Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

механика

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
03.05.2015
Размер:
737.57 Кб
Скачать

 

11

 

 

7.

Формула для расчета силы сухого трения

8.

Формула для расчета силы вязкого трения

9.

Формула для расчета импульса тела

10.

Формула для расчета работы силы

11.

Формула для расчета мощности

12.

Формула для расчета кинетической энергии

13.

Формула для расчета потенциальной энергии

Лабораторная работа №1. Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса.

Список рекомендуемой литературы

1.Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 1. Механика. Физматлит. 2005.

2.Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 1. Механика. Лань. 2011.

3.Иродов И.Е. Задачи по общей физике. БИНОМ. Лаборатория знаний. 2010.

4.Трофимова Т.И. Курс физики. Академия. 2006.

5.Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 1. УРСС. 2004.

Раздел 3. Законы сохранения

Практическое занятие №1. Закон сохранения импульса.

Практическое занятие №2. Центр масс. Движение центра масс. Реактивное движение.

Практическое занятие №3. Закон сохранения механической энергии.

 

Вопросы для подготовки:

1.

Определение консервативной системы

2.

Уравнение, выражающее закон сохранения импульса

3.

Центр масс

4.

Реактивное движение

5.

Уравнение, выражающее закон сохранения механической энергии

6.

Пределы применимости закона сохранения механической энергии

Лабораторная работа №1. Определение скорости полета снаряда баллистическим методом с помощью унифилярного подвеса.

Список рекомендуемой литературы

1.Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 1. Механика. Физматлит. 2005.

2.Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 1. Механика. Лань. 2011.

3.Иродов И.Е. Задачи по общей физике. БИНОМ. Лаборатория знаний. 2010.

4.Трофимова Т.И. Курс физики. Академия. 2006.

5.Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 1. УРСС. 2004.

12

Раздел 4. Механика упругих тел

Практическое занятие №1. Упругие деформации. Закон Гука. Практическое занятие №2. Упругие деформации. Потенциальная энер-

гия деформируемого тела.

 

Вопросы для подготовки:

1.

Виды деформаций

2.

Закон Гука, пределы применимости

3.

Модуль Юнга

4.

Формула для расчета потенциальной энергии деформируемого тела

Список рекомендуемой литературы

1.Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 1. Механика. Физматлит. 2005.

2.Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 1. Механика. Лань. 2011.

3.Иродов И.Е. Задачи по общей физике. БИНОМ. Лаборатория знаний. 2010.

4.Трофимова Т.И. Курс физики. Академия. 2006.

5.Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 1. УРСС. 2004.

Раздел 5. Движение в неинерциальных системах отчета

Практическое занятие №1. Силы инерции в прямолинейно движущихся неинерциальных системах отсчета.

Практическое занятие №2. Силы инерции во вращающихся неинерциальных системах отсчета.

 

Вопросы для подготовки:

1.

Второй закон Ньютона в неинерциальных системах отсчета

2.

Формула для расчета центробежной силы инерции

3.

Формула для расчета силы Кориолиса

4.

Векторное произведение

Список рекомендуемой литературы

1.Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 1. Механика. Физматлит. 2005.

2.Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 1. Механика. Лань. 2011.

3.Иродов И.Е. Задачи по общей физике. БИНОМ. Лаборатория знаний. 2010.

4.Трофимова Т.И. Курс физики. Академия. 2006.

Раздел 6. Элементы специальной теории относительности

Практическое занятие №1. Преобразования Лоренца. Относительность масштабов и промежутков времени.

Практическое занятие №2. Релятивистская энергия. Релятивистский импульс.

 

13

 

Вопросы для подготовки:

1.

Первый постулат СТО, физический смысл

2.

Второй постулат СТО, физический смысл

3.

Релятивистский закон сложения скоростей

4.

Формула для расчета релятивистского импульса

5.

Уравнение, связывающее релятивистские энергию и импульс

6.

Уравнение, связывающее энергию и массу тела

Список рекомендуемой литературы

1.Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 1. Механика. Лань. 2011.

2.Иродов И.Е. Задачи по общей физике. БИНОМ. Лаборатория знаний. 2010.

3.Трофимова Т.И. Курс физики. Академия. 2006.

4.Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 2. УРСС. 2004.

Раздел 7. Колебания и волны

Практическое занятие №1. Уравнения движения простейших колебательных систем.

Практическое занятие №2. Сложение колебаний одного направление. Сложение взаимно перпендикулярных колебаний.

Практическое занятие №3. Волновые процессы.

 

Вопросы для подготовки:

1.

Амплитуда, частота и фаза колебаний

2.

Уравнение, связывающее период и частоту колебаний

3.

Уравнение движения математического маятника

4.

Уравнение движения пружинного маятника

5.

Формула для расчета периода математического маятника

6.

Формула для расчета периода пружинного маятника

7.

Правила построения векторных диаграмм

8.

Уравнение, выражающее условие резонанса

9.

Продольные волны, определение и примеры

10.

Поперечные волны, определение и примеры

11.

Уравнение плоской гармонической бегущей волны

12.

Волновое уравнение

13.

Уравнение плоской гармонической стоячей волны

14.

Уравнение для расчета скорости звука в газах

15.

Кинетическая энергия колеблющегося тела

16.

Потенциальная энергия колеблющегося тела

Лабораторная работа №1. Определение скорости звука методом стоячих звуковых волн.

 

 

14

Лабораторная

работа

№2. Изучение явления резонанса при

вынужденных колебаниях маятника.

Список рекомендуемой литературы

1.Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 1. Механика. Физматлит. 2005.

2.Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 1. Механика. Лань. 2011.

3.Иродов И.Е. Задачи по общей физике. БИНОМ. Лаборатория знаний. 2010.

4.Трофимова Т.И. Курс физики. Академия. 2006.

5.Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 2. УРСС. 2004.

 

Раздел 8. Гравитационные явления

 

Практическое занятие №1. Закон всемирного тяготения. Законы Кеплера.

 

Практическое занятие №2. Космические скорости.

 

Вопросы для подготовки:

1.

Первый закон Кеплера

2.

Второй закон Кеплера

3.

Третий закон Кеплера

4.

Закон всемирного тяготения

5.

Универсальная гравитационная постоянная, величина

6.

Формула для расчета напряженности гравитационного поля

7.

Формула для расчета потенциала гравитационного поля

8.

Первая космическая скорость

9.

Вторая космическая скорость

10.

Третья космическая скорость

11.

Опыты Кавендиша

12.

Черные дыры

13.

Радиус Шварцшильда, физический смысл

Лабораторная работа №1. Изучение ускорения свободного падения с помощью математического маятника.

Список рекомендуемой литературы

1.Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 1. Механика. Физматлит. 2005.

2.Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 1. Механика. Лань. 2011.

3.Иродов И.Е. Задачи по общей физике. БИНОМ. Лаборатория знаний. 2010.

4.Трофимова Т.И. Курс физики. Академия. 2006.

5.Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 1. УРСС. 2004.

15

6. Формы и методы обучения

Технологии аудиторной работы:

Академические лекции, лекции-визуализации, семинары, лабораторные занятия, решение проблемных задач.

Технологии внеаудиторной работы:

Конспектирование литературы, составление схем/таблиц, выполнение лабораторных работ, построение графиков, решение проблемных задач.

7. Структура и содержание самостоятельной работы студентов

7.1. Структура и трудоемкость самостоятельной работы студентов

 

 

 

 

Формы СРС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ раздела

Раздел дисциплины

Конспектирование

Построение графиков зависимостей

Составление аналитических таблиц, схем

Лабораторная работа

Решение проблемных задач

Общая трудоемкость, ч/ЗЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Кинематика материальной точки

+

+

+

+

+

20/0,5

2.

Динамика

системы материаль-

+

+

+

+

+

16/0,5

ных точек

 

3.

Законы сохранения

+

+

+

+

+

14/0,4

4.

Механика упругих тел

+

+

+

+

+

8/0,2

5.

Движение

в неинерциальных

+

+

+

 

+

10/0,3

системах отсчёта

 

6.

Элементы

специальной теории

+

+

+

 

+

8/0,2

относительности

 

7.

Колебания и волны

+

+

 

+

 

18/0,5

8.

Всемирное тяготение

+

+

+

+

+

14/0,4

Итого:

 

 

 

 

 

 

108/3

16

7.2. Содержание самостоятельной работы студентов (СРС)

 

 

 

 

Виды

 

 

 

 

 

 

СРС

Форма контроля

 

 

Форма СРС

 

 

 

Раздел

Задания СРС

Обязательная

 

Дополнительная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Равномерное движение, средняя скорость,

конспект,

 

 

 

тест

Кинематика

равноускоренное движение, перемещение,

графики,

+

 

+

материаль-

скорость, ускорение, равномерное движение

таблицы,

 

опрос,

ной точки

по окружности, угловые характеристики дви-

решение

 

 

 

 

 

жения

задач

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Динамика

Законы Ньютона, силы в природе, импульс,

конспект,

 

 

 

тест

работа силы, кинетическая энергия, потенци-

графики,

 

 

 

системы ма-

альная энергия

таблицы,

+

 

+

опрос,

териальных

 

решение

 

 

 

точек

 

 

 

 

 

 

 

 

задач

 

 

 

 

 

 

Закон сохранения импульса, закон сохранения

конспект,

 

 

 

тест

Законы

со-

механической энергии, центр масс, реактив-

графики,

 

 

 

ное движение

таблицы,

+

 

+

опрос,

хранения

 

решение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

задач

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Упругие свойства твердых тел, виды упругих

конспект,

 

 

 

 

Механика

деформаций, закон Гука, модуль Юнга, по-

графики,

 

 

 

опрос

тенциальная энергия упруго деформируемого

таблицы,

+

 

+

упругих тел

 

тела

решение

 

 

 

 

 

 

задач

 

 

 

 

Движение в

Неинерциальные системы отсчета, сила инер-

конспект,

 

 

 

 

неинерци-

ции в прямолинейно движущейся НИСО, цен-

графики,

 

 

 

опрос

альных

сис-

тробежная сила инерции, сила Кориолиса,

таблицы,

+

 

+

темах отсчё-

проявление сил инерции на Земле

решение

 

 

 

 

 

 

 

та

 

 

задач

 

 

 

 

Элементы

Постулаты Эйнштейна, преобразования Ло-

конспект,

 

 

 

 

ренца, относительность масштабов и проме-

 

 

 

 

специальной

жутков времени, релятивистский закон сло-

графики,

 

 

 

опрос

теории

от-

таблицы,

+

 

+

жения скоростей, релятивистский импульс,

 

носительно-

релятивистская энергия, связь массы и энер-

решение

 

 

 

 

сти

 

задач

 

 

 

 

 

гии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

Уравнения движения маятников без трения,

 

 

 

 

 

гармонические колебания, характеристики ко-

 

 

 

 

 

лебаний, связь колебательного и вращательно-

конспект,

 

 

тест

 

го движений, векторные диаграммы, энергия

 

 

Колебания и

колеблющегося тела, уравнение затухающих

графики,

 

 

волны

колебаний и его решение, вынужденные коле-

таблицы,

+

+

опрос,

 

бания, резонанс, сложение колебаний, про-

решение

 

 

 

дольные и поперечные волны, уравнение бе-

задач

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гущей волны, интерференция волн, стоячие

 

 

 

 

 

волны, элементы акустики

 

 

 

 

 

Законы Кеплера, закон всемирного тяготения,

конспект,

 

 

 

Всемирное

постоянная тяготения и ее измерение, прин-

графики,

 

 

опрос

цип эквивалентности сил инерции и тяготе-

таблицы,

+

+

тяготение

 

ния, напряженность и потенциал поля тяготе-

решение

 

 

 

 

ния

задач

 

 

 

8. Учебно-методическое, информационное и материально-техническое обеспечение дисциплины

8.1.Основная литература

1.Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 1. Механика. Физматлит. 2005.

