ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф.УШАКОВА»

ИНСТИТУТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА ИМЕНИ Г.Я.СЕДОВА

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Физика»

23.03.01 – Б1.Б.05 – 2020 г.

ИВТ им. Г.Я. Седова – филиал

ФГБОУ ВО «ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Физика»

Индекс:

(Файл)

23.03.01 – Б1.Б.05 – 2020 г.

Версия:

1

СТРАНИЦА   СТАТУСА   ДОКУМЕНТА

Директор ИВТ им. Г.Я. Седова – филиала ФГБОУ ВО «ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова»

А.В. Ющенко

УТВЕРЖДАЮ

СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА (СМК)

СИСТЕМА СТАНДАРТОВ КАЧЕСТВА (ССК)

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

«Физика»

Специальность

23.03.01 ТЕХНОЛОГИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОЦЕССОВ

шифр и полное наименование

Квалификация

бакалавр

наименование

Форма обучения

очная

очная, заочная

Год набора

2020 г.

Рабочая программа дисциплины «Физика» составлена с учетом требований Международной Конвенции ПДНВ-78 с поправками, ФГОС «Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 23.03.01 ТЕХНОЛОГИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОЦЕССОВ (уровень бакалавриата) (приказ Минобрнауки России от 06.03.2015г. №165)», учебного плана по специальности «23.03.01 ТЕХНОЛОГИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОЦЕССОВ», а также в соответствии с требованиями и положениями СМК/ССК Института.

Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании Математика, естественнонаучные и общепрофессиональные дисциплины, протокол №  от 18.05.2021 г.

указать должность, наименование организации работодателя, ФИО, дату

Получено положительное заключение 

Составитель(и) программы:

Контроль документа:

Специалист по УМР УМУ Института

1 Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы.

В результате освоения основной профессиональной образовательной программы специалитета (бакалавриата), обучающийся должен овладеть следующими результатами обучения по дисциплине «Физика»:

Код и наименование компетенции

Планируемые результаты обучения по дисциплине

Код и наименование индикатора достижения компетенции

Знать:

Уметь:

Владеть:

ОПК-2      способностью понимать научные основы технологических процессов в области технологии, организации, планирования и управления технической и коммерческой эксплуатацией транспортных систем 

 

Знать:

Уметь:

Владеть:

ОПК-3 способностью применять систему фундаментальных знаний (математических, естественнонаучных, инженерных и экономических) для идентификации, формулирования и решения технических и технологических проблем в области технологии, организации, планирования и управления технической и коммерческой эксплуатацией транспортных систем 

 

Знать:

Уметь:

Владеть:

ПК-22 способностью к решению задач определения потребности в: развитии транспортной сети; подвижном составе с учетом организации и технологии перевозок, требований обеспечения безопасности перевозочного процесса 

 

2 Место дисциплины в структуре образовательной программы

Дисциплина входит в базовую часть учебного плана и изучается на 1 курсе в 1, 2 семестре.

Дисциплина «Физика» базируется на знаниях, полученных при изучении таких дисциплин, как 

- Информатика

- Математика. Прикладная математика

Знания, умения и практический опыт, приобретенные студентами в результате изучения данной дисциплины, позволят успешно освоить другие дисциплины учебного плана: 

- Безопасность жизнедеятельности

- Материаловедение

- Механика

- Общая электротехника и электроника

- Безопасность транспортного процесса

3 Объем дисциплины и виды учебных занятий

Общая трудоемкость дисциплины составляет 288 час.

Вид учебной работы

Всего

часов

из них в семестре

1

2

Учебные занятия с преподавателем, всего

126

72

54

В том числе: 

Лекционные занятия

72

36

36

Лабораторные занятия

36

18

18

Практические занятия

18

18

Самостоятельная работа

144

72

72

Консультации (групповые), всего

Промежуточная аттестация: 

ЗаО

Эк

Общая трудоемкость дисциплины

288

144

144

4 Содержание дисциплины, структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества часов, видов учебных занятий и самостоятельной работы

Наименование разделов и тем дисциплины

Вид занятий (лекция (урок), семинар, практическое занятие, лабораторное занятие, курсовое проектирование (работа), самостоятельная работа), содержание занятия

Трудоемкость (часы)

Код компетенции ФГОС и/или Код компетентности Кодекса ПДНВ (согласно ОПОП)

1 семестр

Раздел 1. Физические основы механики 

Кинематика.Разновидность  физических  величин. Основные единицы СИ. Физические модели. Пространство и время.  Кинематическое  описание движения. Прямолинейное движение   точки.   Движение точки по окружности. Угловая скорость  и  угловое  ускорение. Скорость и ускорение при кри-волинейном  движении.  Нормальное   и   тангенциальное ускорения.

