- •Составитель: Уразаков е.И. Доцент кафедры ит
- •Учебно-методический комплекс дисциплины рассмотрен на заседании кафедры «Информационные технологии»
- •Содержание умкд
- •Составитель: Уразаков е.И. Доцент кафедры ит
- •Календарный план лекций, лабораторных занятий, срсп, срс:
- •Литература по дисциплине
- •2. Программа обучения для студента (syllabus)
- •5. Содержание дисциплины:
- •3. График выполнения и сдачи заданий по дисциплине
- •Распределение баллов по видам занятий и работ
- •4. Карта учебно-методической обеспеченности дисциплины (кумод)
- •5. Календарно-тематический план
- •Лабораторные занятия - 30 часа
- •Срсп аудиторные - 15 часов
- •6. Лекционный комплекс
- •2.2 Конспект лекционных занятий
- •I. Кинематика
- •Или в векторной форме: (1.1.2)
- •1.4. Ускорение и его составляющие
- •1.5. Поступательное движение твердого тела
- •1.6. Кинематика вращательного движения
- •II. Динамика материальной точки и поступательного движения твёрдого тела
- •2.1. Первый закон Ньютона – закон инерции
- •2.2. Сила. Масса
- •2.3. Второй закон Ньютона – основной закон динамики материальной точки
- •2.4. Третий закон Ньютона
- •2.5. Основной закон динамики поступательного движения твердого тела
- •2.6. Закон сохранения импульса
- •2.7. Центр масс механической системы и закон его движения
- •2.8. Виды сил в механике
- •III. Работа и механическая энергия
- •3.1. Энергия, работа силы, мощность
- •То работа определяется площадью заштрихованной фигуры. Для характеристики скорости совершения работы вводится понятие мощности
- •3.2. Механическая энергия системы тел
- •3.3. Закон сохранения механической энергии
- •IV. Динамика вращательного движения твёрдого тела
- •4.1. Момент силы
- •4.2. Момент инерции тела
- •4.4. Основное уравнение динамики вращательного движения твердого тела
- •4.5. Момент импульса и закон его сохранения
- •V. Элементы специальной (частной) теории относительности. Постулаты теории относительности
- •6. Элементы механики сплошных сред
- •Уравнение Бернулли
- •Давление в потоке жидкости
- •7. Ламинарное и турбулентное течения. Вязкость
- •VIII. Колебания
- •8.3. Энергия материальной точки, совершающей гармонические колебания
- •8.6. Затухающие колебания
- •8.7. Вынужденные колебания
- •IX. Волны.
- •9.1. Механические гармонические волны
- •9.2. Уравнение плоской бегущей волны
- •9.3. Стоячая волна
- •Часть II. Молекулярная физика и термодинамика
- •I. Термодинамические системы и их параметры
- •1.1. Термодинамические параметры и процессы
- •Уравнение состояния идеального газа
- •II. Молекулярно-кенетическая теория идеальных газов
- •2.1. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа для давления
- •2.2. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа
- •2.3. Статистические распределения
- •2.3.1. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы
- •2.3.2. Распределение Больцмана для частиц во внешнем силовом поле
- •2.3.3. Закон распределения молекул газа по скоростям (закон Максвелла)
- •2.4. Явления переноса в термодинамически неравновесных системах
- •III. Первое начало термодинамики
- •3.1. Внутренняя энергия системы
- •3.2. Работа и теплота
- •3.3. Первый закон термодинамики
- •3.4. Графическое изображение термодинамических процессов и работы
- •3.6. Применение первого начала термодинамики к изопроцессам в идеальном газе
- •3.6.2. Изобарный процесс ( )
- •IV. Второе начало термодинами
- •4.1. Обратимые и необратимые процессы
- •4.2. Круговые процессы.
- •4.3. Идеальная тепловая машина Карно
- •4.4. Теорема Карно
- •4.5. Неравенство Клаузиуса
- •4.6. Энтропия
- •4.6.1. Свойства энтропии
- •4.7. Второе начало термодинамики
- •V. Рееальные газы и пары
- •5.1 Уравнение Ван-дер-Ваальса
- •1. Учет собственного объема молекул
- •2. Учет притяжения молекул
- •5.2. Изотермы Ван-дер-Ваальса и их анализ
- •5.3. Критическое состояние вещества. Фазовые переходы
- •5. 4. Внутренняя энергия реального газа
- •Часть III. Электрическое поле.
- •1. Закон Кулона.
- •2. Электростатическое поле. Напряженность поля.
- •3. Теорема Гаусса.
- •4. Свойства электростатических полей.
- •5. Проводники в электрическом поле.
- •Электрическая емкость
- •6. Диэлектрики в электрическом поле Типы диэлектриков.
- •Поляризованность
- •Поляризационные заряды
- •Электрическое смещение.
