• A
  • A
  • A
  • ABC
  • ABC
  • ABC
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Regular version of the site

General Physics

2019/2020
Academic Year
RUS
Instruction in Russian
20
ECTS credits
Course type:
Elective course
When:
4 year, 1-3 module

Instructor

Программа дисциплины

Аннотация

Целью изучения дисциплины является приобретение знаний физических законов и представлений об их проявлении в окружающем мире, овладение навыками решения физических задач методами высшей математики. Курс общей физики изучается студентами, имеющими серьезную математическую подготовку. Поэтому основное внимание уделяется формулировке и решению модельных теоретических задач и физической интерпретации результата. Содержание лекций и темы собеседований со студентами на практических занятиях посвящены объяснению общности физических законов и выработке навыков их активного применения. Особое внимание уделяется изучению тех вопросов общей физики, для освоения которых требуется уметь применять методы математического анализа, линейной и векторной алгебры, владеть теорией дифференциальных уравнений и математической физики. Успешное освоение дисциплины способствует формированию у студента современного научного мировоззрения. На основе курса у студента должно сформироваться углубленное представление о физической сущности процессов, происходящих в природе и технике. Курс способствует развитию творческих способностей студентов. Изучение курса общей физики базируется на следующих дисциплинах: физика в объеме средней школы, а также математических дисциплинах образовательной программы (математический анализ, алгебра, геометрия, дифференциальные уравнения и динамические системы, теория поля). Основные положения дисциплины могут быть использованы в проектной и исследовательской работе студента, а также в будущей научно-исследовательской и педагогической деятельности выпускника.
Цель освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины

  • Овладение студентами основными концепциями естествознания в области физики.
  • Приобретение знаний физических законов и представлений об их проявлении в окружающем мире.
  • Формирование навыков решения физических задач методами высшей математики.
  • Понимание принципов формулировки математической модели физического явления и приобретение умения обосновывать полученные при решении модельных задач результаты.
Планируемые результаты обучения

Планируемые результаты обучения

  • Умеет решать задачи используя основные законы механики с применением методов математического анализа.
  • Умеет решать задачи, используя методы изучения свойств макросистем.
  • Умеет решать задачи электро- и магнитостатики. Применяет уравнения Максвелла для решения задач электродинамики.
  • Разбирается в характеристиках и свойствах волновых процессов. Понимает особенности описания поведения микрочастиц.
Содержание учебной дисциплины

Содержание учебной дисциплины

  • Механика.
    Кинематика материальной точки. Система отсчета, траектория, перемещение, скорость и ускорение. Угловое перемещение, угловая скорость, угловое ускорение. Понятие о силе и массе. Виды взаимодействий и силы. Гравитационная сила. Сила Кулона. Сила Лоренца. Закон Гука. Сила трения. Законы механики Ньютона. Решение уравнения движения. Система материальных точек. Закон сохранения импульса. Момент импульса и момент силы. Уравнение моментов. Закон сохранения момента импульса. Работа, мощность, энергия. Кинетическая энергия. Векторные и скалярные поля. Потенциальная энергия. Связь между силой и потенциальной энергией. Закон сохранения энергии. Столкновения упругие и неупругие. Упругое рассеяние. Динамика абсолютно твердого тела.
  • Элементы термодинамики и молекулярной физики.
    Равновесные и неравновесные процессы. Первое начало термодинамики. Теплоемкость. Адиабатический процесс. Обратимые и необратимые процессы. Температура как интегрирующий делитель. Энтропия. Второе начало термодинамики. Термодинамические функции. Фазовое равновесие и фазовые переходы. Уравнения переноса.
  • Элементы электродинамики.
    Электрическое и магнитное поле в веществе. Поляризация диэлектриков. Вектор поляризации и электростатической индукции. Магнитный диполь в поле. Вектор намагниченности. Напряженность магнитного поля. Магнитная восприимчивость пара- и диамагнитного газа. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Энергия электрического и магнитного поля. Ток смещения. Электромагнитное поле. Уравнения Максвелла.
  • Волновые процессы. Элементы квантовой механики.
    Периодические процессы. Гармонический осциллятор. Векторные диаграммы. Сложение колебаний. Энергия колебаний. Затухающие и вынужденные колебания. Волновые процессы. Интерференция. Условия максимума и минимума интерференции. Волновые свойства частиц. Гипотеза де Бройля. Статистическая интерпретация волновых функций. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Уравнение Шредингера. Движение свободной частицы. Частица в одномерной потенциальной яме. Потенциальные барьеры и туннелирование. Квантование водородоподобного атома.
Элементы контроля

