Учебна програма по ФИЗИКА
за студентите от Строителния факултет на УАСГ
специалност ССС
Анотация.
Изучават се Динамика на материална точка и идеално твърдо тяло, Механика на флуиди, Трептения и вълни, Акустика, Молекулна физика и термодинамика, Топлопроводност, Електричество и магнетизъм, Фотометрия, Радиоактивност и дозиметрия. Във всички тези раздели е отделено специално внимание на приложението на разглежданите физични явления и методи в различни области на строителната теория и практика. Целта на учебната дзисциплина е да се дадат на студентите познания за основните физични явления и закони и взаимната им обусловеност, както и за основните методи на физическите изследвания.
Разпределение на аудиторните занятия:
Форма на аудиторните занятия | Семестър | Хорариум | ЛЕКЦИИ | ВТОРИ |
30
| |
ВТОРИ
|
30
|
ЛЕКЦИИ
|
ТРЕТИ
|
30
|
ЛАБОРАТОРНИ УПРАЖНЕНИЯ
|
ТРЕТИ
|
30
|
ВСИЧКО
|
|
120
|
Извънаудиторна заетост
|
|
| Консултации |
ВТОРИ
|
| Консултации |
ТРЕТИ
|
|
за специалност ССС в УАСГ
-
Динамика на материална точка. Първи принцип на Нютон. Маса и импулс на частица. Втори принцип на Нютон. Основни видове взаимодействия и сили.
-
Трети принцип на Нютон. Закон за независимото действие на силите. Закон за запазване на импулса в затворена система от материални точки. Движение на центъра на масите.
-
Нютоново схващане за пространство и време. Галилееви трансформации. Принцип на Галилей за относителността. Постулати на Айнщайн. Понятие за общата теория на относителността.
-
Работа и енергия. Кинетична енергия. Консервативни сили. Потенциална енергия. Закон за запазване на енергията.
-
Движение на твърдо тяло. Момент на импулса на система от частици и частица. Основно уравнениена въртеливите движения. Закон за запазване на момента на импулса. Собствен момент на импулса.
-
Работа на сила при въртене на твърдо тяло. Кинетична енергия на въртящо се тяло. Инерционен момент на тяло. Теорема на Щайнер. Свободни оси на въртене. Жироскопичен ефект.
-
Движение на идеален флуид. Уравнение на непрекъснатост. Уравнение на Бернули. Извод.
-
Следствия от уравнението на Бернули. Хидродинамична кавитация. Закон за запазване на импулса и момента на импулса при флуиди.
-
Движение на реален флуид. Сили на вътрешно триене (вискозитет). Сили на съпротивление при движение на тяло във флуид. Число на Рейнолдс. Подемна сила.
-
Динамика на реален флуид в архитектурно-строителната практика. Точка на заприщване при строителните съоръжения. Разделителна повърхнина и вихро-образуване.
-
Взаимодействие на въздушните течения със строителните съоръжения. Откъсване на течението. Принципи на аеродинамичното изследване. Вятърът като метеорологично явление.
-
Статично и динамично ветрово натоварване. Аерация на промишлените и градските райони.
-
Трептеливи движения. Свободни трептения под действие на линейна възвръщаща сила. Собствен период и собствена честота. Скорост, ускорение и енергия на хармонично трептяща точка. Примери за хармонични трептения. Махала.
-
Затихващи трептения. Уравнение на едномерно затихващо трептение. Амплитуда и честота на затихващо трептение. Време на релаксация. Логаритмичен декремент на затихването. Q-фактор. Апериодични трептения.
-
Принудени трептения. Формула за амплитудата и фазата на трептене в стационарен режим. Резонанс.
-
Вълни, елементи и класификация на вълните. Уравнение на плоска, монохроматична вълна. Вълново число и вълнови вектор. Период и дължина на вълната. Фазова скорост. Вълново уравнение. Групова скорост. Капилярни и гравитачни вълни. Дисперсия на вълни.
-
Стоящи вълни. Уравнение на стояща вълна. Примери за стоящи вълни в прът, струна и тороид.
