МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

Сборник содержит задачи и примеры их решения по темам "Электричество и магнетизм"

Предназначено для студентов III курса всех специальностей факуль¬тета прикладной математики и информатики.

Приведено подробное описание методик расчетов загрязнений окружающей среды объектами энергетики - ТЭС, АЭС, ветроэнергетическими установками, станциями на солнечной энергии. Содержатся расчетные задания реальных экологических задач и справочные материалы. Практикум предназначен для углубленного изучения экологических проблем энергетики студентами всех экологических и технических специальностей. Может быть использован в системах послевузовского образования, повышения квалификации.

Предлагаемое учебное пособие по курсу «Электродинамика заряженных частиц», который автор читает студентам физико-технического факультета НГТУ, содержит наиболее важные вопросы динамики заряженных частиц и интенсивных пучков в стационарных электромагнитных полях. В книге представлен необходимый математический аппарат, приведены основные уравнения электромаг-нитного поля, подробно рассмотрены аналитические и численные методы рас¬чета электрических потенциалов и полей. Рассмотрено движение заряженных частиц в однородных и слабо неоднородных электрическом и магнитном полях, в полях с аксиальной симметрией. Построено матричное описание движения, рас¬смотрена динамика частиц в аксиально-симметричных электрических и магнитных линзах, в дуплетах и триплетах квадрупольных линз. Даны определения эмиттанса пучка и аксептанса канала, рассказано о проблемах построения огибающих потока и согласования потока с периодическим каналом. Описаны основные эффекты, возникающие из-за влияния пространственного заряда, в том числе образование виртуальных катодов. Рассмотрено начальное формирование электронных потоков электростатическим полем, описаны источники пучков заряженных частиц с плазменным эмиттером.

Учебное пособие состоит из двух частей. В первую часть входят два раздела: «Введение в дисциплину “Экология”» и «Классификация и характеристика загрязнений окружающей среды». Во вторую часть входит раздел «Основы экологии производства».

Сборник содержит задачи и упражнения по основным разделам курса «Методы оптимизации и теория принятия решений» и предназначен для использования студентами при подготовке к практическим занятиям и при самостоятельной работе над курсом.

В данном учебном пособии систематизированы взаимоотношения организмов в природной среде, рассмотрены антропогенные факторы влияния на компоненты биосферы, нормативные и технические вопросы организации природоохранной деятельности на предприятиях, а также основы экологического законодательства и международного сотрудничества.

Пособие содержит систематическое и вместе с тем доступное изложение методов изучения многофазных сред. Особое внимание уделяется экспериментальной диагностике и физике рассматриваемых явлений, методам интерпретации изображений дискретной фазы (корреляционный анализ, измерение геометрических параметров) и применению их к реальным физическим потокам.

Учебное пособие соответствует программе базового курса теории вероятностей для технических вузов и может использоваться как для проведения учебных практических занятий, так и для самостоятельного изучения дисциплины. Отличительной особенностью издания является доступность изло-жения в сочетании с математической строгостью, а также минимизация объема сообщаемой информации за счет выбора тем, наиболее важных для понимания предмета и для решения практических задач. Пособие организовано в форме сборника задач, включающего под-робное руководство к их решению, а также необходимый справочный минимум теоретической информации.

Учебное пособие предназначено для студентов I и II курсов фа-культета радиотехники и электроники, обучающихся по направлению «Электроника и наноэлектроника», и включает в себя рабочую программу курса физики для этого направления с примерами экзаменационных заданий по всем разделам курса.

Настоящее учебное пособие подготовлено для студентов очного и за- очного отделений технических направлений и специальностей, изучающих теориювероятностей иматематическуюстатистикув обычном объеме.При его написаниибыли использованы методические разработки и другие мате- риалы, ранееизданные кафедрой высшейматематики НГТУ.Эти материалы включены в текст пособия без ссылок, за что мы приносим свои извинения. Все замечанияпо содержанию данной работы просим передавать на кафед- ру высшей математики

Пособие включает в себя основные разделы аналитической химии: качественный и количественный анализ. Разделы имеют краткие теоретические сведения, примеры решения типовых задач, задания для самостоятельного решения, а также для выполнения расчетно-графической работы. Кроме того, имеется приложение, содержащее справочный материал.

