Загальна фізика

Мета дисципліни:
придбання знань здобувачами з основних фізичних явищ та ідей;
опанування ним фундаментальних понять, законів та теорій сучасної та
класичної фізики, а також засобів фізичного дослідження;
повідомлення здобувачам певної суми знань, що є фундаментальними і сприяють
засвоєнню курсів загально-технічних та спеціальних дисциплін, дозволяють
орієнтуватися в потоці наукової і науково-технічної інформації, характерному для
сучасної епохи;

Завдання дисципліни:
формування у здобувачів наукового світогляду;
ознайомлення здобувачів з основними типами сучасної апаратури, вироблення у
них початкових навичок проведення експериментальних наукових досліджень при
вивченні різноманітних фізичних явищ та оцінки похибок вимірювань.
Для досягнення мети вивчення дисципліни здобувачі повинні навчитися самостійно
ставити теоретичні й практичні задачі науково-технічних досліджень, розв’язувати задачі
узагальнення результатів вимірювань, метрологічного забезпечення засобів
вимірювальної техніки, забезпечення єдності та точності результатів досліджень.
 
 Основні результати навчання
 
РН1. Знання і розуміння засад технологічних, фундаментальних та інженерних наук, що лежать в основі галузевого машинобудування відповідної галузі.
РН2. Знання та розуміння механіки і машинобудування та перспектив їхнього розвитку.
РН4. Здійснювати інженерні розрахунки для вирішення складних задач і практичних проблем у галузевому машинобудуванні.
РН5. Аналізувати інженерні об’єкти, процеси та методи.
РН9. Обирати і застосовувати потрібне обладнання, інструменти та методи.

 
Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; ПЗ – практичні заняття; ЛР — лабораторні заняття; СРЗ – самостійна робота здобувача вищої освіти; КЗ – контрольні завдання; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.
 
 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень
 
Л1. Кінематика поступального руху матеріальної точки.
Л2. Кінематика обертального руху матеріальної точки.
ПЗ1. Рух тіла, що кинуте вертикально догори; вертикально донизу.   
Рух тіла, що кинуте горизонтально;  під кутом до горизонту. 
ЛР1. Вимірювання геометричних розмірів тіл і визначення їх об’єму і площини поверхні. 
СРЗ. К.
 
2 тиждень
 
Л3. Динаміка поступального руху матеріальної точки.
ПЗ2. Криволінійний рух. Тангенціальне та нормальне прискорення. Закони Ньютона.  Імпульс сили. Закон збереження імпульсу.
СРЗ. К.
 
3 тиждень
 
Л4.  Енергія. Робота.
Л5.  Удар двох тіл.
ПЗ3.  Робота і потужність. Кінетична та потенційна енергія.
Закон збереження механічної енергії. 
КЗ1. Динаміка поступального руху і закони збереження.
ЛР2. Визначення  моменту  інерції тіл методом крутильних коливань.
СРЗ. К.
 
4 тиждень
 
Л6. Динаміка обертального руху абсолютно твердого тіла.
ПЗ4. Момент імпульсу системи. Момент інерції. Теорема Штейнера. Рівняння динаміки обертального руху твердого тіла. Закон збереження моменту імпульсу. 
СРЗ. К.
 
5 тиждень
 
Л7.  Модель й основні закони ідеального газу.
Л8. 1-й закон термодинаміки. Ізопроцеси. Адіабатичний процес.
ПЗ5. Ідеальний газ. Рівняння Менделєєва – Клапейрона.
Ступені свободи молекули. Середня кінетична енергія поступового та обертального руху молекули. Внутрішня енергія ідеального газу.  
КЗ2. Рівняння динаміки обертального руху твердого тіла. Закон збереження моменту імпульсу.
ЛР3. Визначення динамічної в'язкості рідин по методу Стокса.
СРЗ. К.
 
6 тиждень
 
Л9. Цикл Карно. Другий закон термодинаміки. Ентропія.
ПЗ6. Перше начало термодинаміки. Ізопроцеси.
Адіабатичні процеси. Рівняння Пуассона.
СРЗ. К.
 
7 тиждень
 
Л10. Реальні гази.
Л11. Електростатичне поле у вакуумі. Напруженість електростатичного поля. Робота сил електростатичного поля при переміщенні заряду.
ПЗ7. Теплота, робота та зміна внутрішньої енергії при ізопроцесах. Друге начало термодинаміки. Цикл Карно. Ентропія. 
КЗ3. Перший і другий закони термодинаміки. Адіабатний процес.
ЛР1-3. Захист лабораторних робіт.
СРЗ. К.
 
8 тиждень
 
Л12. Потенціал електростатичного поля. Теорема Остроградського – Гауса для поля у вакуумі.
ПЗ8. Закон Кулона.  Напруженість електростатичного поля. Принцип суперпозиції електричних полів.
МКР1. 
СРЗ. К.
 
