Природничі науки*: модуль №1 – Фізика, астрономія

Вступ. Світоглядний потенціал природничих наук. Роль фізичного та астрономічного знання в житті людини та суспільному розвитку. Початкові відомості про фундаментальні фізичні теорії як основу сучасної фізичної науки. Астрономія як природнича наука. Основні етапи розвитку фізики та астрономії. Фізика як теоретична основа сучасної астрономії.

Механіка. Механічний рух. Основна задача механіки та способи опису руху тіла. Рівномірний і нерівномірний прямолінійний рух. Відносність руху. Закон додавання швидкостей.

Механіка. Прискорення. Рівноприскорений рух.

Механіка. Рівномірний рух матеріальної точки по колу. Доцентрове прискорення. Кутова та лінійна швидкість, взаємозв’язок між ними.

Механіка. Сили в механіці. Інерціальні системи відліку. Принцип відносності Галілея. Маса. Закони Ньютона та їх застосування для розв'язування задач.

Механіка. Гравітаційна взаємодія. Закон всесвітнього тяжіння. Сила тяжіння та вага тіла. Рух тіла в полі сили тяжіння. Вільне падіння. Закон Архімеда.

Механіка. Рух тіла, кинутого вертикально, горизонтально та під кутом до горизонту

Механіка. Рівновага тіл. Момент сили. Умови рівноваги тіл. Центр тяжіння та центр мас тіла.

Механіка. Імпульс, закон збереження імпульсу. Кінетична і потенціальна енергія. Потужність. Закон збереження механічної енергії. Застосування законів збереження в механіці

Молекулярна фізика та термодинаміка. Сучасні дослідження будови речовини. Атоми і молекули. Будова атома. Наноматеріали. Основи молекулярно-кінетичної теорії будови речовини. Ідеальний газ. Тиск газу. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу. Абсолютна шкала температур.

Молекулярна фізика та термодинаміка. Газові закони. Ізопроцеси.

Молекулярна фізика та термодинаміка. Внутрішня енергія тіл. Кількість теплоти. Робота термодинамічного процесу. Перший закон термодинаміки. Адіабатний процес.

Молекулярна фізика та термодинаміка. Властивості насиченої й ненасиченої пари. Вологість повітря.

Молекулярна фізика та термодинаміка. Поверхневий натяг рідини. Змочування. Капілярні явища

Молекулярна фізика та термодинаміка. Деформації. Механічні властивості твердих тіл. Модуль Юнга.

Електродинаміка. Електромагнітна взаємодія. Електричне поле. Напруженість електричного поля. Принцип суперпозиції. Електрична взаємодія точкових зарядів. Закон Кулона.

Електродинаміка. Робота під час переміщення заряду в однорідному електричному полі. Потенціал електричного поля. Різниця потенціалів. Зв’язок напруженості електричного поля з різницею потенціалів. Електроємність. Електроємність плоского конденсатора. З’єднання конденсаторів. Енергія електричного поля. Використання конденсаторів у техніці.

Електродинаміка. Постійний електричний струм. Електрорушійна сила. Закон Ома для повного кола. Робота та потужність електричного струму. Безпека під час роботи з електричними пристроями.

Астрономічний складник. Всесвіт. Фундаментальні взаємодії в природі. Роль фізичної та астрономічної наук у формуванні наукового світогляду сучасної людини.

Механіка. Розв’язання задач на рівномірний прямолінійний рух, рівноприскорений прямолінійний рух

Механіка. Графіки залежності кінематичних величин від часу для рівномірного і рівноприскореного прямолінійного руху.

Механіка. Розв’язання задач на рівномірний рух тіла по колу

Механіка. Застосування законів Ньютона для розв’язування задач.

Механіка. Рух тіла під дією кількох сил.

Механіка. Розв’язування задач на визначення плеча сил та центрів мас тіл.

Механіка. Розв’язання задач на закони збереження імпульсу та енергії.

