Фізика, частина 1
Спеціальність: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Код дисципліни: 6.151.00.O.007
Кількість кредитів: 7.00
Кафедра: Загальної фізики
Лектор: Романюк Микола Миколайович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей (знань, умінь, навичок):
загальні компетентності:
1. ЗК01. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
2. ЗК02. Здатність спілкуватися державною мовою як усно, так і письмово.
3. ЗК04. Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій.
4. ЗК05. Здатність до пошуку, опрацювання та аналізу інформації з різних джерел.
5. ЗК06. Навички здійснення безпечної діяльності.
6. ЗК07. Прагнення до збереження навколишнього середовища.
7. ЗК08. Здатність працювати в команді.
8. ЗК09. Здатність адаптуватись до нових ситуацій та приймати рішення.
9. ЗК10. Здатність усвідомлювати необхідність навчання впродовж усього життя з метою поглиблення набутих та здобуття нових фахових знань.
фахові компетентності:
1. ФК1. Здатність застосовувати знання математики, в обсязі, необхідному для використання математичних методів для аналізу і синтезу систем автоматизації.
2. ФК2. Здатність застосовувати знання фізики в обсязі, необхідному для розуміння процесів в системах автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологіях.
Результати навчання: 1. знати основні фізичні поняття, величини, явища та закони фізики, які необхідні для наступного вивчення спеціальних дисциплін;
2. знати одиниці вимірювання основних фізичних величин, та вміти використовувати метод аналізу розмірності при перевірці отриманих аналітичних формул;
3. розуміти фізичну природу процесів, які використовуються у професійній діяльності фахівця, та вміти виокремити найважливіші із них;
4. мати сформований науковий світогляд та науковий стиль мислення;
5. вміти самостійно планувати та проводити простий фізичний експеримент, опрацьовувати та аналізувати його результати;
6. вміти користуватися загальновживаними вимірювальними приладами для вимірювання лінійних розмірів, механічних, термодинамічних, електричних та оптичних величин;
7. мати сформовані навики аналізу поведінки фізичних систем та розв’язування задач з різних областей фізики, пов’язаних із розв’язуванням у майбутньому інженерних задач відповідно до профілю підготовки, та проводити у наступному комп'ютерне моделювання поведінки досліджуваних систем;
8. мати сформовану широку теоретичну підготовку з метою допомогти студентам застосовувати у своїй професійній діяльності нові, сучасні фізичні ідеї та принципи;
9. мати сформовану екологічну та етичну культуру, та навики прогнозування наслідків конкретних технічних рішень для навколишнього середовища;
10. мати сформовані навики безумовного дотримання правил техніки безпеки при роботі з обладнанням на виробництві та у побуті.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни
Фізика (шкільний курс)
Хімія (шкільний курс)
Алгебра (шкільний курс)
Геометрія (шкільний курс)
Супутні навчальні дисципліни
Вища математика
Математичний аналіз
Програмування
ТАК
ТОЕ
Короткий зміст навчальної програми: Курс загальної фізики призначений для ознайомлення студентів із основним курсом фізики (механіка поступального та обертального руху, коливання і хвилі, молекулярна фізика і термодинаміка, електростатика, електричний струм) на університетському рівні складності, тобто із використанням методів вищої математики для отримання аналітичних описів складних фізичних процесів. Вивчення даного курсу передбачає також розв'язування задач, та виконання лабораторних робіт із наступним вивченням обробки результатів вимірювань, освоєнням за необхідності способів їх графічного представлення, оцінкою похибок вимірювань, та аналізом отриманих експериментальних результатів.
Курс фізики служить основою для розуміння фізичної сторони процесів, які відбуваються у реальних промислових установках, і допомагає створювати математичні моделі відповідних процесів для автоматизованих систем керування.
Опис: Тема 1: Кінематика поступального руху матеріальної точки.
Тема 2: Закони динаміки поступального руху.
Тема 3: Механіка обертального руху твердих тіл.
Тема 4: Механіка рідин і газів.
Тема 5: Коливання системи без втрат енергії.
Тема 6: Вільні коливання системи з втратами енергії.
Тема 7: Вимушені коливання системи з втратами енергії.
Тема 8: Тема: Механічні хвилі у пружному середовищі.
Тема 9: Молекулярно-кінетична теорія ідеальних газів. Статистичний та термодинамічний методи опису систем багатьох частинок.
Тема 10: Розподіл Максвелла та розподіл Больцмана.
Тема 11: Перший закон термодинаміки. Робота ідеального газу.