Лекционные занятия:

6

Кинематическое описание поступательного движения.

Практические занятия:

2

Изучение поступательного движения

Лабораторные занятия:

2

Кинематическое описание вращательного движения.

Практические занятия:

2

Динамика Первый закон  Ньютона  и  понятие  инерциальной   системы   отсчета. Второй  закон  Ньютона  как уравнение  движения.  Третий закон  Ньютона  и  закон  сохранения импульса. Механический принцип  относительности  Галилея.   Неинерциальные   системы отсчета. Силы инерции. Моменты   силы,   импульса, инерции.  Основное  уравнение динамики  вращательного  движения. Основы релятивистской механики.   Постулаты   Эйнштейна. Относительность длин и  промежутков  времени.  Им-пульс релятивистской частицы. Энергия  в  СТО.  Взаимосвязь массы и энергии.

Лекционные занятия:

8

Динамическое описание поступательного движения.

Практические занятия:

2

Динамическое описание вращательного движения.

Практические занятия:

2

Определение ускорения свободного падения с помощью машины Атвуда

Лабораторные занятия:

4

Определение собственного момента инерции тел методом физического маятника

Лабораторные занятия:

2

аконы  сохранения  в механике. Закон  сохранения импульса и однородность пространства.  Реактивное  движение. Центр инерции. Теорема о движении центра инерции. Работа  и  кинетическая  энергия. Мощность.  Консервативные  и неконсервативные  силы.  Потенциальная  энергия.  Полная  механическая    энергия.  Связь между    потенциальной  энергией и силой. Закон сохранения энергии  в  механике.  Закон  сохранения момента импульса.

Лекционные занятия:

4

Решение  задач  на  законы  сохранения

Практические занятия:

4

Изучение закона сохранения импульса на примере столкновения тел

Лабораторные занятия:

2

Изучение закона сохранения момента импульса и гироскопического эффекта

Лабораторные занятия:

2

Тема 4. Механика жидкостей и газов Основные  физические свойства  жидкостей  и  газов. Гидростатическое  давление  и его свойства. Основное уравнение  гидростатики.  Закон  Паскаля,  его  практическое  применение.  Подъемная  сила.  Закон Архимеда.  Поток  жидкости. Уравнение неразрывности дви-жения  жидкости.  Уравнение Бернулли.  Идеальная  и  вязкая жидкость. Динамическая и ки-нематическая  вязкость.  Лами-нарный  и  турбулентный  режимы движения вязкой жидкости.  Число  Рейнольдса.  Фор-мула Пуазейля. Силы сопротивления   в   жидкости. Формула Стокса. Понятие о кавитации.

Лекционные занятия:

6

Решение задач на элементы ме-ханики сплошных сред

Практические занятия:

2

Освоение теоретического материала, работа с конспектом лекций,  с  учебником,  справочными  материалами,  Интернет-ресурсами,  подготовка  к лабо-раторным   занятиям,   подго-товка к экзамену.

Самостоятельная работа:

44

Раздел 2. Молекулярная физика и термодинамика

Молекулярная  физика Микро и макросостояния. Статистический  вес.  Температура и поступательные степени свободы. Закон равномерного распределения  энергии  по  степеням свободы. Вращательные и колебательные  степени  свободы.  Скорость  молекул  газа. Закон  распределения  молекул идеального  газа  по  скоростям. Явления  переноса.  Давление идеального  газа.  Законы  идеальных газов. Уравнение состояния идеального газа. Свойства паров,  жидкостей  и  твердых тел. Фазовые равновесия и фазовые переходы. Фазовые диаграммы. 

Лекционные занятия:

6

Решение задач на изопроцессы

Практические занятия:

2

Определение коэффициента теплопроводности методом нагретой нити.

