Физика

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

«ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»

Кафедра «Прикладная математика»

ФИЗИКА

Рабочая программа дисциплины

Для подготовки бакалавров направления 230700.62

«Прикладная информатика»

Москва 2010

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

«ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ»

Кафедра «Прикладная математика»

УТВЕРЖДАЮ

Ректор

__________

____ ___________ 2010 г.

С. А.СТАРЦЕВ

ФИЗИКА

Рабочая программа дисциплины

Для подготовки бакалавров направления 230700.62

«Прикладная информатика»

Рекомендовано Ученым советом факультета «Математические

методы и анализ рисков», протокол от 25 мая 2010 г.

Одобрено кафедрой «Прикладная математика», протокол от

19 мая 2010 г.

Москва 2010

УДК 535.12

ББК 22.343

Рецензент: д. ф.-м. н. В. Ю Попов, доцент, зав. кафедрой «Прикладная математика»

??

«Физика». Программа дисциплины для студентов, обучающихся по направлениям 230700.62 "Прикладная информатика" (программа подготовки бакалавров)– очная форма обучения. — М.: ФГОУ ВПО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации», кафедра «Прикладная математика», 2010. - с. М.:, Финакадемия, кафедра "Прикладная математика", 2010. — с.

Дисциплина «Физика» является дисциплиной базовой части цикла «Математика» дисциплин ФГОС ВПО по направлениям 230700.62 "Прикладная информатика". Программа содержит: программу дисциплины; рабочий план изучения дисциплины; тематику и планы лекций, тематику практических и самостоятельных занятий с указанием технологии их проведения; формы контроля за их выполнением.

УДК 535.12

ББК 22.343

Учебное издание

Сергей Александрович Старцев

ФИЗИКА

Рабочая программа дисциплины

Компьютерный набор, верстка: .

Формат 60х90/16. Гарнитура Times New Roman

Усл. п.л.1,1. Изд. 10. Тираж ___ экз.

Отпечатано в ФГОУ ВПО «Финансовый университет при

Правительстве Российской Федерации»

Ó , 2010

Ó ФГОБУ ВПО «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации», 2010

Содержание

1. Цели и задачи дисциплины. . . . 4

2. Место дисциплины в структуре ООП

3. Требования к результатам освоения дисциплины. . 5

4. Объем дисциплины и виды учебной работы

5. Содержание дисциплины

5.1 Содержание разделов дисциплины

5.2 Разделы дисциплины и виды занятий12

6. Практические (семинарские) занятия. . . 13

7. Самостоятельная работа 14

8. Контрольные вопросы и системы оценивания…………………… 15

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины... 16

10. Приложение. Учебно-методическая карта дисциплины

1. Цели и задачи дисциплины

Цель дисциплины –

1. Получение базовых знаний и формирование основных навыков по физике, необходимых для решения задач, возникающих в практической экономической деятельности.

2. Формирование необходимого уровня подготовки для понимания основ физики.

Задача дисциплины –

В результате изучения дисциплины «Физика» студенты должны владеть основными понятиями курса; уметь решать типовые задачи, иметь навыки работы со специальной физической литературой, уметь использовать математический аппарат физики для решения теоретических и прикладных задач.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Физика» является дисциплиной базовой части математического цикла Федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) по направлению 230700.62 "Прикладная информатика" (бакалавриат).

Дисциплина «Физика» изучается на первом году обучения студентами направления «Прикладная информатика» и является базовым теоретическим и практическим основанием для всех последующих математических и финансово-экономических дисциплин подготовки бакалавра экономики, использующих соответствующие количественные методы.

3. Требования к результатам освоения дисциплины.

В совокупности с другими дисциплинами базовой и вариативной части математического цикла ФГОС ВПО дисциплина «Физика» обеспечивает инструментарий формирования следующих общих и профессиональных компетенций бакалавра экономики: обеспечивает инструментарий формирования следующих общих и профессиональных компетенций подготовки бакалавра «Прикладная информатика:

- способен логически верно, аргументировано и ясно строить устную и письменную речь, владеть навыками ведения дискуссии и полемики (ОК-2);

- способен самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, стремиться к саморазвитию (ОК-5);

- способен осознавать социальную значимость своей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-6);

- способен работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-8)

- способен уважительно и бережно относиться к историческому наследию и культурным традициям, толерантно воспринимать социальные и культурные различия (ОК-11)

