ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОУ ВПО ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
УТВЕРЖДАЮ:
Декан экономического факультета
проф.__________
“___”______________2005 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины “ФИЗИКА”
для специальности 080502 – «Экономика и управление на предприятии»
Программа рассмотрена:
на заседании кафедры, протокол № _____ от «___» __________ 2005 г.
Заведующий кафедрой физики, профессор. ____________
на заседании методической комиссии по общим математическим и естественнонаучным дисциплинам
протокол № ________ от «____» ____________ 2005 г.
Председатель методической комиссии, доцент .
Воронеж
2005 г.
Рабочая программа
Дисциплина «Физика»
для специальности 080502 – «Экономика и управление на предприятии»
согласована с заведующим кафедры экономики и менеджмента
профессором
«___» __________ 2005 г.
профессор,
1. Цели и задачи дисциплины «Физика»:
· Изучение основных физических явлений, теорий, фундаментальных законов современной и классической физики.
· Формирование научного мировоззрения и современного физического
мышления.
· Овладение приемами и методами решения конкретных
задач из различных областей физики.
· Формирование навыков физического моделирования и решения прикладных задач.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.
Студент должен знать:
· Теоретические основы, законы и физические модели механики, молекулярной физики, термодинамики, электродинамики, оптики и квантовой физики;
· методы теоретического и экспериментального исследования в физике;
· основные направления научно-технического прогресса в отрасли;
· экологическую целесообразность и достаточность современных научно-технических достижений.
Студент должен уметь:
· анализировать и объяснять основные природные явления;
· использовать основные законы современной и классической физики при решении типовых задач;
· использовать новейшие открытия естествознания, современные и классические методы исследования различных видов материи.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы.
Виды учебной работы | Всего | Семестр |
часов | 2 | |
Общая трудоемкость дисциплины | 204 | 204 |
Аудиторные занятия | 102 | 102 |
Лекции | 68 | 68 |
Практические занятия (ПЗ) | 34 | 34 |
Самостоятельная работа | 102 | 102 |
Домашняя контрольная работа | 3 | 3/1 |
Подготовка к коллоквиумам | 52 | 23 |
Проработка метериалов консп. лекций | 34 | 34 |
Проработка материалов по учебнику | 42 | 42 |
Вид итогового контроля | экзамен |
4. Содержание дисциплины
4.1 Разделы дисциплины и виды занятий
№ п/п | Разделы дисциплины | Лекции | ПЗ |
1. 2. 3. 4. 5. | Основы механикиКолебательные и волновые процессыМолекулярная физика и термодинамикаЭлектричество и магнетизм Элементы квантовой физики и квантовой механики | 18 8 17 15 10 | 8 6 8 8 4 |
Всего | 68 | 34 |
1. Основы механики.
Введение-1ч.
Научный метод познания. Фундаментальные закономерности современного естествознания как теоретический фундамент новых наукоемких технологий. Роль физики в социальном и экономическом развитии общества. Основные направления развития научно-технического прогресса в отрасли.
1.1. Основные характеристики и закономерности в кинематике. 3ч.
Модели в механике. Пространство и время. Система отсчета. Материальная точка. Абсолютно твердое тело. Траектория. Путь. Перемещение. Кинематические уравнения движения материальной точки. Скорость. Ускорение. Ускорение при прямолинейном движении. Вычисление пути. Кинематика вращательного движения точки. Угловая скорость. Угловое ускорение.
1.2. Основные характеристики и закономерности
динамики твердого тела. 8 ч.
Динамика, динамические величины: масса, сила, импульс. Первый закон Ньютона. Динамическое уравнение движения материальной точки. Третий закон Ньютона. Система тел. Внешние и внутренние силы. Центр масс системы материальных точек. Теорема о движении центра масс. Энергия, работа, мощность. Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Потенциальное поле сил. Связь между потенциальной энергией и силой. Закон всемирного тяготения. Связь между потенциальной энергией и силой. Поле тяготения. Напряженность и потенциал поля тяготения. Неинерциальные системы отсчета. Динамика вращательного движения твердого тела. Момент инерции. Кинетическая энергия вращения. Момент силы. Момент импульса. Уравнение динамики вращательного движения твердого тела.
1.3. Закон сохранения в механике. 4 ч
Закон сохранения механической энергии. Закон сохранения импульса. Закон сохранения момента импульса. Законы сохранения в механике и симметрия пространства-времени. Пространство-время в релятивистской механике.
1.4. Основные характеристики и законы гидроаэромеханики. 2 ч
Давление в жидкости и газе. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли. Вязкость. Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости. Движение тел в жидкостях и газах.
2. Колебательные и волновые процессы.
2.1. Основные характеристики и закономерности свободных, затухающих и вынужденных колебаний. 6ч. Гармонические колебания и их характеристики. Гармонический осциллятор. Дифференциальное уравнение гармонического осциллятора. Свободные гармонические колебания в колебательном контуре. Сложение гармонических колебаний. Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний. Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний. Резонанс.
2.2. Основные характеристики и закономерности волновых процессов. 2 ч.
Волновые процессы. Уравнение бегущей волны. Волновое уравнение. Фазовая скорость. Принцип суперпозиции. Интерференция волн. Дифракция. Поляризация.
3. Молекулярная физика и термодинамика.
3.1 Статистический и термодинамический методы исследования.
