Geum.ru

Робоча програма з фізики (назва навчальної дисципліни) для напрямку 0914 Комп ’

Вид материалаДокументы

Содержание


2. Мета і завдання дисципліни
3. Перелік забезпечуючих дисциплін
I, ii, iii i i, ii, iii
I, ii, iii
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

2. МЕТА І ЗАВДАННЯ ДИСЦИПЛІНИ

    1. Мета навчальної дисципліни


Основною метою викладання курсу фізики є:
  • створення у студентів основ широкої теоретичної підготовки в галузі фізики, які дозволять майбутнім інженерам орієнтуватися у потоці наукової і технічної інформації, забезпечуючи їм можливість застосування нових фізичних принципів у галузях техніки за їх майбутнім фахом;
  • формування у студентів наукового мислення, вірного розуміння межі застосування різних фізичних законів, теорій і уміння оцінювати результати, які отримуються за допомогою експериментальних або математичних методів дослідження.


2.2. Завдання дисципліни


За результатом вивчання дисципліни студенти повинні:
  • ЗНАТИ:

основи фізичних законів та суть фізичних явищ, галузі їх практичного застосування.
  • ВМІТИ:

користуватися законами фізики на виробництві та повсякденному житті.


3. ПЕРЕЛІК ЗАБЕЗПЕЧУЮЧИХ ДИСЦИПЛІН

(із зазначенням розділів)


Забезпечуюча дисципліна
Використовується

в семестрі

Семестр
Назва
Розділ

І

Математичний аналіз


Аналітична геометрія та лінійна алгебра

Обчислювальна техніка та програмування
Границя

Інтегральне числення

Комплексні числа


Дії з вектором


Програмне забезпечення

I, II, III




I




I, II, III

II
Диференціальні рівняння
Диф. числення
I, II, III

III
Теорія ймовірностей
Елементи математичної статистики

I, II, III


4. СТРУКТУРА ЗАЛІКОВИХ КРЕДИТІВ


4.1. Розподіл обсягу змістових модулів за видами занять

Залікові кредити
Змістовний модуль
Назва та зміст змістовного модулю
Розподіл часу
за видами занять, год
Рейтингова оцінка

лк
лб
пз
срс




кз

1
2
3
4
5
6
7
8
9

1 семестр

I
1
Вступ. Фізика як фундаментальна наука. Сучасні автоматика, електроніка, мікроелектроніка та радіотехніка як приклади розвитку фізики та її прикладних напрямків. Загальна структура і завдання курсу. Основи безпеки життя.

1. Механіка

1.1. Кінематика. Кінематика матеріальної точки. Матеріальна точка. Система відліку. Кінематика точки. Траєкторія. Шлях. Переміщення. Середня швидкість. Радіус-вектор. Вектори швидкості та прискорення. Їх проекції на координатні осі. Обчислення пройденого шляху. Тангенціальне та нормальне прискорення. Перетворення Галілея. Додавання швидкостей. Кінематика твердого тіла. Абсолютно тверде тіло. Поступальний рух твердого тіла. Обертання навколо нерухомої осі. Кутові швидкість та прискорення. Зв'язок між кутовими та лінійними швидкостями та прискореннями.
4
2
2
6



2-3

2-3

1.2. Динаміка поступального руху. Динаміка матеріальної точки. Перший закон Ньютона. Інерціальні системи відліку. Маса як міра інертності. Другий закон Ньютона. Імпульс матеріальної точки. Сила. Імпульс сили. Третій закон Ньютона. Сили у механіці. Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння. Вага. Сила пружності. Сила тертя. Момент імпульсу матеріальної точки. Момент сили. Рівняння моментів для матеріальної точки. Динаміка системи матеріальних точок. Система матеріальних точок. Імпульс системи матеріальних точок. Момент імпульсу системи. Центр мас. Рівняння руху центра мас. Система центра мас. Ізольована система. Закон збереження імпульсу. Реактивний рух. Закон збереження моменту імпульсу. Рух у центральному полі сил (якісно). Космічні швидкості. неінерційні системи відліку. Поняття сили інерції.
2
2
2
5



2-4

2-3




1
2
3
4
5
6
7
8
9

I
1
1.3. Робота та енергія. Робота та потужність. Кінетична енергія частинки. Потенціальні сили та їх робота. Потенціальна енергія. Зв'язок між силою та потенціальною енергією. Повна механічна енергія частинки та системи. Замкнута система. Закон збереження механічної енергії. Закон збереження енергії. Зв'язок законів збереження з властивостями простору та часу.
2
2
2
5



