4. Содержание дисциплины

Раздел 1. Механика

Тема 1. предмет физики

Введение. Характеристика дисциплины, её место и роль в системе получаемых знаний. Профессиональные компетенции, формируемые при освоении дисциплины. Межпредметные связи физики с другими дисциплинами. Роль физики в развитии цивилизации.

Формируемые компетенции: ПК-3.

Тема 2. Кинематика и динамика материальной точки и твердого тела

Система отсчета. Траектория. Закон движения. Поступательное движение: мгновенные скорость и ускорение. Нормальное, тангенциальное и полное ускорение. Вращательное движение: угловые скорость и ускорение. Связь между линейными и угловыми кинематическими характеристиками движения.

Понятие массы, силы, импульса. Законы Ньютона. Понятия момента сил, момента инерции, момента количества движения. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела. Закон сохранения момента количества движения.

Работа и мощность. Энергия кинетическая и потенциальная. Законы сохранения импульса, момента импульса и энергии в механике. Удар абсолютно упругих и неупругих тел.

Формируемые компетенции: ПК-3 и ПК-32.

Тема 3. Элементы механики сплошных сред

Газ и жидкость как сплошная среда. Аэрогидродинамика и статика. Законы Паскаля и Архимеда. Уравнение Бернулли. Силы внутреннего трения в жидкости. Движение тел в жидкостях и газах. Вязкость жидкостей, вискозиметры.

Идеально упругое тело. Упругие деформации и напряжения. Закон Гука. Пластические деформации. Предел прочности. Роль сил трения в технике.

Формируемые компетенции: ПК-3 и ПК-32.

Тема 4. Тяготение. Элементы теории поля

Силы тяготения. Закон всемирного тяготения. Гравитационное поле и его напряженность. Потенциальные силовые поля. Условие равновесия тел. Вес тела и его измерение. Космические скорости.

Формируемые компетенции: ПК-3 и ПК-32.

Тема 5. Основы релятивистской механики

Постулаты специальной теории относительности. Преобразования Галилея и Лоренца. Относительность пространственных и временных промежутков. Взаимосвязь массы и энергии.

Формируемые компетенции: ПК-3.

Раздел 2. Термодинамика и молекулярная физика

Тема 6. Термодинамический метод исследования

Термодинамические параметры. Равновесные процессы, их изображение на термодинамических диаграммах. Идеальный газ. Уравнение молекулярно-кинетической теории газов. Средняя кинетическая энергия молекул. Уравнение состояния идеального газа. Распределение Максвелла для молекул идеального газа по энергиям теплового движения и скоростям. Распределение Больцмана. Барометрическая формула.

Формируемые компетенции: ПК-3.

Тема 7. Основы термодинамики

Число степеней свободы молекулы. Внутренняя энергия. Закон равномерного распределения энергии по степеням свободы молекул. Внутренняя энергия идеального газа. Работа газа при изменении его объема. Теплоемкость.

Изопроцессы. Адиабатический процесс. Уравнение Пуассона. Зависимость теплоемкости от вида процесса. Обратимые и необратимые процессы. Круговой процесс. Цикл Карно и его КПД для идеального газа. Второе начало термодинамики. Энтропия. Статистическое толкование второго начала термодинамики. Циклические процессы и реальные тепловые двигатели.

Формируемые компетенции: ПК-3 и ПК-32.