Молекулярная физика и термодинамика. Методы исследования в термодинамике и молекулярной физике. 1 ч.
3.2 Основы молекулярно-кинетической теории. 4 ч.
Основные положения молекулярно-кинетической теории. Параметры состояния термодинамической системы. Уравнение состояния системы. Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа. Основное положение молекулярно-кинетической теории идеальных газов. Средняя квадратичная скорость молекул идеального газа. Число степеней свободы молекулы. Средняя кинетическая энергия теплового движения одной молекулы. Молекулярно-кинетическое толкование абсолютной температуры.
3.3. Классическая и квантовая статистика. 2 ч.
Случайные события. Вероятность. Плотность вероятности. Закон Максвелла о распределении молекул по скоростям и энергиям. Распределение частиц в потенциальном силовом поле (распределение Больцмана). Классические и квантовые статистики. Распределения Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна.
3.4. Основные характеристики и закономерности агрегатных состояний и фазовых переходов. 2 ч.
Силы и потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Свойства жидкостей. Твердые тела. Фазовые переходы I и II рода.
3.5. Явления переноса. 2 ч.
Время релаксации. Среднее число столкновений. Средняя длина свободного пробега молекул. Вязкость газов. Теплопроводность. Диффузия.
3.6. Законы термодинамики. Термодинамические функции состояния. Равновесные состояния и процессы. Неравновесные состояния и процессы. Синергетика и экономика. 6 ч.
Общее начало термодинамики. Внутренняя энергия. Распределение энергии по степеням свободы молекул. Внутренняя энергия идеального газа. Работа в термодинамике. Количество теплоты. Первый закон термодинамики. Применение .первого закона термодинамики к изопроцессам. Теплоемкость. Уравнение адиабаты идеального газа. Круговые (циклические) процессы. Обратимые и необратимые процессы в термодинамике. Тепловые двигатели. Цикл Карно. Коэффициент полезного действия теплового двигателя. КПД цикла Карно для идеального газа. Экономическая целесообразность теплового двигателя. Второй закон термодинамики. Энтропия. Статистический смысл энтропии. Концепция необратимости в термодинамике.
4. Электричество и магнетизм.
4.1. Основные характеристики и закономерности электростатики. 3 ч.
Электрический заряд. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции электростатических полей. Поле диполя. Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме. Циркуляция вектора напряженности электростатического поля. Потенциал электростатического поля. Напряженность как градиент потенциала. Вычисление разности потенциалов по напряженности поля.
4.2. Вещество в электрическом поле. 2 ч.
Типы диэлектриков. Поляризация диэлектриков. Поляризованность. Напряженность поля в диэлектрике. Электрическое смещение. Теорема Гаусса для электростатического поля в диэлектрике. Проводники в электростатическом поле. Электроекость. Энергия электростатического поля.
4.3. Закономерности магнитостатики. 4 ч.
Магнитное поле и его характеристики. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле движущегося заряда. Циркуляция вектора B магнитного поля в вакууме. Поток вектора магнитной индукции. Теорема Гаусса для потока вектора B. Работа по перемещению контура с током в магнитном поле.
4.4. Вещество в магнитном поле. 1 ч.
Магнитные моменты электронов и атомов. Диа - и парамагнетизм. Намагниченность. Магнитное поле в веществе. Ферромагнетики и их свойства. Природа ферромагнетизма.
4.5. Явление электромагнитной индукции. 2 ч.
Явление электромагнитной индукции (опыты Фарадея). Закон. электромагнитной индукции. Индуктивность контура. Самоиндукция. Энергия магнитного поля.
4.6. Электромагнитные волны. 2 ч.
Вихревое электрическое поле. Ток смещения. Уравнения Максвелла для электромагнитного поля. Дифференциальное уравнение электромагнитного поля. Применение электромагнитного поля.
4.7. Принцип относительности в электродинамике. 1 ч.
5. Элементы атомной физики и квантовой механики.
5.1. Корпускулярно-волновой дуализм. Волны де-Бройля. 1 ч.
Опытное обоснование корпускулярно-волнового дуализма свойств вещества. Гипотеза Луи-де Бройля. Опыты Девисона и Долермера, Томсона и Тарковского.
5.2. Принцип неопределенности. 2 ч.
Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Принцип причинности в классической и квантовой механике. Волновая функция и ее физический смысл. Уравнение Шредингера.
5.3. Энергетический спектр атомов и молекул. 6 ч.
Движение свободной частицы. Частица в одномерной потенциальной яме. Квантование энергии и импульса. Квантовый линейный гармонический осциллятор. Нулевой уровень энергии осциллятора. Атом водорода. Квантовые числа. Магнитный момент атома водорода. Опыт Штерна-Герлаха. Собственный момент электрона. Спектр водорода. Принцип Паули. Молекула. Гетерополярная и гомеополярная химическая связь. Молекулярные спектры.
5.4. Поглощение. Спонтанное и вынужденное излучение. Лазеры. 1 ч.
Л И Т Е Р А Т У Р А
Основная
Трофимова физики. М. Высшая школа, 1998.
Савельев общей физики. - М.: Наука, 1, т
Сб. задач по общему курсу физики. - М.: Наука, 1979
Дополнительная
, , Милковская физики. - М.: Высшая школа, 1, т
, Тодес общей физики. - М.: Наука, 1, т
Программу составил
Доцент кафедры физики,
к. ф.-м. н.
