Поиск

ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ КОЛЛЕДЖА ИНФОРМАТИКИ // Вестник Томского государственного педагогического университета (Tomsk State Pedagogical University Bulletin). 2016. Вып. 8 (173). С. 89-95

Приведены примеры задач по электродинамике, используемые в учебном процессе Высшего колледжа информатики Новосибирского государственного университета. На представленном материале показано, что использование компьютерных методов существенно расширяет диапазон решаемых задач в отношении сложности и разнообразных применений полученных знаний. Численное вычисление интегралов и интегрирование дифференциальных уравнений позволяют обойти математические трудности, возникающие при решении физических задач. Графические методы и анимация позволяют представить результаты в наглядном виде и делают процесс решения задач более привлекательным.

Ключевые слова: задачи по физике, компьютерное моделирование

СИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРНОЙ МАТЕМАТИКИ И НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПРЕПОДАВАНИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ И СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ // Вестник Томского государственного педагогического университета (Tomsk State Pedagogical University Bulletin). 2017. Вып. 4 (181). С. 89-95

Приведены примеры из статистической физики и термодинамики, представляющие самостоятельный интерес для студентов и преподавателей, в которых использованы возможности математического пакета Mathcad. Сплайн-интерполяция применена для решения уравнения теплового баланса с учетом зависимости теплоемкости от температуры. Дебаевская теория теплоемкости кристаллов использована для решения уравнения теплового баланса. Рассмотрено вычисление химического потенциала в распределении Ферми-Дирака. Численно решены уравнения, в которых неизвестная входит под знак интеграла. Показано, как численно и графически решить уравнение, возникающее при выводе закона смещения Вина. С помощью формулы Планка определена температура звезд, имеющих максимальную долю излучения в видимом диапазоне. Приведены задачи, связанные с распределением Максвелла. Непосредственно вычислено давление изотермической атмосферы на заданной высоте без распределения Больцмана.

Ключевые слова: системы компьютерной математики, сплайн-интерполяция, численное решение уравнений, статистические распределения

ФИЗИКА КОЛЕБАНИЙ В КОЛЛЕДЖЕ ИНФОРМАТИКИ // Вестник Томского государственного педагогического университета (Tomsk State Pedagogical University Bulletin). 2017. Вып. 8 (185). С. 68-77

С использованием элементарных численных методов построены модели различных колебательных систем. Математический маятник, поршень, движущийся в цилиндре под действием разности давлений в цилиндре, и материальная точка, совершающая колебательные движения по окружности под действием упругой силы, демонстрируют качественно различный характер зависимости между амплитудой и периодом колебаний. С помощью блока численного решения дифференциальных уравнений математического пакета MathCAD изучено движение маятника Капицы с нетривиальной возвращающей силой. Построение двух- и трехмерных графиков в системе MathCAD применено для сложения взаимно перпендикулярных колебаний и получения фигур Лиссажу. Автоколебательные системы представлены в виде моделей RC-генератора с трехзвенной фазовращающей цепью отрицательной обратной связью и генератора Вина. Примером релаксационного генератора является модель мультивибратора на динисторах. В основе компьютерной модели генератора на туннельном диоде использование вольтамперной характериcтики N типа, содержащей участок с отрицательным сопротивлением.

Ключевые слова: компьютерная модель, нелинейные колебания, маятник Капицы, RC-генератор, мультивибратор, фигуры Лиссажу, туннельный диод