Фізика

Мета вивчення дисципліни:
- оволодіння здобувачем освіти фундаментальних понять, законів та теорій сучасної та класичної фізики, а також засобів фізичного дослідження;
- повідомлення здобувачам освіти 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;
- формування у здобувачів освіти наукового світогляду;

Практичне значення та використання отриманих знань:
- оволодіння здобувачем освіти 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 освіти 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.
Тематика та види навчальних занять

Лекційні заняття
Лекція 1. Кінематика поступального руху матеріальної точки. Динаміка поступального руху матеріальної точки . Закон збереження імпульсу. Кінетична та потенціальна енергії. Закон збереження механічної енергії.
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. Приклади розв’язування задач з механіки.
Лекція 3. Електростатичне поле у вакуумі. Робота сил електростатичного поля при переміщенні заряду. Циркуляція вектору напруженості електростатичного поля. Теорема Остроградського-Гаусса для поля у вакуумі.
Лекція 4. Електричне поле у діелектриках. Приклади розв’язування задач з електростатики
Лекція 5. Постійний електричний струм. Закони Ома і Джоуля-Ленца в інтегральній формі. Закони Кірхгофа.
Лекція 6. Класична теорія електропровідності металів. Приклади розв’язування задач з розділу «Постійний струм».
Лекція 7. Магнітне поле. Індукція магнітного поля. Закон Біо-Савара-Лапласа.
Лекція 8. Магнітне поле в вакуумі. Сили, що діють в магнітному полі. Теорема про циркуляцію вектору індукції. Закон повного струму та його застосування.
Лекція 9. Теорема Остроградського-Гауса для вектору індукції. Явище електромагнітної індукції. Індуктивність. Явище самоіндукції. Енергія магнітного поля. Приклади розв’язування задач з магнетизму.
Лекція 10. Рівняння Максвела. Приклади розв’язування задач з магнетизму.
Лекція 11. Гармонійні коливання та їх характеристики. Вільні гармонійні коливання.
Диференційне рівняння гармонійних коливань Фізичний і математичний маятники. Вільні гармонійні коливання в електричному коливальному контурі. Складання гармонійних коливань одного напряму і однакової частоти. Биття.
Лекція 12. Затухаючі механічні коливання. Затухаючі електричні коливання. Коливальний контур при наявності омічного опору.
Лекція 13. Вимушені електричні коливання в контурі. Резонанс. Приклади розв’язування задач.
Лекція 14. Хвильовий процес. Поздовжні та поперечні хвилі. Рівняння біжучої плоскої хвилі. Фазова швидкість хвилі. Довжина хвилі. Хвильове число. Хвильове рівняння. Енергія хвилі.
Електромагнітні хвилі та їх властивості.
Лекція 15. Інтерференція світла Дифракція світла. Теплове випромінювання. Фотоефект та його застосування. Сучасні погляди на хвильову і квантову оптику.
Лабораторні заняття
Заняття 1. Лабораторна робота 1-01. «Вимірювання геометричних розмірів тіл і визначення їх об’єму і площі поверхні»
Мета роботи: навчитися обробляти результати прямих та непрямих вимірювань, визначати абсолютну та відносну похибки фізичних величин та використовувати ці знання на фізичному лабораторному практикумі.
Заняття 2. Лабораторна робота 1-05. «Вимірювання моменту інерції махового колеса» Мета роботи: вивчення основних законів поступального і обертального руху на прикладі маховика.
Заняття 3. Лабораторна робота 2-01. «Дослідження електростатичного поля»
Мета роботи: дослідити поле точкового заряду та поле плоского конденсатору, побудувати силові лінії та еквіпотенціальні поверхні.
Заняття 4. Лабораторна робота 2-05. «Вимірювання питомого електричного опору провідників»
Мета роботи: удосконалити знання щодо характеристик постійного струму: силу струму, густини струму, опору, питомого опору. За експериментальними даними визначити матеріал провідника.
Заняття 5. Лабораторна робота 1-10 «Вивчення вільних загасаючих коливань фізичного маятника»
Мета роботи: визначити деякі параметри механічної коливальної системи (період загасаючих коливань, логарифмічний декремент загасання, коефіцієнт загасання, добротність), а також дослідити залежності періоду загасаючих коливань і логарифмічного декремента загасання від початкових умов.
Заняття 6. Лабораторна робота 2-19. «Вимірювання індуктивності провідників».
Мета роботи: визначити експериментально залежність індуктивності контуру від магнітних якостей оточуючого середовища.
Заняття 7. Лабораторна робота 3-24. «Вивчення законів зовнішнього фотоефекту»
Мета роботи: виконати досліди та побудувати вольт-амперні характеристики фотоелементу. Перевірити перший закон Столєтова. Оцінити похибки вимірювань.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
Не передбачено.

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Поточний контроль полягає у виконанні
1) 7 лабораторних робіт. Лабораторні роботи виконуються індивідуально, включаючи розрахункову частину зі статистичною обробкою результатів. Лабораторні роботи оформлюються у вигляді протоколів. Бездоганне виконання і вчасне оформлення протоколів лабораторних робіт 1,2 оцінюються по 5 балів, лабораторні заняття 3,4 5,6, 7 оцінюються по 6 балів. (40 балів за весь цикл).
2)Двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин. Теоретична частина містить 20 тестів, кожний з яких оцінюється у 1 бал. Практичне завдання полягає в розв’язанні двох задач, кожна з яких оцінюється в 5 балів.
Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 30 балів.
Підсумковий контроль – екзамен. Екзамен усний. Екзаменаційний білет з дисципліни складається з двох частин: теоретичної та практичної. Бали розподіляються наступним чином: 60 балів - теоретична частина та 40 балів - практична. Теоретична частина містить 2 питання рівної складності, практична - 1 задачу. За бездоганну відповідь на кожне теоретичне питання й бездоганно розв'язану задачу здобувач освіти отримує - 100 балів.