|
Studiju kursa saturs
|
| Saturs |
Pilna un nepilna laika klātienes studijas |
Nepilna laika neklātienes studijas |
| Kontaktstundas |
Patstāvīgais darbs |
Kontaktstundas |
Patstāvīgais darbs |
| Kinemātika.
Mehānikas priekšmets. Mehānikas iedalījums un pamatmodeļi. Kinemātika un dinamika. Atskaites sistēmas un koordinātu sistēmas. Vektoru un koordinātu metode. Materiāla punkta kustības. Pārvietojums, ātrums un paātrinājums vektoru formā. Trajektorijas jēdziens. Kļūdu teorijas pamati. Mājasdarbs estudijās: apskatāmās tēmas pielietojums. |
2 |
4 |
2 |
6 |
| Dinamika.
Mijiedarbība un tās veidi. Spēks. Masa. Inerciālas atskaites sistēmas. Ņūtona pirmais likums. Impulss. Spēka impulss. Ņūtona otrais un trešais likums. Kustība berzes spēku ietekmē. Darbs. Enerģija. Potenciālā un kinētiskā enerģija. Spēks
un potenciālā enerģija. Enerģijas nezūdamības likums mehānikā. Svārstības, matemātiskais svārsts, atsperes svārsts. Impulss. Rotācijas kustība, impulsa moments un spēka moments. Viļņi. Skaņa. Stāvviļņi. Mājasdarbs estudijās: apskatāmās tēmas pielietojums. |
4 |
6 |
2 |
6 |
| Ideāla šķidruma hidrodinamika.
Hidrodinamikas un aerodinamikas pamatjēdzieni. Ideāla šķidruma modelis. Stacionāra šķidruma plūsma. Šķidruma plūsmas caurules. Plūsmas nepārtrauktības vienādojums. Šķidruma plūsmas pilnā enerģija. Bernulli likums. Dinamiskais spiediens. Mājasdarbs estudijās: apskatāmās tēmas pielietojums. |
2 |
4 |
2 |
6 |
| Viskoza šķidruma hidrodinamika.
Viskoza šķidruma plūsma. Puazeila likums. Lamināra un turbulenta plūsma. Reinoldsa skaitlis. Ķermeņu aptecēšana šķidrumos un gāzēs. Robežslānis. Frontālā pretestība un cēlējspēks. Magnusa efekts. Kontroldarbs: 1.-4. tēmas pielietojumi. |
4 |
4 |
2 |
6 |
| Laboratorijas darbs: Tiešā mērīšana.
Darbā tiek mērīts fizikāls lielums (parasti stienīšu garums, lodīšu diametrs, u.c.), kura vērtība pakļauta fluktācijām un noteicošā mērījuma kļūda ir gadījuma kļūda. Mērāmais lielums tiek mērīts n reizes (n=50-100), tiek aprēķināta mērījuma vidējā
vērtība, novirze, vidējā kvadrātiskā novirze. Tiek noteikta vidējās vērtības absolūtā kļūda, ievērojot Stjūdenta koeficientu vērtības attiecīgajam mērījumu skaitam pie ticamības varbūtības 95% un 99%, kā arī mērījuma relatīvā kļūda. Tiek uzzīmēta
histogramma, tā tiek salīdzināta ar normālo sadalījumu, tiek novērtēts, cik lielā mērā attiecīgā fizikālā lieluma vērtības atbilst Gausa sadalījumam. |
4 |
6 |
2 |
6 |
| Laboratorijas darbs: Netiešā mērīšana.
Darbā tiek noteikts fizikāls lielums, kura vērtību nosaka vairāki tiešie fizikālo lielumu mērījumi (vielas blīvums vienkāršas formas ķermenim, izmērot tā masu un lineāros izmērus). Katram tiešajam mērījumam tiek novērtēts dominējošās kļūdas veids (gadījuma/sistemātiskā) un nepieciešamais mērījumu skaits. Tiek aprēķināta rezultāta absolūtā un relatīvā kļūdas no katra atsevišķā tiešā mērījuma kļūdām. Tiek novērtēts, kurš no tiešajiem mērījumiem ienes vislielāko kļūdu rezultātā. |
2 |
4 |
0 |
6 |
| Laboratorijas darbs: Stiepes un lieces deformācija.
Darbā iepazīsimies ar dažādiem deformāciju veidiem. Apgūsim deformāciju pamatlikumus un deformāciju pamatlielumu noteikšanas metodes. Apskatīsim deformāciju lomu sadzīvē un tehnikā. Uzņemsim pētāmā objekta histerēzes līkni, objektu pakāpeniski noslogojot un atslogojot. Noteiksim objekta materiāla Junga moduli. |
2 |
4 |
2 |
6 |
| Laboratorijas darbs: Stoksa likums.