- способен при решении профессиональных задач анализировать социально-экономические проблемы и процессы с применением методов системного анализа и математического моделирования (ПК-2);

- способен использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности и эксплуатировать современное электронное оборудование и информационно-коммуникационные технологии в соответствии с целями образовательной программы бакалавра (ПК-3);

- способен ставить и решать прикладные задачи с использованием современных информационно-коммуникационных технологий (ПК-4);

- способен моделировать и проектировать структуры данных и знаний, прикладные и информационные процессы (ПК-9);

- способен применять методы анализа прикладной области на концептуальном, логическом, математическом и алгоритмическом уровнях (ПК-17);

- способен применять системный подход и математические методы в формализации решения прикладных задач (ПК-21);

- способен готовить обзоры научной литературы и электронных информационно-образовательных ресурсов для профессиональной деятельности (ПК-22);

В результате освоения содержания дисциплины «Физика» студент должен:

знать

- основы физики, необходимые для решения математических и финансово-экономических задач;

уметь

- применять методы физики для решения экономических задач;

владеть

- навыками применения современного математического инструментария для решения экономических задач;

- методикой построения, анализа и применения математических моделей для оценки состояния и прогноза развития экономических явлений и процессов (в части компетенций, соответствующих основным методам).

4. Объём дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоёмкость дисциплины составляет 4 зачётных единицы.

Вид промежуточной аттестации – экзамен.

Вид учебной работы	Часы
Общая трудоёмкость дисциплины	144
Аудиторные занятия	51
Лекции (Л)	34
Практические занятия (ПЗ)	17
Самостоятельная работа	93
В семестре	57
В сессию / форма	36
экзамен

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины

1. Кинематика.

1.1. Введение. Физика как наука об элементарных процессах в природе. Основные разделы физики. Современные проблемы физики. Физика и математика. Физика и другие науки, в том числе экономика. Классическая механика — наука о движении тел. Основные абстракции механики: материальная точка, абсолютно твердое тело, сплошная среда.

1.2. Кинематика материальной точки. Механическое движение. Тело отсчета. Прямолинейное движение. Измерение расстояний и промежутков времени. Эталоны времени и длины. Движение тела в пространстве. Декартова система координат. Система отсчета. Закон движения тела. Радиус-вектор, скорость и ускорение материальной точки, их связь с декартовыми координатами. Движение по криволинейной траектории. Естественные оси координат. Тангенциальное и нормальное ускорения

1.3. Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея, Правило сложения скоростей Галилея. Трудности классической физики. Опыт Майкельсона. Принцип постоянства скорости света. Преобразования Лоренца. Принцип относительности Эйнштейна.

1.4. Кинематика твердого тела. Поступательное движение твердого тела. Вращение тела вокруг неподвижной оси. Угловая скорость вращения. Вектор угловой скорости. Вектор углового ускорения.

2. Динамика

2.1. Законы Ньютона и их современная формулировка. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Определения силы и массы. Эталон массы. Единица измерения силы. Измерение сил и масс. Свойства сил и масс. Импульс материальной точки.

2.2. Силы в механике. Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Принцип суперпозиции. Факты, подтверждающие закон всемирного тяготения. Электромагнитные силы: сила Кулона и сила Лоренца. Сила упругости. Закон Гука. Сила трения. Сухое трение. Трение покоя. Трение скольжения. Вязкое трение. Релятивистское уравнение движения. Релятивистский импульс.

3. Неинерциальные системы отсчета.

3.1. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Уравнение движения материальной точки относительно неинерциальной системы отсчета. Силы инерции: переносная, центробежная, кориолисова. Свойства сил инерции. Маятник Фуко.

3.2. Импульс системы частиц. Движение центра масс. Импульс частицы и системы частиц (тела). Центр масс системы частиц (тела). Скорость и ускорение центра масс. Внутренние и внешние силы. Закон движения центра масс.

4. Законы сохранения.

4.1. Понятие замкнутой системы. Закон сохранения импульса. Закон изменения и закон сохранения импульса. Реактивное движение. Закон сохранения импульса в теории относительности.

4.2. Работа и кинетическая энергия. Определение работы. Единица измерения работы. Понятие силового поля. Примеры силовых полей. Потенциальное силовое поле. Потенциальная энергия. Выражение силы через потенциальную энергию. Примеры: однородное силовое поле, центральное поле. Потенциальная энергия тела в поле силы тяжести. Потенциальная энергия пружины. Потенциальная энергия частицы в центральном поле.

