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 .

ТРАНСФОРМАЦИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОГО СОЗНАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 120 KB...

22 07 2026 9:21:31

В.А. СУХОМЛИНСКИЙ ОБ ОБЩЕСТВЕННОМ ВОСПИТАНИИ ПОДРОСТКОВ И СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ВОСПИТАНИЯ НАЦИОНАЛЬНО-ОСОЗНАННЫХ ГРАЖДАН

Статья в формате PDF 245 KB...

21 07 2026 21:46:48

ТЕЧЕНИЕ ОСТРОЙ ТРОМБОЦИТОПЕНИЧЕСКОЙ ПУРПУРЫ У ДЕТЕЙ В РАЗЛИЧНЫЕ ВОЗРАСТНЫЕ ПЕРИОДЫ ЖИЗНИ

Статья в формате PDF 133 KB...

20 07 2026 8:27:10

Конкурентная среда как фактор совершенствования деятельности фармацевтического предприятия

Статья в формате PDF 109 KB...

19 07 2026 19:36:23

СПОСОБНОСТЬ ГИСТИДИНА, ТРИПТОФАНА И ТИРОЗИНА ВОССТАНАВЛИВАТЬ СНИЖЕННУЮ ЛИЗОФОСФАТИДИЛХОЛИНОМ АДРЕНОРЕАКТИВНОСТЬ МИОКАРДА И СОСУДИСТЫХ ГЛАДКИХ МЫШЦ

Статья в формате PDF 107 KB...

18 07 2026 3:52:27

РАСШИРЕНИЕ ПРИНЦИПА «ТРЕХ СРЕД» В ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ОБУЧЕНИИ МСЗ

Статья в формате PDF 136 KB...

17 07 2026 2:21:54

ЗНАЧЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ КУРСА «МУЗЫКАЛЬНАЯ ЭТНОГРАФИЯ» В МУЗЫКАЛЬНЫХ ВУЗАХ

Статья в формате PDF 182 KB...

16 07 2026 12:19:13

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАЧАЛЬНЫХ ОТКЛОНЕНИЙ ФОРМЫ СФЕРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ НА УСТОЙЧИВОСТЬ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Статья в формате PDF 795 KB...

15 07 2026 6:35:41

СЛОВЕСНЫЙ МЕТОД КАК ОДИН ИЗ ВЕДУЩИХ ПРИ РАБОТЕ С ДЕТЬМИ, ИМЕЮЩИМИ ЗРИТЕЛЬНЫЙ ДЕФЕКТ

Статья в формате PDF 133 KB...

14 07 2026 5:23:53

ТРОМБОЦИТАРНЫЕ НАРУШЕНИЯ У НОВОРОЖДЕННЫХ ТЕЛЯТ С ДИСПЕПСИЕЙ

Статья в формате PDF 99 KB...

13 07 2026 5:42:58

ДЕТОКСИКАЦИЯ ПОЧВ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ

Статья в формате PDF 100 KB...

12 07 2026 18:10:34

ПОВРЕЖДЕНИЯ КОЛЛЕКТОРНОГО УЗЛА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОВОЗОВ НА КРАСНОЯРСКОЙ ДОРОГЕ

Статья в формате PDF 395 KB...

11 07 2026 12:54:18

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ И СТРУКТУРНЫЕ ОСНОВЫ АУДИОГЕННОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ КРЫС С АБСАНСНОЙ ЭПИЛЕПСИЕЙ

В работе на созданных молекулярно-генетических моделях выявлена ассоциация генотипа А2/А2 локуса TAG 1A гена рецептора дофамина второго типа крыс с повышенной аудиогенной чувствительностью и увеличением удельной площади базолатеральной группировки миндалевидного комплекса по сравнению с крысами А1/А1. ...

10 07 2026 6:20:11

ПРОЕКТНЫЙ ПОДХОД К УПРАВЛЕНИЮ ЗНАНИЯМИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ВУЗА

Статья в формате PDF 216 KB...

09 07 2026 23:22:26

ПРИОРИТЕТЫ МОЛОДЕЖИ ЕВРЕЙСКОЙ АВТОНОМНОЙ ОБЛАСТИ: ОБРАЗОВАНИЕ ИЛИ ТРУД

Статья в формате PDF 122 KB...

08 07 2026 11:23:57

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ СТРУКТУР НА БАЗЕ ПРОБИОТИКОВ

Рассмотрена современная классификация и номенклатура пробиотических средств. Проведен анализ по составу и форме выпуска препаратов, представленных на российском фармацевтическом рынке. Даны рекомендации по оптимальному дозированию препаратов пробиотиков и повышению их устойчивости с помощью метода иммобилизации. ...