3-5

2-3

II
1.4. Динаміка обертального руху. Момент імпульсу тіла відносно нерухомої осі. Момент інерції. Теорема Штейнера. Поняття про тензор інерції. Рівняння динаміки твердого тіла, що обертається навколо нерухомої осі. Плоский рух твердого тіла. Рівняння динаміки цього руху. Кінетична енергія твердого тіла, що обертається навколо нерухомої осі. Робота зовнішніх сил при обертанні твердого тіла. Кінетична енергія твердого тіла при плоскому русі.
2



2
3
РЗ (4)

АКР (2)
3-5

2-4

10-17

Підсумок:
10
6
8
19
6
28-47

2
2. Механічні коливання.

Рівняння вільних коливань без тертя: пружинний, фізичний та математичний маятник (малі коливання). Його розв’язок. Вектор-амплітуда. Гармонічний осцилятор. Енергія гармонічного осцилятора. Складання коливань. Рівняння згасаючих коливань та його розв'язок. Коефіцієнт загасання. Логарифмічний декремент загасання. Рівняння вимушених коливань та його розв'язок. Векторна діаграма. Резонанс. Резонансна крива. Добротність. Автоколивання і параметричні коливання.
6
4
2
9



2-3

2-3

2-3

III
3. Спеціальна теорія відносності.

3.1. Релятивістська кінематика. Постулати спеціальної теорії відносності. Перетворення Лоренца. Перетворення Галілея як граничний випадок перетворень Лоренца. Відносність поняття одночасності і принцип причинності в релятивістській механіці. Інтервал між подіями, його інваріантність. Види інтервалів. Релятивістський закон перетворення швидкості. Гранична швидкість фізичних взаємодій. Експерименти, що підтверджують спеціальну теорію відносності.
1






0,5






III
2
3.2. Релятивістська динаміка. Основне рівняння релятивістської динаміки матеріальної точки. Імпульс релятивістської частинки. Маса покою і її інваріантність. Межі застосування механіки Ньютона. Релятивістська повна та кінетична енергія. Енергія покою. Частинка з нульовою масою. Перетворення енергії-імпульсу і його основний інваріант. Закони збереження в релятивістській динаміці.
1



2
2,5



2-3

4. Молекулярна фізика та термодинаміка.

4.1. Молекулярно-кінетична теорія ідеального газу. Макроскопічна система. Статистичний та термодинамічний методи дослідження. Маси атомів і молекул. Кількість речовини. Агрегатний стан речовини. Модель ідеального газу. Закони ідеального газу. Рівняння Менделеєва-Клайперона. Рівняння Клайперона. Ізопроцеси. Рівняння стану ідеального газу. Закон Дальтона. Закон Авогадро. Барометрична формула. Середня енергія молекули. Фізичний сенс температури. Внутрішня енергія ідеального газу
3
2



3,5



3-5

4.2. Закони розподілу. Випадкова подія. Ймовірність події та її властивості. Випадкова величина. Закон розподілу випадкової величини. Функція розподілу та її властивості. Густина імовірності та її властивості. Числові характеристики випадкових величин. Розподіл Максвела. Середня, середня квадратична та імовірна швидкості молекул. Розподіл молекул у зовнішньому полі. Розподіл Больцмана. Розподіл Максвела-Больцмана. Теорема про рівнорозподіл кінетичної енергії за ступенями свободи.
2






1






4.3. Термодинаміка. Загальний принцип термодинаміки. Робота. Теплота. Внутрішня енергія. Функції стану і їх повні диференціали. Перший принцип термодинаміки. Теплоємність. Теплоємність при постійному об’ємі. Теплоємність при постійному тиску для ідеального газу. Рівняння Роберта Майера. Ізобарний процес. Ізохорний процес. Ізотермічний процес. Адіабатний процес. Політропний процес. Необоротні та оборотні процеси. Циклічні процеси. Робота циклу. Коефіцієнт корисної дії. Цикл Карно. Коефіцієнт корисної дії циклу Карно. Теорема Карно. Ентропія. Статистичний зміст ентропії. Другий принцип термодинаміки. Закон зростання ентропії. Третій принцип термодинаміки (теорема Нернста). Термодинамічна ймовірність стану системи та її зв’язок з ентропією.
5



2
4,5
РЗ (4)

ДКР (4)
3-5

2-4

16-27




Підсумок:
18
6
6
21
8
16-27

Всього годин за 1-й семестр:
28
12
14
54
60-100




2 семестр

1
2
3
4
5
6
7
8
9

IV
3
5. Електромагнетизм.

