4. Объем дисциплины и виды учебной работы.

Вид учебной работы

Всего часов

№ семестра

1

2

Общая трудоемкость дисциплины

216

Аудиторные занятия (всего)

В том числе:

Лекции

72

36

54

Практические занятия

18

18

Семинары

Лабораторные работы

18

18

Самостоятельная работа (всего)

108

54

54

В том числе:

Курсовой проект (работа)

Расчетно-графическая работа (задание)

Реферат

Подготовка к лабораторным работам и практическим занятиям

108

54

54

Промежуточная аттестация (зачет – 0 часов, экзамен – 36 часов)

№ п/п

Наименование раздела (темы) дисциплины

Содержание раздела (темы) дисциплины

1

Кинематика материальной точки

Основные понятия и законы кинематики поступательного и вращательного движения.

2

Динамика материальной точки

Законы Ньютона. Силы в механике. Импульс тела, импульс силы. Понятие работы силы. Теоремы о кинетической и потенциальной энергии. Закон изменения и сохранения полной механической энергии.

3

Динамика твердого тела

Момент силы, момент импульса. Уравнение моментов. Момент инерции. Основное уравнение динамики вращательного движения. Работа и кинетическая энергия при вращательном движении. Теорема Штейнера.

4

Относительность движения. Силы инерции.

Поступательное движение систем отсчета (преобразование скоростей и ускорений). Вращательное движение систем отсчета. Силы инерции.

5

Первое начало термодинамики

Основные понятия термодинамики. Внутренняя энергия и работа в термодинамике. Количество тепла, теплоемкость. Первое начало термодинамики. Изохорный, изобарный, изотермический адиабатный и политропный процессы.

6

Второе начало термодинамики

Работа тепловой машины, второе начало термодинамики. Цикл Карно, теорема Карно. Неравенство Клаузиуса, энтропия. Энтропия идеального газа. TS диаграмма. Закон возрастания энтропии. Режимы работы тепловой машины.

7

МКТ газов

Основное уравнение МКТ газов. Классическая теория теплоемкости. Квантовая теория теплоемкости. Опыт Штерна. Распределение Максвелла. Средняя и наиболее вероятная скорость молекул. Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега. Энтропия и вероятность.

8

Реальные газы

Изотермы Эндрюса, двухфазная область, критическая температура. Уравнение Ван-дер-Ваальса, поправки на эффективный объем и взаимное притяжение молекул. Изотермы и внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса.

15

Колебания систем с одной степенью свободы

Пружинный маятник. Скорость, ускорение, энергия при гармонических колебаниях. Физический маятник, приближение малых колебаний. Электрический колебательный контур, электромеханический аналог.

16

Затухающие и вынужденные колебания

Уравнение затухающих колебаний и его решение. Вынужденные колебания под действием гармонической силы, метод векторный диаграмм, резонанс.

17

Колебания систем со многими степенями свободы

Связанный пружинный маятник. Биения. Собственные колебания непрерывных систем, стоячие волны.

18

Бегущие волны

Уравнение бегущей волны, фазовая скорость. Волновой пакет, групповая скорость. Волновое уравнение для поперечных колебаний струны. Электромагнитные волны, вектор Умова-Пойтинга.

19

Волновая оптика

Интерференция световых волн и условия ее возникновения. Интерференционная картина от двух когерентных источников. Способы получения когерентных источников. Просветление оптики. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля, Дифракция от круглого отверстия и непрозрачного диска, зонная пластинка. Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка.

20

Квантовая физика

Характеристики теплового излучения, закон Кирхгофа. Излучательная способность АЧТ и его законы. Гипотеза Планка. Фотоэффект, уравнение Эйнштейна, фотоны. Спектральные закономерности, модели атома Томсона и Резерфорда. Постулаты Бора, модель атома Бора. Опыт Франка и Герца. Гипотеза Луи-де-Бройля. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Волновая функция. Уравнение Шредингера. Движение свободной частицы. Частица в потенциальной яме. Туннельный эффект. Атом водорода, схема энергетических уровней. Спин электрона. Многоэлектронные атомы. Принцип Паули.

№ п/п

Наименование раздела (темы) дисциплины

Наименование лабораторных работ

Основы методики измерений

№1. Определение плотности тела правильной геометрической формы

Динамика материальной точки

№3. Определение ускорения свободного падения с помощью оборотного маятника

Динамика твердого тела

№4. Исследование основного уравнения динамики вращательного движения

Динамика твердого тела

№5. Определение момента инерции тел методом крутильных колебаний

Динамика твердого тела

№.6 Определение радиуса кривизны вогнутой поверхности методом катающегося шарика

Динамика материальной точки

№7. Определение коэффициента восстановления

Динамика материальной точки

№8. Определение времени и средней силы удара

Динамика твердого тела

№9. Определение коэффициента трения качения

Первое начало термодинамики

№11. Определение показателя адиабаты методом Клемана-Дезорма.

Свойства жидкостей

№12. Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкости

Явления переноса

№13. Определение коэффициента вязкости жидкости методом падающего шарика

Явления переноса

№14. Определение коэффициента вязкости газов

Свойства твердых тел

№16. Определение модуля Юнга методом прогиба

Колебания и волны

№36. Изучение закономерностей колебательного процесса. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний

Колебания и волны

№37. Изучение резонансных явлений в электрическом колебательном контуре

Колебания и волны

№38. Определение скорости звуковой волны в воздухе и показателя адиабаты для него

№ п/п

Наименование раздела (темы) дисциплины

Вид

С / ПЗ

Тема

Образовательная технология

Кинематика

ПЗ

Движение вдоль прямой

Кинематика

- '' -

Движение в плоскости

Динамика материальной точки

- '' -

Законы Ньютона

Динамика материальной точки

- '' -

Законы сохранения

Динамика твердого тела

- '' -

Основное уравнение динамики вращательного движения

Динамика твердого тела

- '' -

Закон сохранения момента импульса

Термодинамика

- '' -

Изопроцессы в идеальном газе

Термодинамика

- '' -

Первое начало термодинамики

МКТ газов

- '' -

Теплоемкость, распределение Максвелла, явления переноса