ЗО 03: Механіка
Навчальна дисципліна «Механіка» є фундаментальним розділом курсу загальної фізики, який вивчає основні закони і принципи механіки, що описують рух тіл і взаємодію між ними. Метою вивчення цієї дисципліни є формування у студентів глибоких знань про механічні явища, а також розвиток навичок аналізу і розв’язання задач, пов’язаних з рухом тіл у різних умовах.
Лектор:
к.ф.н., доцент Загородній Вячеслав Васильович
Зміст дисципліни
Вступ
- Задачі і методи фізики
- Експеримент, теоретичне моделювання, їх співвідношення
- Основні види взаємодії в природі
- Еволюція розвитку
Предмет і задачі механіки
- Опис руху
- Простір і геометрія
- Простір механіки Ньютона
- Відхилення від Евклідового простору і його наслідки
- Час і простір
Кінематика
- Задачі кінематики
- Засоби опису руху
- Способи опису руху точки
- Зміщення і переміщення
- Швидкість точки
- Прискорення точки
- Рух по колу
- Кінематика руху твердого тіла
- Кінематика спеціальної теорії відносності
Динаміка матеріальної точки і системи точок
- Задачі динаміки
- Закони Ньютона
- Рівняння руху матеріальної точки
- Основні сили в механіці
- Імпульс
- Закон збереження імпульсу
- Центр мас системи точок
- Момент імпульсу і момент сили
- Закон збереження моменту імпульсу
- Рух тіл зі змінною масою
- Релятивістська динаміка
Робота і енергія
- Робота сили
- Потужність
- Кінетична енергія матеріальної точки
- Приклади роботи деяких сил
- Потенціальні сили і потенціальна енергія
- Консервативні сили
- Повна механічна енергія
- Неконсервативні сили
- Закон збереження енергії
- Теорема Кьоніга
- Зіткнення двох тіл
- Одновимірний рух точки в полі консервативної сили
- Релятивістська енергія
Рух в полі центральних сил. Закони Кеплера
- Поле центральних сил
- Гравітаційне поле
- Рівняння руху в полі центральних сил
- Секторальна швидкість
- Ефективна потенціальна енергія
- Траєкторія руху в гравітаційному полі
- Закони Кеплера
- Задача двох тіл
- Космічні швидкості
Рух в неінерціальних системах відліку
- Сили інерції і закони Ньютона
- Рівняння руху в неінерціальній системі відліку
- Формула Пуансо
- Теорема Коріоліса
- Сили інерції в НСВ
- Рух точки відносно Землі
- Принцип еквівалентності
Динаміка твердого тіла
- Ступені свободи твердого тіла
- Типи руху твердих тіл
- Динаміка обертального руху
- Моменти інерції
- Тензор інерції
- Теорема Гюйгенса-Штейнера
- Площинний рух твердого тіла
- Рух дзиґ та гіроскопів
Коливальний рух
- Періодичний рух
- Маятники
- Гармонічний осцилятор
- Власні коливання
- Згасаючі коливання
- Вимушені коливання
- Явище резонансу
- Додавання коливань
Компетенції, що формуються
Загальні компетенції
- ЗК 1: Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
- ЗК 2: Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
- ЗК 6: Здатність проведення досліджень на відповідному рівні.
Фахові компетенції
- ФК 2: Здатність брати участь у плануванні і виконанні експериментів та лабораторних досліджень властивостей фізичних систем, фізичних явищ і процесів, обробленні й презентації їхніх результатів.
- ФК 3: Здатність брати участь у виготовленні експериментальних зразків, інших об'єктів дослідження.
Програмні результати навчання
- ПРН 1: Знати і розуміти сучасну фізику на рівні, достатньому для розв’язання складних спеціалізованих задач і практичних проблем прикладної фізики.
- ПРН 4: Застосовувати фізичні, математичні та комп'ютерні моделі для дослідження фізичних явищ, розробки приладів і наукоємних технологій.
- ПРН 5: Вибирати ефективні методи та інструментальні засоби проведення досліджень у галузі прикладної фізики.
Останнє оновлення: 2025-09-26