Работа посвящена основам теории растворов, теории гальванических элементов, законам Фарадея, правилам разряда при электролизе. Рассмотрены процессы коррозии и защита металлов от коррозии. В каждом разделе приводятся задачи и даются методы решения задач. Также имеются многовариантные задачи для домашних и контроль-

Изложены вычислительные методы, часто используемые в экономике. Рассмотрены вопросы численного решения систем линейных и нелинейных алгебраических уравнений, численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений, проблемы поиска собственных значений матриц. Материал каждого раздела сопровождается типовыми задачами и подробным разбором их решения.

Книга написана в соответствии с учебной программой курса математического анализа для вузов. Издается в двух частях. Во вторую часть включены разделы: дифференциальное и интегральное исчисление функций нескольких переменных, их геометрические и механические приложения, обыкновенные дифференциальные уравнения, элементы векторного анализа (теория поля), числовые и функциональные ряды, ряды и интегралы Фурье. Объем и содержание тем в основном соответствуют рабочей программе для студентов I курса технических специальностей. Основная цель пособия - помочь студентам в осмыслении основных понятий и методов математического анализа и в грамотном их применении.

Учебное пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения, изучающих дисциплины: «Экология», «Экологические проблемы отрасли», «Системы защиты среды обитания», «Обеспечение экологичности предприятий автосервиса», «Экологическая экспертиза проектов». Во вторую часть учебного пособия входят три главы, посвященные основам экологии производства. Рассмотрены методы очистки технологических газов от пыли и аэрозолей, методы химической очистки технологических газов и вопросы нормирования выбросов загрязняющих веществ в атмосферу.

Настоящее учебное пособие подготовлено для студентов факультета бизнеса, изучающих экономико-математические методы. Пособие содержит теоретический материал, задачи для самостоятельного решения, индивидуальные задания.

Учебное пособие представляет собой курс лекций для магистрантов Новосибирского государственного технического университета, обучающихся на кафедре аэрогидродинамики. Цель пособия - доступно в краткой форме изложить основные физические законы, входящие в раздел физики «Магнитная гидродинамика». В пособии описаны также основные технические применения магнитогазодинамических эффектов и кратко освещены современные задачи магнитоплазменной аэродинамики.

Представлен краткий курс лекций по физиологии человека, необ-ходимый для ознакомления студентов с организмом человека, его ос-новными психофизиологическими функциями и возможностями в про-цессе жизнедеятельности. Уделено внимание понятию «здоровье человека» и факторам, влияющим на него.

Методическое руководство к лабораторным работам по механике и термодинамике для студентов I курса всех факультетов и форм обучения

В пособии даны методические рекомендации по анализу, матема-тической обработке и представлению результатов измерения физиче-ских величин, построению таблиц, графиков и оформлению протокола лабораторных работ.

Работа подготовлена в учебно-научной лаборатории электротехни-ческого материаловедения для студентов I курса направления 140200 «Электроэнергетика и электротехника». Учебное пособие может быть использовано для изучения курса «Введение в направление», а также при подготовке к изучению теоретических основ электротехники. По-собие может быть также полезно студентам других специальностей, изучающим общую электротехнику.

Учебное пособие предназначено для студентов I и II курсов днев-ного отделения, интересующихся математикой, и включает задачи, предлагавшиеся на внутривузовских олимпиадах в 1973-1993 гг., а также задачи региональных и некоторых всероссийских олимпиад 1980-2011 гг. Ко многим задачам даны ответы или указания к решению.

В учебном пособии «Прикладные методы оптимизации. Часть 1. Методы решения задач линейного программирования» рассмотрены основные методы решения линейных задач оптимизации и примеры их практического использования. Пособие состоит из четырех глав: «Постановка и особенности решения задач оптимизации», «Симплекс- метод решения задач линейного программирования», «Двойственные задачи линейного программирования», «Транспортная задача линейного программирования», в которых подробно рассмотрены не только алгоритмы решения таких задач, но и на большом количестве примеров - особенности их использования для поиска оптимальных решений прикладных задач экономико-математического моделирования.