5.1. Електричне поле. Електростатичне поле у вакуумі. Електричний заряд. Елементарний заряд та його інваріантність. Закон збереження електричного заряду. Закон Кулона. Електростатичне поле. Напруженість електричного поля. Напруженість електричного поля точкового заряду. Принцип суперпозиції. Силові лінії електричного поля. Потік вектора напруженості електричного поля. Теорема Гауса в інтегральній та диференціальній формах. Потенціальність електростатичного поля. Теорема про циркуляцію вектора напруженості електричного поля. Потенціал. Потенціал точкового заряду, системи зарядів та безперервного розподілу зарядів. Диполь. Дипольний момент. Електричний момент диполя. Поле диполя. Електричне поле у діелектрику. Молекулярна картина поляризації діелектриків. Вектор поляризації. Зв'язані заряди. Діелектрична сприйнятливість. Зв'язок між поляризацією та поверхневими зв'язаними зарядами. Вектор електричної індукції. Діелектрична проникність. Сегнетоелектрики. П'єзоелектрики. Теорема Гауса за наявності діелектриків. Поле в діелектрику. Граничні умови на межі поділу двох діелектриків для векторів напруженості електричного поля та електричної індукції. Електростатичне поле за наявності провідників. Розподіл зарядів на поверхні провідника. Поле поблизу поверхні провідника. Потенціал провідника. Електроємність відокремленого провідника. Взаємна ємність провідників. Конденсатори та їхня ємність. Енергія відокремленого провідника та конденсатора. Енергія електричного поля. Густина енергії.
6
2
2
7



2-3

2-3




1
2
3
4
5
6
7
8
9

IV
3
5.2. Постійний струм. Провідник в електростатичному полі. Сила та густина струму. Рівняння безперервності. Закон Ома в інтегральній та диференціальній формах. Електропровідність. Питомий опір провідника. Сторонні сили. Закон Ома для ділянки кола. Електрична напруга. Електричний опір. Залежність опору провідника від матеріалу, геометричних розмірів та температури. Електрорушійна сила. Закон Ома для замкнутої ділянки кола. Розгалужені кола. паралельне та послідовне з’єднання провідників. Правила Кірхгофа. Робота та потужність електричного струму. Закон Джоуля-Ленца в інтегральній та диференціальній формах. Електричний струм у газах. Носії струму в газах. Іонізація та рекомбінація. Несамостійний та самостійний газовий розряд.
2
2
2
5



2-3

2-3

V
5.3. Магнітне поле. Вектор намагнічування Напруженість магнітного поля. Теорема про циркуляцію вектора напруженості магнітного поля. Поле в магнетиці. Постійні магніти. Граничні умови на межі двох магнетиків для векторів поля. Механізми намагнічування. Види магнетиків. Діамагнетизм. Парамагнетизм. Закон Кюрі. Феромагнетизм. Петля гістерезису. Залишкова намагніченість та коерцитивна сила. Залежність феромагнітних властивостей від температури. Домени. Механізми перемагнічування. Поняття про антиферомагнетизм, ферримагнетизм і феромагнітний резонанс. Ефект Холла.

4
2
2
6
РЗ (4)

АКР (2)
3-5

3-5

2-4

12-20

Підсумок:
12
6
6
18
6
28-46

4
5.4. Електромагнітне поле. Явище електромагнітної індукції. Індукційний струм. Електрорушійна сила індукції. Закон електромагнітної індукції Фарадея. Правило Ленца. Явище самоіндукції. Індуктивність. ЕРС самоіндукції. Індуктивність соленоїда. Взаємна індуктивність. Енергія контуру з током. Енергія магнітного поля. Густина енергії магнітного поля. Рівняння Максвела. Вихрове електричне поле. Електромагнітне поле. Струм зміщення. Система рівнянь Максвела в диференціальному та інтегральному вигляді. Фізичний зміст окремих рівнянь системи. Закон збереження енергії електромагнітного поля. Густина потоку електромагнітної енергії. Вектор Умова-Пойтінга.
2
2
2
5



2-3

2-3