Элементы контроля

  • неблокирующий Контрольная работа
    Студенты выполняют две контрольные работы во втором и третьем модулях, длительностью 40 мин каждая. Работа может включать теоретический вопрос и две задачи разного уровня сложности. Информация о темах, включенных в контрольную работу, сообщается студентам не менее, чем за неделю до даты проведения. В текущую оценку выставляется средний балл по двум работам (округление арифметическое).
  • блокирующий Домашние задания
    Студенты получают индивидуальное задание (в основном задачи повышенной сложности) , работают в группах по 4 человека, сложные моменты обсуждаются на семинаре. Студенты также выполняют регулярные домашние задания, решая задачи из учебника. Все выполненные задания аккумулируются в тетради для самостоятельных работ, отсутствие выполненных заданий является основанием отсутствия аттестации по курсу.
  • неблокирующий Контроль активности на занятии
    Под Контролем активности студента на занятии подразумевается: а) Самостоятельное решение и объяснение задач текущей темы у доски студентом перед своей группой. б) Качество выполнения домашнего задания (проверяется преподавателем у каждого студента в отдельности ). в) Посещаемость занятий (за каждое пропущенное занятие без уважительной причины оценка понижается).
  • неблокирующий Тестирование
    Контроль знаний в виде тестов (не более 30 мин.)
  • неблокирующий Экзамен
    Итоговый контроль в 2019/2020 учебном году состоялся в 3 модуле
Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация

  • Промежуточная аттестация (3 модуль)
    0.1 * Контроль активности на занятии + 0.5 * Контрольная работа + 0.2 * Тестирование + 0.2 * Экзамен
Список литературы

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

  • - Иродов И.Е. — Задачи по общей физике: учебное пособие - Издательство "Лань" - 2019 - ISBN: 978-5-8114-0319-6 - Текст электронный // ЭБС Лань - URL: https://e.lanbook.com/book/111196
  • Никеров В. А.-ФИЗИКА. Учебник и практикум для академического бакалавриата-М.:Издательство Юрайт,2019-415-Бакалавр. Академический курс-978-5-9916-4820-2: -Текст электронный // ЭБС Юрайт - https://biblio-online.ru/book/fizika-432881
  • Общая физика : учебное пособие / Чертов А.Г., под ред., Воробьев А.А., под ред., Макаров Е.Ф., Озеров Р.П., Хромов В.И. — Москва : КноРус, 2020. — 800 с. — ISBN 978-5-406-00269-8. — URL: https://book.ru/book/933946 (дата обращения: 10.10.2019). — Текст : электронный.

Рекомендуемая дополнительная литература

  • Бондарев Б. В., Калашников Н. П., Спирин Г. Г.-КУРС ОБЩЕЙ ФИЗИКИ В 3 КН. КНИГА 1: МЕХАНИКА. Учебник для бакалавров-М.:Издательство Юрайт,2019-353-Бакалавр. Академический курс-978-5-9916-1753-6, 978-5-9916-2321-6: -Текст электронный // ЭБС Юрайт - https://biblio-online.ru/book/kurs-obschey-fiziki-v-3-kn-kniga-1-mehanika-425487
  • Бондарев Б. В., Калашников Н. П., Спирин Г. Г.-КУРС ОБЩЕЙ ФИЗИКИ В 3 КН. КНИГА 2: ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ, ОПТИКА, КВАНТОВАЯ ФИЗИКА 2-е изд. Учебник для бакалавров-М.:Издательство Юрайт,2019-441-Бакалавр. Академический курс-978-5-9916-1754-3, 978-5-9916-2321-6: -Текст электронный // ЭБС Юрайт - https://biblio-online.ru/book/kurs-obschey-fiziki-v-3-kn-kniga-2-elektromagnetizm-optika-kvantovaya-fizika-425490
  • Бондарев Б. В., Калашников Н. П., Спирин Г. Г.-КУРС ОБЩЕЙ ФИЗИКИ В 3 КН. КНИГА 3: ТЕРМОДИНАМИКА, СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА, СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА 2-е изд. Учебник для бакалавров-М.:Издательство Юрайт,2019-369-Бакалавр. Академический курс-978-5-9916-1755-0, 978-5-9916-2321-6: -Текст электронный // ЭБС Юрайт - https://biblio-online.ru/book/kurs-obschey-fiziki-v-3-kn-kniga-3-termodinamika-statisticheskaya-fizika-stroenie-veschestva-425491
  • Ерофеева Г. В., Крючков Ю. Ю., Склярова Е. А., Чернов И. П.-ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ПО ОБЩЕМУ КУРСУ ФИЗИКИ. Учебник для бакалавриата и магистратуры-М.:Издательство Юрайт,2019-492-Университеты России-978-5-534-09399-5: -Текст электронный // ЭБС Юрайт - https://biblio-online.ru/book/prakticheskie-zanyatiya-po-obschemu-kursu-fiziki-433822