9 тиждень
 
Л13.  Електричне поле у діелектриках.
Л14. Провідники в зовнішньому електричному полі. Енергія електричного поля.
ПЗ9. Потенціал електричного поля точкового заряду. Зв’язок потенціалу і напруженості поля.
ЛР4.  Вимірювання опорів за допомогою містка Уітстона.
СРЗ. К.
 
10 тиждень
 
Л15. Постійний електричний струм.
ПЗ10. Теорема Остроградського – Гауса та її застосування для розрахунку поля.
КЗ4. Напруженість і потенціал електростатичного поля. Принцип суперпозиції електричних полів. Зв’язок потенціалу і напруженості поля.
СРЗ. К.
 
11 тиждень
 
Л16. Класична теорія електропровідності металів і закони постійного струму.
Л17. Магнітне поле. Індукція магнітного поля.
ПЗ11. Електроємність. Конденсатори. Електричне поле в діелектрику. 
ЛР5. Вивчення характеристик магнітного поля соленоїда за допомогою датчика Холла. 
СРЗ. К.
 
12 тиждень
 
Л18. Закон повного струму. Сила Лоренца.
ПЗ12. Розрахунок ланцюгів постійного електричного струму. Енергія й потужність електричного струму.
КЗ5. Теорема Остроградського-Гауса та її застосування для розрахунку електричного поля. 
СРЗ. К.
 
13 тиждень
 
Л19. Теорема Остроградського-Гауса для вектору індукції. Ефект Холла.
Л20. Електромагнітна індукція. Самоіндукція. Енергія магнітного поля.
ПЗ13. Закон Ампера. Закон Біо-Савара-Лапласа і приклади його застосування.
ЛР6. Вимірювання точки Кюрі. 
СРЗ. К.
 
14 тиждень
 
Л21. Магнітне поле у речовині.
ПЗ14. Сила Лоренца. Магнітний потік. Робота переміщення провідника і  контуру зі струмом у магнітному полі.
КЗ6. Сила  Ампера і сила Лоренца. Рух у магнітному полі заряджених частинок. Явище самоіндукції.
СРЗ. К.
 
15 тиждень
 
Л22.Електромагнітне поле. Рівняння Максвелла в інтегральній формі і в диференціальній формі.
ПЗ15. Явище електромагнітної індукції. Явище самоіндукції. Струми замикання та розмикання електричного ланцюга із соленоїдом.
ЛР4-6. Захист лабораторних робіт.
МКР2.
СРЗ. К.
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота складає 90 годин. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 20 години;
2) підготовка до практичних занять та  виконання контрольних завдань – разом 30 годин;
3) підготовка до лабораторних занять 10 годин;
3) підготовка до екзамену – 30 годин.
 
Процедура оцінювання
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних, практичних та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи,  6 лабораторних робіт та  6 контрольних завдань.
 
Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (таблиця на 10 тестових запитань) та практичної частини (2 задачі). Відповідь на теоретичні питання оцінюється максимум 10 балами. Правильне розв’язання задач оцінюється в 8 і 7 балів.
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:
 
Семестровий модуль № 1
ПЗ1-7 Оцінка за роботу 7*1 = 7 балів
КЗ1. Оцінка за виконання – 3 бали. Термін надання – 3 тиждень.
КЗ2. Оцінка за виконання – 3 бали. Термін надання – 5 тиждень.
КЗ3. Оцінка за виконання – 3 бали. Термін надання – 7 тиждень.
ЛР 1,2,3 Оцінка за виконання 2*3=6 балів. Захист лабораторних робіт - 3 бали.
МК1. Модульна контрольна робота – 25 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2
ПЗ8-15 Оцінка за роботу 8*1 = 8 балів
КЗ4. Оцінка за виконання – 2 бали. Термін надання – 10 тиждень.
КЗ5. Оцінка за виконання – 3 бали. Термін надання – 12 тиждень.
КЗ6. Оцінка за виконання – 3 бали. Термін надання – 14 тиждень.
ЛР4,5,6 Оцінка за виконання 2*3=6 балів. Захист лабораторних робіт - 3 бали.
МК2. Модульна контрольна робота – 25 балів (15 тиждень).
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
 
Підсумковим контролем з дисципліни є усний екзамен, білет до якого складається з теоретичної частини (3 запитання) та практичної частини (3 задачі). Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання екзаменаційного білету становить 100 балів.
Можливе проведення із застосуванням технологій дистанційного навчання на платформі MOODLE із дотриманням вимог методичних рекомендацій МОН України.
 
 
Умови допуску до підсумкового контролю
 
До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни на не менш, ніж на 60 %.

Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни.

 
Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.
 
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
 
Відсутність здобувача на екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
 
Складання/перескладання екзаменів – за встановленим деканатом розкладом.
 
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.

Під час розв’язання задач на МКР та екзамені дозволяється користуватися фізичними довідниками.