Darbā tiek noteikta glicerīna viskozitāte, mērot tajā krītošu svina lodīšu ātrumu. Uz lodīti darbojas smaguma spēks, Arhimeda cēlējspēks un vides pretestības spēks, kuru nosaka no Stoksa likuma. Lodītei krītot glicerīnā ar konstantu ātrumu, no spēku līdzsvara nosacījuma tiek noteikta glicerīna viskozitāte. Mērījumi tiek veikti vismaz ar 5 lodītēm, kuru diametri ir atšķirīgi. Grafiski tiek attēlots lodīšu krišanas robežātrums atkarībā no lodītes diametra, eksperimentālā atkarība tiek salīdzināta ar teorētisko. Tā kā glicerīna viskozitāte ir stipri atkarīga no temperatūras, darbā iegūtā viskozitātes vērtība tiek salīdzināta ar rokasgrāmatās esošo, īpašu vērību pievēršot temperatūras starpībai starp eksperimentālās iekārtas augšējo un apakšējo daļu. |
2 |
4 |
0 |
6 |
| Termodinamiskās sistēmas un temperatūra.
Vielas struktūra un sakārtotība. Statistiskā un termodinamiskā pieejas vielas uzbūves un procesu aprakstam. Temperatūra un tās mērīšana. Celsija un absolūtās temperatūras skala. Temperatūra kā vielas daļiņu kustības mērs. Termodinamiskās
sistēmas, termiskais līdzsvars un termodinamiskie procesi. Ideālas gāzes stāvokļa vienādojums, Maksvela sadalījums molekulām pa ātrumiem. Mājasdarbs estudijās: apskatāmās tēmas pielietojums. |
2 |
4 |
2 |
6 |
| Termodinamikas likumi.
Pirmais termodinamikas likums. Iekšējā enerģija. Siltuma mašīnas. Karno cikls. Karno teorēma. Otrais termodinamikas likums. Entropija, tās izmaiņa izoprocesos. Entropijas statistiskā interpretācija. Termodinamiskās funkcijas. Mājasdarbs estudijās: apskatāmās tēmas pielietojums. |
4 |
4 |
2 |
6 |
| Reālas gāzes un pārneses procesi gāzēs.
Reālas gāzes. Molekulu mijiedarbības spēki. Reālas gāzes stāvokļa vienādojums. Reālu gāzu iekšējā enerģija. Pārneses procesi gāzēs. Siltumvadītspēja. Viskozitāte. Difūzija. Mājasdarbs estudijās: apskatāmās tēmas pielietojums. |
2 |
4 |
0 |
6 |
| Cietvielas, šķidrumi un fāzu pārejas.
Cietvielu uzbūve un īpašības, kristāliskas, amorfas un stiklveida cietvielas. Cietvielu siltumietilpība: Dilonga-Ptī modelis. Metālu siltumietilpība. Cietvielu termiskā izplešanās. Šķidrumu uzbūve un īpašības. Virsmas enerģija, virsmas spraigums. Termiskā izplēšanās. Pārneses procesi cietās vielās un šķidrumos. Fāzu pārejas. Fāzu līdzsvars. |
4 |
4 |
2 |
6 |
| Laboratorijas darbs: Universālās gāzu konstantes noteikšana.
No kolbas tiek atsūknēts gaiss, pēc tam ar analītiskajiem/elektroniskajiem svariem noteikta gaisa masas izmaiņa. Zinot spiedienu un gaisa temperatūru kolbā, kā arī kolbas tilpumu, iespējams aprēķināt universālās gāzu konstantes vērtību pie dažādiem spiedieniem |
2 |
4 |
2 |
4 |
| Laboratorijas darbs: Virsmas spraiguma koeficienta noteikšana.
Apskatīsim šķidruma molekulu kustību un molekulārās parādības šķidrumos, virsmas brīvās enerģijas un virsmas spraiguma jēdzienus, šķidruma virsmas stāvokli kapilāros. Noteiksim virsmas spraigumu ar piliena metodi, burbuļa
metodi un kapilārās pacelšanās paņēmienu. |
2 |
4 |
0 |
6 |
| Laboratorijas darbs: Temperatūras mērīšana.
Krāsniņa tiek karsēta un ar dzīvsudraba termometru mērīta temperatūras palielināšanās laikā. Krāsniņā ir ievietots arī termopāris un ar milivoltmetru tiek mērīta termoelektrodzinējspēka izmaiņa. Izmantojot iegūtos datus, iegūstama
termopāra gradācijas līkne un nosakāma īpatnējā termoelektrodzinējspēka vērtība. |
2 |
4 |
2 |
4 |
| Elektriskais lauks.
Elektriskie lādiņi. Kulona likums. SI mērvienību sistēma. Elektriskai lauks. Superpozīcijas princips. Lādiņa enerģija elektriskajā laukā. Potenciāls. Spriegums. Vadītāji elektriskajā laukā. Kondensators, tā kapacitāte. Kondensatoru slēgumi.