Определяется роль биологического уровня в интегрально-социальной природе человека. В формировании и функционировании феномена смысла жизни прослежена роль таких особенностей организма человека, как биологический возраст, биологический пол, биологическая смерть и биологические задатки способностей. Пособие

Рассмотрены вопросы численного моделирования гидродинамики и тепломассопереноса в двухфазных газокапельных потоках при обте- кании плоской пластины, течения в трубе, в пристенной и затоплен- ной струях. Для всех рассматриваемых случаев проведены детальные численные расчеты и определен вклад испарительных процессов в ин- тенсификацию теплообмена. Дается сопоставительный анализ с из- вестными в литературе опытными и расчетными данными по тепло- массообмену в газокапельных потоках. Эти данные также могут быть использованы для анализа интенсификации тепломассопереноса в те- плообменных аппаратах различного назначения, работающие как в ламинарном, так и турбулентном режимах течения. Разработанные модели и полученные результаты будут весьма по- лезны в инженерных приложениях при разработке новых методов ре- гулирования теплообмена и сопротивления в проточных трактах энер- гетических установок.

В монографии исследуются верхнепалеолитические святилища под скальными навесами, расположенные на территории Франции. Это первая работа в отечественной археологической литературе целиком посвящен- ная данному предмету. В книге дается краткий очерк истории изучения указанных памятников, сделан анализ элементного состава святилищ, предложена схема их эволюции.

В монографии рассматриваются вопросы, связанные с применением методов статистического анализа. Обсуждаются проблемы оценивания параметров при точечных, цензурированных, группированных и интервальных выборках. Исследуются отличия свойств оценок при ограниченных объемах выборок от асимптотических свойств этих же оценок. Рассматриваются вопросы примене¬ния критериев согласия типа , исследуется влияние факторов, влияющих на мощность критериев (числа интервалов и способов группирования). Рассматриваются вопросы применения непараметрических критериев согласия (Колмогорова, Крамера-Мизеса-Смирнова, Андерсона-Дарлинга) при проверке сложных гипотез, приводится множество моделей распределений статистик этих критериев при проверке различных сложных гипотез. Приводятся результаты сравнительного анализа мощности параметрических и непараметрических кри¬териев согласия. Приводятся результаты исследований свойств многочислен¬ных критериев проверки гипотез об отклонении эмпирического распределения от нормального, подчеркиваются достоинства и недостатки отдельных критериев, результаты сравнительного анализа мощности критериев. Исследуются свойства и мощность непараметрических критериев однородности. Показывается устойчивость к отклонениям от нормального закона классических критериев однородности средних, проводится сравнительный анализ мощности парамет¬рических и непараметрических критериев. Проводится сравнительный анализ мощности классических критериев проверки гипотез об однородности дисперсий, анализ мощности непараметрических критериев проверки гипотез о равенстве характеристик рассеяния. Показывается возможность применения классических критериев однородности дисперсий при законах, отличающихся от нормального. Рассматриваются и исследуются критерии исключения аномальных измерений, наличия тренда и др.

Монография посвящена изложению системных принципов формирования управления современной инновационно-ориентированной компании. Инновации для промышленного предприятия являются инструментом и программой развития продукции, технологий и управления. Стратегия инновационного прорыва, декларируемая в России, с огром¬ным трудом пробивает себе дорогу. Это связано с тем, что инновация - не техническое изобретение, доступное здравому смыслу, а изобретение сис-темного свойства: для своего внедрения оно требует глубокого изменения не только технологии производства, но в первую очередь принципов его экономической организации. Инновация - это не столько новизна в техно¬логии производства, сколько позитивная новизна в экономической органи¬зации производства. В данной монографии предприняты попытки рассмот¬реть некоторые императивы формирования модели управления инноваци¬онно-ориентированным предприятием в условиях российской экономики.

