Предлагаемое читателям учебное пособие является попыткой адаптировать объем и содержание к соответствующим критериям при изучении физики бакалаврами, которые предполагают значительное сокращение времени для традиционного, пассивного, усвоения материала на лекциях и других видах учебного процесса, изученного и изложенного преподавателем. И, наоборот, они предусматривают выработку у студентов навыков активного усвоения материала путем самостоятельного изучения учебников и учебно-методических пособий, когда предлагаемый материал и метод его изложения носят, в основном, рекомендательный характер. Цель настоящей книги — помочь студентам усвоить основные законы и методы физики. В соответствии со сложившимися в настоящее время традициями мы подразделяем физику, условно, на следующие части: I. Классическая и релятивистская механика. II. Статистическая физика. Термодинамика. III. Электричество и магнетизм. IV. Колебания и волны. V. Оптика и спектроскопия. VI. Атомная физика. Квантовая механика. VII. Ядерная физика. Элементарные частицы. Подчеркнем, что предложенный порядок следования частей не является строгим. Например, чтобы быть последовательным и охватить всю программу, включая квантовую статистическую физику, следовало бы часть II излагать в конце всего курса физики. Также понятным является порядок следования частей IV и V, если имеется в виду рассмотрение волновой оптики. Пособие содержит в качестве приложения ряд задач, рекомендуемых студентам для самостоятельного решения. Как нетрудно заметить, вся совокупность задач, рекомендуемых каждому студенту для самостоятельного решения, охватывает практически весь курс соответствующей части физики, требуемый программой по физике для бакалавров. Условия задач располагаются сразу после таблиц. Номера задач, которые должен решить студент, расположены в строке, соответствующей последней цифре номера его зачетной книжки. Числа, соответствующие последней цифре номера зачетной книжки, расположены в крайнем левом столбце каждой из таблиц. Столбцы таблицы нумерованы и соответствуют определенной теме данной части курса физики. Предполагается, что эту книгу можно читать, не пользуясь другими учебниками. Впрочем, для углубления и расширения знаний по физике ниже перечисляются учебники и учебные пособия, традиционно предлагаемые и используемые в технических вузах. Книга содержит основные положения теории, примеры и большое число задач с полными решениями. Сказанное определило выбор несколько специфического метода составления данного методического пособия. Стесненные временными рамками (они диктуются учебными планами для бакалавров, в которых, как сказано выше, предполагается, что основное время при изучении определенной части физики выделяется для самостоятельной работы), авторы вынуждены были опускать второстепенный материал. Кроме того, мы стремились к тому, чтобы теоретический материал и относящиеся к нему задачи составляли единое целое. Мы осознаем, что не являемся пионерами такого метода изложения. Достаточно сослаться на известные учебники по физике [1, 2, 3]. Невозможно не согласиться с основной идеей, высказанной в них, а именно: «органически совместить в одном учебном пособии изложение принципов теории и практику решения задач. С этой целью... сначала излагается теория... а затем делается разбор задач... Задачи тесно связаны с основным текстом, часто являясь его развитием и дополнением» [3]. Кроме того, они взаимосвязаны. Зачастую в последующих задачах используются методы и результаты решения предыдущих. В связи с этим мы настоятельно рекомендуем учащимся ознакомиться с решениями всех задач. При подборе и систематизации задач авторы, не претендуя на оригинальность, следовали именно этим критериям и пользовались уже существующими сборниками задач и руководствами для их решения [5–7], но при этом задачи не являются простыми копиями задач из этих руководств. Часть задач сопровождается объяснительным текстом. Если внимательно проверить все выкладки и вдуматься в доказательства, то это может существенно помочь при рассмотрении аналогичной задачи. Везде, где это было возможно, и в теории, и при решении задач, мы старались ограничиться математическим аппаратом элементарной алгебры, геометрии и тригонометрии. Вместе с тем, во многих случаях мы не пренебрегали возможностью использовать основные формулы векторной алгебры и векторного анализа, дифференциального и интегрального исчисления. Поэтому мы посчитали необходимым напомнить студентам основные положения и формулы соответствующих разделов математики, без чего вообще не представляется возможным углубленное изучение физики. Мы полагаем, что после такого усвоения теоретического материала и проработки решений задач студент будет способен самостоятельно решать задачи. Изложение ведется в Международной системе единиц измерения (СИ) физических величин. Чтобы облегчить работу студентам, значения всех необходимых материальных констант приводятся непосредственно в условиях задач. В списке литературы на с. 548 авторы позволили себе сослаться на свои книги [9–11], так как они написаны с тех же методических позиций, что и настоящее учебное пособие. При написании данного пособия использовалась следующая литература (представленный список носит справочный характер, всюду в книге мы ссылаемся не на него, а на библиографический раздел на с. 548).
![]() Кандидат физико-математических наук. Область научных интересов: теория и механика твердого тела. Работал в Молдове, Алжире, на Мадагаскаре. Им написан и издан ряд учебников по физике, как в России, так и за рубежом. Автор около 100 научных работ.
![]() Кандидат технических наук, доцент Московского политехнического университета. Область научных интересов: теоретическая физика, механика радиационно-модифицированных материалов. Автор более 100 научных статей, патентов и учебно-методических работ.
![]() Выпускник Московского государственного открытого университета. Область научных интересов: математическая физика, математическое моделирование. Имеет опыт преподавания физики в системе высшего образования. Работает в области информационных технологий.
|