Молекулярна фізика та термодинаміка. Розв’язання задач на застосування основного рівняння молекулярно-кінетичної теорії, рівняння стану та рівняння Мєндєлєєва-Клапейрона

Молекулярна фізика та термодинаміка. Розв’язання задач на застосування газових законів

Молекулярна фізика та термодинаміка. Розв’язання задач на: використанні першого закону термодинаміки, розрахунок роботи, кількості теплоти та зміни внутрішньої енергії при ізопроцесах.

Молекулярна фізика та термодинаміка. Складання рівняння теплового балансу, визначення к.к.д. теплової машини.

Молекулярна фізика та термодинаміка. Розв’язання задач на визначення відносної вологості повітря.

Електродинаміка. Розв’язування задач на закон збереження електричного заряду, закон Кулона

Електродинаміка. Розв’язування задач на розрахунок роботи електричного поля; визначення напруженості й потенціалу електричного поля в даній точці простору; на використання зв'язку між напругою і напруженістю електричного поля, на знаходження електроємності плоского конденсатора; на визначення енергії електричного поля; для розрахунків батареї конденсаторів

Електродинаміка. Розрахунок електричних кіл з послідовним і паралельним з'єднанням провідників.

Електродинаміка. Розв’язування задач на Закон Ома для повного кола.

Електродинаміка. Розрахунок характеристик електричних кіл, роботи та потужності електричного струму.

Електродинаміка. Електричний струм у металах. Залежність питомого опору від температури. Надпровідність. Електропровідність напівпровідників. Власна і домішкова провідність напівпровідників. Електронно-дірковий перехід: його властивості і застосування. Напівпровідникова елементна база сучасної мікроелектроніки. Електричний струм у розчинах і розплавах електролітів. Електроліз та його закони. Газові розряди та їх застосування. Плазма. Електричний струм у вакуумі. Термоелектронна емісія.

Електродинаміка. Електрична і магнітна взаємодії. Взаємодія провідників зі струмом. Магнітне поле струму. Лінії магнітного поля прямого і колового струмів. Індукція магнітного поля. Потік магнітної індукції. Дія магнітного поля на провідник зі струмом. Сила Ампера. Дія магнітного поля на рухомі заряджені частинки. Сила Лоренца. Принцип дії електричних двигунів

Електродинаміка. Електромагнітна індукція. Магнітний потік. Закон електромагнітної індукції. Самоіндукція. Індуктивність. Енергія магнітного поля.

Коливання та хвилі. Механічні коливання. Гармонічні коливання. Рівняння гармонічних коливань. Математичний та пружинний маятники. Перетворення енергії під час коливань. Вимушені коливання. Поняття про автоколивання. Резонанс. Поширення механічних коливань у пружному середовищі. Принцип Гюйгенса

Коливання та хвилі. Вільні електромагнітні коливання. Коливний контур. Вимушені електромагнітні коливання.

Коливання та хвилі. Змінний струм та його характеристики. Діючі значення напруги і сили струму. Трансформатор. Виробництво, передача та використання енергії електричного струму

Коливання та хвилі. Властивості електромагнітних хвиль. Фізичні основи сучасного телекомунікаційного зв’язку

Коливання та хвилі. Світло як електромагнітна хвиля. Поширення світла в різних середовищах. Ефект Доплера. Поглинання і розсіювання світла. Інтерференція і дифракція світлових хвиль. Поляризація й дисперсія світла.

Коливання та хвилі. Геометрична оптика як граничний випадок хвильової. Закони геометричної оптики. Побудова зображень, одержаних за допомогою лінз і дзеркал. Кут зору. Оптичні прилади та їх застосування.

Квантова фізика. Квантові властивості атома. Квантові постулати М.Бора. Випромінювання та поглинання світла атомами. Атомні і молекулярні спектри.

Квантова фізика. Квантові властивості світла. Гіпотеза М. Планка Світлові кванти. Енергія та імпульс фотона. Фотоефект. Рівняння фотоефекту. Застосування фотоефекту. Сонячні батареї.

Квантова фізика. Атомне ядро. Ядерні сили та їх особливості. Ядерні реакції. Радіоактивність. Закон радіоактивного розпаду. Взаємозв’язок маси та енергії. Енергія зв’язку атомного ядра. Ядерна енергетика.

