Основи сучасної фізики для інформаційних технологій

Анотація навчальної дисципліни

Мета вивчення дисципліни:.
Метою вивчення дисципліни є формування культури фізичного мислення і світогляду здобувачів освіти, комплексу знань щодо основних фізико-математичних методів, необхідних для аналізу та моделювання пристроїв, процесів і явищ, пошуку оптимальних рішень і найкращих способів реалізації цих рішень, знання та розуміння законів і методів діяльності у загальнонауковій сфері. вирішення конкретних інженерних завдань в IT галузі.
Практичне значення та використання отриманих знань безпосередньо пов’язані із засвоєнням основних термінів, явищ, законів класичної та сучасної фізики, методів фізичних досліджень; створенням основ теоретичної підготовки, достатньої для самостійного опанування та застосування нових фізичних принципів у відповідній професійній галузі; формуванням наукового мислення та матеріалістичного світогляду, зокрема, правильного розуміння меж застосовності різних фізичних теорій, понять, законів, моделей, вміння оцінювати достовірність результатів, отриманих за допомогою експериментальних та математичних методів дослідження; виробленням вміння та навичок розв’язування типових задач з різних розділів фізики, що допоможе надалі розв’язувати інженерні завдання; ознайомленням з сучасною науковою апаратурою, виробленням навичок експериментального дослідження фізичних явищ, вміння оцінювати похибки вимірювань.

Основні результати навчання
ПРН01. Аналізувати, цілеспрямовано шукати і вибирати необхідні для вирішення професійних завдань інформаційно-довідкові ресурси і знання з урахуванням сучасних досягнень науки і техніки.
ПРН07. Знати і застосовувати на практиці фундаментальні концепції, парадигми і основні принципи функціонування мовних, інструментальних і обчислювальних засобів інженерії програмного забезпечення

Тематика та види навчальних занять

1 тиждень.
Лекція 1. Кінематика поступального руху матеріальної точки. Динаміка поступального руху матеріальної точки. Закон збереження імпульсу. Кінетична та потенціальна енергії. Закон збереження механічної енергії.

2 тиждень.
Лекція 2 «Кінематика  обертального руху тіла. Поняття про кутову швидкість та кутове прискорення.Динаміка обертального руху. Поняття про момент сили , момент імпульсу та момент інерції. Основний  закон обертального руху.».
Лабораторне заняття 1 «Вимірювання геометричних розмірів тіл і визначення їх об’єму і площі поверхні» (Лабораторна робота  1-01)

3 тиждень.
Лекція 3 «Розглядання задач з механіки поступового і обертального руху.  Основні положення квантової механікі».

4 тиждень.
Лекція 4 «Електростатичне поле у вакуумі».
Лабораторне заняття 2 Лабораторна робота 1-05 «Вимірювання моменту інерції маховика». (Лабораторна робота 1-05).

5 тиждень.
Лекція 5 «Електричне поле у діелектриках. Приклади розв’язування задач з теми «Електростатика».».

6 тиждень.
Лекція 6 «Постійний електричний струм».
Лабораторне заняття 3 « Дослідження електростатичного поля » (Лабораторна робота 2-01).

7 тиждень.
Лекція 7 «Класична теорія електропровідності металів. Приклади розв’язування задач з теми «Постійний струм»».
Контрольна робота 1.

8 тиждень.
Лекція 8 «Магнітне поле. Індукція магнітного поля.»
Лабораторне заняття 4 «Вимірювання питомого  електричного опору провідників » (Лабораторна робота 2-05).

9 тиждень.
Лекція 9 «Магнітне поле в вакуумі. Сили, що діють в магнітному полі. Теорема про циркуляцію вектора індукції. Закон повного струму.».

10 тиждень.
Лекція 10 «Теорема Остроградського-Гаусса для вектора індукції. Явище електромагнітної індукції. Самоіндукція. Енергія магнітного поля.».
Лабораторне заняття 5 «Визначення горизонтальної складової магнітного  поля Змлі» (Лабораторна робота 2-37).

11 тиждень.
Лекція 11 «Магнітне поле у речовині. . Приклади розв’язування задач з теми « Магнетизм».».

