Комплекс лабораторных работ Laboratory Simulations 1.2 для изучения физических моделей на компьютере. - презентация

1 Комплекс лабораторных работ Laboratory Simulations 1.2 для изучения физических моделей на компьютере

2 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г Комплекс Laboratory Simulations 1.2 разработан Ревинской О.Г. и Кравченко Н.С., сотрудниками кафедры теоретической и экспериментальной физики Томского политехнического университета. Комплекс прошел государственную регистрацию ВНТИЦ от г. Комплекс отмечен следующими наградами:

3 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г Комплекс Laboratory Simulations 1.2 включает: комплект авторских программных продуктов, моделирующих физические процессы комплект методических пособий (общий объем более 300 страниц) комплект рабочих тетрадей

4 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г Комплекс Laboratory Simulations 1.2 рассчитан на 2-4 семестра изучения курса общей физики (1 и 2 курсы) включает 20 лабораторных работ по четырем разделам курса общей физики: механика, жидкости и газы, колебания и волны, электричество и магнетизм

5 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г Комплект методических пособий рассчитан на студентов высших учебных заведений технических и физико-математических специальностей может быть полезен преподавателям и аспирантам при подготовке к проведению лабораторных занятий содержит методические рекомендации по подготовке к работе, по выполнению исследований, обработке результатов и оформлению отчетов по выполненной работе Комплект рабочих тетрадей направлен на развитие навыков оформления отчетов о результатах физических исследований отражают этапы выполнения работы и обработки результатов

6 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г Методическое описание каждой лабораторной работы включает: Цель работы Подробное описание теории, на которой построена работа Обоснование и вывод рабочих формул Дополнительная информация Описание компьютерной модели изучаемого физического процесса Рекомендуемые варианты выполнения работы Методика и порядок выполнения работы Вопросы для самоконтроля

7 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г Механика МодМ Определение ускорения свободного падения МодМ Второй закон Ньютона МодМ Закон сохранения импульса МодМ Момент инерции твердого тела МодМ – 06. Реактивное движение МодМ – 07. Движение инертного тела в гравитационном поле Жидкости и газы МодТ Вытекание жидкости из малого отверстия МодТ Движение тела в вязкой среде МодТ Движение броуновской частицы Список лабораторных работ

8 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г Список лабораторных работ Колебания и волны МодК – 01. Свободные гармонические колебания МодК – 02. Затухающие колебания МодК – 03. Вынужденные колебания МодК – 04. Сложение перпендикулярных колебаний МодК – 05. Сложение колебаний. Биения МодК – 06. Гармонический анализ МодК – 07. Связанные колебания Электричество и магнетизм МодЭ – 01. Движение заряженной частицы во взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном поляхМодЭ – 01. Движение заряженной частицы во взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном полях МодЭ – 02. Движение заряженной частицы в параллельных электрическом и магнитном поляхМодЭ – 02. Движение заряженной частицы в параллельных электрическом и магнитном полях МодЭ – 03. Электростатическое поле МодЭ – 04. Движение заряженной частицы в кулоновском поле

9 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодМ – 01. Определение ускорения свободного падения Список работ Цель работы: Изучение одномерного равноускоренного движения. Определение ускорения свободного падения на одной из планет Солнечной системы (например, на Сатурне)

10 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодМ – 02. Второй закон Ньютона Список работ Цель работы: Изучение второго закона Ньютона. Определение массы движущегося тела и коэффициента трения тела о поверхность.

11 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодМ – 03. Закон сохранения импульса Список работ Цель работы: Проверка закона сохранения импульса. Изучение движения осколков разорвавшегося тела. Определение начального импульса разорвавшегося тела.

12 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодМ – 04. Момент инерции твердого тела Список работ Цель работы: Изучение особенностей вращательного движения абсолютно твердого тела. Экспериментальное определение положения центра инерции и момента инерции твердого тела относительно оси, проходящей через центр инерции.

13 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодМ – 06. Реактивное движение Список работ Цель работы: Изучение реактивного движения как движения тела с переменной массой. Исследование зависимости кинематических характеристик (координаты, скорости, ускорения) прямолинейного реактивного движения в вакууме от массы тела и законов их изменения в процессе движения.