Квантова фізика. Елементарні частинки. Загальна характеристика елементарних частинок. Кварки. Космічне випромінювання. Методи реєстрації елементарних частинок

Астрономічний складник. Основи практичної астрономії. Небесні світила й небесна сфера. Сузір’я. Визначення відстаней до небесних світил. Небесні координати. Астрономія та визначення ча¬су. Календар

Астрономічний складник. Методи та засоби фізичних і астрономічних досліджень. Випромінювання небесних світил. Методи астрономічних спостережень

Астрономічний складник. Фізика Сонячної системи. Земля і Місяць. Природа тіл Сонячної системи.

Астрономічний складник. Зорі і галактики. Сонце, його фізичні характеристики, будова та джерела енергії.

Астрономічний складник. Будова Галактики. Місце Сонячної системи в Галактиці.

Астрономічний складник. Всесвіт. Фундаментальні взаємодії в природі. Роль фізичної та астрономічної наук у формуванні наукового світогляду сучасної людини.

Електродинаміка. Розв'язування задач на закони електролізу з використанням залежності між хімічним і електрохімічним еквівалентами

Електродинаміка. Розв'язування задач з використанням формул для визначення індукції магнітного поля.

Електродинаміка. Розв'язування задач з використанням формул для визначення сили Ампера, сили Лоренца, магнітної проникності середовища, радіуса обертання зарядженої частинки в магнітному полі

Електродинаміка. Розв'язування задач з використанням формул для визначення радіуса обертання зарядженої частинки в магнітному полі

Електродинаміка. Розв’язання задач на обчислення ЕРС індукції; енергії магнітного поля струму.

Коливання та хвилі. Розв’язування задач на визначення амплітуди, періоду, частоти, використання формули математичного маятника.

Коливання та хвилі. Розв’язання задач на визначення швидкості поширення хвиль, довжини хвилі.

Коливання та хвилі. Розв'язання задач на визначення частоти і періоду електромагнітних коливань (формула Томпсона) і швидкість електромагнітних хвиль, визначення залежності між довжиною хвилі і частотою електромагнітних хвиль.

Коливання та хвилі. Розв’язування задач на визначення характеристик змінного струму

Коливання та хвилі. Розв’язування задач на визначення довжини світлової хвилі, його частоти; знаходження інтерференційного мінімуму та максиму, сталої дифракційної решітки.

Коливання та хвилі. Розв’язування задач на знаходження абсолютного та відносного показників заломлення середовища, кута повного відбивання та кута заломлення

Коливання та хвилі. Розв’язування задач на побудову зображень за допомогою лінз та розрахування їх характеристик (оптичну силу, фокусну відстань, лінійне збільшення); використання формули тонкої лінзи.

Квантова фізика. Розв’язання задач на застосування квантових постулатів Н.Бора

Квантова фізика. Розв’язування задач розрахунок енергії та імпульсу фотона застосування формули Планка, рівняння Ейнштейна для фотоефекту

Квантова фізика. Розв’язування задач на дефект мас, енергію зв’язку атомного ядра, використання закону радіоактивного розпаду.

Астрономічний складник. Принцип дії і будова оптичного та радіотелескопа, детекторів нейтрино та гравітаційних хвиль. Приймачі випромінювання. Застосування в телескопобудуванні досягнень техніки і технологій. Сучасні наземні й космічні телескопи. Астрономічні обсерваторії.

Астрономічний складник. Видимі рухи Сонця та планет. Закони Кеплера та їх зв’язок із законами Ньютона

Астрономічний складник. Космічні дослідження об’єктів Сонячної системи. Космогонія Сонячної системи

Астрономічний складник. Зорі і галактики. Зорі та їх класифікація. Види зір. Планетні системи інших зір. Еволюція зір. Чорні діри.

Астрономічний складник. Зоряні скупчення та асоціації. Туманності. Підсистеми Галактики та її спіральна структура

Астрономічний складник. Світ галактик. Квазари.