12 тиждень.
Лекція 12 «Власні незгасаючі коливання. Згасаючі коливання».
Лабораторні заняття 6«Визначення характеристик затухаючих коливань в домашніх умовах на прикладі математичного маятника» (Лабораторна робота 1-08)

13 тиждень.
Лекція 13 «Вимушені коливання. Явище резонансу. Хвильові процеси.  Приклади розв’язування задач з теми « Коливання та хвилі».».

14 тиждень.
Лекція 14 «Сучасні погляди на хвильову і квантову оптику».
Лабораторне заняття 7 «Вивчення явища дифракції на прикладі дифракційної картини від волоса»
Контрольна робота 2.

15 тиждень.
Лекція 15 «Сучасні погляди на ядерну фізику».
Залік 

Оцінювання результатів навчання

Оцінювання результатів навчання з дисципліни здійснюється за накопичувальною системою, яка дає можливість здобувачеві протягом семестру отримати максимально 100 балів.

Контрольні роботи 1, 2 виконуються у тестовій формі на платформі Moodle порталу el.opu.ua. За бездоганне виконання кожної контрольної роботи 30 балів (в кожному завданні модульної контрольної роботи наведено максимальну кількість балів за виконання кожного завдання).

Виконані і захищені лабораторні роботи оцінюються у максимально можливі 40 балів наступним чином: 
Лабораторне заняття 1 – 6 балів; 
Лабораторне заняття 2, 3 – 7 балів;
Лабораторне заняття 4.1, 4.2, 5.1, 5.2  – 5 балів.

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Для забезпечення оперативного контролю за успішністю та якістю рівня навчальних досягнень здобувачів вищої освіти дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі освіти протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи. Модульні контрольні роботи №1 та №2 виконуються у письмовій формі або в виді тестів. Модульна робота складається з теоретичної частини (20 тестових запитань) та практичної частини (2 завдання). Відповідь на кожне тестове запитання оцінюється максимум в 1 бал. Правильне виконання кожного практичного завдання оцінюється в 5 балів.  За виконання лабораторних робіт здобувач освіти отримує 20 балів.  Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів.

Семестровий модуль № 1

Лабораторне заняття 1 Оцінка за виконання- 5б (1 тиждень) 
Лабораторне заняття 2 Оцінка за виконання- 5б (3 тиждень)    
Лабораторне заняття 3 Оцінка за виконання- 5б (5 тиждень)    
Лабораторне заняття4 Оцінка за виконання-5б (7 тиждень)    

Модульна контрольна робота №1 – 30б (7 тиждень)
Перескладання можливе протягом 9-10 тижнів за розкладом консультацій

Семестровий модуль № 2
Лабораторне заняття 5 Оцінка за виконання- 5б (9 тиждень)    
Лабораторне заняття 6 Оцінка за виконання- 5б (11 тиждень)    
Лабораторне заняття 7 Оцінка за виконання-5б (13 тиждень)
Модульна контрольна робота №2 – 30б (14 тиждень)    
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.

Посилання на рекомендовані джерела

1. Конспект лекцій з розділу Коливання та хвилі для студентів усіх спеціальностей, Укл: Н.М.Корнєва.-Одеса : ОНПУ, 2016, 45с.
2. Електрика і магнетизм. Посібник з лекційного курсу фізики для студентів усіх спеціальностей.Укл:ДюбченкоМ.Є.,Корнєва Н.М.- Одеса, ОНПУ,2019, 100с.
3. Механіка. Посібник з лекційного курсу фізики для студентів усіх спеціальностей.Укл: Корнєва Н.М.- Одеса, ОНПУ,2018, 84с.
4. Electricityand Magnetism. Посібник з лекційного курсу фізики для студентів усіх спеціальностей.Укл:ДюбченкоМ.Є.,Корнєва Н.М.- Одеса, ОНПУ,2019, 104с.
5. Елетростатика.Постійний струм. Електромагнетизм. Посібник з лекційного курсу фізики для студентів усіх спеціальностей. Укл: Корнєва Н.М.- Одеса, ОНПУ,2016, 108с.
6. Посібник для здобувачів освіти за всіма спеціальностями до виконання розрахунково- графічних , контрольних робіт та домашніх завдань з фізики . Розділи « Електростатика», « Постійний струм» , « Магнетизм».-Одеса, Національний університет « Одеська політехніка»- 2022, 88 стр.