В этой теме обсуждается семинар "Задачи повышенной трудности по физике" для студентов первого курса. Чтобы не путать семинары для разных курсов, создана отдельная тема.

Если кто-то ко мне предъявит претензии относительно использования данного названия - семинар можно будет переименовать во "Введение в теоретическую физику".

Итак, предполагаемая программа:

• Примеры интегрирования уравнений движения (классические задачи, рассмотренные Ньютоном в "Математических началах натуральной философии", в том числе задача Кеплера; элементарные методы интегрирования дифференциальных уравнений).
• Специальная теория относительности: преобразования электрического и магнитного полей, движение релятивистских частиц в электромагнитных полях, законы сохранения при столкновениях релятивистских частиц и их превращениях.
• Оптико-механическая аналогия: "принцип наименьшего времени" и "принцип наименьшего действия", физический смысл действия с точки зрения волновой механики, использование принципов при решении задач ("принцип виртуальных перемещений" при решении задач с блоками).
• Динамика твердого тела.
• Некоторые задачи гидростатики (устойчивость плавания тел) и гидродинамики.
• Некоторые задачи теории упругости.

Взглянув на расписание первого курса, я решил, что оптимальным временем будет вторник, 4 пара, начиная с 12 сентября. Аудиторию сообщу дополнительно.

Сообщение отредактировал OlegShvedov - 1.9.2006, 0:12

Олег Юрьевич, нельзя ли семинар перенести на 5-ю пару? У нас (117 гр.) на 4-ой во вторник ВТЭК, его, по-моему, прогуливать нельзя, а хотелось бы посещать Ваши семинары. У некоторых других групп 4-я пара тоже занята.

Я знаю, мы это обсудим. Просто если перенести на пятую пару, у многих групп образуется большое окно, и им неудобно. Кроме того, ВТЭК заканчивается в 17-10 (вроде бы?), так что придется начинать в 17-15, и окно становится совсем большим. Но этот вопрос, опять же, можно обсудить. Все зависит от того, сколько будет желающих посещать данный семинар из тех четырех групп, у которых практикумы. Если их будет достаточно много и остальные студенты будут не против - можно будет перенести.

Правда, у меня по вторникам вечером могут быть еще заседания методической комиссии по составлению задач для этапов Всероссийской олимпиады школьников (там день еще не определили), поэтому тут тоже возможны накладки.

Сообщение отредактировал OlegShvedov - 3.9.2006, 13:33

Собираемся 12-го в 15-00 около аудитории 5-27. Она вроде бы свободна должна быть. Если нет - в это время полно свободных аудиторий.

Вопрос о возможном переносе на 5-ю пару будем обсуждать, но пока собираемся на 4-й.

Не знаю, смогу ли вырваться со ВТЭКа в 15:00, поэтому очень прошу учесть, что хотел бы посещать семинар, но хотелось бы, чтобы он был на 5-ой паре, иначе смогу хотить только через раз. Я из 117 группы.

На первом семинаре разбирались классические задачи, которые впервые рассматривались Ньютоном в "Математических началах натуральной философии" (собственно, вся эта книга посвящена элементарным приемам интегрирования дифференциальных уравнений, а законы Ньютона сформулированы в предсловии к этой книге - как обзор известных результатов: первые два закона открыты Галилеем, третий - экстраполяция из закона сохранения импульса для упругого и неупругого ударов).

Разбирались задачи:

- о движении материальной точки при наличии силы трения, пропорциональной скорости;

- о движении материальной точки при наличии силы трения, пропорциональной скорости, и постоянной силы;

- о движении материальной точки при наличии силы трения, пропорциональной скорости, и произвольной переменной силы (решалась методом вариации постоянной и методом функции Грина);

- о движении материальной точки при наличии силы трения, пропорциональной квадрату скорости;

- о движении материальной точки, движущейся по прямой в поле тяжести, при наличии силы трения, пропорциональной квадрату скорости.

Поскольку не все студенты еще достаточно хорошо владеют аппаратом дифференцирования и интегрирования (что поделаешь... во времена Ньютона этого аппарата тоже не было, и Ньютону пришлось его придумывать самому...), в следующий раз по просьбе студентов начну со сводки основных формул дифференциального и интегрального исчисления.

С переносом на вторник, пятую пару не получается, так как некоторые из студентов на пятой паре планируют ходить на спецкурс Грязнова.

Можно проработать вопрос о переносе на среду, 5 пару, но, боюсь, и это может быть неудобно.

Поэтому пока собираемся по вторникам, на 4-й паре, около аудитории 5-18.

Сообщение отредактировал OlegShvedov - 13.9.2006, 18:34

Последний семинар был в основном посвящен обзору основных формул дифференциального и интегрального исчисления (на уровне работ Ньютона, Лейбница и Эйлера).

Выкладываю протокол двух семинаров.