В конспективной форме изложены разделы статики, кинематики и динамики курса «Теоретическая механика» в соответствии с государст- венными образовательными стандартами высшего профессионального образования. Работа состоит из шестнадцати лекций, включающих наиболее важные понятия, определения, формулы и уравнения. Приво- дятся решения типовых задач.

Приведен системный подход к определению типа и шкал переменных, произведена классификация методов по целям решаемых задач и типам используемых переменных. Рассмотрены различные подходы к решению задачи распознавания образов и классификации наблюдений. Среди них представлены как классические (дискриминантный анализ, логистическая регрессия, кластерный анализ), так и относящиеся к области Data Mining исследования данных (деревья решений и нейронные сети). Кроме того, изложены важные в практических приложениях методы факторного анализа, которые могут использоваться как для снижения размерности, так и для структуризации множества исходных переменных. Рассмотрены возможности прогнозирования для различных типов зависимой переменной с использованием целого спектра методов. Проведен их сравнительный анализ, рассмотрены особенности, указаны способы верификации качества полученных результатов.

Монография посвящена изложению системных принципов формирования управления современной инновационно-ориентированной компании. Инновации для промышленного предприятия являются инструментом и программой развития продукции, технологий и управления. Стратегия инновационного прорыва, декларируемая в России, с огром¬ным трудом пробивает себе дорогу. Это связано с тем, что инновация - не техническое изобретение, доступное здравому смыслу, а изобретение сис-темного свойства: для своего внедрения оно требует глубокого изменения не только технологии производства, но в первую очередь принципов его экономической организации. Инновация - это не столько новизна в технологии производства, сколько позитивная новизна в экономической организации производства. В данной монографии предприняты попытки рассмотреть некоторые императивы формирования модели управления инновационно-ориентированным предприятием в условиях российской экономики.

В книге излагаются классические исчисления математической логики: исчисления высказываний и исчисления предикатов; основы теории моделей, теории алгоритмов, а также неклассических логик.

В книге излагаются основы теории множеств, алгебраических систем, компьютерной арифметики, теории графов, комбинаторики, алгебры логики, которые образуют курс дискретной математики.

Современные пакеты прикладных программ, основанные на МКЭ (NASTRAN, ANSYS, COSMOS/M), реализуют технологию этого метода для расчета на прочность, устойчивость и колебания любых конструкций, решения задач аэро-, гидро- и электродинамики. Квалифицированное применение подобных пакетов требует знания и понимания основ метода конечных элементов. В учебнике излагается принцип возможных перемещений как эффективное обоснование современного численного метода – метода конечных элементов (МКЭ) применительно к задачам расчета напряженно-деформированного состояния конструкций. Описаны этапы расчета с помощью МКЭ и приводится исследование наиболее распространенных конечных элементов. Изложено также решение задач теплопереноса с помощью МКЭ.

Учебник написан на основе курса лекций, который автор читает в течение многих лет магистрантам физико-технического факультета НГТУ. Книга состоит из трех частей, посвященных теории прохождения частиц через вещество, приборам для регистрации частиц и методам обработки экспериментов. Значительная доля материала по приборам основана на новых работах, опубликованных в журналах и еще не вошедших в монографии.

Изложены физические и математические основы квантовой механики и их приме- нение в физике твердого тела, в полупроводниковых структурах. Приводятся примеры, иллюстрирующие теоретические положения, и задачи для самостоятельной работы. Из- дание предназначено для студентов инженерно-технических специальностей, присту- пающих к изучению микро- и наноэлектроники.

Рассматриваются вопросы, связанные с новыми тенденциями развития кремниевой наноэлектроники, увеличением чувствительности нанопроволочных химических и биологических сенсоров, созданием ПЗС-фотоматриц высокой плотности и чувствительности и их применение в цифровой фото- и видеоаппаратуре. Приведены основные сведения об особенностях энергетического спектра и транспорта носителей заряда в одномерных системах (квантовых проводниках) и углеродных нанотрубках. Кратко изложены термины, принципы, достижения и перспективы в таких быстро развивающихся областях, как магнитоэлектроника (спинтроника) и фотонные кристаллы.

