластичности и ползучести. Теория сопровождается решением простейших задач, позволяющих понять сущность явлений. Наряду со строгим изложением теорий пластичности и ползучести приведены упрощенные инженерные методики, рекомендуемые принятыми в теории и практике строительства нормативными документами. В частности, рассмотрены теория предельного равновесия и даны примеры ее использования при расчете балок и плит. В приложении приведены основные положения операционного исчисления.

В учебном пособии рассматриваются актуальные философские проблемы информационного противоборство в мире, прежде всего между Америкой, Россией и Китаем, когда начинают использоваться новейшие информационно-коммуникационные технологии, порожденные разворачивающейся дигитальной (цифровой) революцией.

В пособии рассмотрены элементы электронной теории металлов, классической и квантовой статистики. Даны общие сведения о полупроводниках, описаны механизмы кинетики носителей заряда и проводимость полупроводников. Рассмотрено явление сверхпроводимости. Достаточно подробно изложены контактные явления. Обсуждаются особенности гетеропереходов.

В книге рассмотрены междисциплинарные аспекты диагностики процессов дефектообразования и накопления повреждений по регистрируемым сигналам сопутствующей акустической эмиссии. Предложен новый подход, состоящий в использовании кинетической концепции прочности, пуассоновской модели процесса дефектообразования и обнаруженных экспериментально физико-механических особенностей явления акустической эмиссии (включая устойчивые в силу ряда предельных теорем статистические параметры случайного процесса акустической эмиссии). Практическое использование полученных результатов показано на примерах диагностики прочности Царь-колокола в Московском Кремле, элементов теплозащиты первого отечественного орбитального космического самолета «Буран», ряда других изделий и объектов ответственного назначения.

В учебнике последовательно изложены современные представления о механике и молекулярной физике, электродинамике и волновой оптике, квантовой физике. Курс является компактным, но при этом дает цельное представление об основных законах и понятиях современной физики, их взаимосвязи и происхождении. В рамках соответствия государственным образовательным стандартам дано представление о ряде существенных разделов и подходов сегодняшней физики. Учебник подготовлен на основе курса лекций, прочитанных автором в Московском институте электроники и математики Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики».

В учебнике последовательно изложены современные представления о механике и молекулярной физике, электродинамике и волновой оптике, квантовой физике. Курс является компактным, но при этом дает цельное представление об основных законах и понятиях современной физики, их взаимосвязи и происхождении. Рассмотрены примеры решения типичных задач и предложен набор задач для самостоятельного решения. В рамках соответствия федеральным государственным образовательным стандартам дано представление о ключевых понятиях и подходах сегодняшней физики. Акцент в изложении сделан на наиболее перспективные, бурно развивающиеся и финансируемые приложения, и это делает учебник востребованным и современным. В первую очередь речь идет о приложениях физики к современным технологиям, электронике, медицине и биологии. Особенностью учебника является его аналитичность и использование продвинутой фундаментальной и простой аксиоматики, показывающей связь различных разделов физики.

В учебнике, представляющем собой первую часть краткого современного курса физики для вузов (первая часть — Механика и молекулярная физика, вторая — Электродинамика и волновая оптика, третья — Квантовая физика), изложены основные понятия о законах современной физики, их взаимосвязи и происхождении. Дано представление о классической механике, специальной теории относительности, колебаниях и волнах, статистической физике, термодинамике и физической кинетике. Акцент сделан на наиболее перспективные, бурно развивающиеся и финансируемые приложения физики, что делает учебник востребованным и современным по сути. Речь идет о приложении физики к современным технологиям, электронике, медицине и биологии. Учебник подготовлен на основе курса лекций, прочитанных автором в Московском институте электроники и математики Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики».