Загальна фізика

Частина І

Інтерактивний комплекс навчально-методичного забезпечення

Міністерство освіти і науки України

Національний університет водного господарства та природокористування

Загальна фізика

Частина І

Інтерактивний комплекс навчально-методичного забезпечення

Кредитно-модульна система організації навчального процесу

Під редакцією Ковалець М.О., Орленко В.Ф.

Рівне 2009

УДК 53 (075)

ББК 22.3Я7

О 66

Затверджено вченою радою Національного університету водного господарства та природокористування

(Протокол від хх.ххх.2009р.)

Рецензенти:

Клепач М.І. – кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри «Електротехніки та автоматики» Національного університету водного господарства та природокористування

Колупаєв Б.С. – академік МАПСН, заслужений працівник народної освіти України, доктор хімічних наук, професор Рівненського державного гуманітарного університету.

Ковалець М.О., Орленко В.Ф.

О 66 «Загальна фізика» інтерактивний комплекс навчально-методичного забезпечення. Рівне 2009р. – 450с

Навчально-методичний комплекс «Загальна фізика» містить типову програму, вказівки щодо вивчення окремих тем, плани лабораторних занять, тематики самостійної та індивідуальної роботи, тренінгову тестову програму, список рекомендованої літератури. Навчально-методичний комплекс може бути корисним при самостійному вивченні дисципліни в умовах кредитно-модульної організації навчального процесу студентами всіх інженерно-технічних спеціальностей вищих навчальних закладів.

УДК 53 (075)

ББК 22.3Я7

© Ковалець М.О., Орленко В.Ф., 2009

© Національний університет водного господарства та природокористування, 2009

ВСТУП

Фізика є основною наукою про природу. Вона вивчає найбільш загальні властивості і форми руху матерії.

Одним із видів руху є механічний рух, під яким розуміють зміну положення тіла в просторі з часом. Механіка Галілея-Ньютона вивчає рух макроскопічних тіл з швидкістю значно меншою за швидкість світла. Релятивістська механіка вивчає рух тіл, швидкості яких близькі до швидкості світла. Квантова механіка описує рух мікрочастинок.

Вивчення фізики має велике значення для формування наукового уявлення про явища і процеси, які відбуваються у природі.

Фізика є основою сучасного науково-технічного прогресу. Це та база, без якої неможлива успішна діяльність інженера в області сучасної техніки. Технічний рівень виробництва визначається розвитком фундаментальних наук. На базі нових фізичних відкриттів були створені такі технічні галузі як: електронна та обчислювальна техніка, космічна техніка і приладобудування, ядерна енергетика і лазерна техніка, мікро- і нанотехнології і т. д.

Загалом можна сформулювати роль курсу фізики у технічному вузі:

а) фізика має велике загальнонаукове значення. Вона формує сучасне світосприйняття та світорозуміння, дає уявлення про фізичну картину світу;

б) фізика є базовою дисципліною для багатьох загальноінженерних та спеціальних дисциплін;

в) будь-яка галузь сучасного виробництва тісно переплітається з фізикою, тому інженер повинен володіти фізикою в такій мірі, щоб бути у змозі зі знанням справи застосовувати фізичні знання у своїй виробничій діяльності.

Перша частина методичного комплексу загальної фізики для студентів інженерно-технічних спеціальностей містить у собі такі розділи: механіка(перший модуль); молекулярна фізика і термодинаміка(другий модуль); електрика(третій модуль).

В другій частині представлені розділи: магнетизм; коливання і хвилі (IV модуль); оптика, елементи квантової механіки, будова атомного ядра (V модуль).

В цілому система планування та організація навчального процесу в нашому посібнику базується на модульно

В цілому система планування та організація навчального процесу у нашому посібнику базується на модульно-рейтингових технологіях.

Окремо в методичному комплексі представлені методичні вказівки для виконання контрольних робіт студентами заочної форми навчання. Вони є базою для виконання контрольних робіт. У “Вказівках” подаються основні закони і співвідношення, таблиці варіантів контрольних робіт, приклади розв’язування задач, задачі для самостійного розв’язування і контрольних робіт, необхідні довідкові матеріали. Ознайомлення з розв’язками типових задач є обов’язковим, оскільки типові задачі містять елементи задач контрольних робіт.

Для самостійної роботи над курсом дається список рекомендованої літератури.

Автори конспекту бажають успіху майбутнім інженерам у вивченні курсу фізики. Відвідуйте заняття, думайте і читайте, будьте активні на практичних заняттях. Неодмінно консультуйтесь з викладачами. Не шкодуйте час на здобуття фундаментальних знань. Ми впевненні – ви вивчите цей складний і цікавий курс.

І. Типова програма навчальної дисципліни «Загальна фізика»

1.1. Тематичний план та розподіл навчального часу

Відповідно до «Освітньо-професійної програми підготовки бакалавра, спеціаліста та магістра» інженерно-технічного напряму, чинної від 1997р. на вивчення навчальної дисципліни «Загальна фізика» передбачено 224 години (9 кредитів). Як приклад, представлений тематичний план напряму 0902 «Інженерна механіка» (табл.1.1).

Таблиця 1.1

Кредити, модулі	Напрям, спеціальність освітньо-кваліфікаційний рівень	Характеристика навчальної дисципліни
		стаціонар	заочна форма
К-сть кредитів – 9 ІІ сем. – 5 ІІІ сем – 4	0902 «Інженерна механіка»	Обов’язкова Курси: 1,2 Семестри: ІІ, ІІІ		Обов’язкова Курси: 2,3
	6090200 «Підйомно - транспортні, будівельні, дорожні, меліоративні машини і обладнання»; бакалавр
К-сть модулів – 1 К-сть змістових модулів – 3 Загальна кількість годин – 180 К-сть тижневих годин - 5	ІІ семестр	К-сть годин:
		ІІ курс
		Лекції – 40 Лаб.роб. – 20 Практ – 12		Лекції – 10 Лаб.роб. - 10
		Сам. роб. – 96 Інд. роб. (1 рр) – 12 Екзамен		Сам. роб. – 90 Інд. роб.(кр) – 30 Екзамен
К-сть модулів – 1 К-сть змістових модулів – 3 Загальна кількість годин – 144 К-сть тижневих годин - 5	ІІІ семестр	К-сть годин:
		ІІІ курс
		Лекції – 30 Лаб.роб. – 14 Практ. – 12		Лекції – 8 Лаб. роб. – 10
		Сам. роб. – 76 Інд. роб.(1 рр) – 12 Екзамен		Сам. роб. – 92 Інд. роб.(кр) – 20 Екзамен

Примітка: співвідношення обсягу аудиторного навчального навантаження та навантаження, пов’язаного з самостійною роботою студентів денної форми навчання, складає від 49% до 51%.

Структура залікового кредиту курсу

Таблиця1.2

Теми	Кількість годин, відведених на:
	Лекції	Лабор.	Практ.	Індив. робота	Самост. робота
ІІ семестр
Змістовий модуль І. Фізичні основи механіки
Тема 1.1. Елементи кінематики	4	2	1	1	3
Тема 1.2. Динаміка точки	3	2	1	1	3
Тема 1.3. Динаміка твердого тіла	2	2	2	2	6
Тема 1.4. Робота і енергія	5	2	2	1	3
Підготовка до модульної-контрольної роботи № 1 (МКР 1)					10
Змістовий модуль ІІ. Молекулярна фізика і термодинаміка
Тема 2.1. Елементи мол. фізики	2	2	1	2	5
Тема 2.2. Основи термодинаміки	6	2	2	2	6
Тема 2.3. Явища перенесення	1	2	-	-	1
Тема 2.4. Фазова рівновага і фазові перетворення	2	2	-	-	-
Підготовка до МКР 2					10
Змістовий модуль ІІІ. Електростатика. Закони постійного струму
Теми 3.1.-3.2 Електростатичне поле	8	2	2	2	5
Тема 3.3. Струм	4	2	1	1	4
Підготовка до МКР 3					10
Підготовка до ПК					30
Усього годин (ІІ сем.)	36	20	12	12	96
	 = 180
ІІІ семестр
Змістовий модуль IV. Магнетизм. Коливання.
Тема 4.1. Магнітне поле у вакуумі	4	1	1	1	3
Тема 4.2. Магнітне поле в речовині	1	1	1	-	1
Тема 4.3. Енергія магнітного поля	2	2	1	1	3
Тема 4.4. Коливання	6	2	2	2	5
Підготовка до МКР 4					8
Змістовий модуль V. Хвилі. Класична оптика
Тема 5.1. Хвильові процеси	3	2	-	1	1
Теми 5.2. – 5.4 Класична оптика	6	2	2	3	4
Підготовка до МКР 5					8
Змістовий модуль VІ. Квантова оптика. Елементи квантової механіки.
Теми 6.1. – 6.2 Квантова оптика	5	2	2	2	4
Теми 6.3. – 6.4 Квантовий стан.	4	-	1	-	4
Рівн. Шрьодінґера. Атом.
Тема 6.5. Атомне ядро	2	2	1	2	3
Тема 6.6. Суч. фіз. картина світу	1	-	-	-	-
Підготовка до МКР 6					8
Підготовка до ПК					24
Усього годин (ІІІ сем.)	34	14	12	12	76
	 = 144
Усього годин (курс)	70	34	24	24	172
	 = 324