4.3. Кинетическая энергия. Закон сохранения энергии в механике. Кинетическая энергия материальной точки и системы частиц (тела). Закон изменения кинетической энергии. Кинетическая энергия тела при поступательном движении, вращении вокруг неподвижной оси и при плоском движении. Момент инерции тела. Теорема Кёнига. Полная энергия механической системы. Закон изменения и закон сохранения полной энергии. Закон сохранения энергии в теории относительности.

4.4. Момент импульса частицы и системы частиц» Момент силы. Момент импульса частицы и момент силы относительно точки. Момент импульса системы частиц (тела). Моменты относительно оси. Примеры: вращение тела вокруг неподвижной оси. Закон сохранения момента импульса. Закон сохранения момента импульса относительно полюса и относительно оси. Пример: движение материальной точки в поле центральной силы. Плоский характер движения, закон постоянства секторной скорости.

4.5. Плоское движение твердого тела. Уравнение вращения тела вокруг неподвижной оси. Уравнение колебаний физического маятника. Теорема Гюйгенса—Штейнера. Уравнение вращения тела, совершающего плоское движение. Уравнение движения центра масс тела. Импульс, кинетическая энергия и момент импульса тела, совершающего плоское движение.

5. Колебания и волны.

5.1. Физические эффекты в колебательных системах. Гармонические колебания. Затухающие колебания. Добротность колебательной системы. Нелинейные колебания. Зависимость частоты колебаний от амплитуды. Параметрические колебания. Параметрический резонанс. Вынужденные колебания. Резонанс. Связанные колебания. Нормальные координаты и нормальные колебания. Волна. Волновое уравнение. Скорость распространения волны.

6. Статистическая механика

6.1. Случайные величины и вероятность. Статистическая механика — механика систем, состоящих из большого числа частиц. Примеры: идеальный газ, броуновское движение. Идеальный газ. Одноатомный газ. Распределение молекул по скоростям. Распределение Максвелла. Распределение молекул в потенциальном силовом поле. Распределение Больцмана, Пример: распределение воздуха в атмосфере. Барометрическая формула. Уравнение состояния идеального газа.

6.2. Распределение энергии по степеням свободы. Теорема о равнораспределении энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа. Одноатомный, двухатомный и Многоатомный газы. Теплоемкость идеального газа.

6.3. Диффузия и теплопроводность. Неравновесные системы. Эволюция состояния неравновесных систем. Закон диффузии. Коэффициент диффузии. Уравнение сохранения числа частиц. Уравнение диффузии. Закон теплопроводности. Коэффициент теплопроводности. Уравнение сохранения энергии, Уравнение теплопроводности.

7. Электрические явления

7.1. Заряды и токи. Электромагнитные явления в природе. Точечные и распределенные заряды. Плотность заряда и плотность тока. Сила тока. Закон сохранения заряда. Токи в проводниках. Законы Ома и Джоуля—Ленца. Проводники и диэлектрики. Причины, вызывающие движение зарядов. Понятие электрического поля. Связь плотности тока и напряженности электрического поля. Удельная проводимость среды. Закон Ома. Джоулево тепло и закон Джоуля—Ленца.

8. Электростатика

8.1. Взаимодействие точечных зарядов. Закон Кулона. Напряженность электрического поля точечного заряда. Принцип суперпозиции полей. Поля, создаваемые системами зарядов и заряженными телами. Потенциал в электростатике. Его связь с напряженностью поля. Потенциал поля в электростатике. Связь потенциала и вектора напряженности поля. Свойство потенциальности электрического поля. Потенциал точечного заряда и тела, заряженного по объему. Диполь. Дипольный момент системы зарядов. Потенциал и электрическое поле диполя. Силы и моменты сил, действующие на диполь во внешнем поле. Дипольный момент нейтральной системы зарядов.

8.2. Проводники и диэлектрики в стационарном электрическом поле. Поляризованное состояние диэлектрика. Квазиупругая молекула как элементарный диполь. Вектор поляризации. Поляризуемость среды.

8.3. Электростатическая теорема Гаусса, Формулировка теоремы Гаусса в произвольной среде. Вектор электрической индукции. Материальное уравнение. Диэлектрическая постоянная и ее связь с поляризуемостью. Граничные условия для векторов и . Условия для векторов поля на границах раздела двух сред. Преломление линий поля. Поле вблизи поверхности проводника.

