АННОТАЦИЯ ДИСЦИПЛИНЫ 1. НАИМЕНОВАНИЕ МОДУЛЯ (ДИСЦИПЛИНЫ) Физический лабораторный практикум. С1 2. НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ: 220400 Управление в технических системах, 221400 Управление качеством, 221700 Стандартизация и метрология, 151000 Технологические машины и оборудование, 280700 Техносферная безопасность, 150400 Металлургия, 261400 Технологии художественной обработки материалов 3. ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: Все профили 4. КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): Бакалавр 5. ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ (наименование института и кафедры): Институт Базового Образования Кафедра Физики 6. ПРЕПОДАВАТЕЛЬ- КООРДИНАТОР Рахштадт Юрий Александрович, доцент, к.ф.-м.н., ведущий лектор Тел.: 8-9037370456 Е-mail: yur995@yandex.ru Персональная страница: http://www.misis.ru/ru/5599 7. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ ЦЕЛИ: Научить бакалавров современным методам физического исследования на основе знаний универсальных физических законов механики, молекулярной физики и термодинамики. 2. Сформировать навыки решения прикладных задач, умение выделять и моделировать конкретное физическое содержание в прикладных задачах будущей профессиональной деятельности. 3. Сформировать навыки проведения физического эксперимента, использования современного физического оборудования и компьютерных методов обработки результатов. 1. ЗАДАЧИ: 1. Научить методам постановки и проведения экспериментального исследования физических явлений и процессов на основе знаний универсальных законов механики, молекулярной физики и термодинамики. 2. Научить использовать современные вычислительные средства для компьютерного моделирования физических процессов и явлений механики, молекулярной физики и термодинамики. 3. Научить осуществлять обработку экспериментальных результатов с применением автоматизированных систем и компьютерной техники. 8. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ ЗНАТЬ Формулировать постановку и методику проведения экспериментального исследования физических явлений и процессов на основе знаний универсальных законов механики, молекулярной физики и термодинамики. Знать устройство и принцип действия современных измерительных инструментов и приборов. Перечислять и характеризовать способы экспериментального определения основных кинематических параметров поступательного и вращательного движения. Перечислять и характеризовать методы экспериментального изучения законов динамики поступательного и вращательного движения абсолютно твердого тела. Перечислять и характеризовать методы экспериментального изучения законов сохранения энергии, импульса и момента импульса. Перечислять и характеризовать способы экспериментального определения параметров свободных, затухающих и вынужденных колебаний механических систем. Перечислять и характеризовать экспериментальные методы проверки основных положений молекулярно-кинетической теории газов: основного уравнения молекулярно-кинетической теории, закона равномерного распределения энергии молекул газа по степеням свободы, распределения Максвелла. Перечислять и характеризовать методы проведения экспериментального исследования явлений переноса в газах (законов Фика, Фурье и Ньютона). Перечислять и характеризовать экспериментальные методы определения теплоемкости идеального газа при постоянном объеме и постоянном давлении, методы определения адиабатической постоянной. Перечислять и характеризовать способы экспериментального определения коэффициента поверхностного натяжения жидкости на границе с газом и твердым телом Перечислять и характеризовать принципы и методы компьютерного моделирования для исследования физических явлений и процессов на основе знаний законов механики, молекулярной физики и основ термодинамики. УМЕТЬ Использовать полученные знания для корректного решения поставленных экспериментальных задач. Использует единицы измерения в СИ. Решать экспериментальные задачи с применением различных методик, в том числе с использованием современных вычислительных средств. Выбирать и применять соответствующие методы моделирования физических процессов и