-
Звукови вълни. Интензивност на звукова вълна. Скорост на разпространение на звука в твърди тела и газови среди – извод. Физична и физиологична акустика. Закон на Вебер-Фехнер.
-
Отражение, разсейване и поглъщане на звука. Време на реверберация. Източници и приемници на звук. Ултразвук и приложението му.
-
Строителна и архитектурна акустика. Разпространение на звука в открито въздушно пространство и в ограничено пространство. Акустична среда в селищата. Строителни методи за борба с шума.
-
Термодинамика. Термодинамични параметри. Вътрешна енергия на система. Първи принцип на термодинамиката.
-
Моларни топлинни капацитети. Уравнение на Майер – извод.
-
Изопроцеси и работа при тях. Уравнение на Поасон.
-
Цикъл на Карно.
-
Втори принцип на термодинамиката. Ентропия. Статистически смисъл на ентропията.
-
Молекулна физика. Извод на основното уравнение на молекулно-кинетичната теория.
-
Класически статистики за разпределение на молекулите по скорости и в потенциално поле. Закони на Максуел и Болцман. Барометрична формула – извод.
-
Явления на пренасяне. Дължина на свободен пробег. Уравнения на дифузия, топлопроводност, електропроводност и вътрешно триене.
-
Видове топлообменни процеси. Механизми на топлопроводност в зависимост от средата. Топлинен поток. Плътност на топлинния поток. Специфична топлоемност.
-
Стационарен режим на топлопроводност. Топлинно съпротивление на многослойна стена и на нехомогенна стена. Израз за изменение на температура-та в средата – извод.
-
Нестационарен режим на топлопроводност. Диференциално уравнение – извод. Температурни вълни.
-
Величини, характеризиращи нестационарния режим на топлопроводност – топлоусвояване, показател на топлинна инерция, топлоустойчивост. Пласт на резките колебания на температурата.
-
Конвективен топлообмен. Пълно топлинно съпротивление.
-
Топлинно излъчване. Излъчвателна, поглъщателна и отражателна способност. Закон на Кирхоф. Абсолютно черно тяло. Закони на Стефан-Болцман и Вин. Оптическа пирометрия. Принцип на оптичните методи за контрол на топлоотдаването на строителни съоръжения.
-
Реални газове. Уравнение на Ван дер Ваалс. Изотерми на реалните газове. Критично състояние.
-
Кондензация на водни пари. Влажност. Влажностен режим на ограждащи конструкции. Защита срещу кондензация на водна пара.
-
Молекулни явления при течностите. Повърхностно напрежение. Формула на Лаплас. Явления на границата твърдо тяло-течност. Повърхностно активни вещества. Капилярност – приложения.
-
Строеж на твърдите тела. Видове връзки и сили на взаимодействие. Изотропни и анизотропни тела. Индекси на Милер. Дефекти на кристалната решетка.
-
Видове еластични деформации. Енергия на еластичната деформация. Обемна плътност на еластичната енергия. Закон на Хук – извод. Термодинамика на еластичната деформация.
-
Електростатика. Закон на Кулон. Интензитет на електричното поле. Поток на вектора на интензитета. Работа на електричните сили. Потенциал. Теорема на Гаус.
-
Диелектрици и проводници в електрично поле. Полярни и неполярни молекули.
-
Постоянен електричен ток. Видове токове, големина и плътност на тока. Закони на Ом и Кирхоф. Закон на Джаул.
-
Магнитно поле. Магнитна индукция. Закон на Био-Савар.
-
Действие на магнитно поле върху проводник с ток. Закон на Ампер.
-
Електромагнитна индукция. Самоиндукция. Опити на Фарадей. Правило на Ленц. Токове на Фуко.
-
Фотометрия. Фотометрични величини и измерването им.
-
Интерференция на светлината. Опит на Юнг.
-
Дифракция на светлината. Френелова и Фраунхоферова дифракция.
-
Радиоактивност. Взаимодействие на -лъчението с веществото.
Препоръчителна литература:
-
„Учебник по физика”, проф. д-р М.Надолийски, доц. д-р З.Пейков, София, УАСГ, 2011г.
Септември, 2010 г. Изготвил:
София /проф. д-р М.Надолийски/
Сподели с приятели: |