8.4. Заряды и потенциалы в системе заряженных тел. Связь между зарядами и потенциалами в системе заряженных проводящих тел. Емкостные коэффициенты. Емкость уединенного тела. Конденсатор и его емкость. Плотность энергии электрического поля. Энергия заряженного конденсатора. Плотность электрической энергии. Энергия системы заряженных тел.

9. Электрический ток.

9.1. Сторонние силы. Закон Ома для контура и его части. Представление о сторонних силах. Условие протекания стационарных токов. Электродвижущая сила (Э. Д.С.). Закон Ома для участка цепи и для контура.

10. Магнитные явления

10.1. Действие магнитного поля на провод с током. Закон Ампера. Вектор магнитной индукции. Формула Био-Савара-Лапласа и ее следствия. Магнитное поле контура с током. Поле длинного прямого провода, магнитный момент. Сила Лоренца. Действие магнитного поля на движущийся заряд.

10.2. Магнитное поле в веществе. Вектор намагничения. Амперовы (молекулярные) токи. Магнитный момент рамки с током. Магнитное поле рамки. Намагниченное состояние среды.

10.3. Вектор Н напряженности магнитного поля. Циркуляция магнитного поля. Теорема о циркуляции вектора Н. Связь векторов и в среде. Магнитная проницаемость. Условия для векторов и на границах раздела. Условия для нормальных компонентов вектора и тангенциальных компонентов вектора .

11. Электромагнитная индукция

11.1. Магнитный поток. Магнитный поток, сцепленный с контуром. Кратность сцепления. Независимость потока от контрольной поверхности. Закон электромагнитной индукции. Э. Д.С. индукции. Закон электромагнитной индукции и его следствия. Коэффициент самоиндукции. Правило Ленца.

11.2. Энергия катушки с током. Плотность магнитной энергии. Энергия соленоида и произвольной катушки с током. Плотность энергии магнитного поля. Энергия системы токов. Коэффициенты индуктивности. Энергия произвольной системы контуров с токами, Коэффициенты взаимной индукции и их свойства.

12. Уравнения электромагнитного поля.

12.1. Вихревое электрическое поле. Первое уравнение Максвелла. Электрическое поле с учетом явления электромагнитной индукции. Уравнение для полного поля. Ток смещения. Второе уравнение Максвелла. Необходимость введения токов смещения. Взаимосвязь электрического и магнитного полей. Система уравнений Максвелла. Некоторые следствия из уравнений Максвелла. Стационарные, квазистационарные и нестационарные задачи.

12.2. Квазистационарные токи. Уравнения Кирхгофа. Условия квазистационарности. Теория цепей. Первая и вторая системы уравнений Кирхгофа. Элементы электрических цепей. Правила составления уравнений цепи.

12.3. Переходные процессы в электрических цепях. Дифференциальные уравнения электрической цепи. Колебательный контур. Свободные и вынужденные колебания в контуре. Начальные условия. Установившиеся колебания в цепи. Метод комплексных амплитуд. Нахождение установившегося режима. Комплексная амплитуда и ее физический смысл. Комплексное сопротивление (импеданс) участка цепи. Резонансные явления.

13. Электромагнитные волны

13.1. Теорема Умова—Пойнтинга. Поток электромагнитной энергии. Закон сохранения энергии в электромагнитном поле. Плотность потока энергии. Вектор Пойнтинга. Плоские электромагнитные волны. Волновое уравнение. Скорость распространения электромагнитных волн. Плоские волны. Структура плоской волны. Связь векторов и .

13.2. Давление света. Импульс световой волны. Взаимодействие поля волны со средой. Давление и импульс волны.

13.3. Противоречия классической теории. Опыт Майкельсона—Морли. Электромагнитное поле в движущейся системе координат. Результаты экспериментальных исследований. Принцип постоянства скорости света.

