Ministerul Educaliei qi Tineretului al Republicii Moldova

Universi tateaTehnicd a Moldovei

Catedra Fizica

Aprobatdla gedin{a Consiliul facultdlii

din

Disciplina-Fizica

specialitSlile ISACGV, IPA, IMo U, CFDP, IMAC, TPCS.Facultatea UA

Programa de inv6![m0nt

t

iiii

Programa analiticd a fost elaboratd ------

Programa analiticd a fost examinatd pi aprobatd la

Sedinla catedrei

rbal n .--!----din tt.o s'zou

2lef catedrd lud-

l F A F

///* ,--z '-n 4' -1;[*1-' 6 <e4--1za

9e(.ca1re&r6 #O&'/C

$u/^ oe{t'{'a-

ft/ 4atfrazt;

{"( a'/, e- h

rlltr9-zF/&€J"/

{' Q-a 6---^

l. Activitl{i didactice, activititi individualeoevaluiri

Semestrul nr. 1 Semestrul nr.2 Total

Inv. zi hrv. f/f Inv. zi Inv. f/f Inv. zi Inv. f/fPreleqeri 45 1 8 45 t 8Lucrdripractice,seminare

3 0 t 2 30 12

Lucrdri delaborator l 5 6 l 5 6

Total orepe semestru

90 36 90 36Examene 1 1

I I

2. Scopul qi obiectivele disciplinei.

Cursul de fizicd'impreund cu cel de matematicd superioard constituie fundamentul pregdtiriiteoretice a inginerilor, asigurind o baz6, fizico-matematicd,, fbrd de care, ar fi imposibilaactivitatea inginerului de orice profil.

Obiectivele cursuluui de fizicd sunt:

1. Studiul principalelor fenomene ftzice, ?nsugirea nofiunilor, legilor gi teoriilorfundamentale din fizica clasicd gi cea modemd.

2. Formarea concepliei qtiinlifice despre lume qi a gindirii frziciimoderne.3. insugiirea procedeelor gi a metodeior de ,"toluut" a problemelor din diverse

domenii ale fizici|4. Formarea deprinderilor de efectuare ale experimentelor fizice.5. Formarea capacitdlilor de a delimita conlinutul fizic in problemele aplicative din

cadrul viitoarei specialitdli6. tn rezultatul studierii cursului studenlii vor poseda cunoqtinfe despre proprietalile

macro gi microscopice a1e naturii, diferitor fenomene gi procese frzice, sd deducdexpresiile analitice a legitdlilor fizice gi sd le urrilizeze pentru descriereaproprietdlilor substanlei.

3. Confinutul prelegerilor

Simestrul 1

TEMA 1. cinematica gi dinamica miqcdrii de translatie a unuisistem mecanic.

Sistemul mecanic. centrului de masd a sistemul mecanic gilegile miqcarii lui. Impulsul gi momentul cinetic al sistemuluimecanic. Legile de conservate a impulsului qi a momentuluicinetic ale sistemului mecanic .Lucrul fo4ei . Energia cineticd a sistemului mecanic.Funclii potenfiale. Forle conservative, Energia potenlialdasistemului mecanic. Forla conservativd ca gradient al energieipoten!iale.variafia energiei cinetice gi legea conserv[rii energiei mecanice.

TEMA 2 . Corpul rigid in mecanicd

Elemente de dinamicd a migcarii de rotadie a corpului rigid.Momentul forlei qi momentul cinetic al unui rigid.Legea de bazd, a dinamicii miqcdrii de rotafie a rigidului fald deun punct de rotafie qi fa!6 de un in ax fix de rotalie.Momentul deiner,tie. Teorema lui $teiner.Legea conservdrii momentului cinetic a rigidului in miqcarea derotatie.Energia cineticd gi de rostogolire arigidului in migcarea derotalie.

TEMA3. Fizica statisticd gi termodinamica.

Metoda statisticd qi termodinamicd de studiere a proceselorfrzice in corpurile macroscopiceSisteme termodinamice. Parametri termodinamici..Gazul perfect .Ecua{ia de bazd, a teoriei moleculare - cinetice agasului perfect. Gradele de libertate a moleculei. Legeaechiparitdlii energiei dupd gradele de libertate. Energia interioarda gazului.Echilibrul statistic (termic). Principiul tranzivrtdlii. Legea dedistribuire a lui Maxwell-Boltzmann.Distribufia moleculelor intru-un cimp de forfe. Formulabarometrici. Distributia lui Boltzmann.Legea lui Maxwell de distribulie a moleculelor dup6 energie qidupd vitezd.Lucrul gi cdldura. Dependenla lucrului de natura procesului.Capacitateacaloricd. Cdldura specificd gi molard. Principiul intiial termodinamicii. Procesele izotermic Ai adiabaticProbabilitatea stdrii sistemului. Procese termodinamicereversibile si ireversibile.

inv6!.de zi i invd1. FR,ore i ore

2.03.5

) <

6.5

Principiul al doilea al termodinamicii formulat de Kelvin, Camotgi Clausius-Entropia. Expresia matematicd al principiului al doilea altermodinamicii.Legea a treia a termodinamicii (principiul lui Nernst).

