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.О.05 – 2023 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.О.05 – 2023 г.

Версия:

1

СТРАНИЦА   СТАТУСА   ДОКУМЕНТА

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

А.В. Ющенко

«___»_________ 20__ г.

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 (на базе основного общего образования; на базе среднего общего образования), заочная (на базе среднего общего образования

Год набора

2023 г.

Рабочая программа дисциплины «Физика» составлена с учетом требований Международной Конвенции ПДНВ-78 с поправками, ФГОС «Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - бакалавриат по направлению подготовки 23.03.01 Технология транспортных процессов (приказ Минобрнауки России от 07.08.2020 г. № 911)», 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  г.

указать должность, наименование организации работодателя, ФИО, дату

Получено положительное заключение 

Составитель(и) программы:

Препод., Бабичева Г.В.

должность, ФИО

Контроль документа:

Специалист по УМР УМУ Института

Визирование рабочей программы дисциплины для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.

Зав. кафедрой:

(ФИО)

Визирование рабочей программы дисциплины для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.

Зав. кафедрой:________________________

(ФИО)

Визирование рабочей программы дисциплины для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.

Зав. кафедрой:________________________

(ФИО)

Визирование рабочей программы дисциплины для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.

Зав. кафедрой:________________________

(ФИО)

Визирование рабочей программы дисциплины для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.

Зав. кафедрой:________________________

(ФИО)

ЛИСТ УЧЕТА ЭКЗЕМПЛЯРОВ

Место хранения экземпляра

№ экземпляра

Учебно-методический отдел учебно-методического управления

эл. документ

Облачное хранилище данных

эл. документ

ЛИСТ УЧЕТА ПРОВЕРОК И КОРРЕКТУРЫ

№ п/п

Проверка / Изменение №___

Дата проверки / внесения изменения

№ страницы

№ пункта

Отметка об актуализации (продление, изменение, переиздание, отмена)

Провел проверку / Учел изменение

Должность

ФИО

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:

- фундаментальные законы природы и основные физические законы в области механики, термодинамики, электричества и магнетизма, оптики и атомной физики;

- принцип действия современной научной аппаратуры, приборов и механизмов, работа которых основана на законах физики;

Уметь:

- анализировать и систематизировать полученные знания;

- самостоятельно приобретать новые знания по физике, используя современные информационные технологии.

Владеть:

- фундаментальными знаниями, позволяющими самостоятельно разобраться в специальных вопросах, используя новейшие достижения в области физики и смежных наук.

ОПК-1.1 Знает основные законы естественнонаучных и общеинженерных дисциплин, методы математического анализа и моделирования, связанные с профессиональной деятельностью

Знать:

- методы теоретического и экспериментального исследования в физике;

- основные методики выполнения экспериментов, исследований физических явлений и проведения измерений физических величин.

Уметь:

- применять физические законы для решения задач теоретического, экспериментального и прикладного характера в своей профессиональной деятельности;

- моделировать физические и технологические процессы;

- работать с приборами и инструментами;

- профессионально оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы.

Владеть:

- методами и навыками проведения физических исследований и экспериментов;

- современными средствами измерений и методами проведения измерений;

- навыками эксплуатации измерительной техники в профессиональной деятельности.

ОПК-1 Способен применять естественнонаучные и общеинженерные знания, методы математического анализа и моделирования в профессиональной деятельности;

ОПК-1.2  Умеет применять основные законы естественнонаучных и общеинженерных  дисциплин, методы математического анализа и моделирования  в профессиональной деятельности

Знать:

- основы решения задач определения потребности в:

- развитии транспортной сети;

- подвижном составе с учётом организации и технологии перевозок, требований обеспечения безопасности перевозочного процесса;

Уметь:

- применять основы решения задач определения потребности в:

- развитии транспортной сети;

- подвижном составе с учётом организации и технологии перевозок, требований обеспечения безопасности перевозочного процесса;

Владеть:

- навыками применения основ решения задач определения потребности в:

- развитии транспортной сети;

- подвижном составе с учётом организации и технологии перевозок, требований обеспечения безопасности перевозочного процесса.

ОПК-1 Способен применять естественнонаучные и общеинженерные знания, методы математического анализа и моделирования в профессиональной деятельности;

ОПК-1.3 Владеет навыками применения основных законов естественнонаучных дисциплин, связанные в профессиональной деятельности

2 Место дисциплины в структуре образовательной программы

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

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

- Математика. Прикладная математика

- Химия

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

- Механика

- Начертательная геометрия и инженерная графика

- Основы теории и устройства судна

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

102

60

42

В том числе: 

Лекционные занятия

48

24

24

Практические занятия

54

36

18

Самостоятельная работа

168

84

84

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 

Лекционные занятия:

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 криволинейном движении. Нормальное и тангенциальное ускорения. 

6

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Практические занятия:

Кинематическое описание поступательного движения. 

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Практические занятия:

Изучение поступательного движения 

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Тема 1. Кинематика

Практические занятия:

Кинематическое описание вращательного движения

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Лекционные занятия:

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. Импульс релятивистской частицы.

