Компьютерный эксперимент в курсе общей физики

Авторы
Файлы

Суппес В.Г. Дудник Е.А. Статья в формате PDF 115 KB В существующих курсах общей физики очень кратко (на уровне определений) излагаются понятия о точечных и линейных дефектах кристаллической решетки. К настоящему времени в научной литературе накоплен огромный экспериментальный и теоретический материал по исследованию хаpaктеристик точечных дефектов и их комплексов, их влияния на структуру и свойства материалов, не нашедший отражения в учебной литературе. Одним из основных элементов при обучении физике является лабораторный пpaктикум. Однако лабораторных работ, в которых изучались бы свойства материалов в зависимости от точечных дефектов и их комплексов нет. Это связано либо с дороговизной эксперимента, либо с его сложностью и отсутствием необходимого оборудования.

Для того, чтобы восполнить этот пробел, на кафедрах физики и методики физики Алтайского государственного технического университета и Кузбасской государственной педагогической академии студентам предлагается цикл компьютерных лабораторных работ, моделирующих эксперименты, по изучению процессов в твердых телах, содержащих структурные точечные дефекты и их комплексы. В лабораторных работах рассматривается две модели: статическая и динамическая , учитывающая релаксацию системы. Динамические системы, состояние которых изменяется во времени, описываются системой дифференциальных уравнений. Компьютерные эксперименты проводятся с помощью метода молекулярной динамики, движение атомов описывается уравнениями Ньютона. При написании программ использовалась модель двумерной кристаллической решетки. Для описания сил межатомного взаимодействия применялась парная потенциальная функция Морза:

Использование компьютерной лаборатории для проведения пpaктикума позволяет включить данные лабораторные работы в общий список работ выполняемых по данной теме без изменения общего количества аудиторных часов. Компьютерный эксперимент позволят также разрешить и другие перечисленные выше проблемы.

При выполнении этих работ студенты могут непосредственно наблюдать за изменениями структуры (поведением дефектов) в расчетной ячейке исследуемого материала.

Литература

В.Г. Суппес, А.В. Надь. Использование видеои компьютерной техники при проведении физического эксперимента. - в сб. Проблемы физического учебного эксперимента. Глазов, 1977 г., с. 88-89.
В.Г. Суппес, А.В. Надь., А.А. Васильев. Использование видео -и компьютерной техники в демонстрационном физическом эксперименте. -в сб. тез. Под редакцией М.Б. Шапочкина «Современный физический пpaктикум». М.: «Издательский дом МФО», 1997 г., с.206-207.
В.Г.Суппес . Физический эксперимент. Проблемы обучения. в сб. Проблемы учебного физического эксперимента. Глазов. Санкт-Петербург, 1998 г. В.7, с.23-24.
М.Д. Старостенков, Е.А. Дудник. Классификация точечных дефектов и их комплексов в случае двумерной гексагональной кристаллической решетки. Барнаул., 2002 г., ч. 1,2,3.
М.Б. Шапочкин, Ю.Б. Панкрашкин . «Применение компьютера в физической лаборатории». Физическое образование в вузах. Т.9, №1, с. 155-156, 2003 г .

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ В КРАСНОДАРСКОМ КРАЕ И ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ ДЕТЕЙ

Статья в формате PDF 123 KB...

31 08 2026 20:59:49

ОСОБЕННОСТИ ЛЕЧЕНИЯ ТУБЕРКУЛЕЗА У ВИЧ-ИНФИЦИРОВАННЫХ, НАХОДЯЩИХСЯ В УСЛОВИЯХ ПЕНИТЕНЦИАРНОЙ СИСТЕМЫ

Статья в формате PDF 125 KB...

30 08 2026 4:51:49

МОДЕЛИРОВАНИЕ РЫНОЧНОЙ СТРАТЕГИИ ПРЕДПРИЯТИЯ

Статья в формате PDF 70 KB...

29 08 2026 17:23:48

НОВЫЙ МЕТОД ДИАГНОСТИКИ КИСТ ЯИЧНИКОВ

Статья в формате PDF 110 KB...

28 08 2026 16:56:24

ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА У БОЛЬНЫХ РЕВМАТОИДНЫМ АРТРИТОМ

Статья в формате PDF 119 KB...

27 08 2026 19:46:38

НЕКОТОРЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 93 KB...

26 08 2026 22:28:49

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ИНТАКТНЫХ МОЛОЧНЫХ МОЛЯРОВ В ОТВЕТ НА ПРИЛОЖЕННУЮ НАГРУЗКУ

Статья в формате PDF 297 KB...

25 08 2026 3:36:12

Таваник в комплексной терапии инфекционнообусловленной бронхиальной астмы

Статья в формате PDF 115 KB...

24 08 2026 22:44:45

ЗНАЧИМОСТЬ ФАКТОРОВ РИСКА В РАСПРОСТРАНЕНИИ ЗАБОЛЕВАНИЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

Статья в формате PDF 113 KB...

23 08 2026 0:17:26

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ

Статья в формате PDF 251 KB...

22 08 2026 17:12:52

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ Н-АЛКАНОВ И Н-СПИРТОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ ВЫСОКОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ

Статья в формате PDF 90 KB...