5.2. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела (темы) дисциплины	Трудоёмкость в часах
Всего часов	Аудиторная работа	Внеауди-торная (самостоя-тельная) работа
Общая	Лекции	Семинары	Общая
1	Кинематика	8	4	3	1	4
2	Динамика	11	5	3	2	6
3	Неинерциальные системы отсчета	7	3	2	1	4
4	Законы сохранения	10	6	4	2	4
5	Колебания и волны	6	2	2	-	4
6	Статистическая механика	12	6	4	2	6
7	Электрические явления	7	3	2	1	4
8	Электростатика	12	6	4	2	6
9	Электрический ток	6	3	2	1	3
10	Магнитные явления	8	4	2	2	4
11	Электромагнитная индукция	7	3	2	1	4
12	Уравнения электромагнитного поля	7	3	2	1	4
13	Электромагнитные волны	7	3	2	1	4
	Экзамен	36	-	-	-	36
	Итого:	144	51	34	17	93

6. Практические (семинарские) занятия

Рабочая учебная программа дисциплины предусматривает 17 часов аудиторных практических занятий (семинаров) (8 занятий по 2 аудиторных часа, за исключением последнего занятия – 1 час).

Подробная тематика семинаров (с указанием соответствующей самостоятельной работы, форм контроля и связи с тематикой лекций) представлена в приложении.

Структура практических занятий в общем такова:

1. Проверка наличия выполненного задания самостоятельной работы.

2. Выборочная проверка наличия и правильности выполнения домашнего задания.

3. Разбор типичных ошибок, возникших в самостоятельной работе.

4. Рассмотрение теоретических оснований для практики текущей темы.

5. Разбор практических методов и решение соответствующих задач.

6. Корректировка заданий для самостоятельной работы студентов.

На некоторых практических занятиях вместо пппроводится аудиторная контрольная работа (см. приложение).

7. Самостоятельная работа

Самостоятельная работа студентов по дисциплине состоит из 8 заданий, соответствующих каждому практическому занятию. Подробный перечень заданий для самостоятельной работы (с тематической связью аудиторных занятий, формами контроля и рекомендуемой учебно-методической литературой) приведен в приложении.

Внеаудиторными формами и инструментами самостоятельной работы студентов по дисциплине являются:

· выполнение домашних заданий (практических и теоретических);

· выполнение домашних контрольных работ (как средство подготовки

к аудиторным контрольным работам);

· подготовка к практическим занятиям как работа с лекционным материалом;

· подготовка к экзамену.

8. Контрольные вопросы и системы оценивания

В качестве оценочных средств программой дисциплины предусматривается:

· текущий контроль (аудиторные контрольные работы, домашние контрольные работы, домашние задания);

· промежуточный контроль (экзамен);

Итоговая оценка данной части дисциплины проставляется по 100-бальной системе:

- неудовлетворительно – менее 51 балла;

- удовлетворительно – от 51 до 69 баллов;

- хорошо – от 70 до 85 баллов;

- отлично – 86 баллов и выше;

и формируется:

- аттестационными баллами семестра (20)

- экзаменационным баллом (80)

Аттестационный балл семестра складывается из баллов текущей «аттестации» в середине семестра (10) и баллами второй половины семестра «работа в году» (10), каждый из которых учитывает успешность работы студента в семестре (выполнение домашних заданий, аудиторных и домашних контрольных работ, выступления у доски).

9. Учебно-методическое

и информационное обеспечение дисциплины

Рекомендуемая литература

1. Общий курс физики. Т.1. Механика. Учебное пособие для студентов физических специальностей вузов. М. ФИЗМАТЛИТ, 2010.

2. Общий курс физики. Т.2.Термодинамика и молекулярная физика. Учебное пособие для студентов физических специальностей вузов. М. ФИЗМАТЛИТ, 2006.

3. Общий курс физики. Т.3.Электричество. Учебное пособие для студентов физических специальностей вузов. М. ФИЗМАТЛИТ, 2009.

4. Задачи по общей физике. Учебное пособие для студентов физических специальностей вузов. М. БИНОМ, 2010.

10. Приложение

Учебно-методическая карта дисциплины

"Физика"