Лабораторные занятия:

2

Определение коэффициента вязкости воздуха капиллярным методом

Лабораторные занятия:

2

Термодинамика Внутренняя  энергия.  Количество теплоты. Первое начало термо-динамики. Теплоемкость. Адиабатный    процесс.  Энтропия. Второе начало термодинамики.  Третье  начало  термоди-намики.  Обратимые  и  необратимые процессы. Цикл Карно.

Лекционные занятия:

6

Анализ термодинамических процессов и циклов

Практические занятия:

2

Определение отношения теплоемкостей воздуха при постоянном давлении и объеме.

Лабораторные занятия:

2

Освоение теоретического материала, работа с конспектом лекций, с учебником, справочными материалами, Интернет-ресурсами, подготовка к лабо-раторным занятиям, подго-товка к экзамену.

Самостоятельная работа:

28

2 семестр

Раздел 3. Электричество и магнетизм.

Электростатика.  Электрический  заряд  и  закон его сохранения. Закон Кулона. Диэлектрическая    проницаемость  среды.  Электрическое поле и его характеристики. Работа по перемещению заряда в электростатическом поле. Принцип  суперпозиции.  Теорема  Гаусса  для  электростатического  поля  в  вакууме.  Проводники и диэлектрики в электростатическом  поле.  Энергия электростатического поля. Электроемкость   уединенных тел и конденсаторов. Электрическое поле в веществе.

Лекционные занятия:

6

Исследование  электростатиче-ских полей.

Лабораторные занятия:

4

Постоянный  электрический ток  Электрический ток в сплошной среде. Сила и плот-ность   тока.   Сопротивление проводников.  Закон  Ома  для однородного   участка   цепи. ЭДС. Закон Ома для замкнутой цепи.  Закон  Ома  для  неоднородного участка цепи. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца. Длина свободного пробега  молекул.  Электрический ток в газах. Ударная ионизация. Электрический  ток  в  вакууме. Термоэлектронная    эмиссия. Понятие о плазме. Электрический  ток  в  жидкостях. Законы Фарадея.

Лекционные занятия:

6

Магнитное  поле Релятивистская  природа  магнит-ного поля. Опыты Эрстеда. Ин-дукция  магнитного  поля.  Магнитное  поле  проводника  с  то-ком.  Принцип  суперпозиции магнитных  полей.  Индуктивность.  Действие  магнитного поля на заряды. Сила Лоренца. Сила  Ампера.  Магнитная  проницаемость  среды.  Магнитные свойства  вещества.  Явление электромагнитной   индукции. Закон  электромагнитной  ин-дукции  по  Фарадею  и  Максвеллу. Правило Ленца. Явление самоиндукции.  Энергия  маг-нитного поля. 

Лекционные занятия:

6

Изучение магнитного поля со-леноида с помощью датчика Холла.

Лабораторные занятия:

4

Освоение теоретического материала, работа с конспектом лек-ций,  с  учебником,  справочными  материалами,  Интернет-ресурсами,  подготовка  к  лабо-раторным   занятиям, подго-товка к экзамену.

Самостоятельная работа:

44

Раздел 4. Физика колебаний и волн 

Гармонические колебания Характеристики  гармони-ческих  колебаний.  Свободные незатухающие  колебания. Свободные затухающие колебания. Вынужденные колебания. Резонанс.

Лекционные занятия:

6

Измерение ускорения свободного падения с помощью математического маятника.

Лабораторные занятия:

2

олновые  процессы Гармонический  волновой  процесс.  Продольные  и  попереч-ные волны. Длина волны. Волновая  поверхность.  Плоские  и сферические  волны.  Волновое уравнение.    Фронт    волны. Принцип Гюйгенса. Отражение и преломление волн. Волновая природа света. Интерференция волн.  Когерентность.  Стоячие волны. Дифракция волн. Условие  возникновения  максимумов при дифракции на щели и дифракционной решетке. Поляризация. Оптическая анизотропия. Дисперсия света. Физический смысл спектрального разложения.

Лекционные занятия:

6

Изучение явления дисперсии света.

Лабораторные занятия:

2

Изучение явления поляризации света. 

Лабораторные занятия:

4

Освоение теоретического материала, работа с конспектом лекций, с учебником, справоч-ными материалами, Интернет-ресурсами, подготовка к лабо-раторным занятиям, подготовка к экзамену.

