Опис навчальної дисципліни

Курс, разом з іншими загальними дисциплінами, спрямований на забезпечення загальної базової підготовки студентів фізичних спеціальностей – він покликаний бути основою для глибокого засвоєння студентами профілюючих дисциплін, які викладаються на кафедрах фізичного факультету, що формують спеціальні знання майбутніх бакалаврів та магістрів.
Мета:

• дати студентам фундаментальні знання з усіх розділів механіки (кінематики та динаміки як матеріальної точки, так і системи матеріальних точок, неперервних середовищ);
• ознайомити студентів з основними базовими експериментами, що формують фундаментальні знання з механіки, активно застосовуючи при цьому демонстраційні знаряддя та техніку;
• показати взаємовплив між експериментальним та теоретичними підходами вивчення механічних явищ.

Завдання:

• вивчення кінематики матеріальної точки;
• вивчення динаміки матеріальної точки і законів збереження;
• вивчення сил в механіці;
• вивчення осциляторів в механіці;
• вивчення обертового руху матеріальної точки;
• вивчення руху матеріальної точки у полі центральних сил;
• вивчення неінерційних систем відліку та розгляд Землі як неінерційної системи відліку;
• вивчення основ спеціальної теорії відносності;
• навчити студентів досліджувати систему двох матеріальних точок;
• навчити студентів основним принципам дослідження обертання твердого тіла;
• навчити студентів основним принципам дослідження механіки рідин та газів;
• вивчення поширення хвиль у пружних середовищах.

В результаті вивчення даного курсу студент повинен
Знати:

• кінематику матеріальної точки;
• рівняння руху матеріальної точки і закони збереження;
• види сил в механіці;
• рівняння гармонічного осцилятора, а також рівняння для загасаючого та вимушеного осциляторів, суперпозицію одномірних та ортогональних коливань;
• рівняння динаміки, зручні для опису обертового руху матеріальної точки, закон збереження моменту імпульсу;
• закони Кеплера та рівняння руху матеріальної точки у полі центральних сил;
• принцип відносності Галілея, опис динаміки матеріальної точки в неінеційних системах відліку;
• приклади неінерційних систем відліку, доказ обертання Землі навколо своєї осі за допомогою маятника Фуко;
• основи спеціальної теорії відносності (СТВ), перетворення Лоренца, перетворення швидкостей і прискорень у СТВ, кінематичні ефекти СТВ, простір Мінковського, інваріанти у СТВ, релятивістське рівняння руху;
• механіку системи двох матеріальних точок;
• механічний опис обертання твердого тіла;
• механіку неперервних середовищ.

Вміти:

• розв’язувати задачі з кінематики;
• розв’язувати задачі з динаміки матеріальної точки та законів збереження;
• розв’язувати задачі на визначення параметрів різних типів механічних осциляторів та на суперпозицію коливань;
• визначати найбільш оптимальний спосіб розв’язування задач та застосовувати його на практиці;
• розраховувати параметри руху тіл як Сонячної системи, так і рух тіл у полі будь-яких центральних сил;
• розв’язувати задачі, в яких Земля розглядається як неінерційна система відліку;
• розв’язувати задачі спеціальної теорії відносності;
• вміти розв’язувати задачі руху двох взаємодіючих тіл;
• визначати моменти інерції твердих тіл різної форми та розв’язувати задачі на обертання твердого тіла;
• розв’язувати задачі на різні види сил у механіці;
• розв’язувати задачі на механічний рух неперервних середовищ.