Аннотации рабочих программ дисциплин (стр. 6 )

Общекультурные компетенции:

Готовностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

способностью работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-12).

Профессиональные компетенции:

Владеть базовыми знаниями математических и естественнонаучных дисциплин и дисциплин общепрофессионального цикла в объеме, Необходимом для использования в профессиональной деятельности основных законов соответствующих наук, разработанных в них подходов, методов и результатов математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

Владеть основами методов исследования, анализа, диагностики и моделирования свойств веществ (материалов), физических и химических процессов в них и в технологиях получения, обработки и модификации материалов, некоторыми навыками их использования в исследованиях и расчетах (ПК-3);

Владеть навыками сбора данных, изучения, анализа и обобщения научно-технической информации по тематике исследования, разработки и использования технической документации, основных нормативных документов по вопросам интеллектуальной собственности, подготовки документов к патентованию, оформлению ноу-хау (ПК-8);

4. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

Знать:

а) основные закономерности функционирования биосферы и человека, глобальные проблемы окружающей среды и экологические принципы рационального использования природных ресурсов, технических средств и технологий;

б) уровни организации и свойства живых систем; роль биологического многообразия как ведущего фактора устойчивости живых систем и биосферы в целом; основные группы живых организмов; понятия биосферы, микроорганизмов; метаболизм микроорганизмов; анаэробное и аэробное окисление у микроорганизмов; процессы биосинтеза и биотрансформации у микроорганизмов;

Уметь: выбирать технические средства и технологии с учетом экологических последствий их применения;

Владеть: методами экологического обеспечения производства и инженерной защиты окружающей среды;

Дисциплина  Б2.Б.3 ФИЗИКА

Кафедра-разработчик рабочей программы  кафедра физики

1.Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины  физика  являются

а) формирование общего физического мировоззрения и развитие их физического мышления с целью заложить фундамент, необходимый для успешного освоения специальных дисциплин и применения этих знаний в избранной профессии,

б) приобретение навыков работы с приборами и оборудованием физической лаборатории, навыков использования различных методик физических измерений и обработки экспериментальных данных,

в) обучение способам применения методов физико-математического анализа к решению конкретных естественнонаучных и технических проблем.

2. Содержание дисциплины  физика

ФИЗИЧЕСКИЕ  ОСНОВЫ  МЕХАНИКИ

Раздел 1. Кинематика и динамика механического движения

Тема 1. Элементы кинематики

Предмет механики: кинематика и динамика. Физические модели: материальная точка (частица), система материальных точек, абсолютно твердое тело, сплошная среда.

Пространство и время. Кинематическое описание движения. Скорость и ускорение при криволинейном движении. Нормальное и тангенциальное ускорение. Угловая скорость и угловое ускорение. Вектор угловой скорости. Связь угловой скорости углового ускорения с линейными скоростями и ускорениями точек вращающегося тела.

Тема 2. Динамика частиц

Современная трактовка законов Ньютона. Первый закон Ньютона и понятие инерциальной системы отсчета. Второй закон Ньютона как уравнение движения. Сила как производная импульса. Третий закон Ньютона. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции.

Тема 3. Закон сохранения импульса

Закон сохранения импульса как фундаментальный закон природы. Реактивное движение. Центр инерции. Аддитивность массы и закон сохранения центра инерции. Теорема о движении центра инерции.

Тема 4. Закон сохранения энергии

Работа и кинетическая энергия. Мощность. Связь между кинетическими энергиями в различных системах отсчета. Энергия движения тела как целого. Внутренняя энергия. Консервативные и неконсервативные силы. Потенциальная энергия. Закон сохранения энергии в механике. Законы сохранения.

Тема 5. Твердое тело в механике

Момент силы, момент импульса. Момент инерции тела относительно оси. Уравнения движения и равновесия твердого тела. Закон сохранения момента импульса. 

Раздел 2. Механические колебания и волны

Тема 6. Колебательные движения

Гармонические колебания и их характеристика. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний и его решение. Апериодический процесс. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний и его решение. Амплитуда и фаза вынужденных колебаний. Случай резонанса.

Тема 7. Волны

Волновые процессы. Механизм образования механических волн в упругой среде. Продольные и поперечные волны. Синусоидальные волны. Уравнение. Эффект Доплера. Фазовая скорость и дисперсия волн. Энергия

Волны. Принцип суперпозиции волн и скорости при механическом резонансе. Волновой пакет. Групповая скорость. Когерентность. Интерференция волн.

Раздел 3. Принцип относительности в механике

Тема 8. Принцип относительности 

Инерциальные системы и принцип относительности. Преобразования Галилея. Инварианты преобразования. Абсолютные и относительные скорости и ускорения.