Самостоятельная работа:

12

Раздел 5. Современная физика

Квантовые  свойства излучения Законы теплового излучения черного тела. Законы и квантовая теория внешнего фотоэффекта.   Давление   света. Корпускулярно-волновой  дуализм свойств света и частиц вещества.  Некоторые  свойства волн  ДеБройля.  Вероятностный подход к описанию микрочастиц.  Квантовые  состояния. Квантовые  уравнения  движения. Операторы физических величин.

Лекционные занятия:

2

Исследование  явления  внешнего фотоэффекта.

Лабораторные занятия:

2

Основы физики атома, атомного  ядра  и  физики  элементарных  частиц. Строение атома  Резерфорда-Бора.  Природа  химической  связи.  Энергетический спектр атомов и молекул. Строение атомных ядер. Изотопы. Стабильные и нестабильные   ядра.   Радиоактивность.  Типыраспадов.  Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции. Элементарные частицы и античастицы.

Лекционные занятия:

4

Освоение теоретического материала, работа с конспектом лекций,  с  учебником,  справочными  материалами, Интернет-ресурсами,  подготовка  к  лабо-раторным   занятиям,   подготовка к экзамену.

Самостоятельная работа:

16

5 Фонд оценочных материалов для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине

Фонд оценочных материалов по дисциплине «Физика» приведен в обязательном приложении к рабочей программе.

6 Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины

7 Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине

№ п/п

Номер специализированных аудиторий,

кабинетов, лабораторий, тренажеров и пр.

Перечень основного оборудования

8 Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Образовательные технологии

Учебный процесс при преподавании курса основывается на использовании традиционных, инновационных и информационных образовательных технологий. Традиционные образовательные технологии представлены лекциями и семинарскими (практическими) занятиями. Инновационные образовательные технологии используются в виде широкого применения активных и интерактивных форм проведения занятий. Информационные образовательные технологии реализуются путем активизации самостоятельной работы студентов в электронной информационно-образовательной среде (ЭИОС).

Дисциплина может быть реализована частично или полностью с использованием ЭИОС Института (ЭО и ДОТ). Аудиторные занятия и другие формы контактной работы обучающихся с преподавателем могут проводиться с использованием платформ Microsoft Teams, в том числе, в режиме онлайн-лекций и онлайн-семинаров.

Рекомендации по освоению лекционного материала, подготовке к лекциям

Лекции (урок) являются одним из видов учебной деятельности обучающихся при освоении образовательной программы среднего профессионального образования. В ходе лекций преподаватель излагает и разъясняет основные, наиболее сложные понятия темы, тенденции развития, а также связанные с ней теоретические и практические проблемы, дает рекомендации и указания на подготовку к практическим занятиям и самостоятельной работе.

Рекомендации по подготовке к практическим занятиям

Проведение практических занятий должно быть направлено на углубление и закрепление знаний, полученных на лекциях и в процессе самостоятельной работы. Проведение практических занятий направлено на формирование навыков и умений самостоятельного применения полученных знаний в практической деятельности. Практическое задание начинается со вступительного слова преподавателя, формулирующего цель занятия и характеризующего его основную проблематику. Преподаватель задает вопросы по теме занятия, заслушиваются ответы обучающихся. Поощряется выдвижение и обсуждение альтернативных мнений.

Практические занятия предполагают решение практических заданий.

В целях контроля подготовленности обучающихся преподаватель в ходе занятий осуществляет текущий контроль знаний путем проведения устных опросов, контрольно-практического задания, тестовых заданий.

Рекомендации по организации самостоятельной работы

Самостоятельная работа включает изучение учебной, учебно-методической литературы, поиск в сети Интернет публикаций по актуальным вопросам, связанным с проблематикой дисциплины; освоение теоретического материала; подготовку к практическим занятиям, подготовку к экзамену.

Завершается изучение дисциплины экзаменом / зачетом.

При подготовке к экзамену/зачету необходимо ориентироваться на конспекты лекций, рабочую программу дисциплины, рекомендуемую литературу, Интернет-ресурсы. Нужно знать, понимать смысл основных понятий и терминов и уметь его разъяснять; демонстрировать формируемые в результате освоения дисциплины общепрофессиональные и профессиональные компетенции.