явлений механики, молекулярной физики и термодинамики. Экспериментально решать задачи на применение основных уравнений кинематики и динамики плоского движения твердого тела. Применять фундаментальные законы сохранения энергии, импульса и момента импульса для экспериментального исследования консервативных и диссипативных систем. Уметь экспериментально определить параметры различных видов колебаний механических систем (амплитуду, частоту, период, добротность, декремент затухания и другие). Уметь обосновать выбор метода экспериментальной проверки основных положений молекулярно-кинетической теории газов. Уметь использовать основные понятия, законы и модели термодинамики для экспериментального исследования явлений переноса в газах. Уметь экспериментально определить теплоемкость газа при постоянном объеме и постоянном давлении; найти адиабатическую постоянную. ВЛАДЕТЬ Уметь экспериментально определить коэффициент поверхностного натяжения жидкости и исследовать его зависимость от состава жидкости. Владеть опытом постановки и проведения эксперимента по определению кинематических и динамических характеристик поступательного и вращательного движения макроскопических тел. Владеть навыками экспериментальной проверки выполнимости законов сохранения энергии, импульса и момента импульса для макроскопических систем. Владеть опытом экспериментального определения и навыками расчета параметров колебательных систем. Владеть опытом экспериментального определения и навыками расчета параметров термодинамических систем. Владеть методами анализа и статистической обработки результатов эксперимента с применением автоматизированных систем и компьютерной техники. Владеть методами компьютерного моделирования основных процессов и явлений механики, молекулярной физики и термодинамики. Владеть навыками самостоятельной работы с литературными источниками, включая использование Интернета, при поиске информации для выбора оптимального метода решения поставленной экспериментальной задачи. 9. КОМПЕТЕНЦИИ, ВКЛАД В ФОРМИРОВАНИЕ КОТОРЫХ ВНОСИТ МОДУЛЬ (ДИСЦИПЛИНА) Код Компетенции Формулировка компетенции ОК.В.6 ОПК.В.1 Знать основы метрологии, методы и средства измерения физических величин, правовые основы и системы стандартизации и сертификации Знать основные явления и законы механики, термодинамики, молекулярно-кинетической теории, Знать строение атома ОПК.В.1 Знать роль естественных наук в развитии техники и технологий ОПК.В.1 Знать фундаментальные естественно-научные принципы, лежащие в основе профессиональной деятельности Знать методы планирования и проведения физических экспериментов, обработки их результатов и оценивания погрешности; Уметь осуществлять корректное математическое описание физических явлений и технологических процессов Уметь применять фундаментальные математические, естественно-научные, социально-экономические и инженерные принципы в качестве основы профессиональной деятельности Уметь определять физические и механические свойства материалов при различных видах испытаний Владеть физическими основами методами неразрушающего контроля материалов ОПК.В.1 ОПК.Н.5 ОПК.В.1 ОПК.В.1 ПК.П.2 ПК.П.2 10. СОДЕРЖАНИЕ МОДУЛЯ (ДИСЦИПЛИНЫ) (перечень основных разделов с указанием количества занятий по каждому разделу) № Наименование раздела Лекции Практические Лабораторные Самостоятельная п/п (час) занятия (час) работы (час) работа (час) 1 Физические основы нерелятивистской механики 2 3 4 Механические колебания Основы специальной теории относительности Молекулярная физика и термодинамика 10 30 7 21 11. КУРС 2 СЕМЕСТР 3 КОЛИЧЕСТВО ЗАЧЕТНЫХ ЕДИНИЦ 2 АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ 17 час. В ТОМ ЧИСЛЕ: ЛЕКЦИИ ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ 17 час. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА 51 час. В ТОМ ЧИСЛЕ: Подготовка к выполнению лабораторных работ (конспекты, вопросы для самоподготовки) 17 час. Подготовка к защите лабораторных работ (расчетные работы, тесты, контрольные вопросы) 34 час. ИТОГО 68 час. 12. ДИСЦИПЛИНЫ, ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ: Курс математики и физики в объеме программы средней школы. Механика и молекулярная физика - в объеме 2-го семестра 13. ДИСЦИПЛИНЫ, ОБЯЗАТЕЛЬНЫЕ ДЛЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ: 1. Высшая математика: Математический анализ С1 (Математический анализ. Часть 1. Дифференциальное исчисление). Математический анализ С2 (Математический анализ. Часть 2. Интегральное исчисление). Аналитическая геометрия и алгебра С1. 