Наименование раздела	№	Содержание лекций	Содержание семинаров	Самостоятельная работа	Вид контроля
1. Кинематика Лекций 3 ч. Семинаров 1 ч. Самостоятельная работа 4 ч.	1	Физика как наука об элементарных процессах в природе. Основные разделы физики. Физика и другие науки. Основные абстракции механики: материальная точка, абсолютно твердое тело, сплошная среда. Кинематика материальной точки. Тело отсчета. Прямолинейное движение. Движение тела в пространстве. Декартова система координат. Система отсчета. Радиус-вектор, скорость и ускорение материальной точки, их связь с декартовыми координатами. Движение по криволинейной траектории. Тангенциальное и нормальное ускорения	Практическое занятие по теме лекций 1, 2. [4] §1.1.	Решение задач из [4] §1.1.	Контроль наличия и выборочная проверка домашнего задания.
2	Принцип относительности. Преобразования Галилея и преобразования Лоренца. Принцип относительности Галилея. Преобразования Галилея. Опыт Майкельсона. Преобразования Лоренца. Принцип относительности Эйнштейна. Кинематика твердого тела. Поступательное движение твердого тела. Вращение тела вокруг неподвижной оси. Угловая скорость вращения. Вектор угловой скорости.
2. Динамика Лекций 3 ч. Семинаров 2 ч. Самостоятельная работа 6 ч.	3	Законы Ньютона. Законы Ньютона и их современная формулировка. Экспериментальные основания законов Ньютона. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Определения силы и массы. Эталон массы. Единица измерения силы. Измерение сил и масс. Свойства сил и масс. Импульс Материальной точки. Силы в механике. Гравитационные силы. Закон всемирного тяготения. Принцип суперпозиции. Факты, подтверждающие закон всемирного тяготения. Сила упругости. Закон Гука. Сила трения. Сухое трение. Трение покоя. Трение скольжения. Вязкое трение. Релятивистское уравнение движения. Релятивистский импульс.
3. Неинерциальные системы отсчета Лекций 2ч. Семинаров 1 ч. Самостоятельная работа 4 ч.	4	Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции. Уравнение движения материальной точки относительно неинерциальной системы отсчета. Силы инерции: переносная, центробежная, кориолисова. Свойства сил инерции. Импульс частицы и системы частиц (тела). Центр масс системы частиц (тела). Скорость и ускорение центра масс. Внутренние и внешние силы. Закон движения центра масс	Практическое занятие по теме лекций 3, 4. [4] §1.2, 1.4, 1.6.	Решение задач из [4] §1.2, 1.4, 1.6.	Контроль наличия и выборочная проверка домашнего задания.
4. Законы сохранения Лекций 4 ч. Семинаров 2 ч. Самостоятельная работа 4ч.	5	Понятие замкнутой системы. Закон сохранения импульса. Закон изменения и закон сохранения импульса. Реактивное движение. Возможности современной ракетной техники. Закон сохранения импульса в теории относительности. Работа и кинетическая энергия. Определение работы. Единица измерения работы. Понятие силового поля. Примеры силовых полей. Потенциальное силовое поле. Потенциальная энергия. Выражение силы через потенциальную энергию. Примеры: однородное силовое поле, центральное поле. Потенциальная энергия тела в поле силы тяжести. Потенциальная энергия пружины. Потенциальная энергия частицы в центральном поле.	Практическое занятие по теме лекций 5, 6. [4] §1.3, 1.8.	Решение задач из [4] §1.3, 1.8	Контроль наличия и выборочная проверка домашнего задания.
6	Кинетическая энергия. Закон сохранения энергии в механике. Кинетическая энергия материальной точки и системы частиц (тела). Закон изменения кинетической энергии. Кинетическая энергия тела при поступательном движении, вращении вокруг неподвижной оси. Момент инерции тела. Теорема Кёнига. Полная энергия механической системы. Закон изменения и закон сохранения полной энергии. Закон сохранения энергии в теории относительности. Момент импульса частицы и системы частиц» Момент силы. Момент импульса частицы и момент силы относительно точки. Момент импульса сие-! темы частиц (тела). Моменты относительно оси. Примеры: вращение тела вокруг неподвижной оси. Теорема моментов. Закон сохранения момента импульса. Теорема моментов для одной материальной точки и для системы частиц. Закон сохранения момента импульса относительно полюса и относительно оси. Пример: движение материальной точки в поле центральной силы. Плоский характер движения, закон постоянства секторной скорости. Плоское движение твердого тела. Уравнение вращения тела вокруг неподвижной оси. Уравнение колебаний физического маятника. Теорема Гюйгенса—Штейнера. Уравнение вращения тела, совершающего плоское движение. Уравнение движения центра масс тела. Импульс, кинетическая энергия и момент импульса тела, совершающего плоское движение.