2.Савельев И.В. Курс общей физики. Т. 1. Механика. Лань. 2011.

3.Иродов И.Е. Задачи по общей физике. БИНОМ. Лаборатория знаний. 2010.

8.2.Дополнительная литература

1.Трофимова Т.И. Курс физики. Академия. 2006.

2.Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 1, 2.

УРСС. 2004.

8.3.Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы

1.www.elementy.ru

8.4. Материально-техническое обеспечение

Лабораторное оборудование для проведения демонстрационных экспериментов, учебных лабораторных работ и мультимедийное оборудование для демонстрации видеофильмов и презентаций.

18

9. Содержание и порядок проведения входного и текущего контроля, промежуточной аттестации

9.1. Содержание и формы проведения входного контроля

Входной контроль направлен на проверку уровня знаний об основных законах механики и умений решать стандартные задачи. Для изучения дисциплины студент должен:

знать: основные понятия и базовые законы механики; уметь: проводить измерения, читать показания приборов;

владеть: базовыми методами получения экспериментальных результатов, данных наблюдений и их обработки.

Входной контроль проводится в форме тестирования (например, задания ЕГЭ по механике) или письменного опроса.

Примерный вариант входного теста:

Орлов. В.А. Генератор тестов. Физика. Илекса. 2009.

9.2. Критерии оценки сформированности компетенций

Код

Уровень

 

 

 

Критерии оценки

 

 

 

ком-

сформи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

петен

рованно-

знает

умеет

 

владеет

 

ции

сти

ком-

 

 

 

петенции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

основные

методы тео-

представлять

 

ин-

методами первичной

 

 

Пороговый

ретического и экспери-

формацию

 

в

виде

обработки

результа-

 

 

ские методы обработки

проводить

наблюде-

тов экспериментов и

 

 

 

ментального

исследо-

схем, диаграмм, гра-

 

 

 

вания;

 

 

фиков зависимостей,

наблюдений

 

 

 

 

базовые

математиче-

таблиц;

 

 

 

 

 

 

4

 

 

информации

 

ния и лабораторные

 

 

 

 

 

 

 

 

эксперименты

 

 

 

 

0К-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

методы первичной ста-

применять

 

матема-

технологиями

мате-

 

 

Повышенный

тистической

обработки

тические методы для

матической

обра-

 

 

результатов измерений

обработки

 

данных,

ботки информации,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

полученных

в

ре-

в т.ч. статистиче-

 

 

 

 

 

 

зультате

наблюде-

скими

методами,

 

 

 

 

 

 

ний и физических

приемами

матема-

 

 

 

 

 

 

экспериментов

 

тического

модели-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Код

Уровень

 

 

 

Критерии оценки

 

 

 

ком-

сформи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

петен

рованно-

знает

умеет

 

владеет

 

ции

сти

ком-

 

 

 

петенции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

место физики как науки

выявлять

междисци-

навыком объективно

 

Пороговый

в системе научного по-

плинарные

связи

в

оценивать

гипотезы

 

знания;

 

изучаемых явлениях

и теории, объяс-

 

 

 

 

 

предмет и задачи меха-

 

 

 

 

 

 

няющие

явления

 

 

ники;

 

 

 

 

 

 

 

природы

 

 

 

1

 

основные этапы разви-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СК-

 

тия физики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Повышенный

ключевые

эксперимен-

оценивать

 

примени-

навыком аргументи-

 