2. Информатика и программирование: Вычислительные методы С1. Компьютерное моделирование С2. . 14. ВИД АТТЕСТАЦИИ: Зачет 15. ОСНОВНАЯ И ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА (указать учебник(и), по которому ведется обучение и дополнительную литературу, привести ссылки на электронный контент в системе дистанционного или смешанного обучения) а) основная литература: № п/п Автор 1 2 Капуткин Д.Е., Шустиков А.Г. 3 Наименование Физика. Механика. Молекулярная физика и термодинамика. / Лабораторный практикум. Ч.1. Физика. Механика. Молекулярная физика и термодинамика. / Лабораторный практикум. Ч.2. Физика. Обработка результатов измерений при выполнении лабораторных работ. / Учебное пособие. Издательство Год издания* М.: Изд. Дом МИСиС. 126с. 2008. М.: Изд. Дом МИСиС. 123с. 2009. М.: МИСиС. Учеба. 108с. 2007. б) дополнительная литература: № п/п 1 Автор Савельев И.В. 2 Савельев И.В. 3 Хайкин С.Э. 4 Кикоин А.К., Кикоин И.К. Наименование Курс общей физики. В 5 томах. Том 1. Механика. Учебное пособие. -448с. Курс общей физики. В 5 томах. Том 3. Молекулярная физика и термодинамика. Учебное пособие.-224с. Физические основы механики. Серия: Учебники для вузов. Молекулярная физика Издательство Год издания* Лань 2011 Лань 2011 Лань 2008 Лань 2008 в) электронный контент: 1. Наими Е.К., Белов М.И., Степанова В.А. и др. Механика. Лабораторный практикум. 2009г. – http://www.misis.ru/ru/1506 2. Наими Е.К., Капуткин Д.Е., Уварова И.Ф. и др. Молекулярная физика и термодинамика. Лабораторный практикум. 2009г. – http://www.misis.ru/ru/1506 3. Наими Е.К., Курашев С.М., Уварова И.Ф. и др. Колебания и волны. Лабораторный практикум. 2010 г. – http://www.misis.ru/ru/4528 4. Рахштадт Ю.А. Методическая разработка контрольно-измерительных материалов для самоподготовки и самооценки знаний (тесты) по курсу «Общая физика». 2010 г. – Learn exact. http://lex.misis.ru/exact/glove/viewer.asp 5. Рахштадт Ю.А. Справочные материалы к учебной общеуниверситетской дисциплине «Физика» (глоссарий). 2010 г. – http://www.misis.ru/ru/1311 6. Степанова В.А. Определение плотности твердых тел по их геометрическим размерам и массе. Методическое пособие. 2011г. – Learn exact http://lex.misis.ru/exact/glove/viewer.asp 7. Рахштадт Ю.А. Законы столкновений. Методическое пособие. 2011г. – Learn exact http://lex.misis.ru/exact/glove/viewer.asp 8. Колесникова Э.Н. Основной закон динамики вращательного движения твердого тела. Методическое пособие. 2011г. – Learn exact http://lex.misis.ru/exact/glove/viewer.asp 9. Ахметчина Т.М. Математический маятник. Методическое пособие. 2011г. – Learn exact http://lex.misis.ru/exact/glove/viewer.asp 10. Морозова Т.В. Распределение молекул газа по скоростям (распределение Максвелла) Методическое пособие. 2011г. – Learn exact http://lex.misis.ru/exact/glove/viewer.asp 11. Рахштадт Ю.А.Теплоемкость газов. Методическое пособие. 2011г. – Learn exact http://lex.misis.ru/exact/glove/viewer.asp 12.Докучаева В.А. Опытная проверка уравнения состояния идеального газа. Методическое пособие. 2011г. – Learn exact http://lex.misis.ru/exact/glove/viewer.asp 13. Рахштадт Ю.А., Капуткин Д.Е. Конспект лекций. «Механика. Молекулярная физика и термодинамика». Learn exact. http://lex.misis.ru/exact/glove/viewer.asp, 2009 г. 14.Аннотации лабораторных работ по физике. / Под ред. проф. Д.Е.Капуткина. – Сайт http://sp.misis.ru Институт Базового Образования. Кафедра физики. Студенческий Учебный Ресурс. Лабораторные работы. 2011, декабрь. 45с. 15.Степанова В.А. Ф и зи к а . Л аб о р а т ор ны й п р а к ти к ум с к о мп ью т е р н ым и м о д е л я ми . / Под ред. проф. Д.Е.Капуткина.– Сайт http://sp.misis.ru. Институт Базового Образования. Кафедра физики. Студенческий Учебный Ресурс. 2010 г.139 с. Автор: Рахштадт Юрий Александрович, доцент, канд.физ.-мат.наук