Программа учебной дисциплины «Физика сплошных сред» (стр. 2 )

– фундаментальные законы и принципы макроскопического описания конденсированных систем и границы их применимости в важнейших практических приложениях, необходимых для освоения физических основ технологий геологоразведки;

– причинно-следственные связи между физическими явлениями;

– теоретические и экспериментальные методы исследований в физике сплошных сред;

– методы расчета и численной оценки точности результатов измерений физических величин, фундаментальных и не фундаментальных констант в объеме, необходимом для владения математическим аппаратом при решении геологоразведочных задач;

– правила безопасной работы в учебно-научных лабораториях.

Уметь:

– объяснять основные наблюдаемые природные и техногенные явления и эффекты, используя основные физические законы, физические величины и единицы измерения физики сплошных сред;

– ориентироваться в справочной физико-математической и технической литературе;

– приобретать новые физические знания, используя современные образовательные и информационные технологии;

– адекватно применять математические методы, физические законы и самостоятельно решать типовые задачи из различных разделов физики сплошных сред; использовать физико-математический аппарат физики сплошных сред при анализе и решении проблем профессиональной деятельности;

– пользоваться современной научной аппаратурой для проведения инженерных измерений и научных исследований;

– в устной и письменной форме логически верно и аргументировано защищать результаты своих исследований.

Владеть:

– методами построения физико-математических моделей типовых профессиональных задач физики сплошных сред (математических, физических, химических моделей горных пород);

– методами выбора цели, постановки задач и выбора оптимальных путей их решения;

– методами поиска учебной и справочной физико-математической и научно-технической информации, как в печатных изданиях, так и в глобальных и локальных компьютерных сетях;

– методами проведения физических измерений;

– оружием логики, способностью к анализу и синтезу содержательной интерпретации полученных результатов исследований;

– методами компьютерной, аналитической и графической обработки результатов измерений;

– методами корректной оценки погрешностей при проведении физического эксперимента.

4 Объем дисциплины и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет _____7______ зачетных единиц.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
4	5	6	7
Аудиторные занятия (всего)	136	-	-	136	-
В том числе:
Лекции	85	-	-	85*	-
Практические занятия (ПЗ)	17	-	-	17	-
Семинары (С)	-	-	-	-	-
Лабораторные работы (ЛР)	34	-	-	34	-
Самостоятельная работа (всего)	116	-	-	116	-
В том числе:
Курсовой проект (работа)	34	-	-	24	-
Расчетно-графические работы (РГР)	10	-	-	10	-
Реферат	-	-	-	-	-
Другие виды самостоятельной работы:
Оформление отчётов по лабораторным работам	8	-	-	8	-
Домашнее задание	8	-	-	8	-
Подготовка к экзамену (всего) в том числе:	66	-	-	66	-
самостоятельное изучение теории и методов физико-математического анализа и моделирования, методов теоретического и экспериментального исследования	-	-	20	-
изучение теории и методов при выполнении домашнего задания	-	-	4	-
изучение теории и методов при подготовке к защите РГР	-	-	4	-
изучение теории и методов при подготовке к практическим занятиям	-	-	4	-
изучение теории и методов при подготовке к защитам лабораторных работ	-	-	4	-
изучение теории и методов при подготовке к курсовому проектированию	-	-	15	-
работа со справочной научно-технической литературой	-	-	15	-
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)	-	-	Экз. Курс. раб.	-
Общая трудоемкость  час   зач. ед.	252	-	-	252	-
7	-	-	7	-

*) лекционный курс на 85 часов можно разбить на два модуля: традиционные лекции по физике сплошных сред (в объеме 51 часов) и установочные лекции по курсовому проектированию (в объеме 34 часов)

5 Содержание дисциплины

5.1 Содержание разделов дисциплины

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Содержание раздела
1.	Механика твердого тела.	Описание движения и деформации сплошных сред: теория упругости, теория пластичности, теория трещин (тензор деформации, тензор напряжений, закон Гука, простые деформации). Фундаментальные законы механики сплошных сред и термодинамики деформирования. Классические модели сплошных сред. Звук в твердом теле, продольные колебания стержней, изгиб стержней, поперечные колебания стержней.
2.	Электродинамика сплошных сред.	Векторы, тензоры, преобразование Фурье, тензор диэлектрической проницаемости, электромагнитные волны в средах, диссипация энергии волны, естественная оптическая активность, одноосные кристаллы, эффекты Фарадея и Керра, распространение электромагнитных волн в диспергирующих средах, излучение Вавилова-Черенкова, переходное излучение, нелинейное взаимодействие волн.
3.	Гидродинамика, аэрогазодинамика.	Динамика идеальной жидкости, движение вязкой жидкости, конвекция и турбулентность, звуковые волны, ударные волны, нелинейные волны в средах с дисперсией, солитоны, теория упругости и механика жидких кристаллов.
4.	Физика плазмы.	Плазма во внешних полях, волны в плазме; электрические, магнитные и оптические свойства плазмы. Диффузия, проводимость и другие кинетические явления в плазме. Динамика плазмы с вмороженным в неё магнитным полем (магнитогидродинамика). Плазма в космосе (ионосфера, структура звёзд, плазма в межзвёздном и межгалактическом пространстве). Удержание плазмы в магнитных ловушках; управляемый термоядерный синтез.