Mājasdarbs estudijās: apskatāmās tēmas pielietojums. |
2 |
4 |
0 |
6 |
| Elektriskā strāva.
Strāvas definīcija. Vadītāji, izolatori, pusvadītāji. Strāva gāzēs un elektrolītos. Līdzstrāva. Strāvas blīvums. Oma likums, pretestība, īpatnējā pretestība. Maiņstrāva. R, C, L maiņstrāvas ķēdē. Efektīvās vērtības. Mājasdarbs estudijās: apskatāmās tēmas pielietojums. |
4 |
4 |
2 |
4 |
| Strāvu magnētiskās īpašības.
Magnētiskais lauks ap kustošu lādiņu, strāvas vada elementu un strāvas vada posmu. Bio-Savāra likums. Spēks uz kustošu lādiņu un vada posmu magnētiskajā laukā. Vielu magnētiskās īpašības. Strāvas vadu mijiedarbība. Elektriskie motori. Mājasdarbs estudijās: apskatāmās tēmas pielietojums. |
2 |
4 |
0 |
6 |
| Elektromagnētiskā indukcija, Maksvela vienādojumi, elektromagnētiskie viļņi.
Elektromagnētiskās indukcijas parādība, Faradeja likums, Lenca likums. Virpuļains elektriskais lauks. Spoles induktivitāte. Fuko strāvas, skinefekts. Transformatori. Maksvela vienādojumi, nobīdes strāvas. Elektromagnētiskie viļņi, plakanisks elektromagnētiskais vilnis. |
4 |
4 |
2 |
4 |
| Laboratorijas darbs: Pretestības mērīšana ar voltmetru un ampērmetru.
Tiek uzņemta elektriskas spuldzītes voltampēru raksturlīkne, t.i. strāva atkarībā no pieliktā sprieguma un tiek attēlota grafiski. Tiek izrēķināta spuldzītes kvēldiega pretestība un izkliedētā jauda katrai sprieguma vērtībai. Tiek attēlota pretestības atkarība no jaudas grafiski. Šī atkarība tiek analizēta izmantojot Stefana-Bolcmaņa starošanas likumu. |
2 |
4 |
0 |
6 |
| Laboratorijas darbs: Ķīmiskā elementa EDS, spaiļu sprieguma un iekšējās
pretestības noteikšana. Zemes magnētiskā lauka indukcijas mērīšana.
Darbā izmantojot voltmetru un pretestību magazīnu tiek noteikta spaiļu sprieguma atkarība no pieslēgtās ārējās pretestības kā arī ķīmiskā elementa EDS un iekšējā pretestība. Darbā tiek ar speciālu spoli spoles centrā radīts horizontāls magnētiskais lauks, kas ir orientēts perpendikulāri zemes magnētiskā lauka virzienam. Rezultējošais magnētiskais lauks pagriež kompasa magnētadatu par leņķi, no kura var izrēķināt zemes magnētiskā lauka horizontālās komponentes vērtību, ja ir zināma spoles radītā magnētiskā lauka vērtība. |
2 |
4 |
2 |
4 |
| Laboratorijas darbs: Maiņstrāva.
Darbā tiek noteikta pretestība maiņstrāvai kondensatoram, spolei un slēgumam, kas sastāv no pretestības, spoles un kondensatora. Tiek pārbaudīta atsevišķu reaktīvo pretestību un slēguma pretestības aprēķina formulas. |
2 |
4 |
0 |
6 |
| Gaismas atstarošana, laušana, polarizācija.
Gaismas atstarošana un laušana uz dielektriķu virsmas. Atstarošanas un laušanas leņķi, atstarošanas koeficients un tā atkarība no krišanas leņķa un gaismas polarizācijas, Brjūstera leņķis. Pilnīgā iekšējā atstarošanās. Gaismas vadi.
Mājasdarbs estudijās: apskatāmās tēmas pielietojums. |
2 |
4 |
2 |
4 |
| Gaismas interference un difrakcija.
Koherentu viļņu interference, interferences maksimumu un minimumu nosacījumi, fāzu diference. Difrakcijas parādība. Plakanu viļņu difrakcija no vienas spraugas un no daudzām spraugām, difrakcijas režģis. Hologrammu iegūšanas principi. Mājasdarbs estudijās: apskatāmās tēmas pielietojums. |
2 |
4 |
0 |
6 |
| Kvantu fizikas empīriskie pamati.
Termiskais starojums, fotoefekts. Inducētais starojums, lāzeri. Komptona efekts. Atomu spektru likumsakarības. Bora kvantu teorija. Debroljī viļņi un viļņu funkcija. Mājasdarbs estudijās: apskatāmās tēmas pielietojums. |
2 |
4 |
2 |
4 |
|
Kopā:
|
64 |
104 |
32 |
136 |
|