- •7. Энергия электрических зарядов
- •Энергия заряженного конденсатора
- •Энергия взаимодействующих зарядов.
- •Энергия заряженного проводника
- •8. Постоянный электрический ток Сила и плотность тока.
- •Правила Кирхгофа для разветвлённых цепей.
- •Электропроводность газов.
- •Часть IV. Магнитное поле
- •1. Вращающий момент. Основные характеристики магнитного поля.
- •2. Закон Био - Савара - Лапласа.
- •3. Действия магнитного поля на токи и движущиеся заряды.
- •4. Действие магнитного поля на движущиеся заряды. Сила Лоренца.
- •5. Эффект Холла.
- •6. Циркуляция вектора для магнитного поля в вакууме. Закон полного тока.
- •7. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для магнитного поля.
- •Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле.
- •8. Явление электромагнитной индукции Закон Фарадея. Правило Ленца.
- •Явление самоиндукции.
- •Взаимная индукция.
- •Энергия магнитного поля.
- •9. Магнитное поле в веществе
- •Магнитные моменты электронов и атомов.
- •Намагниченность. Магнитное поле в веществе.
- •Закон полного тока для магнитного поля в веществе.
- •10. Уравнение максвелла Первое уравнение Максвелла.
- •Второе уравнение Максвелла.
- •Полная система уравнений Максвелла
- •7. Планы лабораторных занятий
- •1. Математическая обработка результатов измерения физических величин.
- •2. Изучение законов кинематики и динамики поступательного движения.
- •3. Изучение упругого и неупругого удара тел.
- •4. Изучение законов динамики вращательного движения.
- •5. Определение момента инерции махового колеса.
- •6. Определение ускорения свободного падения с помощью математического маятника.
- •7. Определение ускорения свободного падения с помощью физического, оборотного маятника.
- •8. Методические указания по лабораторным занятиям
- •Примеры решения задач
- •Примеры решения задач
- •Примеры решения задач
- •10. Материалы для самостоятельной работы студента
- •11. Материалы по контролю и оценке учебных достижений обучающихся Перечень экзаменационных вопросов по пройденному курсу
- •Перечень специализированных аудиторий кафедры
5. Содержание дисциплины:
|
Лекции |
Лабораторные работы |
СРСП |
|
|
Механика. Кинематика. Вращательное движение. Динамика. Законы Ньютона. Закон сохранения импульса |
Математическая обработка результатов измерения физических величин. |
Механическое движение как простейшая форма движения материи. Пространство и время. Системаотсчета. Понятие материальной точки. Кинематическое описание движения материальной точки. |
|
|
Энергия, работа силы, мощность. Закон сохранения механической энергии. Динамика вращательного движения твёрдого тела. Теорема Штейнера. |
|
Законы Ньютона. Масса. Сила. Виды сил в механике. Инерциальные системы отсчета. Механический принцип относительности. |
|
|
Элементы специальной теории относительности. Элементы механики сплошных сред. Уравнение Бернулли. Формула Стокса. Формула Пуазейля. |
Изучение законов кинематики и динамики поступательного движения на машине Атвуда |
Работа силы и ее выражение через криволинейный интеграл. Мощность. Постулаты Эйнштейна. Релятивистский закон сложения скоростей. Релятивистское преобразование импульса и энергии. |
|
|
Механические гармонические волны. Фазовая скорость. Эффект Доплера. Звук. Термодинамические параметры и процессы. Уравнение состояния идеального газа. Явления переноса. |
|
Общие характеристики гармонических колебаний. Колебания груза на пружине. Математический маятник. Фазовая скорость. Эффект Доплера. Звук. Форма проведения: тренинг, решение задач. |
|
|
Первое начало термодинамики. Теплоемкость вещества. Изопроцессы. |
Изучение законов динамики вращательного движения на маятнике Максвелла. |
Понятие сплошной среды. Общие свойства жидкостей и газов. Идеальная и вязкая жидкость. Уравнение Бернулли. Ламинарное и турбулентное течение жидкостей. Формула Стокса. Формула Пуазейля. Упругие напряжения. Энергия упругодеформированного тела. |
|
|
Второе начало термодинамики. Теорема Карно. Неравенство Клаузиуса. Энтропия и ее свойства. |
|
Механические гармонические волны. Фазовая скорость. Эффект Доплера. Звук. |
|
|
Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. |
Определение показателя адиабаты методом Клемана и Дезорма. |
Термодинамические параметры и процессы. Уравнение состояния идеального газа. Явления переноса. |
|
|
Электростатика. Взаимодействие электрических зарядов. Напряженность электрического поля. Теорема Гаусса. |
|
Основы молекулярно- кинетической теории. Газовые законы. Уравнение состояния идеального газа. Тренинг, решение задач. Распределение Больцмана для частиц во внешнем потенциальном поле. Первое начало термодинамики. Изопроцессы. |
|
|