Изложены основы моделирования условий полета летательных аппаратов в аэрофизическом эксперименте и подробно рассматривается техника экспериментирования при дозвуковых, трансзвуковых, сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростях. Обсуждаются основные принципы, схемные и конструктивные особенности современных аэродинамических труб и газодинамических установок. Детально описаны самые современные средства и методы измерений параметров потока и визуализации течений. В таком объеме эти проблемы рассмотрены лишь в монографиях, которые вышли из печати в 60-х годах прошлого столетия. С одной стороны, они уже стали библиографической редкостью, а с другой, за прошедшие почти 40 лет появились существенно отличающиеся, новые экспериментальные установки. Техника и методы аэрофизического эксперимента обогатились новыми принципами и методологией исследований. Значительно ускорился процесс совершенствования измерительных средств и оборудования для аэродинамических лабораторий. В практику экспериментальной аэродинамики все больше внедряются новые достижения физики и электроники.

В книге излагается теория полигонометрий групп, лежащая на стыке геометрии, теории групп, теории графов, теории универсальных алгебр и теории моделей. Обобщается теория классических полигонометрий и тригонометрий. Строятся реализации структурных свойств, связанных с классификационными вопросами абстрактной теории моделей.

Работа посвящена исследованию возможностей метода механиче-ских воздействий на твердые тела для создания новых материалов и материалов с улучшенными характеристиками. Основная цель работы - установление закономерностей протекания физико-химических процессов в твердых неорганических веществах, возникающих при механохимических воздействиях, а также исследование влияния ме-ханической обработки на реакционную способность твердых тел с по-следующим использованием этих знаний для создания технологий синтеза керамических и композиционных материалов с улучшенными свойствами. В работе предложены методы оценки эффективности ме-ханического воздействия на обрабатываемое вещество аппаратов, ис-пользуемых в качестве химических реакторов. На основе обнаруженных закономерностей разрушения и агрегации твердых тел под влиянием механических воздействий разработаны методы выделения мельчайших частиц твердых веществ и их агрегатов для создания материалов с новыми свойствами.

Разработаны методики определения термодинамической эффек-тивности идеальных и реальных циклов СКВ в виде холодильных ко-эффициентов и коэффициентов теплоиспользования, определены об-ласти существования и оптимальные условия реализации циклов. Предложена система усовершенствованной авиационной воздушно-холодильной машины, проведен ее комплексный термодинамический анализ, выявлены преимущества предложенной схемы перед СКВ, установленной на самолете Ту-204.

Монография посвящена решению актуальных проблем создания аппара¬турно-технологических и аппаратурно-физических комплексов применительно к задачам электронного приборостроения, оптимизации аппаратурного обеспе¬чения плазменных технологических процессов в современном вакуумном при-боростроении. Возбуждение химически активных сред рассматривается с учетом энерго- и массообмена (неравновесная плазма). Предложены методы использования высокочастотных полей с особыми частотно-спектральными свойствами для создания однородных и пространственно развитых плазменных объемов. Большое внимание уделено созданию современных высокоэффективных генераторов низкотемпературной плазмы - плазмотронов: Е-типа и Н-типа, гибридных генераторов, а также многоканальных пространственно распреде-ленных генераторов, позволяющих реализовать различные технологические операции. Особое внимание уделяется природоохранным аспектам использования техногенных устройств, какими являются высокочастотные и сверхвысо-кочастотные плазмотроны.

В учебник включены разделы лазерной физики, знание которых необходимо при использовании лазеров во многих областях науки и техники. Рассмотрено распространение волн в различных средах, обоснованы кинетические уравнения, которые лежат в основе теории лазеров, дано решение этих уравнений.

Особенностью учебника является принятое в нем построение излагаемого материала (теория, важные моменты, методика решения задач, примеры), позволяющее студенту самостоятельно изучать материал дисциплины независимо от формы обучения. Кроме того, в учебнике приводятся биографии выдающихся учёных-механиков с основными датами их жизни, дается предыстория рассматриваемой в главе темы с основными датами.