Семинар по введению в дифференциальное и интегральное исчисление я назвал "Семинар 1"  trudn_01.pdf ( 396.53 килобайт ) Кол-во скачиваний: 99


а семинар от 12 сентября - "семинар 2"  trudn_02.pdf ( 389.6 килобайт ) Кол-во скачиваний: 86


Правда, "семинар 1" получился больше для абитуриентов, чем для студентов - прямо хоть в раздел "Абитуриенты" выкладывай... Ну ничего, буду с абитуриентами проводить занятия - никто не мешает мне этот материал и там использовать.

Сообщение отредактировал OlegShvedov - 25.9.2006, 2:48

На сегодняшнем семинаре обсуждали общие методы решения систем линейных дифференциальных уравнений. Рассмотрели два примера: гармонический осциллятор с затуханием и внешней силой и электрическую цепь с разрядкой двух конденсаторов.

В связи с пожеланиями студентов из групп, проходящих практикум во вторник, прорабатывается вопрос о переносе семинара на среду, 5 пару.

В этой связи ближайшее заседание семинара состоится завтра, 27 сентября, в среду. Сбор в 16-45 у ауд. 5-18.

Сообщение отредактировал OlegShvedov - 26.9.2006, 16:52

На сегодняшнем семинаре разобрали задачу о маятнике в магнитном поле и задачу Кеплера.

Большинство участников семинара высказалось против переноса со вторника на среду, поэтому последующие заседания семинара будут проходить по вторникам, на 4-й паре, как это и было запланировано.

Сегодня рассматривали задачи:

- о погоне Волка за Зайцем;
- об изменении скорости материальной точки, упруго отражающейся от двух параллельных стенок, при медленном сдвигании стенок;
- об изменении частоты и энергии электромагнитной волны, отражающейся от двух параллельных зеркал, при медленном сдвигании зеркал (из этой задачи получается вывод о пропорциональности энергии фотона его частоте);
- об изменении амплитуды колебаний гармонического осциллятора при медленном изменении частоты.

Напоминяю, что семинар проходит не по средам, а по вторникам на 4-й паре.

Сообщение отредактировал OlegShvedov - 3.10.2006, 18:20

Олег Юрьевич,какой задачник(желательно с решениями) типичных задач существует и какую книжку читать по теории лучше,а то их много.

2 Don: Считается, что стандартный задачник - книга Иродова... А трудные задачи обычно имеются в продвинутых книгах типа Ландау-Лифшица.

По теории... Законы Ньютона Вы должны знать еще со школы... Нетривиальность теории по механике Ньютона - скорее в методах интегрирования дифференциальных уравнений, поэтому имеет смысл почитать соответствующие математические книги.

По оптико-механической аналогии, которую мы обсуждали, можно смотреть, например, книги Фейнмана (те же фейнмановские лекции, например).

По специальной теории относительности кинематика неплохо изложена в книге Матвеева. По динамике СТО лучшее изложение - оригинальная работа Эйнштейна (да и по кинематике тоже именно по этой работе вполне можно знакомиться с теорией относительности). В принципе, можно читать Берклеевский курс физики, фейнмановские лекции...

Динамика твердого тела - нетривиальный раздел механики. Здесь следует просто самостоятельно посидеть, подумать, как определить понятие углов Эйлера, как записать уравнения движения и т.д. Эйлер же разобрался - а чем нынешнее поколение хуже?

Гидродинамика и теория упругости - не очень тривиальные разделы механики. Здесь надо будет прежде всего разбираться с функциями многих переменных, с основными операциями над ними. А вся физика этих разделов сосредоточена в законах сохранения массы и изменения энергии и импульса, так что ничего сверхсложного там нет...

По термодинамике ограничусь ссылкой на другую тему. Если Вы уже приступили к освоению теории электичества - можно продолжить обсуждение в аналогичной теме для второго курса.

Сообщение отредактировал OlegShvedov - 19.10.2006, 2:31

Спасибо.Начну читать Феймановсие лекции.А у нас следующее занятие в тоже время и в томже месте?

2 Don: Так у нас вроде все давно устаканилось...

Посмотрел расписание.

Предлагаю проводить семинар для первого курса в весеннем семестре по четвергам, на 4-й паре, начиная с 15-го февраля.

Предлагаю начать, как и запланировано, в ближайший четверг; встречаемся, как и в прошлом семестре, у ауд. 5-18.

В связи с пожеланиями участников семинара, которые занимаются в ИТЭФ, попробуем перенести семинар на понедельник, 4-ю пару.

Ближайшее занятие 19-го февраля, сбор у ауд. 5-18.

Собираться решили все-таки по понедельникам, на 4-й паре; правда, там проблемы с аудиторией: в 5-18 время от времени проводится семинар кафедры математики, а другие аудитории вроде бы заняты. Если математики там будет каждую неделю, то придется менять время; но пока оставляем этот день, тем более что он наиболее удобен тем, кто ходит в ИТЭФ.

Здраствуйте,а какие вопросы мы будем рассматривать в этом семестре?

В понедельник на 4 паре свободна аудитория 5.51. =)