07 07 2026 7:37:25

Гиперболическая модель задачи о фазовом переходе

Статья в формате PDF 117 KB...

06 07 2026 22:44:50

КУЛЬТУРА И ПРИРОДА

Статья в формате PDF 127 KB...

05 07 2026 7:12:56

МОЛЕКУЛЫ СРЕДНЕЙ МАССЫ КАК СУБСТРАТ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ПРИ ТЯЖЕЛЫХ ДЕРМАТОЗАХ

Изучен качественный и количественный состав молекул средней массы, выделенных из плазмы крови и патологического эпидермиса больных хроническими, тяжелыми дерматозами. В эксперименте in vitro на эритроцитах здоровых лиц установлено, что данные МСМ активируют перекисное окисление липидов, увеличивают сорбционную емкость эритроцитов и влияют на активность ферментов биотрaнcформации. Это позволяет считать, что при дерматозах развивается эндогенная интоксикация как общебиологическая реакция на патологически измененный метаболизм, обусловленная накоплением в крови молекул средней массы. ...

04 07 2026 7:35:57

ВЛИЯНИЕ РАЗНООБРАЗИЯ ВИДОВ ТРАВЯНЫХ РАСТЕНИЙ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОДУКТИВНОСТИ ПОЙМЕННОГО ЛУГА

Приведены закономерности влияния топографических и почвенных условий прирусловых территорий на прострaнcтвенную структуру видового состава трав и продуктивность пойменных лугов. ...

03 07 2026 13:22:18

ВОЗМОЖНОСТИ ИММУНОКОРРЕКЦИИ У БОЛЬНЫХ С ОСЛОЖНЕННЫМИ ФОРМАМИ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ СТОПЫ

Статья в формате PDF 100 KB...

02 07 2026 11:40:21

ЭКОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА, ПОТРЕБЛЕНИЯ БУТИЛИРОВАННОЙ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ И ОХРАНА ЗДОРОВЬЯ НАСЕЛЕНИЯ КРУПНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ГОРОДА

Статья в формате PDF 103 KB...

01 07 2026 7:10:45

СОРБЦИЯ ИОНОВ МЕДИ (II) ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫМ КАТИОНИТОМ НА ОСНОВЕ БЕНТОНИТА

Статья в формате PDF 251 KB...

30 06 2026 0:18:47

БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗВЕНЬЕВ СЕВООБОРОТА С ЗАНЯТЫМИ И СИДЕРАЛЬНЫМИ ПАРАМИ В РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 117 KB...

29 06 2026 14:45:44

СОБЛЮДЕНИЕ ГАРМОНИЧНОГО СОСТОЯНИЯ В БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ПРИ МОДУЛИРУЮЩЕМ ВОЗДЕЙСТВИИ ВРАЩАЮЩИХСЯ И ИМПУЛЬСНЫХ БЕГУЩИХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Статья в формате PDF 119 KB...

28 06 2026 3:20:19

Иммунологические аспекты эффективности лечения ожоговых ран с использованием аутокератиноцитов

Статья в формате PDF 112 KB...

27 06 2026 22:15:56

О СООТНОШЕНИИ КОМПОНЕНТ СВЯЗИ В ПРОВОДНИКАХ, ПОЛУПРОВОДНИКАХ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ

Статья в формате PDF 134 KB...

26 06 2026 21:13:27

КОРРЕКЦИЯ ОШИБОК ПРИ ОРТОГОНАЛЬНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЯХ СИГНАЛОВ В СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 418 KB...

25 06 2026 16:50:46

ЭТНОПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ВОЗЗРЕНИЯ НАРОДА САХА В КОНТЕКСТЕ СОЦИОКУЛЬТУРНОЙ ДИНАМИКИ

Статья в формате PDF 258 KB...

24 06 2026 15:24:32

НЕФТЕЕМКОСТЬ СОРБЕНТА ИЗ УГЛИСТОЙ МАССЫ ОТ СОДЕРЖАНИЯ В НЕФТЕШЛАМЕ ВОДЫ И НЕФТИ

Приведен способ очистки водной поверхности от нефтяных загрязнений, который может быть использован для очистки водных объектов от пленки аварийно-разлитой и другой плавающей нефти. Разработаны математические модели процесса сорбции древесных отходов в программной среде Curve Expert 1.3. ...