Тема 12: Адіабатний процес та його використання.
Тема 13: Теплові двигуни та холодильні машини. Коловий процес. Цикл Карно.
Тема 14: Елементи електростатики.
Тема 15: Теорема Остроградського-Гауса для електричного поля.
Тема 16: Електричне поле у діелектриках.
Тема 17: Провідники у електричному полі.
Тема 18: Постійний електричний струм. Електричний струм в металах.
Тема 19: Електричний струм у металах, електролітах, та вакуумі.
Тема 20: Електричний струм у газах.
Методи та критерії оцінювання: Критерії оцінювання результатів навчання студентів
Максимальна оцінка в балах за різні види навчальної активності
Поточний контроль (ПК) 40 балів,
у тому числі:
Лабораторні заняття – 20 балів,
Практичні заняття – 10 балів,
Розрахунково-графічні роботи – 10 балів.
Екзаменаційний контроль – 60 балів,
із них
за письмову компоненту – 50 балів,
за усну компоненту – 10 балів.
Разом за дисципліну –100 балів
Критерії оцінювання результатів навчання: Критерії оцінювання результатів навчання студентів
Наведений розподіл балів стосується екзаменаційного контролю і у першому, і у другому семестрах
Максимальна оцінка в балах:
За поточний контроль (ПК):
Лабораторні заняття – 20 балів,
Практичні заняття – 10 балів,
РГР – 10 балів
Усього балів за ПК – 40 балів
Максимальна оцінка в балах
За екзаменаційний контроль (ЕК):
письмова компонента – 50 балів
усна компонента – 10 балів
Усього балів за ЕК – 60 балів
Максимальна оцінка в балах
Разом за дисципліну – 100 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок:
Поточний контроль (ПК):
Лабораторні заняття:
1) 10 балів – за розв’язування тестів до лабораторних робіт у ВНС;
2) 10 балів – за надіслані на перевірку звіти про виконання лабораторних робіт;
Практичні заняття:
1) 10 балів – за розв’язування тестів до теоретичного курсу у ВНС;
РГР:
1) 10 балів за 10 розв’язаних задач до свого індивідуального номера завдання у ВНС;
Максимальна оцінка за поточний контроль – 40 балів.
Екзаменаційний контроль:
Письмова компонента:
(Виконується у ВНС on-line)
1) тестові питання – 20 питань по 1 балу кожне (разом максимально 20 балів)
2) два теоретичні питання по 5 балів кожне (ручна перевірка надісланої відповіді)
3) дві задачі по 10 балів кожна (ручна перевірка надісланої відповіді)
Максимальна оцінка за письмову частину екзаменаційного контролю – 50 балів.
Усна компонента:
(Виконується у ZOOM on-line)
Відповіді online на два короткі теоретичні питання – по 5 балів максимум за одне питання. Час на підготовку до відповіді – не передбачений.
Максимальна оцінка за усну частину екзаменаційного контролю – 10 балів.
Максимальна оцінка за екзамен – 60 балів.
Максимальна оцінка за семестр ПК + ЕК = 100 балів.
Критерії оцінювання теоретичного питання
1) Чи відповідає надіслана відповідь на поставлене питання?
2) Чи висвітлено суть фізичного закону, явища?
3) Чи записано формули, які описують закон чи явище математично у відповіді?
4) Чи описані фізичні величини, які входять у формули?
5) Чи вказано розмірності вимірювання фізичних величин?
Ствердна відповідь на кожне із п’яти питань відповідає одному балу за це питання.
Критерії оцінювання розв’язку задачі:
1) Наявність короткої умови задачі.
2) Переведення числових даних у систему СІ.
3) Пояснення обраного ходу розв’язку задачі.
4) Наявність рисунка.
5) Запис вихідних фізичних формул.
6) Наявність математичних викладок, на основі яких знаходять робочу формулу.
7) Перевірка розмірності отриманого результату.
8) Підстановка числових даних у робочу формулу
9) Отримане числове значення відповіді
10) Акуратність запису розв’язку, можливість його однозначно прочитати.
Виконання кожного із 10 критеріїв, наведених вище, дає додатковий бал у оцінку задачі на екзамені (максимальна оцінка – 10 балів).