TEMA 4. Fenomene de transport.

Evolufia sistemului termodinamic spre starea de echilibru:transport de substanld, energie, impuls. Ecualia generald afenomenelor de transport.Difuzia moleculelor. Densitatea curentului (fluxului) demolecule. Legea lui Fick. Elemente de teorie cinetico-molecularda procesului de difuzie.Conductibilitatea termicS. Densitatea curentului de energie.Legea lui Fourier.Viscozitatea. Densitateaa curentului de impuls. Legea a doua alui Newton pentru frecare internd.

TEMA 5. Gazele reale.

Forlele intermoleculare gi energia moleculelor unui gazreal.Ecualia de stare a gazului real. Izotermele teoretice giexperimentale.Noliunea de diagramd, de faz6,.

TEMA 6. Cimpul electric in vid.

Cimpul electrostatic al unei sarcini electrice punctiforme-cimppotenfial de fo4e. Circulalia vectorului cimpului electric E.Vectorul cimpului electric E ca gradient al potenlialului cimpuluielectric.Fluxul vectorului cimp electric E. Teorema lui Gauss sub formdintegrald. Aplicarea teoremei lui Gauss la cimpurileelectrostatice.Teorema lui Gauss sub formd diferenliald (divergenta vectoruluicimpului electric stalionar E).Rotorul vectorului cimpului electric stalionar E.

TEMA 7. Substanfa in cimp electric.

Cimpul electric al unui dipol electric. Polarizarea atomilor situaliintru-un cimp electric. Vectorul polarizaliei electrice P.Succesivitatea electric6.Vectorul inducfiei electrice D. Teorema lui Gauss generalizatd(pentru dielectrici) sub formd integrald gi diferenfiald.Permitivitatea electricd relativS.Discontinuitatea liniilor de intensitate gi continuitatea liniilor deinduclie ele cimpului electric.Conductorii in cimp electrostatic.Energia conductorului incarcat,a condensatorului gi a cimpului electric.

1,5

2.5

2,0

1 , 5 i 1

TEMA 8."C,rr"nt rl electric continuu.

Intensitatea gi densitatea curentului electric. Intensitateacurentului electric ca fluxul vectorului densitdlii de curent.Tensiunea electromotoare.Legea lui Ohm gi legea lui Joul-Lentz sub formd integrald qidiferenliald din considerentele teoriei electronice clasice.

TEMA 9. Cimpul magnetic in vid.

Cimpul magnetic al sarcinii electrice in migcare nerelatiovistd.Legea lui Biot-Savart-Laplace gi aplicarea ei la calculareacimpurilor magnetice.Acliunea cimpului magnetic asupra unui curent electric inchis.Momentul magnetic qi momentul de rotafie.Fluxul gi divergenla cimpului magnetic. Teorema lui Gausspentru cimp magnetic sub formd integrald qi diferenfiald.Circulalia gi rotorul c?mpului magnetic. Teorema lui StokesPentru cimpul magnetic.

Tema 10. Cimpul magnetic in substanld.

Magneticii.. Vectorul de magnetizare. Teorema lui Amperepentru cimpul magnetic in substanld.. Ecualiile de bazd, amagnetostaticii. Intensitatea cimpului magnetic Succesivitateamagneticd. Permiabilitatea magneticd relativdMomentelemagnetice ale atomilor. Migcarea de precisie a electronilor.Teorema Larmor.Substanle feromagnetice.

TEMA 11. Cimpuri electrice qi magnetice variabile in timp.

Fenomenul induc{iei qi auto inducliei electromagnetice. Legealui Faraday sub formd integrald gi diferenliald.Energia cimpului magnetic.Cimpuri electrice turbionare.Prima qi a doua ecualii ale luiMaxwell .Curenqi de deplasare. Ecualia atreia gi a patra a lui Maxwell.

TEMA 12. Miscarea oscilatorie.