14 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодМ – 07. Движение инертного тела в гравитационном поле Список работ Цель работы: Изучение движения тела в гравитационном поле одной из планет Солнечной системы (например, Земли). Изучение законов Кеплера.

15 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодТ – 01. Вытекание жидкости из малого отверстия Список работ Цель работы: Изучение явления вытекания жидкости из малого отверстия и движения струи жидкости под действием силы тяжести. Определение площади отверстия, плотности жидкости и концентрации примеси в ней.

16 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодТ – 02. Движение тела в вязкой среде Список работ Цель работы: Изучение одномерного движения тела в вязкой среде. Определение зависимости характеристик движения (ускорения, скорости и координаты) тела от времени. Вычисление коэффициента вязкости среды.

17 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодТ – 03. Движение броуновской частицы Список работ Цель работы: Изучение движения броуновской частицы. Определение постоянной Больцмана, коэффициента диффузии и длины свободного пробега броуновской частицы, находящейся в различных вязких средах.

18 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодК – 01. Свободные гармонические колебания Список работ Цель работы: Изучение характеристик свободного гармонического колебательного движения. Анализ временной зависимости координаты тела при различных начальных условиях. Определение коэффициента жесткости неизвестной пружины с помощью пружинного маятника

19 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодК – 02. Затухающие колебания Список работ Цель работы: Изучение характеристик затухающего свободного колебательного движения. Определение коэффициента затухания, логарифмического декремента и добротности колебательной системы.

20 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодК – 03. Вынужденные колебания Список работ Цель работы: Изучение особенностей вынужденного колебательного движения. Построение резонансной кривой. Определение частоты резонанса.

21 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодК – 04. Сложение перпендикулярных колебаний Список работ Цель работы: Изучение особенностей движения тела, участвующего в двух взаимно перпендикулярных колебательных движениях. Определение частоты горизонтальных колебаний по фигурам Лиссажу

22 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодК – 05. Сложение колебаний. Биения Список работ Цель работы: Изучение особенностей движения тела, участвующего в двух одинаково направленных колебательных движениях. Определение частоты собственных колебаний маятника и амплитуд складываемых колебаний из биений

23 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодК – 06. Гармонический анализ Список работ Цель работы: Изучение сходимости Фурье-разложения периодического негармонического движения. Построение спектра негармонического периодического движения

24 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодК – 07. Связанные колебания Список работ Цель работы: Изучение свободных колебаний системы с двумя степенями свободы. Анализ зависимости характеристик движения от начального положения связанных маятников и жесткости соединительной пружины

25 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодЭ – 01. Движение заряженной частицы во взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном полях Список работ Цель работы: Анализ зависимости характеристик периодического движения заряженной частицы от напряженности электрического и индукции магнитного полей. Определение отношения заряда частицы к ее массе

26 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодЭ – 02. Движение заряженной частицы в параллельных электрическом и магнитном полях Список работ Цель работы: Анализ зависимости характеристик периодического движения заряженной частицы от напряженности электрического и индукции магнитного полей. Определение отношения заряда частицы к ее массе

27 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодЭ – 03. Электростатическое поле Список работ Цель работы: Изучение характеристик электростатического поля при различном расположении зарядов в пространстве. Построение эквипотенциальных поверхностей, линий напряженности электростатического поля и пространственных зависимостей потенциала и напряженности.

28 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г МодЭ – 04. Движение заряженной частицы в кулоновском поле Список работ Цель работы: Изучение поведения одной заряженной частицы в поле другой заряженной частицы. Выявление взаимосвязи параметров траектории налетающей частицы с ее начальной энергией и моментом импульса.

29 © ТПУ 2008 © Кравченко Н.С., Ревинская О.Г Информация об авторах: Кравченко Надежда Степановна, кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры теоретической и экспериментальной физики Ревинская Ольга Геннадьевна, кандидат пед. наук, зав. компьютерной лабораторией кафедры теоретической и экспериментальной физики Контактная информация: (3822)