При оцінюванні РГР використовуються ті ж критерії оцінювання розв’язків задач, але, оскільки РГР оцінюється максимальною оцінкою 10 балів, суму оцінок за усі десять задач перед внесенням у ВНС ділимо на 10.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: Порядок та критерії виставляння балів та оцінок:
Поточний контроль (ПК):
Лабораторні заняття:
1) 10 балів – за розв’язування тестів до лабораторних робіт у ВНС;
2) 10 балів – за надіслані на перевірку звіти про виконання лабораторних робіт;
Практичні заняття:
1) 10 балів – за розв’язування тестів до теоретичного курсу у ВНС;
РГР:
1) 10 балів за 10 розв’язаних задач до свого індивідуального номера завдання у ВНС;
Максимальна оцінка за поточний контроль – 40 балів.
Екзаменаційний контроль:
Письмова компонента:
1) тестові питання – 20 питань по 1 балу кожне (разом максимально 20 балів)
2) два теоретичні питання по 5 балів кожне (ручна перевірка надісланої відповіді)
3) дві задачі по 10 балів кожна (ручна перевірка надісланої відповіді)
Усна компонента:
Відповіді online на два короткі теоретичні питання – по 5 балів максимум за одне питання. Час на підготовку до відповіді – не передбачений.
Максимальна оцінка за екзамен – 60 балів.
Максимальна оцінка за семестр ПК + ЕК 100 балів.
Критерії оцінювання теоретичного питання
1) Чи відповідає надіслана відповідь на поставлене питання?
2) Чи висвітлено суть фізичного закону, явища?
3) Чи записано формули, які описують закон чи явище математично у відповіді?
4) Чи описані фізичні величини, які входять у формули?
5) Чи вказано розмірності вимірювання фізичних величин?
Ствердна відповідь на кожне із п’яти питань відповідає одному балу за це питання.
Критерії оцінювання розв’язку задачі:
1) Наявність короткої умови задачі.
2) Переведення числових даних у систему СІ.
3) Пояснення обраного ходу розв’язку задачі.
4) Наявність рисунка.
5) Запис вихідних фізичних формул.
6) Наявність математичних викладок, на основі яких знаходять робочу формулу.
7) Перевірка розмірності отриманого результату.
8) Підстановка числових даних у робочу формулу
9) Отримане числове значення відповіді
10) Акуратність запису розв’язку, можливість його однозначно прочитати.
максимальна оцінка – 10 балів
Рекомендована література: Рекомендована література до теоретичного курсу
1. Фізика і енергетика Навчальний посібник [Текст] / І.Р. Зачек, І.Є. Лопатинський, Ф.М. Гончар, І.Є. Мороз, М.М. Романюк – Львів.: Ліга-Прес, 2020. – 372с.
2. Фізика і енергетика Навчальний посібник [Текст] / І.Р. Зачек, І.Є. Лопатинський, Ф.М. Гончар, І.Є. Мороз. – Львів.: Ліга-Прес, 2015. – 368с.
3. Фізика Навчальний посібник [Текст] / І.Є. Лопатинський, І.Р. Зачек, Г.А. Ільчук, Б.М. Романишин – Львів.: Афіша, 2009 . – 385с.
4. Фізика Навчальний посібник [Текст] / І.Є. Лопатинський, І.Р. Зачек, Г.А. Ільчук, Б.М. Романишин – Львів.: Афіша, 2005 . – 394с.
5. Курс фізики Навчальний посібник [Текст] / І.Р. Зачек, І.М. Кравчук, Б.М. Романишин, В.М. Габа, Ф.М. Гончар. За ред. І.Є. Лопатинського – Львів.: Бескид-Біт, 2002. – 376с.
6. І.М. Кучерук, І.Т. Горбачук, П.П. Луцик. Загальний курс фізики. [Текст] : В 3 ч. Том 1. Механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка / І.М. Кучерук, І.Т. Горбачук, П.П. Луцик. – Київ.: Техніка, 1999. – 536с.
7. І.М. Кучерук, І.Т. Горбачук, П.П. Луцик. Загальний курс фізики. [Текст]: В 3 ч. Том 2. Електрика і магнетизм / І.М. Кучерук, І.Т. Горбачук, П.П. Луцик. – Київ.: Техніка, 2001. – 452с.
8. І.М. Кучерук, І.Т. Горбачук. Загальний курс фізики. [Текст] : В 3 ч. Том 3. Оптика. Квантова фізика / І.М. Кучерук, І.Т. Горбачук. – Київ.: Техніка, 1999. – 520с.
9. П.М. Воловик. Фізика для університетів. [Текст] / П.М. Воловик. – Київ.: Ірпінь : Перун, 2005.- 864 с.