21 08 2026 3:13:57

ЗНАЧИМОСТЬ МЕТОДИКО-ПРАКТИЧЕСКОГО АСПЕКТА ОЦЕНКИ КРЕДИТОСПОСОБНОСТИ ФИЗИЧЕСКИХ ЛИЦ В РАМКАХ ПОТРЕБИТЕЛЬСКОГО КРЕДИТОВАНИЯ

Статья в формате PDF 124 KB...

20 08 2026 12:19:11

Условия поддержания высокой эффективности осушеных древостоев в различных типах болот

Статья в формате PDF 114 KB...

19 08 2026 14:25:15

ПОСТКАТЭЛЕКТРОТОНИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ И СОПРОВОЖДАЮЩИЕ ИХ ИЗМЕНЕНИЯ ВОЗБУДИМОСТИ НЕРВНЫХ ВОЛОКОН

После деполяризации возбудимой мембраны изолированных нервных волокон и целого нерва постоянным током подпороговой силы регистрируется постэлектротоническая деполяризация, представляющая собой медленное восстановление поляризации к исходному уровню. Постэлектротоническая деполяризация у одиночных перехватов Ранвье и изолированного нерва обнаруживается не только в исходном состоянии, но и при полном блокировании натриевых каналов. Амплитуда и длительность постэлектротонической деполяризации целого нерва при подпороговой деполяризации увеличиваются пропорционально длительности приложенной деполяризации: после пропускания катодического тока продолжительностью 1 мс составили 0.093±0.004 мВ и 7.123±0.576 мс, после деполяризации длительностью 5 мс – 0.189±0.005 мВ и 23.212±1.186 мс, а после деполяризации длительностью 10 мс 0.220±0.011 мВ и 68.721±3.389 мс соответственно. При пропускании через нерв серии катэлектротонических потенциалов происходит суммация постэлектротонической деполяризации. На основании того, что постэлектротоническая деполяризация обнаруживается не только в исходном состоянии, но и при полном блокировании натриевых каналов, в качестве наиболее вероятного фактора, обусловливающего генерацию постэлектротонической деполяризации, рассматривается выход ионов калия. ...

18 08 2026 20:18:30

ИННОВАЦИОННАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ СОВРЕМЕННОГО ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Статья в формате PDF 114 KB...

17 08 2026 7:17:23

КОРМОВАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗЕЛЕНОЙ МАССЫ САХАРНОГО СОРГО

Статья в формате PDF 293 KB...

16 08 2026 14:48:34

МЕХАНИЗМ ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ “ЛЕГКОЙ” ПЕНОБЕТОННОЙ СМЕСИ

Статья в формате PDF 111 KB...

15 08 2026 1:43:51

МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПОЧЕК И НАДПОЧЕЧНИКОВ ПРИ ВЛИЯНИИ СТРЕССА И РАЗЛИЧНЫХ ЧАСТОТНЫХ РЕЖИМОВ ЭМИ

Статья в формате PDF 116 KB...

14 08 2026 6:14:52

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТСКОЙ ГЛАЗНОЙ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ПО ДАННЫМ МЕДИЦИНСКИХ ОСМОТРОВ И ОБРАЩАЕМОСТИ

Статья в формате PDF 106 KB...

13 08 2026 3:13:17

НОВЫЙ ФИКСАТОР АНАТОМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Статья в формате PDF 113 KB...

12 08 2026 15:17:20

АНАЛИЗ ОТНОШЕНИЯ ГИНЕКОЛОГИЧЕСКИХ БОЛЬНЫХ К СОСТОЯНИЮ СВОЕГО ЗДОРОВЬЯ

Статья в формате PDF 206 KB...

11 08 2026 5:56:50

РИТМИЧЕСКАЯ ПРИРОДА ИММУННОГО ОТВЕТА

Статья в формате PDF 122 KB...

10 08 2026 14:15:20

КЛИНИКО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОГО ТЕЧЕНИЯ ФУЛЬМИНАНТНЫХ ВИРУСНЫХ ГЕПАТИТОВ

Статья в формате PDF 111 KB...

09 08 2026 0:38:28

СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ ЭТИОЛОГИИ, ФАКТОРАХ РИСКА, ПАТОГЕНЕЗЕ ВНУТРИУТРОБНОГО ИНФИЦИРОВАНИЯ ПЛОДА. СООБЩЕНИЕ I. ЗНАЧЕНИЕ ИНФЕКЦИОННЫХ ПАТОГЕННЫХ ФАКТОРОВ В РАЗВИТИИ ВНУТРИУТРОБНОГО ИНФИЦИРОВАНИЯ ПЛОДА. ПУТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ИНФЕКЦИИ

Анализ данных литературы и результатов собственных наблюдений за беременными с внутриутробным инфицированием плода, находящихся на стационарном лечении в Перинатальном центре г. Энгельса свидетельствуют о том, что ведущими этиологическими факторами ВУИ плода являются xлaмидии , микоплазмы, уреаплазмы , вирусы простого гepпeса 1и 2 типов, а также цитомегаловирусы. Чаще всего при внутриутробном инфицировании плода встречается смешанное инфицирование вирусно-бактериальной, вирусно-вирусной природы и их различные ассоциации с трихомонадами, включающие трех и более возбудителей. ...