Энергия в СТО. Взаимосвязь массы и энергии.

6

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Практические занятия:

Динамическое описание поступательного движения.

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Практические занятия:

Динамическое описание вращательного движения. 

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Практические занятия:

Определение ускорения свободного падения с помощью машины Атвуда 

4

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Тема 2. Динамика 

Практические занятия:

Определение собственного момента инерции тел методом физического маятника 

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Лекционные занятия:

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. 

6

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Практические занятия:

Решение задач на законы сохранения 

4

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Практические занятия:

Изучение закона сохранения импульса на примере столкновения тел 

4

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Тема 3. Законы сохранения в механике.

Практические занятия:

Изучение закона сохранения момента импульса и гироскопического эффекта 

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Лекционные занятия:

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 движения жидкости. Уравнение Бернулли. Идеальная и вязкая жидкость. Динамическая и кинематическая вязкость. Ламинарный и турбулентный режимы движения вязкой жидкости. Число Рейнольдса. Формула Пуазейля. Силы сопротивления в жидкости.

Формула Стокса. Понятие о кавитации. 

6

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Тема 4. Механика жидкостей и газов

Практические занятия:

Решение задач на элементы механики сплошных сред 

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Самостоятельная работа:

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

84

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

2 семестр

Раздел 2. Молекулярная физика и термодинамика

Лекционные занятия:

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. 

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Практические занятия:

Решение задач на изопроцессы

1

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Практические занятия:

Определение коэффициента теплопроводности методом нагретой нити. 

1

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Тема 1. Молекулярная физика

Практические занятия:

Определение коэффициента вязкости воздуха капиллярным методом 

1

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Лекционные занятия:

Внутренняя энергия. Количество теплоты. Первое начало термодинамики. Теплоемкость.

Адиабатный  процесс. Энтропия. Второе начало термодинамики. Третье начало термодинамики. Обратимые и необратимые процессы. Цикл Карно. 

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Практические занятия:

Анализ термодинамических процессов и циклов

1

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Тема 2. Термодинамика

Практические занятия:

Определение отношения теплоемкостей воздуха при постоянном давлении и объеме. 

2

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Самостоятельная работа:

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

28

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Раздел 3. Электричество и магнетизм. 

Тема 1. Электростатика

Лекционные занятия:

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. 

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Тема 1. Электростатика

Практические занятия:

Исследование электростатических полей.

2

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Тема 2. Постоянный электрический ток

Лекционные занятия:

Электрический ток в сплошной среде. Сила и плотность 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. 

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Лекционные занятия:

Релятивистская природа магнитного поля. Опыты Эрстеда. Индукция магнитного поля. Магнитное поле проводника с током. 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 индукции по Фарадею и Максвеллу. Правило Ленца. Явление самоиндукции. Энергия магнитного поля.

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Тема 3. Магнитное поле 

Практические занятия:

Изучение магнитного поля соленоида с помощью датчика Холла. 

2

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Самостоятельная работа:

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

28

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Раздел 4. Физика колебаний и волн 

Лекционные занятия:

Характеристики гармонических колебаний. Свободные незатухающие колебания. Свободные затухающие колебания.

Вынужденные колебания. Резонанс. 

3

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Тема 1. Гармонические колебания

Практические занятия:

Измерение ускорения свободного падения с помощью математического маятника. 

2

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Лекционные занятия:

Гармонический волновой процесс. Продольные и поперечные 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. 

2

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Практические занятия:

Изучение явления дисперсии света. 

2

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Тема 2. Волновые процессы 

Практические занятия:

Изучение явления поляризации света. 

2

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Самостоятельная работа:

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

12

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Раздел 5. Современная физика 

Лекционные занятия:

Законы теплового излучения черного тела. Законы и квантовая теория внешнего фотоэффекта. Давление света.

Корпускулярно-волновой дуализм свойств света и частиц вещества. Некоторые свойства волн Де-Бройля. Вероятностный подход к описанию микрочастиц. Квантовые состояния.

Квантовые уравнения движения. Операторы физических величин. 

2

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Тема 1. Квантовые свойства излучения

Практические занятия:

Исследование явления внешнего фотоэффекта. 

2

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Тема 2. Основы физики атома, атомного ядра и физики элементарных частиц. 

Лекционные занятия:

Строение атома Резерфорда-Бора. Природа химической связи. Энергетический спектр атомов и молекул. Строение атомных ядер.

Изотопы. Стабильные и нестабильные ядра. Радиоактивность. Типы распадов. Закон радиоактивного распада. Ядерные реакции. Элементарные частицы и античастицы. 

2

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

Самостоятельная работа:

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

16

ОПК-1.1,ОПК-1.2,ОПК-1.3

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 Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины

№ п/п

Наименование информационного ресурса

Ссылка на информационный ресурс

1

Электронная библиотечная система IPRBooks

http://www.iprbookshop.ru 

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

№ п/п

Наименование

специализированных аудиторий,

кабинетов, лабораторий,

тренажеров и пр.

Перечень основного оборудования

9 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.