10. І.Р. Зачек, І.Є. Лопатинський, Й.Я. Хром’як. Висвітлення досягнень українських фізиків у курсі фізики: Методичний посібник [Текст] / За ред. Ю.К. Рудавського. – Львів.: Вид. НУ ЛП, 2003. – 84с.
Література до практичних занять.
1. Збірник задач з фізики. Навчальний посібник [Текст] / А.М. Андрейко, І.В. Бандрівчак, С.Р. Баран та ін. За ред. І.Є. Лопатинського, А.М. Андрейка. – Львів.: Вид. НУ ЛП, 2010 . – 320с.
2. І.Є. Лопатинський, І.Р. Зачек, В.М. Середа, Т.Д. Крушельницька, Н.А. Українець. Збірник задач з фізики. - Львів, Вид. НУ „ЛП”, 2003 р.
3. Задачі з фізики. Методичні вказівки. Приклади розв’язування. - Львів, Вид. НУ „ЛП”, 2001 р.
Література до лабораторних занять.
1. Лабораторний практикум з фізики. Частина 1. Механіка та молекулярна фізика / І.Є. Лопатинський, І.Р. Зачек, С.О. Юр'єв та ін. – Львів, Вид. НУ ЛП, 2015 . – 188с.
2. Лабораторний практикум з фізики. Частина 1. Механіка та молекулярна фізика / За ред. І.Є. Лопатинського – Львів.: Вид. НУ ЛП, 2010 . – 204с.
3. Лабораторний практикум з фізики. Частина 1. Механіка та молекулярна фізика / За ред. І.Є. Лопатинського – Львів.: Вид. НУ ЛП, 2002 . – 184с .
4. Лабораторний практикум з фізики. Частина 2. Електрика і магнетизм / За ред. І.Є. Лопатинського – Львів.: Вид. НУ ЛП, 2006 . – 204с.
Допоміжна література
1. Савельев И.В. Курс физики [Текст] : в 3 ч. Т. 1. Механика, молекулярная физика / И.В. Савельев – М.: Наука, 1989. – 350с.
2. Савельев И.В. Курс физики [Текст] : в 3 ч. Т. 2. Электричество, колебания и волны, волновая оптика / И.В. Савельев – М.: Наука, 1989. – 462с.
3. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. Учеб. пособие для втузов [Текст] / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. – М.: Высш. шк., 1989. – 608с.
4. Физический практикум. Электричество и оптика. [Текст] / под ред. В.И . Ивероновой – М.: Наука, 1968. – 806с.
5. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. [Текст] / В.С. Волькенштейн. – М.: Наука, 1973. – 380с.
Навчально-методичне забезпечення
1. Визначення відношення теплоємностей Cp/Cv повітря методом Клемана – Дезорма. Методичні вказівки до лабораторної роботи №30 з курсу загальної фізики для студентів всіх форм навчання. [Текст] / І.Є. Лопатинський, І.Р. Зачек, О.Б. Біленька, М.М. Романюк. – Львів.: Вид. НУ ЛП, 2014 . – 7с.
2. Біленька О.Б., Дубельт С.П., Коломієць О.В., Лобойко В.І., Романюк М.М. Методичні вказівки до розв’язування задач з курсу загальної фізики. «Електростатика». [Текст] / О.Б. Біленька, С.П. Дубельт, О.В. Коломієць, В.І. Лобойко, М.М. Романюк. – Львів.: Вид. НУ ЛП, 2014. – 36с.
3. Методичні вказівки до розв’язування задач з курсу загальної фізики «Молекулярна фізика і термодинаміка» [Текст] / М.С. Каркульовська , М.М. Романюк, О.Б. Біленька. – Львів.: Вид. НУ ЛП, 2015. – 60с.
9. Інформаційні ресурси
Лабораторний практикум з фізики. Частина 1. http://imfn.lviv.ua/zf/?page_id=188
Лабораторний практикум з фізики. Частина 2. http://imfn.lviv.ua/zf/?page_id=189
І.Є. Лопатинський, І.Р. Зачек, Г.А. Ільчук, Б.М. Романишин. Фізика для інженерів Львів.: Вид. НУ ЛП, 2009. - 385 с. http://www.twirpx.com/file/685789/
Курс у віртуальному навчальному середовищі
Фізика, частина 1
Уніфікований додаток: УНІФІКОВАНИЙ ДОДАТОК
Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти.
Звертатися за адресою:
Львів, вул. Карпінського, 2/4, І-й навчальний корпус, кімната 112.
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits
https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності
Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).