Физика. Астрономия

Пособие составлено в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования, учебным планом и программой дисциплины. Содержит курс лабораторных работ, включающих основные теоретические положения по темам, рекомендации по их выполнению, вопросы и задания, справочные данные, литературу, приложения.

Лабораторный практикум является дополнением к курсу «Механика разрушения», помогает выработать навыки при решении практических задач и при обработке полученных результатов по определению механических свойств металлов, широко использующихся во всех отраслях промышленности, и требующих, кроме традиционных расчетов на прочность, дополнительных расчетов на трещиностойкость.

Журнал «Физика для школьников» рассказывает об истории науки и выдающихся ученых-физиках; информирует о новейших научно-технических достижениях; предлагает материалы по наиболее сложным и важным темам школьного курса физики; оказывает помощь по применению информационно-компьютерных технологий и осуществлению проектно-исследовательской деятельности; публикует статьи, отражающие прикладной характер знаний и умений и раскрывающие межпредметные связи; знакомит с нетрадиционными способами решения задач; дает полезные советы, как подготовиться к уроку, лабораторной работе, к выпускному экзамену в школе и вступительному экзамену в вуз. Цели журнала: вызвать у школьников интерес к физике как учебному предмету и к физике как науке, вооружать школьников умениями заниматься, выполнять разные задания; стимулировать познавательную активность учащихся; повысить уровень подготовленности учеников к сдаче экзаменов по физике. Адресован учащимся средней и старшей школы, учителям, а также всем, кто интересуется физикой.

Журнал публикует обзоры исследований и достижений отечественной науки и техники, материалы, отражающие государственную политику в области образования, статьи из опыта работы методистов и педагогов-практиков по активизации учащихся и развитию их познавательной самостоятельности, знакомит с возможностями информационно-образовательной среды кабинета физики и нового учебного оборудования, педагогическими технологиями и книжными новинками, предлагает варианты планирования тем и приемы конструирования уроков. Все это позволяет учителям не только учитывать требования к современному уровню физического образования, но и быть готовыми к планируемым нововведениям. Журнал «Физика в школе» - старейшее и авторитетнейшее учебно-методическое пособие для учителей физики средних школ и приравненных к ним учреждений образования: колледжей, лицеев, техникумов.

Несимметрично загруженные фазы в электрических сетях приводят к росту потерь электроэнергии, следствием чего является снижение ее качества. Исследования проведены в реально действующих сетях и на экспериментальной установке, созданной в лаборатории с использованием электронного конструктора «Arduino». «Arduino» позволяет компьютеру моделировать электрическую нагрузку. Устройства с помощью электронного конструктора «Arduino» получают информацию датчиков и управляют исполнительными устройствами. Платформа с программным кодом построена на простой плате с современной средой для написания программного обеспечения. Это современное устройство использовано в разработанной экспериментальной установке на кафедре «Электроснабжение» Кыргызского государственного технического университета им. И. Раззакова для исследования физических процессов в электрических сетях. Исследования проводились на экспериментальной установке при различных режимах: симметричном режиме, несимметричном режиме при нагрузке на две фазы, несимметричном режиме при нагрузке на одну фазу (крайний режим несимметрии). Исследования свидетельствуют о влиянии несимметрии на рост потерь электроэнергии в электрических сетях.

В работе рассмотрены вопросы нагружения тяговой рамы скрепера на тяговом и транспортном режимах. При копании грунта исследован случай передачи тягового усилия трактора непосредственно на ковш, минуя тяговую раму. Установлено благоприятное влияние на напряженно-деформированное состояние тяговой рамы скрепера её разгрузки от тягового усилия трактора.