ты и теории в истории

мость

теории

или

ровано

подтвер-

 

 

 

 

развития механики;

эксперимента

для

ждать

или опровер-

 

 

ученых, внесших наи-

объяснения

изучае-

гать

гипотезы

по

 

 

больший вклад в разви-

мого явления

 

 

объяснению явлений

 

 

тие механики

 

 

 

 

 

 

природы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Код

Уровень

 

 

Критерии оценки

 

 

 

 

 

 

ком-

сформи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

петен

рованно-

знает

 

умеет

 

 

 

владеет

 

 

ции

сти ком-

 

 

 

 

 

 

 

петенции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

основные законы, опи-

обнаруживать

связь

системой знаний

о

 

Пороговый

сывающие

механиче-

между

 

явлениями

фундаментальных

 

 

ские явления

природы

и

соответ-

физических

законах

 

 

 

 

 

 

ствующими

физиче-

и теориях, физиче-

 

 

 

 

скими законами

 

 

ской сущности про-

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цессов

в природе и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

технике

 

 

 

СК-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Повышенный

законы о механических

объяснять

 

физиче-

навыком обнаруже-

 

явлениях и процессах и

ские явления и про-

и

техническими

 

 

ния связей

между

 

 

области их применимо-

цессы

в

природе

и

физическими

тео-

 

 

сти

 

технике

 

 

 

 

риями, законами

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

явлениями

природы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

процессами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Код

Уровень

 

 

Критерии оценки

 

 

 

 

 

 

ком-

сформи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

петен

рованно-

знает

 

умеет

 

 

 

владеет

 

 

ции

сти ком-

 

 

 

 

 

 

 

петенции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

основные

этапы орга-

проводить

физиче-

базовыми

методами

 

 

низации

и

проведения

ский эксперимент по

обработки

результа-

 

 

физического экспери-

предложенному

ал-

тов измерения

 

 

мента

 

 

 

 

горитму;

 

 

 

 

 

 

 

Пороговый

 

 

 

 

 

читать

 

показания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

измерений;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приборов;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вычислять основные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

типы

погрешностей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

выбирать

соответст-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вующие

нужной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точности

измерений

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

измерительные

при-

 

 

 

СК-

 

 

 

 

 

 

боры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сущность

явлений

и

создавать

ориги-

навыками

самостоя-

 

 

процессов,

лежащих

в

нальные

экспери-

тельно

организовы-

 

 

основе

 

эксперимен-

ментальные

уста-

вать

и

проводить

 

Повышенный

тальных методов изме-

новки и компьютер-

лабораторный и на-

 

рения

физических ве-

анализировать

полу-

учный

физический

 

 

ные программы

для

 

 

личин

 

 

 

 

проведения

экспе-

эксперимент

 

 

 

 

 

 

 

риментальных

 

ис-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

следований;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ченные результаты и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оценивать

их

 

точ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ность

и

достовер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Код

Уровень

 

 

 

 

 

Критерии оценки

 

 

 

ком-

сформи-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

петен

рованно-

 

 

знает

 

 

умеет

 

 

 

владеет

ции

сти ком-

 

 

 

 

 

 

 

 

петенции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пороговый

основные алгоритмы и

решать

 

задачи-

навыком

составле-

 

методы

решения стан-

упражнения и

стан-

механике

задач-

 

 

ния

 

 

 

дартных задач по меха-

дартные задачи

по

упражнений и стан-

 

 

нике

 

 

 

 

механике

 

 

 

дартных

задач по

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

методы

и

алгоритмы

решать

задачи

по-

навыком

составле-

СК-

Повышенный

решения

 

нестандарт-

стичность

получен-

ния задач различной

 

 

 

вышенной

сложно-

 

 

ных

и

олимпиадных

сти и нестандартные

степени сложности

 

 

задач по физике

 

задачи;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оценивать

 

реали-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных результатов