Монография посвящена развитию методов симметрийного (группового) анализа дифференциальных уравнений и их применению к исследованию уравнений механики сплошной среды. С помощью метода A-операторов найдены новые законы сохранения для уравнений газовой динамики. Приведен новый алгоритм групповой классификации системы дифференциальных уравнений; его эффективность и преимущества показаны на примерах уравнений газовой динамики и уравнений нелинейных продольных колебаний вязкоупругого стержня в модели Кельвина. Выполнена групповая классификация систем линейных дифференциальных уравнений первого порядка с двумя неизвестными функциями двух переменных. Решена проблема х-автономности и линейной автономности основной алгебры Ли системы линейных дифференциальных уравнений первого порядка; результаты для х-автономности переносятся на квазилинейную систему. Получены структурные теоремы о контактных и точечных преобразованиях, о законах сохранения для квазилинейных дифференциальных уравнений второго порядка. Исследованы обладающие максимальной симметрией обобщенное уравнение Дарбу и уравнение Овсянникова, описывающие установившиеся колебания в непрерывно-неоднородных средах. Проведен симметрийный анализ уравнений Ламе классической динамической и статической теории упругости, уравнения, описывающего нелинейные продольные колебания вязкоупругого стержня в модели Кельвина, уравнений движения несжимаемой вязкой теплопроводной жидкости с согласованными аномальными зависимостями коэффициента вязкости и коэффициента удельной теплоемкости от температуры. Найдены все эволюционные симметрические t-гиперболические по Фридрихсу системы, равносильные системам двумерных и трехмерных волновых уравнений. Получены новые подмодели газовой динамики: инвариантные, частично инвариантные, дифференциально-инвариантные; исследован их физический смысл.

В монографии приводятся результаты авторских исследований в теории алгебраических групп. Указаны приложения этих результатов к определению классов жесткости алгебраических групп.

Монография посвящена проблеме построения оригинальных численных методов решения задачи Коши для жестких систем обыкновенных дифференциальных уравнений. Особое внимание уделяется контролю точности вычислений и устойчивости численной схемы, а также созданию алгоритмов интегрирования переменного порядка и шага. Подробно рассматривается методология гибридных систем и приведена их классификация. Описаны возможности инструментальной среды машинного анализа гибридных моделей. На ряде практических задач продемонстрированы особенности использования разработанного программного комплекса.

На современном этапе модернизации школьного образования меняется взгляд на его качество. ЮНЕСКО провозглашает следующие цели образования: научить получать знания (учить учиться), научить работать и зарабатывать (учение для труда), научить жить (учение для бытия), научить жить вместе (учение для совместной жизни). В соответствии с перечисленными целями образование рассматривается как процесс развития ребенка, обогащения его индивидуального опыта, раскрытия его творческих способностей. Достичь поставленных целей можно только системно и комплексно, т. е. интегративно. Одним из путей реализации интегративного подхода в школьном образовании является использование элементов ТРИЗ-педагогики в процессе обучения школьников различным предметам. Разрешение противоречия между огромным развивающим потенциалом ТРИЗ-педагогики и неразработанностью методики ее использования в преподавании математики определило задачи описанного исследования.

Работа посвящена проблеме развития творческой математической деятельности учащихся в дополнительном математическом образовании (ДМО). Вниманию читателей представлены концепция учебной творческой математической деятельности; построенная на ее основе методическая система «Учебная деятельность школьников в ДМО»; классификация видов учебной деятельности школьников и определение среди них места учебной творческой математической деятельности. Содержательная часть работы демонстрирует формирование учебной творческой математической деятельности школьников в ДМО посредством последовательного осуществления репродуктивной, продуктивной, параллельно исследовательской и проектной, проектно-исследовательской учебной деятельности через описание целесообразных и эффективных подходов к отбору содержания и разнообразных форм организации деятельности учащихся в приобщении их к опыту творческой математической деятельности в ДМО на примере изучения темы "Графы".