Установлено, что форма провисания нерастяжимой нити, значительно превышающей по длине расстояние между ее креплениями, никак не связана с механическими характеристиками материала нити и ее растяжимостью, а определяется простейшими геометрическими уравнениями. Полученное решение подчеркивает различие между расчетом гибких нитей, длина которых превышает расстояние между креплениями, и нитей, имеющих, равную указанному расстоянию или меньшую длину (т.е. нитей с предварительным натяжением). Уточнен метод определения длины провисающей нити, закрепленной между двумя точками, имеющими произвольную разность высот. За счет точного вычисления интегральных длин двух частей нити от точки с минимальной высотой над поверхностью земли до двух точек крепления. Уточнен расчет нагрузок действующих на точки крепления нити.

Рассмотрены темы базовых разделов курса «Сопротивление материалов»: «Статика», «Растяжение и сжатие», «Сдвиги и кручение» и др. Приведены примеры решения типовых задач и вопросы для самоконтроля.

Изложены физико-химические закономерности процессов, протекающих в ходе спекания. Рассмотрена взаимосвязь технологических параметров с микроструктурой и свойствами керамических, композиционных и наноматериалов, описаны методы прогнозирования и регулирования их основных физических и эксплуатационных характеристик.

Изложены как строгие, так и приближенные аналитические методы решения стационарных и нестационарных задач теплопереноса в твердых телах. В большом объеме представлены результаты научно-практического характера в области тепломассообмена, полученные авторами на протяжении нескольких последних лет. Приведены подробные таблицы значений ряда наиболее важных специальных функций Бесселя.

Пособие соответствует содержанию дисциплин «Теоретические основы электротехники» и «Основы теории цепей» (ТОЭ и ОТЦ). Выгодно отличается от других пособий наличием множества решенных задач и числовых примеров, задач для самостоятельного решения и вопросов для самопроверки знаний. В книгу включены те вопросы, которые имеют общетеоретическое значение для последующих электрорадиотехнических дисциплин

Рассмотрены основы кристаллооптики. Приведены оптические свойства главнейших породообразующих минералов и описаны способы их определения.

Монография посвящена упругим свойствам минералов со сложной внутренней структурой. Рассмотрены основные факторы влияния на упругие постоянные минералов, природа которых связана с взаимодействием решетки с другими подсистемами кристалла. Изложены методологические принципы определения решеточных упругих постоянных анизотропных кубических, гексагональных и тригональных минералов со сложной внутренней структурой ультразвуковым методом. Дан критический анализ упругих свойств минералов. Приведены новые данные об упругих свойствах пирита, еремеевита, минералов со структурой корунда и берилла, магнитных минералов гематита и магнетита. Изложены как оригинальные результаты исследования авторов, так и необходимые сведения учебного характера из соответствующих разделов кристаллоакустики.

На базе современных представлений о процессах, протекающих при пластической деформации, описан и обобщен процесс структурообразования в стали 110Г13Л и сплаве Ni51Ti49. Предложены кластерные модели образования новых фаз при пластической деформации и рассмотрены ферромагнитные эффекты, вызванные их возникновением.

В учебном пособии изложены теоретические положения по основным разделам дисциплины и рассмотрены алгоритмы решения практических задач с использованием общих методов анализа и синтеза основных видов типовых механизмов.

Расширенно представлены теоретические сведения по основным фазовым и структурным превращениям в сплавах при первичной кристаллизации и в твердом состоянии, а также в области упрочнения материалов при подводе нетепловых форм энергии.

Изложены основные разделы теории тепломассообмена: стационарная и нестационарная теплопроводность, тепломассообмен в капиллярно- пористых телах и при мелкодисперсном распыливании жидкости, конвективный теплообмен в сплошной среде и при изменении агрегатного состояния. Рассмотрены методики определения интенсивности теплоотдачи в нестационарных условиях, неньютоновских жидкостях, акустическом поле и на поверхностях вращающихся тел. Дан расчет рекуперативных теплообменных аппаратов, численного моделирования процессов прогрева многослойных конструкций лучисто-конвективным теплом.

