Теоретическая механика (стр. 1 )

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

«УТВЕРЖДАЮ»:

Проректор по учебной работе

_______________________ / /

__________ _____________ 2011 г.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

Учебно-методический комплекс.

Рабочая программа для студентов направления 222900.62 "Нанотехнологии и микросистемная техника"

очная форма обучения.

«ПОДГОТОВЛЕНО К ИЗДАНИЮ»:

Автор работы _____________________________//

«______»___________2011 г.

Рассмотрено на заседании кафедры Моделирования физических процессов и систем

«__»___________2011 г., протокол №____.

Соответствует требованиям к содержанию, структуре и оформлению.

«РЕКОМЕНДОВАНО К ЭЛЕКТРОННОМУ ИЗДАНИЮ»:

Объем _________стр.

Зав. кафедрой ______________________________//

«______»___________ 2011 г.

Рассмотрено на заседании УМК ИМЕНИТ «____»______________ 2011 г., протокол №____.

Соответствует ФГОС ВПО и учебному плану образовательной программы.

«СОГЛАСОВАНО»:

Председатель УМК ________________________//

«______»_____________2011 г.

«СОГЛАСОВАНО»:

Зав. методическим отделом УМУ_____________//

«______»_____________2011 г.

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт математики, естественных наук и информационных технологий

Кафедра моделирования физических процессов и систем

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА

Учебно-методический комплекс.

Рабочая программа для студентов направления 222900.62 "Нанотехнологии и микросистемная техника"

очная форма обучения.

Тюменский государственный университет

2011

. Теоретическая механика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 222900.62 "Нанотехнологии и микросистемная техника". Тюмень, 201_, ___ стр.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Теоретическая механика [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www. *****., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой моделирования физических процессов и систем. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой Моделирования физических процессов и систем, д. ф.-м. н., профессор

© Тюменский государственный университет, 2011.

© , 2011 .

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа включает следующие разделы:

1.  Пояснительная записка, которая содержит:

1.1.  Цели и задачи дисциплины (модуля)

Целью дисциплины является изучение механического движения макроскопических систем в пространстве с течением времени со скоростями, значительно меньшими скорости света в вакууме.

Задачи учебного курса:

– познакомить студентов с фундаментальными положениями классической механики;

– в рамках векторного формализма указать на основные допущения теории, дать глубокое понимание законов Ньютона;

– познакомить студентов с методом Лагранжа, показать возможность ковариантной записи уравнений движения;

– познакомить студентов с методом Гамильтона, каноническими преобразованиями и инвариантами канонических преобразований

– познакомить студентов с методом Гамильтона-Якоби;

– продемонстрировать применение рассмотренных методов к решению конкретных задач о движении материальной точки, о движении системы материальных точек, о движении твердого тела, малых колебаниях.

1.2.  Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Теоретическая механика» – это дисциплина вариативной части Б3 профессионального цикла дисциплин.

Для ее успешного изучения необходимы знания и умения, приобретенные (или приобретаемые параллельно) в результате освоения предшествующих дисциплин: курсов модуля математика: «Математический анализ», «Аналитическая геометрия», «Линейная алгебра», «Векторный и тензорный анализ», «Дифференциальные уравнения», «Интегральные уравнения и вариационное исчисление», а также курса модуля общей физики «Механика».

Освоение дисциплины «Теоретическая механика» необходимо при последующем изучении дисциплин «Квантовая теория», «Статистическая физика», «Уравнения математической физики», «Механика сплошной среды», а также для подготовки и написания выпускной квалификационной работы.

1.3.  Компетенции выпускника ООП бакалавриата, формируемые в результате освоения данной ООП ВПО.

В результате освоения ООП бакалавриата выпускник должен обладать следующими компетенциями:

способностью представить адекватную современному уровню знаний научную картину мира на основе знания основных положений, законов и методов естественных наук и математики (ПК-1);

способностью выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

·  Знать:

– основные понятия классической механики;

– основные законы механики, их общую формулировку;

– метод Лагранжа: уравнения Лагранжа первого рода и уравнения Лагранжа второго рода;

– метод Гамильтона, канонические преобразования, канонические инварианты;

– уравнение Гамильтона-Якоби, характеристическую и главную функции Гамильтона-Якоби;

– основные модели классической механики;

– область применимости классической механики;

·  Уметь:

– применять методы дифференциального исчисления для получения дифференциальных уравнений в задачах механики;

– применять основные понятия и законы механики при решении задач;

– исследовать полученные результаты на приближенных моделях;

– применять метод Лагранжа при решении задач классической механики;

– применять метод Гамильтона при решении задач классической механики;

– применять метод Гамильтона-Якоби;

·  Владеть:

– навыками работы в рамках изучаемых методов;

– математическим аппаратом дифференциального, интегрального исчислений, методами аналитической геометрии и линейной алгебры.

2.  Структура и трудоемкость дисциплины.

Данная дисциплина изучается в 4 семестре. Форма промежуточной аттестации экзамен. Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, что составляет 144 часа.

3.  Тематический план.

Таблица 1.

Тематический план

№	Тема	недели семестра	Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.	Итого часов по теме	Из них в интер. форме	Итого количество баллов
Лекции*	Семинарские (практические) занятия*	Лабораторные занятия*	Самостоятельная работа*
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	Модуль 1
1.	Основные понятия и законы механики	1-2	4	4		9	17		0-10
2.	Метод Лагранжа	3-4	4	4		9	17	4	0-10
3.	Одномерное движение. Движение в центральном поле.	5-6	4	4		9	17		0-10
	Всего		12	12		27	51	4	0-30
	Модуль 2
1.	Теория рассеяния.	7-8	4	4		9	17		0-10
2.	Теория колебаний.	9-10	4	4		9	17	4	0-10
3.	Кинематика и динамика твердого тела	11-12	4	4		9	17		0-10
	Всего		12	12		27	51	4	0-30
	Модуль 3
1.	Метод Гамильтона	13-15	6	6		9	21		0-20
2.	Метод Гамильтона-Якоби	16-18	6	6		9	21	4	0-20
	Всего		12	12		18	42	4	0-40
	Итого (часов, баллов):		36	36		72	144	12	0 – 100

Таблица 2.