5.Колебания и волны Лекций 2 ч. Самостоятельная работа 4 ч.	7	Физические эффекты в колебательных системах. Гармонические колебания. Затухающие колебания. Добротность колебательной системы. Нелинейные колебания. Зависимость частоты колебаний от амплитуды. Параметрические колебания. Параметрический резонанс. Вынужденные колебания. Резонанс. Связанные колебания. Нормальные координаты и нормальные колебания. Ансамбль осцилляторов: дефазировка колебаний и синхронизация мод. Волна. Волновое уравнение. Скорость распространения волны.
6. Статистическая механика Лекций 4 ч. Семинаров 2 ч. Самостоятельная работа 6 ч.	8	Случайные величины и вероятность. Статистическая механика — механика систем, состоящих из большого числа частиц. Примеры: идеальный газ, броуновское движение. Идеальный газ. Одноатомный газ. Распределение молекул по скоростям. Распределение Максвелла. Распределение молекул в потенциальном силовом поле. Распределение Больцмана, Пример: распределение воздуха в атмосфере. Барометрическая формула. Уравнение состояния идеального газа.	Практическое занятие по теме лекций 8. [4] §6.1-6.5.	Домашняя контрольная работа 1	Проверка домашней контрольной работы №1
9	Распределение энергии по степеням свободы. Теорема о равнораспределении энергии по степеням свободы. Внутренняя энергия идеального газа. Одноатомный, двухатомный и Многоатомный газы. Теплоемкость идеального газа. Диффузия и теплопроводность. Неравновесные системы. Эволюция состояния неравновесных систем. Закон диффузии. Коэффициент диффузии. Уравнение сохранения числа частиц. Уравнение диффузии. Закон теплопроводности. Коэффициент теплопроводности. Уравнение сохранения энергии, Уравнение теплопроводности.
7. Электрические явления Лекций 2 ч. Семинаров 1 ч. Самостоятельная работа 4 ч.	10	Заряды и токи. Закон сохранения заряда. Электромагнитные явления в природе. Точечные и распределенные заряды. Плотность заряда и плотность тока. Сила тока. Закон сохранения заряда. Токи в проводниках. Законы Ома и Джоуля—Ленца. Проводники и диэлектрики. Причины, вызывающие движение зарядов. Понятие электрического поля. Связь плотности тока и напряженности электрического поля. Удельная проводимость среды. Закон Ома. Джоулево тепло и закон Джоуля—Ленца.
8. Электростатика Лекций 4 ч. Семинаров 2 ч. Самостоятельная работа 6 ч.	11	Взаимодействие зарядов. Закон Кулона. Взаимодействие точечных зарядов. Закон Кулона. Напряженность электрического поля точечного заряда. Принцип суперпозиции полей. Поля, создаваемые системами зарядов и заряженными телами. Потенциал в электростатике. Его связь с напряженностью поля. Потенциал поля в электростатике. Связь потенциала и вектора напряженности поля. Свойство потенциальности электрического поля. Потенциал точечного заряда и тела, заряженного по объему. Диполь. Дипольный момент системы зарядов. Потенциал и электрическое поле диполя. Силы и моменты сил, действующие на диполь во внешнем поле. Дипольный момент нейтральной системы зарядов. Вещество в электрическом поле. Вектор поляризации. Проводники и диэлектрики в стационарном электрическом поле. Поляризованное состояние диэлектрика. Квазиупругая молекула как элементарный диполь. Вектор поляризации. Поляризуемость среды.	Практическое занятие по теме лекций 10, 11. [4] §2.1-2.2.	Решение задач из [4] §2.1-2.2.	Контроль наличия и выборочная проверка домашнего задания.
12	Электростатическая теорема Гаусса, Формулировка теоремы Гаусса в произвольной среде. Вектор электрической индукции. Материальное уравнение. Диэлектрическая постоянная и ее связь с поляризуемостью. Граничные условия для векторов и . Условия для векторов поля на границах раздела двух сред. Преломление линий поля. Поле вблизи поверхности проводника. Заряды и потенциалы в системе заряженных тел. Связь между зарядами и потенциалами в системе заряженных проводящих тел. Емкостные коэффициенты. Емкость уединенного тела. Конденсатор и его емкость. Плотность энергии электрического поля. Энергия заряженного конденсатора. Плотность электрической энергии. Энергия системы заряженных тел.	Практическое занятие по теме лекций 12, 13. [4] §2.3-2.2.4	Решение задач из [4] §2.3-2.4.	Контроль наличия и выборочная проверка домашнего задания.