Descrierea generald a miqcdrii oscilatorii.Ecuafiile diferenliale ele oscilaliilor (mecanice gielectromagnetice), amortizate, armonice qi forfate gi soluliile 1or.Fenomenul de rezonantd.

4

TEMA 13. Miqcarea ondulatorie.

Descrierea generald a migcarii ondulatorii,Propagarea undelor. Ecualia undei progresive. Yiteza de faza.Ecualia diferenliald a undelor.Propagarea undelor elastice in diferite medii. Unde elasticepolarizate.Intensitatea undei elastice. Vectorul lui Umov.Undele electromagnetice.Intensitatea undei electromagnetice. Vectorul lui Poynting.Impulsuri gi presiunea undelor electromagnetice.

TEMA 14. Proprietalile undelor

Reflecfia gi refraclia undelor. Reflecfia qi refraclia undelor delumind. Formulele lui Fresnel.Interferenfa undelor. interferenla luminii.Difracfia udelor. Difraclia luminii.Difraclia inraze convergente (difraclia Fresnel). Zonele Fresnel.Difraclia inraze paralele printr-o fantd (difraclia Fraunhalfer).Releaua de difracfie..Difrac{ia undelor electromagnetice prin refleclie pe re{elecristaline.Polarrzarea luminii. Legile lui Malus qi Brewster.

TEMA 15. Natura cuanticd a radialiei electromagnetice.

Radialia termicd gi caracteristecele ei. Legile radiafiei termiceFormula lui PlanckEfectul fotoelectric. Efectul Compton.Caracterul dual al radialiei electromagnetice. Probabilitatealocalizdrii fotonului in spafiu.Caracterul dual al particolelor. Undele de Broglie qi sensul lorstatistic. Difraclia electronilor.Principiul incertidunii al lui Heisenberg. Ecuaqia luiSchrodinger.Ecualia Stalionard a lui Schrodinger.Sensul fizic qi proprietdlilefuncliei dr undd. Migcarea particulei libere.Particula in cimp centlal simetric.Atomul,

TEMA 16. Elemente de fizicd atomicd

Atomul de hidrogen in mecanica cuanticd. Distribuliaelectronilor in atomi cu mai mulli electroni. Principiul lui Pauli.Interpretarea tabelei lui Mendeleev din punct de vedere fizic.Molecula. Natura fizicd a legdturii fizice.Legatura covaletd siionici.

2

_ 4. Con{inutul lucrlrilor practice

n_r. TemaInvd!de ziore

Inv6f.FR,ore

2

aJ

4

5

7

8

9

1 0

i i

1 2

I J

7 Al +

1 5

t 6

Principiile mecanicii. Teorema variafiei gi conservdriiimpulsului unui sistem mecanic. Lucru mecanic. Puterea.

Teoreme de varialie a energiilor cinetici qi potenjiald.Legea conservdrii energiei.

Migcarea de rotalie a corpului rigid.Legea debazd, a dinamicii migclrii de rotalie a rigiduluifa!6 de un punct de rotalie gi fald de un in ax fix derotafie.Momentul de inerfie. Teorema lui $teiner.Legea conservdrii momentului cinetic a rigidului inmiqcarea de rotalie.Energia cineticd qi de rostogolire arigidului in migcareade rotafie.

Gazul perfect.Ecuafia de bazd a teoriei moleculare -cinetice a gasului perfect. Gradele de libertate amoleculei.Legea echiparitalii energiei dupd gradele delibertate. Energia interioard a gazului

Principiul I al termodinamicii. Coeficienli calorici.Aplicarea principiului I in procese simple, procesadiabatic.

Intensitatea gi potenlialul cimpului electrostatic.

Intensitatea $i densitatea curentului electric.Circuitelectric. Legile lui Ohm.

Cimpul magnetic al unor curenli stafionari. Inducliamagneticd. Forla Lorentz.

Legea inducliei electromagnetice, regula lui Lentz.Autoinducfia, inductanla. Energia cimpului magnetic.

Oscilafii libere armonice mecanice

Ecualia undei plane, reflexia qi refracfia.

Circuite oscilante, rczonatla

Unde electromagnetice

InterferenJa qi difraclia luminii.

Proprietdfi ondulatorii ale microparticulelor

2

2

2

2

2

2

2

aL

2

2

2

2

2

2

2

2

2

z

2

2

2

' S.Continutul lucririlor de laborator

ff. Tema n_r. ore

1

Determinarea momentului de inerlie, folosind legea conservdriienergieiDeterminarea coeficientului de frecare interioard gi aIparcursului liber mediu a moleculelor de gaz.Determinarea exponentului adiabatic la gaze prin metodaClement-Desormes.

