ТЕОРЕТИЧНА МЕХАНІКА

Галузь знань, напрям підготовки

спеціальність 6.040201 Математика,

Спеціалізація : фізика, інформатика, економіка

освітньо-кваліфікаційний рівень:

бакалавр

Зміст

1 Мета та завдання навчального курсу
2 Автор (автори) курсу
3 Учасники
4 Графік навчання
- 4.1 Варіант Структура
  - 4.1.1 Змістовий модуль 1
  - 4.1.2 Змістовий модуль 2
5 Зміст курсу
- 5.1 Змістовий модуль І
  - 5.1.1 Тема 1. Вступ. Завдання і методи класичної механіки. Кінематика
  - 5.1.2 Тема 3. Основи динаміки твердого тіла. Статика.
- 5.2 Змістовий модуль ІІ
6 Ресурси
- 6.1 Рекомендована література
  - 6.1.1 Базова
  - 6.1.2 Допоміжна
- 6.2 Інформаційні ресурси

Мета та завдання навчального курсу

Мета

• сформувати цілісне бачення світу, сприяти виробленню наукового підходу до аналізу проблем оточуючого світу.

• розвивати логічне та діалектичне мислення під час тлумачення явищ та процесів природи.

• сформувати розуміння, що увесь курс фізики об'єднується загальноприродничими принципами і положеннями, які по різному проявляються в різних теоріях: принципи причинності, додатковості, відповідності, відносності, симетрії, закони збереження тощо.

Завдання

• розглянути ряд фізичних явищ і процесів, що вивчались у школі і курсі загальної фізики, використовуючи основні загальні теоретичні підходи і показати, що одержані висновки не заперечують висновкам шкільної та експериментальної фізики, а розширюють і доповнюють їх, створюючи у студентів цілісного уявлення про науковий підхід у дослідженні фізичних явищ.

• отримати розширене і більш загальне тлумачення та аналіз основних фізичних понять, що розглядались у школі і курсі загальної фізики (кінематичні поняття, маса, сила, простір, час, причинність, відносність, інваріантність і т.ін.).

• встановити більш строгі рамки і критеріїв існування і використання фізичних законів, спираючись на основні загальні положення.

• отримати пояснення нових досягнень фізики та їх використання у науці і техніці.

У результаті вивчення навчального курсу студент повинен

знати: ....................

• завдання і методи класичної механіки, межі її застосування.

• значення класичної механіки для розвитку техніки і природничих наук • завдання кінематики.

• прийняті системи відліку.

• способи вивчення руху матеріальної точки: природний, векторний, координатний.

• проекції швидкості і прискорення точки на осі декартової, циліндричної і природної систем координат.

• зміну кінематичних величин при зміні системи відліку.

• відносний, переносний і абсолютний рухи точки.

• перетворення координат Галілея. Теореми додавання швидкостей і прискорень.

• класифікацію рухів твердого тіла.

• розподіл лінійних швидкостей і прискорень точок твердого тіла.

• закони Ньютона.

• диференціальні рівняння руху точки.

• дві основні задачі динаміки точки ї їх розв’язування.

• принцип причинності.

• рух невільної матеріальної точки. Сили реакції зв'язків.

• задання станів системи матеріальних точок у класичній механіці.

• класифікацію сил, що діють на систему.

• властивості внутрішніх сил.

• загальні теореми динаміки системи.

• означення центра мас системи. Теорема про рух центра мас.

• означення роботи сили.

• про потенціальне силове поле.

• про кінетичну і потенціальну енергію точки, системи точок.

• умову потенціальності стаціонарного силового поля.

• теорему Кеніга.

• теорему про зміну кінетичної енергії системи точок, точки.

• закон збереження механічної енергії системи, точки.

• основи динаміки твердого тіла.

• основні поняття та аксіоми статики.

• метод узагальнених координат.

• рівняння Лагранжа П роду.

• зв'язок функції Лагранжа із законами збереження.

• функцію Гамільтона. Канонічні рівняння Гамільтона. Інтегрування канонічних рівнянь. Дужки Пуассона.

• два методи побудови класичної механіки.

• варіаційний принцип Гамільтона-Остроградського.

• закони руху матеріальної точки в неінерціальній системі відліку.

• задачу двох тіл.

• розв‘язок задачі на малі коливання систем.

• експериментальне обґрунтування СТВ. Постулати Ейнштейна.

• перетворення Лоренца.

• кінематичні наслідки перетворень Лоренца: ефекти скорочення довжини і сповільнення часу, перетворення швидкостей.

• інтервали між подіями, їх інваріантність та класифікація інтервалів і причинно-наслідкові зв’язки між подіями. Власний час.

• чотиривимірний простір Мінковського.

• Основне рівняння релятивістської динаміки, зв’язок міх енергією частинки і її масою.

вміти: ...................

• пояснити роль фізичного знання в житті людини й суспільному розвитку.

• пояснити відносність механічного руху.

• класифікувати види механічного руху.

• розв’язувати фізичні задачі на визначення кінематичних і динамічних величин під час рівномірного й нерівномірного рухів.

• аналізувати графіки рівномірного й рівноприскореного рухів і визначати за ними параметри руху.

• складати рівняння руху тіла під дією кількох сил у векторній і скалярній формі.

• записувати рівняння закону збереження імпульсу та енергії під час пружного та непружного зіткнення тіл.

• пояснити реактивний рух, перетворення енергії в механічних процесах.

• класифікувати види механічної енергії.

• розв’язувати фізичні задачі на застосування понять імпульс тіла, імпульс сили, робота й потужність, закону збереження імпульсу та закону збереження енергії, закону збереження моменту імпульсу.

• пояснити резонанс, поширення механічних коливань у пружному середовищі, затухання вільних коливань, утворення стоячих хвиль.

• пояснити відносність довжини й часу, відносність одночасності подій у рухомій і нерухомій системі відліку, просторово-часові властивості фізичного світу.

• розв’язувати фізичні задачі на релятивістський закон додавання швидкостей, формулу взаємозв’язку маси та енергії.

| Робоча програма курсу "Теоретична механіка"

Тематика лекцій курсу "Теоретична механіка"

[глосарій до курсу "Теоретична механіка" ]