І семестр

ЗМІСТОВИЙ МОДУЛЬ 1

Тема 1. Механіка матеріальної точки

Лекція 1. Вступ. Вимірювання у фізиці. Кінематика матеріальної точки. Основні кінематичні характеристики та приклади їх застосування (2 год.).

Лекція 2. Динаміка матеріальної точки. Закони Ньютона. Сили в природі. Закон всесвітнього тяжіння. Гравітаційне поле Землі. Гравітаційні аномалії. Гравітаційна розвідка. Закон збереження імпульсу. Центр мас системи матеріальних точок. (2 год.).

Лекція 3. Робота. Енергія. Сили інерції. Консервативні сили. Види механічної енергії. Закон збереження енергії, моменту кількості руху системи матеріальних точок. (2 год.).

Лекція 4. Елементи механіки абсолютно твердого тіла (АТТ). Рівняння поступального, обертального руху АТТ. Кінетична енергія АТТ. Приливи. Явище уповільнення обертання Землі. (2 год.).

Лабораторне заняття 1.

Визначення прискорення вільного падіння за допомогою фізичного маятника.

Завдання для самостійної роботи (2 год).

1. Часткові випадки руху матеріальної точки.

2. Взаємозв'язок між лінійною та кутовою швидкостями.

3. Розрахунок координат центру мас.

4. Перша, друга, третя космічні швидкості.

5. Застосування теореми Штейнера.

Література [1 і 2]

Тема 2. Прикладні питання механіки.

Лекція 5. Механіка рідин та газів. Коливання і хвилі. Рівновага рідин і газів. Елементи динаміки. Теорема нерозривності. Рівняння Бернуллі. Гармонічні коливання. Маятники. Поширення коливань в пружному середовищі. Рівняння плоскої монохроматичної хвилі та його застосування. Пружні хвилі в середовищі. Сейсмічні дослідження. Акустичні методи гео-розвідки. (2 год.).

Лабораторне заняття 2.

Визначення довжини хвилі і швидкості звуку в повітрі методом резонансу.

Завдання для самостійної роботи (2 год).

1. Принцип отвердіння.

2. Аналіз течії ідеальної рідини.

3. Явище інтерференції хвиль. Стоячі хвилі.

Література [1 і 2]

Тема 3. Молекулярно-кінетична теорія речовини.

Лекція 6. Властивості газів. Експериментальні газові закони. Елементи теорії. Порівняння теорії ідеального газу з експериментом. Властивості реальних газів. Рівняння Ван-дер-Ваальса. (2 год.).

Лекція 7. Елементи термодинаміки. Закони термодинаміки та їх застосування до ідеальних газів. Теплові машини. (2 год.).

Лекція 8. Властивості рідин, твердих тіл. Фазові переходи. Явища переносу. Теплопровідність Землі. Поверхневий натяг і капілярні явища в рідинах. Морозне пучення. (2 год.).

Лабораторне заняття 3.

Визначення відношення теплоємностей C_p/C_v повітря.

Лабораторне заняття 4.

Визначення критичної температури ефіру на приладі Авенаріуса.

Завдання для самостійної роботи (2 год).

1. Внутрішня енергія ідеального газу.

2. Розподіл молекул газу за швидкостями.

3. Обґрунтування барометричної формули.

4. Поняття про розподіл Больцмана, Максвелла-Больцмана.

5. Метастабільні стани речовини: реалізація в природі та техніці.

Література [1, 2, 5]

Контрольні запитання до модулю 1.

1. Який зміст мають величини у виразі для миттєвої швидкості руху:

2. Як пов'язані між собою кутова та лінійна швидкості?

3. З якою метою вводять систему координат центра мас?

4. Розкрити поняття першої, другої та третьої космічних швидкостей.

5. Навести приклад застосування теореми Штейнера.

6. Який зміст мають величини в рівнянні плоскої монохромної хвилі

7. Чому дорівнює показник адіабати для ідеального газу?

8. Записати перше начало термодинаміки у випадку адіабатичного процесу.

9. Які стани ізотерми Ван-дер-Ваальса вдалось реалізувати на експерименті?

10.Що таке потрійна точка?

11. Навести приклад застосування теореми Остроградського-Гаусса.