Работа электрического поля. Связь потенциала с напряженностью электростатического поля. Электроемкость. Конденсаторы. |
Изучение обобщенного закона Ома. |
Основы молекулярно кинетической теории. Газовые законы. Уравнение состояния идеального газа. Тренинг, решение задач. Распределение Больцмана для частиц во внешнем потенциальном поле. Второе начало термодинамики. Изопроцессы. |
|
|
Диэлектрики. Поляризованность. Электрическое смещение. Энергия и объемная плотность энергии электростатического поля. |
|
Явления переноса. Эффективный диаметр молекул. Силы межмолекулярного взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса. |
|
|
Постоянный электрический ток. Законы Ома и Джоуля- Ленца. Правила Кирхгофа. |
Определение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли. |
Взаимодействие электрических зарядов. Закон сохранения электрических зарядов. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции. Электрический диполь. Граничные условия на границе проводник-вакуум. |
|
|
Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Закон Био-Савара-Лапласа. Сила Лоренца. Сила Ампера. Теорема Гаусса для магнитного поля. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. |
|
Электроемкость. Конденсаторы. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии электростатического поля. |
|
|
Виды магнетиков. Магнитный гистерезис. Температура Кюри. |
Изучение закона Ома в цепи переменного тока. |
Электроемкость. Конденсаторы. Энергия электростатического поля. Объемная плотность энергии электростатического поля. |
|
|
Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Явления взаимной индукции и самоиндукции. Магнитная энергия тока. Плотность энергии магнитного поля |
|
Общие характеристики и условия существования электрического тока. Сторонние силы. ЭДС гальванического элемента. Электрический ток в газе и электрический ток в плазме |
|
|
Уравнения Максвелла. Волновое уравнение для электромагнитного поля. Плотность потока электромагнитной энергии. Вектор Умова-Пойнтинга. |
|
Вектор магнитной индукции. Принцип суперпозиции. Движение заряженной частицы в магнитном поле. Сила Ампера. Виток с током в магнитном поле. Магнитный поток. Работа по перемещению проводника с током в магнитном поле. |
6. Политика курса Посещение: должно быть регулярным. За посещение занятий студент получает баллы. В случае, если по какой-либо причине студент не может посещать занятия, он будет нести ответственность за весь материал, изучаемый на пропущенных занятиях. Если без уважительной причины студент пропустил более половины всех занятий, преподаватель имеет право ставить «не аттестовано» и студент не допускается до экзамена. Аудиторная работа: Время лекций и практических занятий – 50 минут. Во время лекций и практических занятий преподаватель имеет право удалить из учебной аудитории студентов, мешающих проведению занятия и нарушающих дисциплину, на одно занятие. При систематическом нарушении порядка студент освобождается от занятий. Сотовые телефоны: Отключать во время занятий. Домашняя работа: обязательна для выполнения. Во время занятий СРСП преподаватель проверяет домашнюю работу студентов и выставляет баллы. Контрольная работа: При проведении контрольных работ преподаватель предлагает примеры и задачи, объем и уровень сложности которых соответствует фактически изученному материалу. Время, отведенное для контрольной работы, зависит от количества примеров и задач, предлагаемых для решения, но не превышает 50 минут. После окончания изучения каждого раздела преподаватель проводит контрольные работы по вопросам теоретического курса. Преподаватель имеет право включать в перечень вопросов темы, которые были даны студентам для самостоятельной работы. На контрольные работы отводится 30 – 50 минут и, как правило, преподаватель задает около 5 – 8 вопросов. Студент, замеченный преподавателем со шпаргалкой, либо нарушающий порядок проведения контрольной работы, удаляется из учебной аудитории без права пересдачи. Оценка знаний студента осуществляется на основе рейтинговой системы, Итоговый контроль: По окончании данного курса студенты сдают письменный экзамен, который оценивается в 40 баллов (максимум). Итоговый балл формируется как сумма рейтингового балла и экзаменационного балла и максимально может быть равен 100. |
7. ЛИТЕРАТУРА ПО ДИСЦИПЛИНЕ 1. Суханов А.Д. Фундаментальный курс физики т 1-2 М.: Изд. «Агар» 1996г. 2. Иродов И.Е. Задачи по общей физике М: Наука 1999г. 3. Трофимова Т.И. Физика: 500 основных законов и формул: Справочник для студентов ВУЗОВ Изд-е 3 М.: Высшая школа 1999г. 4. Нанотехнологии в ближайшем десятилетии Пер. с англ. Москва, «Мир»2002г. 5. Капитонов И.М. Введение в физику ядре и частиц: Учебное пособия для ВУЗОВ
|
Составила доцент. Уразаков Е.И.
