Лекція 1/1. Вступ. Кінематика
План лекції:
Предмет і задачі фізики
Кредитно-модульна система
Механіка (вступ). Кінематичні рівняння руху
Вектори та операції з ними
1. Предмет і задачі фізики.
Фізика посідає чільне місце серед фундаментальних природничих наук, утворюючи принципову основу для багатьох суміжних природничих і технічних наук. Вона вивчає, з одного боку, найбільш загальні властивості матерії і закони її руху та взаємодії окремих її різновидів між собою, а з іншого – найбільш елементарні (первинні) властивості та закони матеріального світу.
Фізику можна умовно поділити на класичну та сучасну (квантову) фізику. Класичною фізикою називається система фізичних знань, створена до початку ХХ сторіччя. В основі класичної фізики лежать закони механіки, сформульовані Ісааком Ньютоном.
У кінці ХІХ сторіччя розвиток фізики виявив деякі протиріччя, які неможливо було пояснити на основі класичної фізики. Для їх пояснення були створені нові теорії, які лягли в основу нової фізики. Найбільш значний вплив на сучасну фізику справили 2 теорії: квантова механіка та теорія відносності, творцями яких були, відповідно, Нільс Бор та Альберт Ейнштейн. Ці теорії дозволили ліквідувати протиріччя між теорією та експериментом, а також передбачити ряд нових властивостей матерії. Це обумовило бурхливий розвиток фізики у ХХ сторіччі і стало головною передумовою науково-технічного прогресу.
Але сучасна фізика не перекреслила всі здобутки класичної теорії. І в наші дні класична фізика продовжує широко застосовуватись для науково-технічних розрахунків. Змінилось лише те, що накладені певні обмеження на її застосування. Вона втрачає свою вірність при розгляді процесів у світі мікрочастинок (атоми, молекули, елементарні частинки) та при наближенні швидкості руху тіл до швидкості світла. В цих випадках необхідно застосовувати сучасні теорії. Проте, у практичній діяльності такі процеси, як правило, не зустрічаються, а тому для фахівців найбільш актуальною є система знань класичної фізики.
Саме тому даний теоретичний курс містить, в основному, головні розділи класичної фізики. Сучасна фізика представлена в ньому окремими фрагментами, необхідними для пояснення деяких явищ, що мають практичне значення для фахівців технічного профілю.
Протягом навчального року будуть проведені 120 годин аудиторних занять (60 2-годинних заняття), розподілених таким чином:
лекції – 30 занять;
практичні заняття – 20 занять;
лабораторні роботи – 10 занять.
Лекції призначенні для вивчення теоретичного матеріалу, практичні заняття – для вивчення методів розв’язування задач, лабораторні заняття – для отримання навичок роботи з приладами та вивчення методів фізичних вимірювань.
Під час практичних занять будуть проведені 2 контрольні роботи (по 1 роботі в кожному семестрі). В кінці І семестру буде проведений залік із фізики, а в кінці ІІ семестру – іспит.
Лабораторні роботи будуть проводитись у фізичній лабораторії таким чином, що одночасно на занятті буде присутня лише половина особового складу навчального взводу (групи). Інша половина в цей час буде знаходитись на практичному занятті. На наступному тижні під час заняття з фізики ці половини взводу міняються місцями (І половина – ПЗ, ІІ половина – ЛР). Це відображено у сітковому графіку проведення занять із фізики.
Навчальним планом передбачено, що значна частина матеріалу вивчається курсантами самостійно, під час самопідготовки. З цією метою на кожному занятті викладач задає домашнє завдання для вивчення теоретичного матеріалу та розв’язування задач. Крім того, курсанти самостійно опрацьовують теоретичний матеріал до лабораторних робіт, а також готують звіти по цих роботах.
Для якісної теоретичної підготовки необхідно під час лекційних занять вести конспект. Це дозволяє краще концентрувати увагу, запам’ятовувати головні моменти матеріалу. Далі конспект служить головним джерелом інформації для підготовки до занять, до заліку та іспиту. Під час іспиту дозволяється протягом 3 хвилин користуватися своїм власним конспектом при підготовці до відповіді.
Для підготовки до лабораторних занять необхідно:
Знати графік виконання робіт.
Знати розклад занять і сітковий графік.
Вивчити теоретичний матеріал роботи, яка виконується за графіком, заздалегідь, до початку заняття.
На лабораторне заняття принести підготовлений звіт з теоретичними даними стосовно цієї роботи.
Для теоретичної підготовки використовувати навчальний посібник «Методичні вказівки до лабораторних робіт з фізики. Частина І.».
Крім конспекту, для теоретичної підготовки слід використовувати такі підручники та навчальні посібники: