Напиши РПД для механика

 
 
Методические указания (пояснительная записка)
 
Рабочая программа дисциплины 
«Общая физика (раздел 
«
Механика
»
)»
 
Предназначена для студентов дневного отделения 1
-
го курса,
 
по специальности: _
Физика 
_ 
-
  
010701.65
 
АВТОР: 
кандидат
 
физико
-
математических 
наук, 
доцент
 
И.Р.
 
Мухамедшин
 
 
КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ:
 
в
 
рамках дисциплины «
Общая физика (Механика)
» 
 
систем
а-
тически 
излагаются 
общие понятия
 
классической 
механики
.
 
1. Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение
 
дисциплины 
“
Механика
”
 
наименование дисциплины
 
Студенты, завершившие изучение данной дисциплины должны:
 
-
 
понимать 
основы построения и принципы
 
классической механики
;
 
-
 
обладать теоретическими знаниями о 
методологических 
основах 
классической механики
 
и 
качественно понимать основные механические явления
;
 
-
 
приобрести навыки 
решения
 
простых задач механики, основанные на 
правильной записи 
уравнений Ньютона.
2. Объем дисциплины и виды учебной работы (в часах).
 
Форма обучения  
-
 
очная
 
Количество семестров 1
 
Форма контроля:
 
1
 
семестр  
-
 
экзамен
 
 
№ 
Виды учебных занятий
 
 
Количество часов
 
 
 
 
1 семестр
 
 
2 семестр
 
 
1.
 
 
Всего часов по дисциплине
 
 
200
 
 
2.
 
 
Самостоятельная работа
 
 
92
 
 
3.
 
 
Аудиторных занятий
 
 
108
 
 
 
в том числе    лекций
 
 
54
 
 
 
семинарских (или лабораторно
-
практических)
 
 
54
 
 
 
3. Содержание дисциплины.
 
3.1. ТРЕБОВАНИЯ 
ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО СТАНДАРТА 
К ОБЯЗАТЕЛЬНОМУ МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ
 
 
ПРОГРАММЫ
 
 
Индекс
 
 
Наименование дисциплины и ее основные разделы
 
Всего 
часов
 
 
ЕН.Ф.
1
.1
 
Механика.
 
Пространство и время. Кинематика материальной 
точки. Преобразования Галилея.
 
Динамика мат
е-
риальной точки. Законы сохранения. Основы сп
е-
циальной теории относительности. Неинерциал
ь-
ные системы отсчета. Кинематика абсолютно 
108
 твердого тела. Динамика абсолютно твердого тела. 
Колебательное движение. Деформации и напр
я-
жения в твердых тела
х. Механика жидкостей и г
а-
зов. Волны в сплошной среде и элементы акуст
и-
ки.
 
 
Примечание: Если дисциплина, устанавливается вузом самостоятельно, то в данной табл
и-
це ставится 
прочерк.
 
3.2. СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ДИСЦИПЛИНЫ
 
 
№ 
п/п
 
 
Название темы и ее 
содержание
 
 
Количество 
часов
 
 
 
 
 
 
лекции
 
(лаб.
-
практ.) 
занятия
 
 
1
 
Основные принципы механики
 
Система фундаментальных понятий физики. Физ
и-
ческие задачи и их классификация. Этапы и методы 
решения задач по физике. Теория размерностей. 
Минимальные сведения 
по обработке результатов 
измерений.
 
8ч.
 
4ч.
 
2
 
Кинематика
 
Система 
 
координат. Основные понятия кинемат
и-
ки. Задачи кинематики материальной точки. 
М
. 
Преобразования Галилея. ИСО и принципы относ
и-
тельности.
 
6ч.
 
6
ч
.
 
3
 
Динамика
 
 
Динамика материальной
 
токи. Законы Ньютона
.
 
Динамический метод решения задач для системы 
материальных точек. Законы сохранения импульса 
и момента импульса. Условия равновесия твердых 
тел. Закон сохранения энергии. Работа и потенц
и-
альные силы. Метод законов сохранения в решении
 
физических задач. Динамика центрального удара.
 
Неинерциальные системы отсчёта (
НИСО
). 
Ура
в-
нения Ньютона в НИСО
.
 
 
8ч.
 
1
6
ч
.
 
4
 
Общие задачи динамики. Динамика абсолютно 
твердого тела (АТТ)
 
Движение при наличии трения. Движение тел п
е-
ременной массы. 
Уравнения движения АТТ. Кин
е-
тическая энергия вращения
. 
Тензор инерции. Зак
о-
ны сохранения для АТТ. Физический маятник. 
Вращение твердого тела вокруг оси. Гироскопы. 
Типовые задачи динамики АТТ. Гармонические к
о-
лебания. Модель линейного осциллятора. Влияние 
сил трения. Затухающие колебания. Сложение га
р-
монических колебаний. Движение под действием 
вынуждающей силы. Движение в поле тяготения. 
Задача Кеплера.
 
1
4
 
ч.
 
16
ч
.
 
5
 
Механика деформируемого тела. Механика 
жидкостей и газов
 
Деформации и напряжения в твердых телах. Закон 
6ч.
 
4
ч
.
 Гука. Предел упругости. Энергия деформации. 
Гидростатика и гидродинамика идеальной жидк
о-
сти. Уравнение Бернулли. Закон сохранения и
м-
пульса в гидродинамике.
 
Течение вязкой жидкости 
по трубе. Формула Стокса. Тур
булентное движ
е-
ние. Закон подобия. Число Рейнольдса.
 
6
 
Волновое движение
 
Описание волн. Типы волн. Волновое уравнение. 
Скорости волн. Синусоидальные волны. Стоячие 
волны. Групповая скорость. Некоторые свойства 
акустических волн. Общие свойства 
волнового 
движения. Принцип Гюйгенса. Отражение и пр
е-
ломление волн. Интерференция волн. Акустич
е-
ский эффект Допплера. Явление дифракции.
 
8ч.
 
4
ч
.
 
7
 
Элементы теории относительности
 
Преобразования Лоренца. Принципы СИО. дин
а-
мика движущегося тела и замедление
 
хода движ
у-
щихся часов. Релятивистские уравнения движения. 
Релятивистский Допплер
-
эффект (качественное п
о-
нимание).
 
4
ч.
 
4
ч
.
 
 
Итого
 
часов
:
 
 
54
 
54
 
 
ОСНОВНАЯ
 
ЛИТЕРАТУРА
 
1.
 
Сивухин Д.В. Общий курс физики, т.1, Механика, М., Физматлит, 2006.
 
2.
 
Алешкевич
 
В. А., Деденко Л. Г., Караваев В. А. Механика, М., Физматлит, 2011.
 
3.
 
Иродов И.Е. Основные законы механики. М., Бином. Лаборатория знаний, 2009.
 
4
. 
Иродов И.Е. Задачи по общей физике. 
М
.: Наука
, 2012. 
–
 
432 с.
 
 
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ
 
ЛИТЕРАТУРА
 
1.
 
Механика: 
Учебное пособие / В.Л. Николаенко. 
-
 
М.: ИНФРА
-
М; Мн.: Нов. знание, 2011. 
-
 
636 с. 
http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=220748
 
2. 
Курс общей физики: Учебное пособие / К.Б. Канн. 
-
 
М.: КУРС: 
НИЦ ИНФРА
-
М, 2014. 
-
 
360 с.
 
http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=443435
 Приложение 
к программе дисциплины
 
“
Общая физика (раздел Механика)
”
 
 
ОБРАЗЦЫ 
БИЛЕТ
ОВ
 
К
 
ИТОГОВЫМ 
 
ЭКЗАМЕНАМ
 
Билет 1
 
 
1.
 
Система единиц измерения. Основные и производные единицы. 
 
2.
 
Законы сохранения для АТТ. Физический маятник. 
 
Задачи
: 1.266, 1.267, 1.271, 1.272, 1.277. 
 
 
Билет 2
 
 
1.
 
Система СИ. Теория размерностей. 
 
2.
 
Вращение АТТ вокруг оси. Гироскопы и их свойства. 
 
Задачи
: 1.270, 1.273, 1.291, 1.310, 1.311. 
 
 
Билет 3
 
1.
 
Типовые задачи динамики АТТ. Пояснить на примере конкретной задачи: 
 
1.252, 1.253, 1.260, 1.261, 1.266, 1.268, 1.270, 1.291, 1.292, 1.310, 1.311. 
  
 
2. Виды ошибок. Обработка результатов измерений. 
 
 
Билет 4
 
1.
 
ИСО. Системы координат. Основные понятия кинематики. 
 
2.
 
Гармонические колебания. Модель линейного осциллятора. 
 
Задачи
: 4.13, 4.14, 4.16, 4.17, 4,101, 4.102. 
 
 
Билет 5
 
1.Задачи кинематики материальной точки. Пояснить на примере конкретной задачи: 
 
     
1.3, 1.4, 1.7, 1.8, 1.19, 1.22, 1.23, 1.44, 1.46, 1.48, 1.49, 1.50.
 
2. Влияние сил трения. Затухающие колебания. 
 
 
Задачи
: 4.71, 4.72, 4.78, 4.95, 4.96. 
 
 
Билет 6
 
 
1.
 
Модель твердого тела. Кинематика твердого тела. Пояснить на примере конкретной задачи: 
 
1.52, 1.53, 1.54, 1.56, 1.58. 
 
2.
 
Сложение гармонических колебаний. 
 
Задачи
: 4.7, 4.8, 4.11, 4.12. 
 
 
 Билет 7
 
1.
 
Преобразования Галилея. ИСО и принципы относительности. 
 
2.
 
Движение под действием вынуждающей силы. Явление резонанса. 
 
 
Задачи
: 4.59, 4.60, 4.87, 4.9
1, 4.92. 
 
 
Билет 8
 
1.
 
Динамика материальной точки. 
 
Формулировка и физическое истолкование законов Ньютона. 
 
2.
 
Движение в поле тяготения. Задача Кеплера. 
 
 
Задачи
: 1.229, 1.230, 1.233, 1.234. 
 
 
Билет 9
 
 
1.
 
Динамический метод решения задач по физике. Пояснить на примере конкретной задачи: 
 
1.63, 1.64, 
 
1.67, 1.69, 1.76, 1.85, 1.86, 1.91, 1.101, 1.104, 1.106, 1.111
 
2. Деформации и напряжения в твердых телах. Анализ закона Гука. 
 
 
Задачи
: 1.314, 1.317, 1.322, 1
.323, 1.331, 1.334. 
 
 
 
Билет 10
 
1.
 
Второй закон Ньютона для системы материальных точек. Закон сохранения импульса.
 
 
2. Вывод уравнения кривой равновесия напряженной балки. Расчет энергии деформации. 
 
 
Задачи
: 1.126, 1.127, 1.128, 1.129, 1.140, 1.144. 
 
 
Билет 
11
 
1.
 
Закон сохранения момента импульса. 
 
Преобразование вектора момента импульса в различных ИСО.
 
2. Гидростатика и гидродинамика идеальной жидкости. 
 
 
Задачи
: 1.340, 1.345, 1.346, 1.347, 1.354, 1.357, 1.361. 
 
 
Билет 12
 
 
1.
 
Условие равновесия твердых тел. 
 
2.
 
Уравнение Бернулли. 
 
Задачи
: 1.340, 1.345, 1.346, 1.347, 1.354, 1.357, 1.361. 
 
 
 
 
 Билет 13
 
 
1. Закон сохранения механической энергии. Работа и потенциальные силы. 
 
2. Течение вязкой жидкости по трубе. Формула Стокса. 
 
 
 
Задачи
: 1.154, 1.159, 1.160, 1.163, 1.169, 1.176, 1.178. 
 
 
 
Билет 14
 
 
1.
 
Метод законов сохранения в решении физических задач. Пояснить на примере 
 
задачи: 1.141, 1.142, 1.149, 1.150, 1.159, 1.160, 1.176, 1.177, 1.188, 1.189, 1.207, 1.208. 
 
2.
 
Турбулентное движение. Закон механического подобия. Число Рейнольдса.
 
3.
 
 
Билет 15
 
 
1.
 
Динамика центрального удара. 
 
2.
 
Волновое уравнение. Фазовая и групповая скорости волн. 
 
Задачи
: 1.189, 1.190, 1.192, 1.193, 1.194. 
 
 
Билет 16
 
 
1. НИСО. Вывод уравнения Ньютона в НИСО. Анализ неинерциальных сил. 
 
2. Общие свойства волнового движения. Принцип Гюйгенса. 
 
Задачи: 1.104, 1.106, 1.107, 1.109, 1.111.
 
 
Билет 17
 
 
1. Движение твердых тел при наличии трения. Сухое трение и трение качения. 
 
4.
 
Явления отражения и преломления волн.
 
 
Задачи
: 1.85, 1.86, 1.87, 1.93, 1.97. 
 
 
Билет 18 
 
1. Движение тел переменной массы. Уравнение Константина Циолковского. 
 
2. Явления интерференции и дифракции волн и их анализ. 
 
 
Задачи
: 1.131, 1.132, 1.133, 1.136, 1.1
37. 
 
 
Билет 19
 
 
1.
 
Механические уравнения движения АТТ. 
 
2.
 
Акустический эффект Допплера. 
 
 
Задачи
: 4.201, 4.202, 4.203, 4.206, 4.209; 1.265, 1.266, 1.268, 1.270, 1.271, 1.281, 1.282. 
 
 Билет 20
 
 
1. Тензор инерции. Кинетическая энергия вращения. 
 
2. Принципы СТО. Преобразования Лоренца. 
 
Задачи
: 1.258, 1.259, 1.261, 1.286, 1.287, 1.290; 4.201, 4.202, 4.208. 
 
 
Билет 21
 
 
1. НИСО. Уравнения Ньютона в НИСО. Неинерциальные силы и их физический смысл.
 
2. Релятивистская динамика движущегося тела и замедле
ние хода движущихся часов. 
 
Задачи
: 1.363, 1.370, 1.380, 1.403, 1.404, 1.405. 
 
 
Билет 22
 
 
1. Движение тел переменной массы. Уравнение Мещерского. 
 
2. Релятивистские уравнения движения. 
 
Задачи
: 1.130, 1.134, 1.135, 1.136, 1.137, 1.152. 
 Приложение 
к 
программе дисциплины
 
“
Механика
”
 
 
ТЕСТОВЫЕ
 
З
АДАНИЯ
 
ДЛЯ
 
ОЦЕНКИ
 
ОСТАТОЧНЫХ
 
ЗНАНИЙ
 
 
 
СТУДЕНТОВ
 
ПО
 
КУРСУ
 
МЕХАНИКА
 
 
 
(
Указанные ниже номера 
задач соответствуют пособию «
Иродов И.Е. Задачи по общей ф
и-
зике. 
М
.: Наука
, 2012. 
–
 
432 с.
»
)
 
 
Раздел
 
"
Кинематика
"
 
 
 
1.3., 1.4., 1.7.,  1.8.,  1.11., 1.17.,  1.23.,  1.24., 1.34., 1.36., 1.41., 1.43.,  1.46., 1.48., 1.50., 1.52., 
1.58. 
 
 
Раздел
 
"
Основные уравнения динамики
" 
 
 
1.62.,
 
1.63., 1.67., 1.70., 1.76., 1.77., 1.78.,  1.80.,  1.85., 1.86., 1.91., 1.93., 1.94., 1.1
02., 1.104., 
1.106., 1.111. 
 
 
Раздел
 
"
Законы сохранения
"
 
 
 
1.115., 1.116., 1.127., 1.129., 1.132., 1.133., 1.136., 1.137., 1.141.,  1.143., 1.149., 1.150., 1.159., 
1.160., 1.176., 1.178., 1.189., 1.193., 1.197., 1.206.1.207. 
 
 
Раздел
 
"
Всемирное тяготение
" 
 
 
1.215., 1.216., 1.225., 1.226., 1.229., 1.236., 1.240., 1.242., 1.245.,   1.248. 
 
 
Раздел
 
"
Динамика твердого тела
"
 
 
 
1.253., 1.259., 1.262., 1.263., 1.268., 1.270., 1.273., 1.291., 1.301., 1.310., 1.311. 
 
 
Раздел
 
"
Упругие деформации
" 
 
 
1.314., 1.317., 1.322., 1.323., 1.331., 1.334. 
 
 
Раздел
 
"
Гидродинамика
"
 
 
 
1.340., 1.345., 1.346., 1.347., 1.354., 1.357., 1.361. 
 
 
Раздел
 
"
Релятивистская механика
" 
 
 
1.363., 1.370., 1.380., 1.391., 1.394., 1.403., 1.404., 1.405. 
 
 
Раздел
 
"
механика 
колебания
" 
 
 
4.3., 4.9., 4.12., 4.13., 4.14.,  4.71., 4.72.,  4.78.,  4.95., 4.96., 4.101.,4.102.