4 2

2Determinarea intensitdlii cimpului magnetic al P6mdntului.Studiul cdmpului magnetic al solenoidului.

4 I

a3

Studiul oscilaliilor libere intr-un circuit oscilant.Determinar ea vitezei sunetului in aer.

aJ 1

4

Studiul interferenfei luminii reflectate de la o lam6 cu fele plan-paralele.Studiul difrac{iei luminii pe obstacole simple.Studiul polarrzdrii radialiei laser. verificarea legii lui Malus.Studiul legilor radialiei termice.

4 2

- 6. Chestionar pentru exmene

1. Sistemul mecanic. Centrul de masd a sistemului mecanic qi legele miqcdrii sale.2. Legea conservdrii impulsului.3. Lucrul mecanic. Energia cineticE a sistemului mecanic. Puterea.4. Forje conservative. Energia potenliald a sistemului mecanic. Relalia dintre energia

potenfiald gi fo4a conservativd. Legea conservdrii energiei mecanice.5. Elemente de dinamicd a migcdrii de rotalie a rigidului, momentul forfei qi momentul

cinetic.6. Legea debazd a dinamicii miqcdrii de rotalie a rigidului fa16 de un punct de rotaalie.7. Legea debazd a dinamicii migcdrii de rotalie a corpului rigid fald de o axd de rotafie.

Momentul de ener{ie. Teorema lui $teiner. Energia cineticd de rota}ie gi de rostogolire.8. Ecualia debazd a teoriei moleculare-cinetice a gazului perfect.9. Gradele de libertate a moleculei. Legea echiparitdlii energiei dupd gradele de libertate.

Energia interioard a gazului perfect.1 0. Formula barometricd. Distribulia Boltzmann.1 1. Primul principiu al termodinamicii. Capacitatea caloric[. Cdldura specificd gi molar6.

Procesul izotermic Ai adiabatic.12. Procese reversibile qi ireversibile. Entropia. Al doilea gi al trelea principiu al

termodinamicii.13. Ecualiile fenomenelor de transport. Coeficientii de difuzie, conductivitate termicd,

viscozitate dinamic6 qi cinematicd.14. Gaze reale. Ecualia lui Van-der Waals.15. Sarcina electricd. Legea lui Coulomb.16. Fluxul vectorului intensitAlii cimpului electric. Teorema lui Gauss pentru cimpul

electrostatic in fonld integrald.17. Divergenla vectorului cimpului electrostatic. Forma diferenliald a teoremei lui Gauss

pentru cimpul electrostatic.18. Potenfialul, relalia dintre potenlial qi intensitatea c?mpului electrostatic.19. Dipolul electric. Momentul dipolar. Dipolul electric in cimpul electric exterior.20. Dielectricii in cimpul electrostatic. Deplasarea electricd. Susceptibilitatea gi permitivitatea

dielectricd.21. Conductorii in cimpul electrostatic. Capacitatea electricd. Condensatoare.energia

conductorului incdrcat, condensatorului gi a cimpului electrostatic.22. Cventul electric .Ecuafia continuitdtiii. Tensiunea electromotoare.Legile lui Ohm qi

Joule-Lenf in forma diferenfia16.23. impul magnetic. Legea lui Biot -Savart-Laplase

24. Forla Lorentz.Legea lui Ampere.Conturui inchis intr-un cdmp magnetic. Momentulmagnetic qi momentul de rotafie.

25. Fluxul gi divirgenla cimpului magnetic. Teorema lui Gauss pentru cimpul magnetic..26. Circulalia gi rotorul cimpului magnetic, Teorema lui Stokes pentru cimpul magnetic.27. Cimpul magnetic in substangd. Ecualiile debazd a magnetostaticii.28. Induclia electromagneticd.Autoinduclia. Inductanla solenoidului.Energia cimpului

magnetic.29. Cimp electric turbiunar.Prima gi a doua ecualii ale lui Maxwell.30. Curenli de deplasare.Ecuafiile atreia gi apatra ale lui Maxwell.31. Caracteristicele debazd ale miqcarii oscilatorii.Oscilalii armonice libere.3 2. O scilaqi i libere amorlizate.Ecualia diferenli al6 a o scilaliilor

amor1izate .D e cri m entul I o garitmic al amortizdrii.3 3 . . O scilagii forlate. F enomenul de r ezonanld.34. Procese ondulatorii.Ecualia de undd a undei elastice.Propagareaundelor elastice

in corpurile solide. Lichide Si gaze.

