МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ

КАФЕДРА ЗАГАЛЬНОЇ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ФІЗИКИ

Рудакова Г.О.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ТА КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ

З ФІЗИКИ

НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК

ДЛЯ СТУДЕНТІВ ЗАОЧНОЇ ФОРМИ НАВЧАННЯ

ВСІХ СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ

Харків 2011

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ

КАФЕДРА ЗАГАЛЬНОЇ ТА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ФІЗИКИ

Рудакова Г.О.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ТА КОНТРОЛЬНІ ЗАВДАННЯ

З ФІЗИКИ

НАВЧАЛЬНО-МЕТОДИЧНИЙ ПОСІБНИК

ДЛЯ СТУДЕНТІВ ЗАОЧНОЇ ФОРМИ НАВЧАННЯ

ВСІХ СПЕЦІАЛЬНОСТЕЙ

Рекомендовано Науково-методичною

Радою Української інженерно -

педагогічної академії, протокол № 8

від 19 квітня 2011 р.

Харків 2011

УДК 531:534 (076.5)

ББК 22.3

Рудакова Г.О.

Методичні вказівки та контрольні завдання з фізики для студентів заочної форми навчання: Навчально-методичний посібник. –Харків: УІПА, 2011. –148 с.

У навчальному посібнику, який призначений для студентів заочної форми навчання інженерних та інженерно-педагогічних спеціальностей, наведена робоча програма з фізики, стисло викладено матеріал за всіма розділами дисципліни, наведено приклади розв’язку задач та варіанти контрольних робіт.

Рецензент

Хохлов В.І. – канд. фіз.-мат. наук, доцент, доцент кафедри загальної та експериментальної фізики Української інженерно-педагогічної академії

ББК 22.3

© Г.О. Рудакова, 2011

© УІПА, 2011

Передмова

Фізика – наука про природу, про будову, властивості і взаємодію складових її матеріальних тіл і полів. Головна мета цієї науки – виявити і пояснити закони природи, якими визначаються усі фізичні явища. Фізика ґрунтується на експериментально встановлених фактах. Обіймаючи центральне місце серед інших наук у поясненні законів природи, фізика відіграє першорядне значення у формуванні наукового матеріалістичного світогляду.

Основними завданнями курсу фізики у вузах є

1. Створення у студентів основ досить широкої теоретичної підготовки в галузі фізики, що дозволяє майбутнім інженерам орієнтуватися в потоці наукової і технічної інформації, забезпечує їм можливість використання нових фізичних принципів у тих галузях техніки, де вони спеціалізуються.

2. Формування у студентів наукового мислення, зокрема, вірного розуміння межі застосовності різних фізичних понять, законів, теорій і уміння оцінювати ступінь вірогідності результатів, отриманих за допомогою експериментальних або математичних методів дослідження.

3. Засвоєння основних фізичних понять і законів класичної і сучасної фізики, методів фізичного дослідження.

4. Вироблення у студентів прийомів і навичок розв’язку конкретних задач з різних розділів фізики, що допомагають студентам надалі вирішувати інженерні задачі.

5. Ознайомлення студентів із сучасною науковою апаратурою і надбання студентами початкових навичок проведення експериментальних досліджень різних фізичних явищ і оцінки похибок вимірів.

Мета цього навчально-методичного посібника – надання допомоги студентам-заочникам технологічних, інженерно-педагогічних і інженерно-економічних спеціальностей вищих навчальних закладів у вивченні курсу фізики.

У посібнику матеріал курсу фізики розподілено на п’ять контрольних робіт. Перед кожним контрольним завданням даються пояснення до робочої програми, наводяться основні закони і формули, приклади розв’язку задач. Крім того, у посібнику наведено загальні методичні вказівки, робочу програму, зразкову схему розв’язку задач, відомості про наближені обчислення і деякі інші довідкові матеріали.

РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА

КУРСУ ФІЗИКИ

Вступ

Предмет фізики. Методи фізичного дослідження: спостереження, гіпотеза, експеримент, теорія. Роль фізики в розвитку техніки і вплив техніки на розвиток фізики. Зв’язок фізики з іншими науками.

Фізичні основи класичної механіки

Механічний рух як найпростіша форма руху матерії. Ознайомлення з властивостями простору і часу, що лежать в основі класичної (ньютонівської) механіки. Елементи кінематики матеріальної точки. Швидкість і прискорення точки як похідні радіуса-вектора за часом. Нормальне і тангенціальне прискорення. Радіус кривизни траєкторії. Поступальний рух твердого тіла.

Динаміка матеріальної точки і поступального руху твердого тіла. Закон інерції і інерціальні системи відліку. Закони динаміки матеріальної точки і системи матеріальних точок. Зовнішні і внутрішні сили. Центр мас (центр інерції) механічної системи і закон його руху. Закон збереження імпульсу.

Енергія як універсальна міра різних форм руху і взаємодії. Робота змінної сили. Кінетична енергія механічної системи і її зв’язок з роботою зовнішніх і внутрішніх сил, прикладених до системи.

Поле як форма матерії, що здійснює силову взаємодію між частинками речовини. Потенціальна енергія матеріальної точки в зовнішньому силовому полі і її зв’язок із силою, що діє на матеріальну точку. Поняття про градієнт скалярної функції координат. Поле центральних сил. Потенціальна енергія системи. Закон збереження механічної енергії. Дисипація енергії. Закон збереження і перетворення енергії як прояв незнищуваності матерії і її руху. Застосування законів збереження до зіткнення пружних і непружних тіл.

Елементи кінематики обертального руху. Кутова швидкість і кутове прискорення, їхній зв’язок з лінійними швидкостями і прискореннями точок тіла, що обертається. Момент сили і момент імпульсу механічної системи. Момент сили щодо осі. Момент імпульсу тіла щодо нерухомої осі обертання. Момент інерції тіла щодо осі. Рівняння динаміки обертального руху твердого тіла щодо нерухомої осі. Кінетична енергія тіла, що обертається. Закон збереження моменту імпульсу і його зв'язок з ізотропністю простору.

Неінерціальні системи відліку. Сили інерції.