Изложены вопросы теории электромагнитного поля, приведено описание аппаратуры электромагнитных методов с использованием переменного гармонического тока в диапазоне частот 312,5–2250•10*3 Гц, рассмотрен принцип ее действия, технические и методические характеристики. Освещена технология работ с этой аппаратурой, рассмотрены вопросы обработки полученных материалов исследования аппаратурой электромагнитных методов, дано их геологическое истолкование с большим количеством примеров.

Представлены результаты математического моделирования двумерных стационарных сверхзвуковых течений со схематизацией (выделением) скачков уплотнения и других газодинамических особенностей. Дискретно-аналитические алгоритмы могут использоваться при конструировании и оптимизации устройств, энергетических установок с ударными газодинамическими процессами.

Рассмотрены вопросы применения теории техноценологических исследований в электротехнических системах и комплексах. Раскрыты особенности ранговых исследований для анализа электропотребления бюджетных организаций. Исходя из полученных результатов анализа, разработана методика определения потенциала энергосбережения бюджетных организаций на примере образовательных учреждений Нерюнгринского района Республики Саха (Якутия).

Представлены основные положения энергосберегающих технологий при генерации и распределении электрической энергии. Рассмотрены энергоэффективное оборудование и автоматизированные информационно-измерительные системы учета электрической энергии в системах электроснабжения и электропотребления предприятий. Описано энергетическое оборудование, используемое в нетрадиционной энергетике для выработки электрической энергии.

Учебное пособие состоит из двух томов. Во втором томе рассмотрены технологические процессы хранения и распределения углеводородных ресурсов на объектах нефтегазотранспортных предприятий. Приведены краткие теоретические сведения о хранении и распределении углеводородного сырья, даны к ним примеры решения инженерных задач. Описаны особенности эксплуатации промысловых систем сбора и подготовки нефти и газа. Показаны типовые расчеты процессов в данных системах. Отдельно рассмотрены вопросы сооружения и реконструкции нефтегазовых объектов, даны рекомендации по выбору и расчету средств защиты подземных сооружений от коррозии.

Учебное пособие состоит из двух томов. В первом томе представлены особенности физических процессов, протекающих при эксплуатации современных нефтегазопроводов Западной Сибири, тенденции развития и вопросы повышения эффективности работы трубопроводного транспорта и нефтепромыслового оборудования. Рассмотрены алгоритмы аналитических методов теплового и гидравлического расчета трубопроводов. Примеры решения основных задач трубопроводного транспорта ориентированы на выполнение выпускных квалификационных и курсовых работ по основным общеобразовательным и специальным дисциплинам.

Рассмотрены систематизированные результаты исследований трибологических процессов трения и изнашивания в области трибофизики металлических и металлополимерных трибосистем. Описаны свойства поверхностных слоев, физико-химические процессы, структурно-фазовые превращения и трибофизические эффекты в условиях фрикционного взаимодействия металлов и полимеров, в том числе процессы самоорганизации в металлополимерных трибосистемах.

Представлены теоретические основы методов исследования наноматериалов – растровой электронной микроскопии и рентгеновской дифрактометрии. Изложены рекомендации по выполнению заданий в ходе учебной, производственной и преддипломной практики.

Изложены сведения о единстве строения и свойствах групп механизмов, а также фундаментальные основы и методы их структурного и кинематического исследования.

Дан анализ способов заземления нейтрали электрических сетей систем электроснабжения с учётом исследований, проведённых в последние годы, и тенденций решения этой проблемы. Подробно рассмотрены возможные режимы работы нейтрали в электрических сетях среднего класса напряжений. Приведён пример расчёта перенапряжений при замыкании фазы на землю в сетях с изолированной нейтралью.

