В073200-Стандартизация, метрология и сертификация

Астана, 2012

Силлабус

1. Преподаватель: Разина Ольга Викторовна, магистр, старший преподаватель кафедры “Общая и теоретическая физика” Физико-технического факультета ЕНУ им. Л.Н. Гумилева. Тел. 33-415 (внутренний) E-mail: [email protected]

2. Название учебной дисциплины: Физика I-Fiz 1205, количество кредитов-2

3. Время и место проведения учебной дисциплины: по расписанию

4. Пререквизиты и постреквизиты учебной дисциплины:

Пререквизиты: Физика дисциплина обязательная для всех естественнонаучных специальностей, для ее эффективного усвоения необходимы знания по естественным дисциплинам в объеме средней школы.

Постреквизиты: Предметы, которым потребуются знания, умения и навыки, приобретенные при изучении физики – Метрология, стандартизация и сертификация.

5. Характеристика учебной дисциплины:

5.1 Назначение учебной дисциплины:

Физика – фундаментальная наука, которая изучает наиболее простую и вместе с тем наиболее общую форму движения материи. Физика неразрывно связана со всеми техническими науками и производством.

5.2 Цель изучения учебной дисциплины:

Цель изучения курса физики: полное представление студентами физической теории и ее законов результат осмысленного обобщения данных наблюдений и эксперимента в соответствии с достигнутым уровнем науки на современном этапе.

5.3 Задачи изучения учебной дисциплины:

Опираясь на современные образовательные технологии:

1. Изучать в соответствии с содержанием настоящей программы важнейшие понятия и законы фундаментальной науки – физики

2. Развивать у студентов понимание сущности рассматриваемых физических явлений и законов.

3. Через выявление причинно – следственных связей в изучаемых физических процессах и явлениях формировать аналитическое, творческое мышление.

В мировоззренческом аспекте важной задачей курса физики является формирование физической картины мира, составляющая которой –электродинамическая – может быть раскрыта на основе исследования электромагнитных взаимодействий в микро – и макромире, проявляющихся как в живой, так и в неживой природе.

Кроме того, очень важно сформировать у студентов современные представления о природе света, строении атома и физических основах развития ядерной энергетики.

Программный материал позволяет рассмотреть и ряд экологических проблем, связанных с электроэнергетикой, воздействием электромагнитных волн на живые организмы, биологическим действием ионизирующих излучений и др.

5.4. План изучения учебной дисциплины

Недели	Название темы	Форма организации обуч.кол-во часов	Задание для СРО, СРОП

	Важнейшие характеристики механического движения. Простейшие закономерности. Прямолинейное и криволинейное движение связь, между линейными и угловыми параметрами движения.	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Важнейшие понятия кинематики. 2.Связь между линейными и угловыми характеристиками движения. 3. Динамика системы материальных точек.
	Свободное падение тел. Первый закон Ньютона. Масса. Сила. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона.	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Движение тел под углом к горизонту 2. Применение законов Ньютона.
	Закон Всемирного тяготения. Вес и невесомость. Сила упругости. Закон Гука. Сила трения. Закон сохранения импульса. Механическая работа и мощность.	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Гравитационная постоянная 2. Силы в природе
	Кинетическая и потенциальная энергии. Закон сохранения механической энергии. Упругие и неупругие соударения.	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Механическая энергия. 2. Виды соударений.
	Космические скорости. Спутники. Элементы специальной теории относительности, СТО.	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Постулаты СТО 2. Следствия из СТО
	Механика жидкостей и газов. Ламинарное и турбулентное течение. Числа Рейнольдса.	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1.Аэродинамический коэффициент. 2. Вязкость динамическая и кинематическая. 3.Сила сопротивления.
	Гармонические колебания. Свободные колебания. Математический маятник. Пружинный маятник	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Маятники. Физический маятник. 2. Колебательные процессы
	Превращения энергии при свободных механических колебаниях. Механические волны.	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Энергия при свободных колебаниях. 2. Механические волны.
	Вынужденные колебания. Резонанс. Автоколебания	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Колебательный контур. 2. Звук.
	Основные положения МКТ. Основное уравнение МКТ газов. Температура	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Основное уравнение МКТ газов. 2. Температурные шкалы.
	Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы.	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Уравнение Менделеева-Клайперона. 2. Изопроцессы.
	Агрегатные состояния Насыщенный пар Кристаллические и аморфные тела	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Испарение, конденсация, кипение. 2. Кристаллические и аморфные тела
	Термодинамика. Первый закон термодинамики	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Внутренняя энергия. 2. Количество теплоты. 3. Работа в термодинамике.
	Теплоёмкость идеального газа. Термодинамические циклы. Цикл Карно. Необратимость тепловых процессов. Второй закон термодинамики.	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Тепловые двигатели. 2. II-закон термодинамики, его статистический смысл. Формула Больцмана.
	Понятие энтропии. Третий закон термодинамики. Реальные газы.	Лекция-1 час, Практика-1 час, СРОП -2 час, СРО-2 часа	1. Энтропия – функция состояния термодинамических систем. 2. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

6. Литература:

Основная:

1. Савельев И.В. Курс общей физики, т. 1.2.3.4.5. М., 2005.

2. Трофимова Т.И. Краткий курс физики. М., 2005.

3. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. –М.: Наука, 2000

Дополнительная:

4. Бондарев Б.В. и др. Курс общей физики. Книга 1, 2, 3. М., «Высшая школа» 2005

5. Грабовский Р.И. Курс физики. СПб.: Лань, 2002

Контроль и оценка результатов обучения

Схема оценки знаний.

Текущий контроль I: посещаемость 5б.

текущая успеваемость 65 б.

Рубежный контроль I: тест (30 вопросов) 30 б.

Текущий контроль II: посещаемость 5б.

текущая успеваемость 65 б.

Рубежный контроль II: тест (30 вопросов) 30 б.

Итоговый контроль: экзамен 100 б.

Всего 100 б.

Рейтинговая оценка в баллах и %

Оценка
По буквенной системе	В баллах	В % содержании	По традиционной системе
А	4, 0	95-100	отлично
А-	3, 67	90-94
В+	3, 33	85-89	хорошо
В	3, 0	80-84
В-	2, 67	75-79
С+	2, 33	70-74	удовлетворительно
С	2, 0	65-69
С-	1, 67	60-64
D+	1, 33	55-59
D	1, 0	50-54
F		0-49	неудовлетворительно

8. Политика учебной дисциплины

1. Студенты обязаны посещать все занятия в соответствии с расписанием;

2. Иметь перечень заданий для самостоятельной проработки;

3. Предоставлять на проверку задания по СРО в установленные сроки;