9. Электрический ток Лекций 2 ч. Семинаров 1 ч. Самостоятельная работа 3 ч.	13	Сторонние силы. Закон Ома для контура и его части. Представление о сторонних силах. Условие протекания стационарных токов. Электродвижущая сила (Э. Д.С.). Закон Ома для участка цепи и для контура.
10. Магнитные явления Лекций 2 ч. Семинаров 2 ч. Самостоятельная работа 4 ч.	14	Действие магнитного поля на провод с током. Закон Ампера. Вектор магнитной индукции. Сила Лоренца. Формула Био-Савара-Лапласа и ее следствия. Магнитное поле контура с током. Поле длинного прямого провода, магнитный момент. Сила Лоренца. Действие магнитного поля на движущийся заряд. Магнитное поле в веществе. Вектор намагничения. Амперовы (молекулярные) токи. Магнитный момент рамки с током. Магнитное поле рамки. Намагниченное состояние среды. Теорема о циркуляции вектора Н. Циркуляция магнитного поля. Теорема о циркуляции. Вектор Н напряженности магнитного поля. Связь векторов Сила Лоренца. Действие магнитного поля на движущийся заряд. и в среде. Магнитная проницаемость. Условия для векторов и на границах раздела. Условия для нормальных компонентов вектора и тангенциальных компонентов вектора .	Практическое занятие по теме лекций 14. [4] §2.5.	Решение задач из [4] §2.5.	Контроль наличия и выборочная проверка домашнего задания.
11. Электромагнит-ная индукция Лекций 2 ч. Семинаров 1 ч. Самостоятельная работа 4 ч.	15	Магнитный поток. Магнитный поток, сцепленный с контуром. Кратность сцепления. Независимость потока от контрольной поверхности. Закон электромагнитной индукции. Э. Д.С. индукции. Закон электромагнитной индукции и его следствия. Коэффициент самоиндукции. Правило Ленца. Энергия катушки с током. Плотность магнитной энергии. Энергия соленоида и произвольной катушки с током. Плотность энергии магнитного поля. Энергия системы токов. Коэффициенты индуктивности. Энергия произвольной системы контуров с токами, Коэффициенты взаимной индукции и их свойства.	Практическое занятие по теме лекций 15. [4] §2.6.	Решение задач из [4] §2.6.	Контроль наличия и выборочная проверка домашнего задания.
12. Уравнения электромагнитного поля Лекций 2 ч. Семинаров 1 ч. Самостоятельная работа 4 ч.	16	Вихревое электрическое поле. Первое уравнение Максвелла. Электрическое поле с учетом явления электромагнитной индукции. Уравнение для полного поля. Ток смещения. Второе уравнение Максвелла. Необходимость введения токов смещения. Взаимосвязь электрического и магнитного полей. Система уравнений Максвелла. Некоторые следствия из уравнений Максвелла. Стационарные, квазистационарные и нестационарные задачи. Квазистационарные токи. Уравнения Кирхгофа. Условия квазистационарности. Теория цепей. Первая и вторая системы уравнений Кирхгофа. Элементы электрических цепей. Правила составления уравнений цепи. Переходные процессы в электрических цепях. Дифференциальные уравнения электрической цепи. Колебательный контур. Свободные и вынужденные колебания в контуре. Начальные условия. Установившиеся колебания в цепи. Метод комплексных амплитуд. Нахождение установившегося режима. Комплексная амплитуда и ее физический смысл. Комплексное сопротивление (импеданс) участка цепи. Резонансные явления.	Практическое занятие по теме лекций 16. [4] §2.6.	Домашняя контрольная работа №2.	Проверка домашней контрольной работы №2
13. Электромагнитные воллны Лекций 2 ч. Семинаров 1 ч. Самостоятельная работа 4 ч.	17	Теорема Умова—Пойнтинга. Поток электромагнитной энергии. Закон сохранения энергии в электромагнитном поле. Плотность потока энергии. Вектор Пойнтинга. Плоские электромагнитные волны. Волновое уравнение. Скорость распространения электромагнитных волн. Плоские волны. Структура плоской волны. Связь векторов и . Давление света. Импульс световой волны. Взаимодействие поля волны со средой. Давление и импульс волны. Противоречия классической теории. Опыт Майкельсона—Морли. Электромагнитное поле в движущейся системе координат. Результаты экспериментальных исследований. Принцип постоянства скорости света.