Подробно описаны методики кинематического анализа и синтеза сложных эпициклических зубчатых механизмов, метрического синтеза по заданным условиям рычажных механизмов, их кинематического, силового расчетов и уравновешивания. Учебное пособие содержит комплекты заданий для курсового проектирования по дисциплине «Прикладная механика» (раздел «Схемный анализ и синтез механизмов») разных уровней сложности и комплект исходных данных для домашнего задания и расчетно-графической работы, предусмотренных учебными планами по специальностям и направлениям подготовки бакалавров кластера технических систем управления и жизнеобеспечения.

Учебное пособие посвящено методам и средствам теплового контроля как одной из областей методов и средств неразрушающего контроля в промышленности. Даны рекомендации по проектированию и применению контактных термометров, а также пирометрических и тепловизионных приборов.

Издание содержит первую часть конспекта лекций с методическими указаниями к лабораторному практикуму по дисциплине «Вычислительная физика». Посвящено решению ряда типичных для этой дисциплины задач. Представлены условия задач, проанализированы физические процессы, проведено исследование возможных методов и алгоритмов решения. Рассмотрена численная реализация алгоритмов с помощью современных математических программных пакетов Matlab R2017 и GNU Octave 4.2.1.

В учебном пособии рассматриваются методические основы проведения со студентами бакалавриата и магистратуры по аграрным направлениям деловой игры по разработке стратегии организации технического сервиса электрохозяйства сельскохозяйственного предприятия. Подробно излагаются этапы проведения игры, приводятся исходные материалы для разработки задания, а также нормативно-справочные материалы и рабочие формы. Особое внимание уделяется методическим рекомендациям по выполнению расчетно-оптимизационного этапа игры.

Практикум подготовлен на кафедре общей физики физического факультета Воронежского государственного университета.

Практикум подготовлен на кафедре общей физики физического факультета Воронежского государственного университета.

Данные материалы предназначены для углубленного изучения студентам и направления механика и математическое моделирование специализаций «Механика деформируемых телисред» и «Математическое моделирование и компьютерный инжиниринг» теоретического раздела по спецкурсу «Устойчивость деформируемых систем». Оно содержит краткое описание постановок задач для простейших моделей сложных сред и методов их исследований в рамках точных трехмерных уравнений устойчивости.

В пособии изложены закономерности усталостного разрушения и показано влияние технологических, эксплуатационных, конструктивных факторов на усталостную прочность (выносливость). Приведены примеры расчетов вала с использованием компьютерных технологий в средах Excel, MathCAD и Delphi.

В учебном пособии рассмотрены вопросы прочности полимерных композиционных материалов в условиях повторно-переменных напряжений, а также представлены результаты исследований их циклической долговечности в изделиях строительного назначения.

непертурбативные методы теории столкновений быстрых и релятивистских тяжелых многозарядных ионов в области неприменимости теории возмущений. Рассматриваются процессы потерь энергии, возбуждения и ионизации как снарядов, так и мишеней. Особое внимание уделяется так называемым качественным методам получения оценок, характерных для рассматриваемых эффектов величин. Тем самым восполняется значительный пробел в научной и учебной литературе, посвященной этой интенсивно развивающейся области.

В пособии рассмотрены основные разделы теоретической механики: движение материальной точки, уравнения твердого тела ,гармонические колебания, теория столкновений ,канонические уравнения.

Содержат краткие теоретические сведения об основных положениях химической термодинамики и их применении к расчету функций состояния термодинамических наноструктурированных систем, а также примеры решения задач и практические расчетные задания.

Учебное пособие содержит теоретические сведения по курсу «Теплообмен». Приведены задачи по основным темам. Типовые задачи снабжены решениями.

Методические указания способствуют формированию основных компетенций при изучению курсов «Основы механики сплошных сред» и «Введение в механику сплошных сред», приобретению навыков и их закреплению при выполнении заданий.

Пособие содержит указания по выполнению практических заданий по дисциплине «Теория механизмов и машин». В каждой главе приведены исходные данные и условия выполнения практического задания. Каждое практическое задание сопровождается теоретическими сведениями, необходимыми для его решения, и методическими указаниями к выполнению.