ГЛОССАРИЙ

Механика — это часть физики, которая изучает закономерности механического движения и причины, вызывающие или изменяющие это движение.
Механическое движение — это изменение взаимного расположения тел или их частей в пространстве с течением времени.
Кинематика — изучает движение тел, не рассматривая причины, которые это движение обуславливают.
Динамика — изучает законы движения тел и причины, которые вызывают или изменяют это движение.
Статика — изучает законы равновесия системы тел.
Материальная точка — тело, формой и размерами которого в условиях данной задачи можно пренебречь.
Абсолютно твердое тело — тело, деформацией которого в условиях данной задачи можно пренебречь и расстояние между любыми двумя точками этого тела остается постоянным.
Абсолютно упругое тело — тело, деформация которого подчиняется закону Гука, а после прекращения внешнего силового воздействия такое тело полностью восстанавливает свои первоначальные размеры и форму.
Абсолютно неупругое тело — тело, полностью сохраняющее деформированное состояние после прекращения действия внешних сил.
Поступательное движение — это движение, при котором любая прямая, жестко связанная с телом, остается параллельной своему первоначальному положению.
Вращательное движение — это движение, при котором все точки тела движутся по окружностям, центры которых лежат на одной и той же прямой, называемой осью вращения.
Тело отсчета — произвольно выбранное тело, относительно которого определяется положение остальных тел.
Система отсчета — совокупность системы координат и часов, связанных с телом отсчета.
Скорость — это векторная величина, которая определяет как быстроту движения, так и его направление в данный момент времени.
Ускорение — это векторная величина, характеризующая быстроту изменения скорости по модулю и направлению.
Первый закон Ньютона (или закон инерции) - существуют такие системы отсчета, относительно которых изолированные поступательно движущиеся тела сохраняют свою скорость неизменной по модулю и направлению.
Масса – это свойство тела, характеризующее его инертность.
Весом тела называют силу, с которой тело вследствие его притяжения к Земле действует на опору или подвес.
Невесомость – это состояние тела, при котором оно движется только под действием силы тяжести.
Кинетической энергией тела - физическая величина, равная половине произведения массы тела на квадрат его скорости.
Ударом (или столкновением) принято называть кратковременное взаимодействие тел, в результате которого их скорости испытывают значительные изменения.
Абсолютно неупругим ударом называют такое ударное взаимодействие, при котором тела соединяются (слипаются) друг с другом и движутся дальше как одно тело.
Абсолютно упругим ударом называется столкновение, при котором сохраняется механическая энергия системы тел.
Давлением жидкости называется физическая величина, определяемая нормальной силой, действующей со стороны жидкости на единицу площади: .
Закон Паскаля - давление в любом месте покоящейся жидкости одинаково по всем направлениям, причем давление одинаково передается по всему объему, занятому покоящейся жидкостью.
Законом Архимеда - на тело, погруженное в жидкость или газ, действует со стороны этой жидкости (газа) направленная вверх выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости (газа): , где с — плотность жидкости, V — объем погруженного в жидкость тела.
Вязкость — это свойство реальных жидкостей оказывать сопротивление перемещению одной части жидкости относительно другой.
Принцип относительности: никакие опыты, проведенные внутри данной инерциальной системы отсчета, не дают возможность обнаружить, покоится ли эта система или движется равномерно и прямолинейно; все законы природы инвариантны по отношению к переходу от одной системы отсчета к другой.
Принцип инвариантности скорости света: скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источника света или наблюдателя и одинакова во всех инерциальных системах отсчета.
Механическими колебаниями называются периодические (или почти периодические) изменения физической величины, описывающей механическое движение
Свободные колебания совершаются под действием внутренних сил системы, после того, как система была выведена из состояния равновесия.
Вынужденными называются колебания, происходящие под действием внешних периодически изменяющихся сил.
Периодом колебаний T называется минимальный интервал времени, через который происходит повторение движения тела.
Математическим маятником называют тело небольших размеров, подвешенное на тонкой нерастяжимой нити, масса которой пренебрежимо мала по сравнению с массой тела.
Физическим маятником называется любое тело, насаженное на горизонтальную ось вращения, способно совершать в поле тяготения свободные колебания.
Резонансом называется явление при котором частота щ внешней силы приближается к собственной частоте щ₀, в результате чего возникает резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний.
Поперечная волна - если в волне частицы среды испытывают смещение в направлении, перпендикулярном направлению распространения
Продольная волна - если смещение частиц среды происходит в направлении распространения волны
Длиной волны л называют расстояние между двумя соседними точками на оси OX, колеблющимися в одинаковых фазах.
Звуковыми волнами или просто звуком принято называть волны, воспринимаемые человеческим ухом. Диапазон звуковых частот лежит в пределах приблизительно от 20 Гц до 20 кГц.
Инфразвук - волны с частотой менее 20 Гц
Ультразвук – волны с частотой более 20 кГц
Акустика – раздел физики занимающийся изучением звуковых явлений.
Порог слышимости соответствует значению p₀ порядка 10^–10 атм, т. е. 10^–5 Па.
Болевой порог соответствует значению p₀ порядка 10^–4 атм или 10 Па.
Молекулярно-кинетической теорией называют учение о строении и свойствах вещества на основе представления о существовании атомов и молекул как наименьших частиц химических веществ.
Диффузия – явление взаимного проникновения молекул одного вещества в межмолекулярное пространство другого.
Моль – это количество вещества, содержащее столько же частиц (молекул), сколько содержится атомов в 0, 012 кг углерода ¹²C.
Тепловое движение - беспорядочное хаотическое движение молекул.
Молярная масса - масса одного моля вещества.
Температура это физическая величина характеризующая степень нагретости тела.
Тепловое равновесие – это такое состояние системы тел, находящихся в тепловом контакте, при котором не происходит теплопередачи от одного тела к другому, и все макроскопические параметры тел остаются неизменными.
Испарением называется фазовый переход из жидкого состояния в газообразное.
Конденсация – это процесс, обратный процессу испарения.
Термодинамика – это наука о тепловых явлениях.
Первый закон термодинамики: Изменение ДU внутренней энергии неизолированной термодинамической системы равно разности между количеством теплоты Q, переданной системе, и работой A, совершенной системой над внешними телами. ДU = Q – A
Тепловым двигателем называется устройство, способное превращать полученное количество теплоты в механическую работу.
Обратимыми процессами называют процессы перехода системы из одного равновесного состояния в другое, которые можно провести в обратном направлении через ту же последовательность промежуточных равновесных состояний. При этом сама система и окружающие тела возвращаются к исходному состоянию.
Второй закон термодинамики: Невозможен процесс, единственным результатом которого была бы передача энергии путем теплообмена от тела с низкой температурой к телу с более высокой температурой.
Теоремы Карно: 1. Коэффициент полезного действия тепловой машины, работающей при данных значениях температур нагревателя и холодильника, не может быть больше, чем коэффициент полезного действия машины, работающей по обратимому циклу Карно при тех же значениях температур нагревателя и холодильника. 2. Коэффициент полезного действия тепловой машины, работающей по циклу Карно, не зависит от рода рабочего тела, а только от температур нагревателя и холодильника.

КАРТА УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ДИСЦИПЛИНЫ

Учебники, учебные пособия

Автор, наименование, год издания	Имеется в наличии (шт.)
В библиотеке	На кафедре
1. Савельев И.В. Курс общей физики. Механика. Молекулярная физика. 350с, т. М.Наука. 1989. 2. Савельев И.В. Курс общей физики. Учебное пособие для втузов. В 5 книгах.. М. Астрель / ACT 2003г. 3.Трофимова Т.И. Краткий курс физики: Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е, испр. – 352 с, М: Высшая Школа, 2002 г. 4. Грабовский Р.И. Курс физики; Учебник для вузов. Изд. 6-е - 608 с. {Учебники для вузов: Специальная литература}, СПб: Лань, 2002 г. 5. Детлаф А.А., Яворский Б.М, Курс физики: Учебное пособие для втузов. Изд. 4-е, испр. - 607 с. М: Высшая Школа, 1989г. 6. Трофимова Т.И. Курс физики: Учебное пособие для инженерно-технических специальностей ВУЗов, Изд. 6-е/ 7-е - 542 с. М: Высшая Школа, 1999 г. 7. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики для втузов: Учебное пособие для инженерно-технических специальностей высших учебных заведений. Изд. 3-е - 384 с. М: Оникс 21 век / Мир и Образование, 2003 г. 8. Трофимова Т.И., Павлова З.Г. Сборник задач по курсу физики с решениями: Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е, испр./ 3-е - 591 с. М: Высшая Школа, 2002 г. 9. Сулеева Л.Б. Электронный учебник. Механика и молекулярная физика. 2004г.		На электронных носителях

Методические укзания

Автор, наименование, год издания	Имеется в наличии (шт.)
В библиотеке	На кафедре
1. Абдикасова А.А., Ниязова Ш.В., Утеулина К.А. и др. Электричество и магнетизм. Метод. указание к лаб. работам. 1996. 2. Сулеева Л.Б., Полякова Л.М., Спицын А.А., Бегимов Т.Б., Джумабаев Р.Н. Механика и молекулярная физика. Физ.практикум 2003 3. Чертов А., Воробьев А. Задачник по физике. - М.: ВШ, 1981. 4. Бедельбаева Г.Е. Семестровые задания по курсу ОФ. 2003г 5. Волькенштейн B.C. Сборник задач по общему курсу физики для студентов ВТУЗов Изд. доп., и перераб. - 327 с. СПб: СпецЛит, 2002 г.		На электронных носителях

ЛЕКЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС

Лекция №1 (тезисы)

Кинематика

12 3 4 5 6 7 8 9 Следующая ⇒