Фізика, частина 1
Спеціальність: Автоматизація та комп'ютерно-інтегровані технології
Код дисципліни: 6.174.00.O.007
Кількість кредитів: 7.00
Кафедра: Загальної фізики
Лектор: Романюк Микола Миколайович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Завдання навчальної дисципліни відповідно до освітньої програми
Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей (знань, умінь, навичок):
загальні компетентності (КЗ):
1. КЗ 1. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
Спеціальні (фахові, предметні) компетентності (КС):
1. КС 2. Здатність застосовувати знання фізики в обсязі, необхідному для розуміння процесів в системах автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологіях.
Результати навчання: Студент повинен показати наступні програмні результати навчання:
Інтегральна компетентність (ІНТ)
Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі та практичні проблеми, що характеризуються комплексністю та невизначеністю умов, під час професійної діяльності у галузі автоматизації або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів галузі.
Програмні результати навчання (ПР):
1. ПР 2. Знати фізику на рівні, необхідному для розв’язання типових задач і проблем автоматизації.
2. КС 2. Здатність застосовувати знання фізики в обсязі, необхідному для розуміння процесів в системах автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологіях
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
Фізика (шкільний курс)
Хімія (шкільний курс)
Алгебра (шкільний курс)
Геометрія (шкільний курс)
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
Вища математика, частини 1, 2
Математичний аналіз
Комп’ютерні технології та програмування
Теорія автоматичного керування
Електротехніка та схемотехніка
Короткий зміст навчальної програми: Курс загальної фізики «Фізика, Частина 1» 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: 1. Фізичні основи механіки
Кінематика поступального руху матеріальної точки.
Закони динаміки поступального руху.
Механіка обертального руху твердих тіл.
Рівняння динаміки обертального руху тіла. Кінетична енергія обертального руху. Закон збереження моменту імпульсу.
Механіка рідин і газів.
Рівняння неперервності потоку.
Рівняння Бернуллі. В'язкість. Закон Ньютона для в'язких речовин. Формула Пуазейля.
Витікання рідини із посудини через отвір та через насадки. Трубка Піто, трубка зонд, трубка Піто-Прандтля. Струминний насос.
2. Коливання і хвилі
Гармонічні коливання. Додавання гармонічних коливань одного напрямку і частоти. Биття. Додавання взаємно-перпендикулярних коливань.
Вільні коливання системи з втратами енергії.
Вимушені коливання системи з втратами енергії. Резонанс.
Механічні хвилі у пружному середовищі.
3. Молекулярно-кінетична теорія ідеальних газів
Статичний та термодинамічний методи дослідження.
Розподіл Максвелла. Барометрична формула. Розподіл Больцмана.
4. Термодинаміка
Перший закон термодинаміки. Робота газу при зміні його об’єму. Кількість теплоти.
Адіабатний процес. Рівняння стану ідеального газу при адіабатному процесі.
Явища перенесення.
Теплові двигуни та холодильні машини. Коловий процес. Цикл Карно. Другий закон термодинаміки. Ентропія.
Реальні гази. Рівняння Ван дер Ваальса. Критичний стан.
5. Електростатика
Закон збереження електричного заряду. Напруженість та потенціал електричного поля. Напруженість як градієнт потенціалу.
Теорема Остроградського-Гауса для електричного поля у вакуумі.
Електричне поле у діелектриках. Типи діелектриків. Теорема Остроградського-Гауса для електричного поля в діелектрику.
Провідники в електричному полі. Ємність провідника. Конденсатори. Енергія електростатичного поля.
6. Постійний електричний струм.
Закон Ома. Теплова дія струму. Закон Джоуля-Ленца.
Електричний струм у металах, електролітах та вакуумі.
Електричний струм у газах. Види електричного розряду та їх застосування.
Методи та критерії оцінювання: Опис методів оцінювання рівня досягнення результатів навчання
1. Опитування при допуску до лабораторних робіт (усно та за допомогою виконання тестів у ВНС)
2. Опитування при захисті лабораторних робіт
3. Опитування на практичних заняттях
4. Розв’язування тестів у ВНС
5. Перевірка Розрахунково-графічних робіт
6. Екзамен – письмова форма (питання та задачі – письмові відповіді, та тести у ВНС).
7. Екзамен – усна компонента
Критерії оцінювання результатів навчання: Максимальна оцінка в балах за різні види навчальної діяльності розподілена наступним чином:
Поточний контроль (ПК) :
Лабораторні заняття: 20 балів
Практичні заняття: 10 балів
РГР : 10 балів
Максимальна сума за П : 40 балів
Екзаменаційний контроль (ЕК) :
письмова компонента: 50 балів
усна компонента : 10 балів
Максимальна сума за ЕК : 60 балів
Разом за дисципліну : 100 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
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. Зачек І. Р., Лопатинський І. Є., Юр’єв С. О. Фізика у таблицях. Навчальний посібник. [Текст] / І. Р. Зачек, І. Є. Лопатинський, С. О. Юр’єв – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2023. – 184 с.
2. PHYSICS: English-Ukrainian Encyclopedic Dictionary of general definitions, concepts and laws :: ФІЗИКА: Англійсько-український енциклопедичний словник основних термінів, понять та законів. Ірина Мороз. За ред. А. Т. Августі (Великобританія) та С. З. Малинича (Україна). Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2020. 364 с.
3. Physics: Principles with Applications, Global Edition / Douglas C. Giancoli. Pearson Education Ltd. 2015. – 1080 p. ISBN: 9781292057125.
4. Понеділок Г.В., Данилов А.Б. Геометрична оптика. Оптичні системи та прилади. : навчальний посібник [Текст] / Г.В. Понеділок, А.Б. Данилов – Львів.: Вид. НУ ЛП, 2012 . – 186с.
5. Понеділок Г.В., Данилов А.Б. Курс загальної фізики. Електрика і магнетизм. Навчальний посібник. [Текст] / Г.В. Понеділок, А.Б. Данилов. – Львів.: Вид. НУ ЛП, 2010 . – 516с
6. Понеділок Г.В. Фізика електромагнітних явищ. Електро- і магнітостатика. / Г.В. Понеділок – Львів.: Вид. НУ ЛП, 2002 . – 128с..
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 [02699]
https://vns.lpnu.ua/course/view.php?id=1666
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).