Тема 9. Элементы релятивистской динамики

Постулаты специальной теории относительности. Преобразования  Лоренца. Следствия из преобразования Лоренца: сокращение движущихся масштабов длины, замедление движущихся часов, закон сложения скоростей. Релятивистский импульс. Уравнение движения релятивистской частицы. Работа и энергия. Инвариантность уравнения движения относительно преобразования Лоренца. Инварианты преобразования. Преобразование импульса и энергии. Закон сохранения энергии.

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Раздел 1. Молекулярная физика и термодинамика

Тема 1. Макроскопические состояния

Динамические и статистические закономерности в физике. Статистический и термодинамический методы. Макроскопические состояния. Тепловое движение. Макроскопические параметры. Уравнения состояния. Внутренняя энергия. Интенсивные и экстенсивные параметры. Уравнение состояния идеального газа. Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Молекулярно-кинетический смысл температуры.

Тема 2. Статистические распределения

Вероятность и флуктуации. Распределение Максвелла. Распределение частиц по абсолютным значениям скорости. Средняя кинетическая энергия частицы. Скорости теплового движения частиц. Распределение Больцмана.

Тема 3. Основы термодинамики

Обратимые и необратимые тепловые процессы. Первое начало термодинамики. Теплоемкость многоатомных газов. Недостаточность классической теории теплоемкостей. Энтропия. Определение энтропии неравновесной системы через статистический вес состояния. Принцип возрастания энтропии. Второе начало термодинамики. Термодинамические потенциалы и условия равновесия. Термодинамические преобразования. Цикл Карно. Максимальный КПД тепловой машины.

Раздел 2. Явления переноса

Тема 4. Явления переноса

Понятие о физической кинетике. Время релаксации. О явлениях переноса. Диффузия. Коэффициент диффузии. Диффузия в газах, в твердых телах. Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности. Температурная проводимость. Вязкость. Коэффициент вязкости жидкостей и газов.

Раздел 3. Равновесие фаз и фазовые переходы

Тема 5. Фазовое равновесие и фазовые превращения

Фазы и фазовое превращение. Условия равновесия фаз. Фазовые диаграммы. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса. Критическая точка. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Фазовые переходы второго рода.

Тема 6. Особенности твердого состояния вещества

Структура твердых тел. Тепловое движение в кристаллах. Теплоемкость кристаллов. Понятие о фононах. Теплоемкость кристаллов при низких температурах и при высоких температурах. Решеточная теплопроводность.

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО  И  МАГНЕТИЗМ

Раздел 1. Электростатика

Тема 1. Предмет классической электростатики

Идея близкодействия. Электрический заряд и напряженность электрического поля. Дискретность заряда. Закон Кулона. Принцип суперпозиции. Электрический диполь. Поток вектора. Электрическая теорема Гаусса. Густота силовых линий. Работа электростатического поля. Циркуляция электростатического поля. Потенциал. Связь потенциала с напряженностью электростатического поля.

Тема 2. Проводники в электростатическом поле

Идеальный проводник. Поверхностная плотность заряда. Граничные условия на границе «проводник-вакуум». Электростатическое поле в полости. Электростатическая защита. Коэффициент электростатической емкости. И электрической индукции. Емкость конденсаторов различной геометрической конфигурации.

Тема 3. Поляризация диэлектриков

Плоский конденсатор с диэлектриком. Энергия диполя во внешнем электростатическом поле. Поляризованные заряды. Поляризованность. Неоднородная поляризованность. Электрическое смещение. Основные уравнения электростатики диэлектриков. Граничные условия на границе раздела «диэлектрик-диэлектрик» и «проводник-диэлектрик».

Тема 4. Энергия взаимодействия электрических зарядов

Энергия системы заряженных проводников. Энергия конденсатора. Плотность энергии электростатического поля в диэлектрике.

Раздел 2. Электродинамика

Тема 5. Постоянный электрический ток

Разрядка конденсатора, проводники и изоляторы. Условия существования тока. Законы Ома и Джоуля-Ленца в дифференциальной форме. Строение силы. ЭДС гальванического элемента. Закон Ома для участка цепи с гальваническим элементом. Правила Кирхгофа. Электрический ток в сплошной среде.

Тема 6. Элементы зонной теории проводимости

Электропроводность металлов. Носители тока в металлах. Недостаточность классической электронной теории. Электронный ферми – газ в металле. Носители тока как квазичастицы. Элементы зонной теории кристаллов. Электронная теплоемкость. Зонная структура энергетического спектра электронов. Уровень Ферми, поверхность Ферми. Число электронных состояний в зоне. Заполнение зон. Металлы, диэлектрики, полупроводники. Понятие дырочной проводимости. Собственные полупроводники. Явление сверхпроводимости.

Раздел 3. Магнитное поле