Приведено описание лабораторной работы по сопротивлению материалов «Определение механических характеристик материалов при растяжении» с использованием модернизированной разрывной машины Р-20. Цель работы: экспериментальное изучение поведения пластичного материала (малоуглеродистая сталь) при растяжении и определении его основных механических характеристик: предела текучести, предела прочности, относительного остаточного удлинения и относительного сужения после разрыва.

Пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины «Сопротивление материалов» направлений бакалаврской подготовки студентов всех технических специальностей. Данное пособие содержит указания по выполнению лабораторных работ и включает в себя теоретические вопросы по каждой работе, подробное описание эксперимента и экспериментальных установок, порядок выполнения работы и требования к ее оформлению. Также приводится описание выполнения девяти виртуальных лабораторных работ, применяемых в учебном процессе, на программном комплексе Columbus.

Методические указания по дисциплинам: «Физика», «Конструкционные и биометериалы», «Теория и практика оптических и лазерных медицинских приборов», «Спецглавы физики», «Физика-2», «Материаловедение наноматериалов и наносистем», «Электронная и сканирующая зондовая микроскопия», «Техника физического эксперимента», «Материаловедение», «Стереология в материаловедении», «Методы контроля и анализа вещества». Содержат перечень изучаемых тем и разделов, набор заданий и упражнений.

Пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплин «Сопротивление материалов», «Техническая механика» направлений бакалаврской подготовки студентов всех технических специальностей. Большое внимание уделено изложению методов решения задач, вызывающих у студентов определенные трудности как при выполнении домашних заданий, так и в процессе освоения теоретического материала.

Рассмотрены основные положения теории теплообмена излучением, включающие основные понятия и определения, законы теплового излучения, вопросы теплообмена излучением между твердыми телами, разделенными прозрачной средой, теплообмена излучением в поглощающих и излучающих средах. Приведены вопросы и задачи для самостоятельной работы, текущего контроля усвоения материала, а также биографические сведения о выдающихся ученых, внесших значительный вклад в развитие теории и практики теплообмена излучением.

Представлены результаты экспериментально-аналитических исследований движения в цилиндроконическом бункере измельченной древесины, которая рассматривается как сыпучая среда с эффективной вязкостью, зависящей от физико-механических свойств частиц древесины (коэффициентов внутреннего и внешнего трения). Для описания движения частиц такого материала получены уравнения, аналогичные уравнениям Навье–Стокса, и необходимые для их решения граничные условия, учитывающие проскальзывание частиц на стенках бункера. Предложены универсальные граничные условия для вихревой функции и функции тока для частиц, движущихся вдоль вертикальных и наклонных стенок бункера, основанные на использовании физико-механических свойств измельченной древесины и ее продуктов. Это дает возможность аналитически описывать движение сыпучих сред в бункерах с одним центральным разгрузочным отверстием, что существенно снижает затраты на создание систем для транспортировки аналогичных сред в различных технологических процессах. Эксперименты проведены на моделях и реальных цилиндроконических бункерах пневмотранспортных систем с учетом критериев теории подобия, что позволило получить согласующиеся между собой данные, характеризующие влияние угла наклона конической части бункера, диаметра разгрузочного отверстия и физико-механических свойств среды на процесс гравитационного движения измельченной древесины и продуктов на ее основе. Предложены зависимости для расчета скорости проскальзывания древесных частиц на стенках бункера, а также изменения скорости частиц в сыпучей среде на оси бункера, на его входной и выходной границах. Результаты расчетов процессов, протекающих в бункере пневмотранспортной системы, полученные с использованием предложенных уравнений движения и универсального граничного условия для вихревой функции, и экспериментальные данные хорошо согласуются между собой, что позволяет проводить сравнительный анализ технико-экономической эффективности различных проектных решений.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре математического анализа математического факультета Воронежского государственного университета.

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре экспериментальной физики.