35.Energia undei elastice. Vectorul lui Umov.36.Unde electrdmagnetice gi proprietglile lor.Energia undei electromagnetiuce.

Vectorul lui Poiting. Scara undelor electromagnetice.3l.Caracteristicile generale ale undelor de lumind. Intensitatea luminii. Indicele de

refracfie.3 8.Interferenfa luminii.3 g.Difracfia luminii. Aproximalia lui Fresnel.4O.Polarizarea luminii. Legea lui Malus. Unghiul lui Brewster.41.Absorb1ia luminii. Legea lui Bouger - Lambert.42.Le gea radiali ei termice. F ormula lui P lanck.43.Razele "X" (Rdntgen).44.lpotezaDe - Broglie qi confirmarea ei experimentald. Postulatele lui Bohr in

lumina dualismului undd - corpuscul.45.Relatia de nedeterminarc a lui Heisenberg. Ecualia lui Schr<idinger46.Ecua!ia stalionard a lui Schrodinger. Sensul qi proprietdlile funcliei Y.4T.Electronul intr-un c6mp central simetric. Atomul.48.Atomulcu mai mulfi electroni. Principiul lui Pauli. Sistemul periodic al

elementelorchimice .49.Molecula. Natura fizicd a legdturii chimice. Legdtura covalentd gi ionicd

7 . Literatura recomandatl

1. Dumitru Jiuleanu, Compendiu defizicd, Ed. Tehnica-info, Chiginau 2009.

2. Traian I. Crefu. Frzica, curs universitar. Ed. Tehnicd, Bucureqti. 1996

3. Cornelia Moloc. Frztca vol I, II. Curs universitar. Ed. Tehnicd Bucuregti.1994.

4. A.A.Detlaf, B.M. Iavorschi. curs de ftzicd,, Ed. Lumina, Chigindu. 1991

5. Z. B. Caeelree, Kypc $nrunrE, Hayra, M., r. 1-3 ,1990 tr Ap. trsILantrfl.

6. D.Jiuleanu, C. Marcu, I.Stratan, G.Taran, G.Golban, S.Marian, S.Balan,Probleme de frzicd., Ed. Tehnica-info, Chiqinau 2007.

7. B.C. Borxeurrefin, C6opHrK 3aAar{ no o6rqeuy Kypcy $u:uxu , HaSrKa, Mocxea,1998 u 1.p. krsra:avfl.

8. A .f. 9ypron, A. A. Bopo6een 3aAa.{HIar uo Susure. MocKea. Brrcrua.f, rrrKoJra.

9. I.Samusi, R.Radu, I.Stratan. Bazele cursului defizic6,. Chiqindu .1995 U.T.M.

l0.D.liuleanu, I.Stratan, S. Marian . Mecanica. indrumar de laborator. U.T.M.

11. I.Stratan , G. Taran. Frzicamoleculard gi termodinamica, U.T.M.

12. R.Radu, N. Burbulea. Practicum de laborator, electricitatea qi magnetismul. U.T.M.

13. I.Stratan, G.Taran, Oscilalii qi unde, indrumar de laborator, U.T.M.

14. D.liuleanu, A. Maciuga. Indicalii metodice pentru practicum de laborator laftzicd., optica ondulatorie. U. T. M.

15. R.Radu, G.Golban, A,Mdciuga.Fizicacuanticd, atomicd gi nucleard, indicaliimetodice penttru lucrdri de laborator. U.T.M.

16. I.Stratan. Prelucrarea datelor experimentale, indrumdri metodice pentru lucrdri delaborator. U.T.M.

17.14. Cauycr, P. Pa4y, W. Crpare,:a. Ocuoesr Kypca Susuxu. 1990. TyM.

18. 14. Crparau , f. Tapau. Mo"irexynxpnar (pusura r4 repMoArluaMlrKa. MeroAucecrneyKa3anr.rs x ra6oparopHoMy rrpaKTr,rKyMy. TYM

19.14. CparaH, f . TapaH. Mero4uqecKr{e yKa3aHvs K na6oparopnoMy rpaKrr{Kryy no$u:uxe, xore6ann-f, r4 BoJIHrI. TYM

20.L.I-{zynmry, A. Mavyra. MeroAu.recKrre yKa3a:rr:as. x ra6oparopHoMy rpaKrr4KyMy no

Sn:ure, BorHoBa-s orrruKa. TYM.

21. L.I-{raynxny. Keanroeas aroMHarr 14 fl[epnas. (pusraxa. MeroA[.recK]re yKa3aHr4fl Kna6oparopHuu pa6orarra. TYM.