5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

№ п/п	Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин	№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1	2	3	4
Общие дисциплины для специализаций 1 и 2
1.	Экология	+	+	+	+
2.	Физика горных пород	+	+	+	+
3.	Физика Земли	+	+	+	+
4.	Безопасность жизнедеятельности	+	+	+	+
5.	Электротехника и электроника	+	+	+	+
6.	Механика	+	+	+
7.	Бурение скважин	+	+	+	+
8.	Метрология, стандартизация и сертификация	+	+	+	+
9.	Основы геодезии и топографии	+	+	+
10.	Геология	+	+	+	+
11.	Основы поисков и разведки МПИ	+	+	+	+
12.	Гидрогеология и инженерная геология	+	+	+
13.	Месторождения полезных ископаемых	+	+	+	+
14.	Разведочная геофизика	+	+	+	+
15.	Геофизические исследования скважин	+	+	+	+
16.	Буровзрывные работы	+	+	+	+
17.	Прикладная теплофизика	+	+	+	+
18.	Прикладная гидродинамика	+	+	+
19.	Прикладная геохимия	+	+	+	+
20.	Гидроаэромеханика при бурении	+	+	+	+
21.	Геотермические методы	+	+	+	+
22.	Теоретическая механика	+	+	+
Специализация 1  «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых»
24.	Электроразведка	+	+	+	+
25.	Гравиразведка	+	+	+	+
26.	Магниторазведка	+	+	+	+
27.	Интерпретация гравитационных и магнитных аномалий	+	+	+	+
28.	Радиометрия и ядерная геофизика	+	+	+	+
Продолжение таблицы
П№ п/п	Наименование обеспе-чиваемых (последую-щих) дисциплин	№ № разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1	2	3	4
Специализация 2  «Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых»
29.	Разрушение горных пород при проведении геологоразведочных работ	+	+	+	+
30.	Буровые машины и механизмы	+	+	+	+
31.	Эксплуатация и ремонт Геологического оборудования	+	+	+	+
32.	Электрооборудование и электроснабжение	+	+	+	+
33.	Оптимизация в геологоразведочном производстве	+	+	+	+
34.	Очистные агенты	+	+	+	+
35.	Тампонажные смеси	+	+	+	+

5.3 Разделы дисциплин и виды занятий

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Лекц.	Практ. зан.	Лаб. зан.	Семин.	СРС	Все-го час.
1.	Механика твердого тела	35	5	9	0	29	78
2.	Электродинамика сплошных сред	20	5	9	0	29	63
3.	Гидродинамика и аэрогазодинамика	20	4	9	0	29	62
4.	Физика плазмы	10	3	7	0	29	49
ИТОГО:	85	17	34	0	116	252

6 Лабораторный практикум

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторных работ	Трудо-емкость (час.)
1. Механика твердого тела	Определение модуля сдвига различных тел с помощью пружинного маятника	2
1. Механика твердого тела	Изучение механических свойств твердых тел	2
2. Электродина-мика сплошных сред	Определение коэффициента поверхностного натяжения жидкостей волновым методом и оценка размера их молекул	2
2. Электродина-мика сплошных сред	Технология создания оптической анизотропии в аморфных телах на основе эффекта Фарадея.	2
3. Гидродинамика и аэрогазодина-мика	Исследование лобового сопротивления тел различной формы	2
3. Гидродинамика и аэрогазодина-мика	Исследование ламинарного и турбулентного режимов течения жидкости в трубе	2
3. Гидродинамика и аэрогазодина-мика	Исследование эффекта Джоуля-Томпсона при адиабатическом истечении газа	2
3. Гидродинамика и аэрогазодина-мика	Исследование диффузии газов	2

7 Практические занятия (семинары)

№ п/п	№ раздела дисциплины	Тематика практических занятий (семинаров)	Трудо-емкость (час.)
1	Элементы тензорного исчисления. Движение и деформация сплошных сред.	2
1	Класические модели сплошных сред.	2
1	Законы термодинамики деформирования.	2
2	Тензор диэлектрической проницаемости и электромагнитные волны в сплошных средах.	2
2	Диссипация энергии волны в сплошных средах. Излучения и нелинейное взаимодействие волн.	2
3	Динамика идеальной жидкости. Вязкость, конвекция, турбулентность.	2
3	Звуковые, ударные и нелинейные волны. Механика жидких кристаллов.	2
4	Плазма во внешних полях и кинетические явления в плазме.	2
4	Магнитогидродинамика. Плазма в космосе. Термоядерный синтез.	2

8 Примерная тематика курсовых проектов (работ)

Курсовое проектирование составляет неотъемлемую часть процесса изучения физики сплошных сред и преследует своей целью привить студентам навыки самостоятельного творческого подхода к решению инженерно-технических задач геологоразведки; вырабатывает способность у будущего специалиста пользоваться справочными научно-техническими источниками информации, обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели и выбирать пути ее достижения; логически верно, аргументировано составлять техническую документацию в виде отчета (пояснительной записки) к курсовому проекту и грамотно строить устную речь при его публичной защите.