Реферат: Министерство образования и науки

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Российский химико-технологический университет

им.Д.И.Менделеева


Учебное управление


Л И Ч Н А Я К Н И Ж К А

студента II курса дневного отделения


ПЛАНЫ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ


III семестра

2011/2012 учебного года


Москва 2011
Личная книжка студента II курса дневного отделения. Планы учебных занятий III семестра 2011/2012 учебного года. - М.: РХТУ им.Д.И.Менделеева, 2011. - 38 с.


^ ©Российский химико-технологический университет им.Д.И.Менделеева, 2011

ФИЛОСОФИЯ
См. учебно-методические указания кафедры философии


1. Планы семинарских занятий по философии для студентов: Учебно-методические указания /Сост. С.А.Клишина, Т.А.Левченкова, Л.В.Павлова и др. Под ред. В.И.Метлова; РХТУ им. Д.И.Менделеева. М., 2001, 24 с.


^ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ В ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ Библиографический список



Жукова Г.С., Чечеткина Е.М., Богин Е.С. Дифференциальные уравнения в частных производных./ РХТУ им.Д.И.Менделеева, М., 2001. 196 с.

Жукова Г.С., Рушайло М.Ф. Математический анализ в примерах и задачах: ч.II./ РХТУ им.Д.И.Менделеева, М., 2001. 544 с.

Пискунов H.С. Дифференциальное и интегральное исчисление.М.: Наука, 1985, Т. 1, 416с; 1972, Т.II. 576 с.

Бермант А.Ф., Араманович И.Г. Краткий курс математического анализа для втузов. М.: Наука, 1973. 664с.

Задачи и упражнения по математическому анализу для втузов/ Под ред. .П.Демидовича. М.: Наука, 1970. 472 с.

Берман Г.Б. Сборник задач по курсу математического анализа.М.: Наука, 1977. 439с.


ЛЕКЦИИ


Лекция 1. Числовые ряды: основные понятия, свойства сходящихся рядов. Необходимый признак сходимости. Ряды с положительными членами, интегральный признак Коши (без доказательства), ряд Дирихле.

Лекция 2. Признаки сравнения, признак Даламбера (оба признака без доказательства). Знакочередующиеся ряды: признак Лейбница (без доказательства). Знакопеременные ряды: абсолютная и условная сходимость, достаточный признак сходимости знакопеременных рядов (без доказательства); свойства абсолютно и условно сходящихся рядов.

Лекция 3. Функциональные ряды: основные понятия, области сходимости. Степенные ряды: теорема Абеля, понятие интервала и радиуса сходимости. Свойства степенных рядов.

Лекция 4. Ряды Тейлора и Маклорена, формула Тейлора. Условие сходимости ряда тейлора к исходной функции. Алгоритм разложения функции в ряд Тейлора. Ряды Маклорена для некоторых элементарных функций и их применение к приближенным вычислениям.

Лекция 5. Периодические функции и их свойства, ортогональная система функций. Тригонометрический ряд и ряд Фурье, теорема Дирихле. Ряд Фурье для непериодической функции. Ряды Фурье для четных и нечетных функций.

^ Лекция 6-7. Дифференциальные уравнения с частными производными: основные понятия. Линейные дифференциальные уравнения в частных производных II-го порядка, их классификация, приведение к каноническому виду. Задача Штурма-Лиувилля.

Лекция 8. Метод Фурье для решения смешанной задачи.

СЕМИНАРЫ

Семинар 1. Числовые ряды: основные понятия. Необходимый признак сходимости. Интегральный признак Коши. Ряд Дирихле.

Семинар 2. Признаки сходимости рядов, основанные на сравнении рядов. Признак Даламбера.

Семинар 3. Знакопеременные и знакочередующиеся ряды, абсолютная и условная сходимость. Признак Лейбница.

Семинар 4. Подготовка к контрольной работе.

Семинар 5. Контрольная работа «Числовые ряды».

Семинар 6. Степенные ряды.

Семинар 7-8. Ряды Тейлора и Маклорена.

^ Семинар 9-10. Ряд Фурье.

Семинар 11. Контрольная работа «Функциональные ряды»

Семинар 12. Коллоквиум.

Семинар 13. Классификация линейных дифференциальных уравнений II-го порядка, приведение их к каноническому виду.

^ Семинар 14-15. Метод Фурье для решения смешанной задачи.

Семинар 16-17. Защита РГР




ФИЗИКА


Общие сведения и краткие методические указания


Учебные занятия по курсу физики состоят из лекций, семинаров, контрольных работ, практических занятий в лабораториях, и самостоятельной работы в читальном зале или дома. В конце семестра - экзамен.

На лекциях излагается основное содержание предмета. Курс физики тесно связан с другими дисциплинами, преподаваемыми в университете.

На семинарах студент усваивает методы и приобретает навыки решения конкретных физических задач, тем самым закрепляет знания по наиболее важным теоретическим вопросам курса;

На семинарах, где учебным планом предусмотрены аудиторные письменные

контрольные работы, проверяется степень усвояемости студентом учебного материала;

На практических занятиях в лабораториях студент знакомится с физическими приборами, методикой измерения физических величин и обработкой результатов измерений.

Для успешной работы над курсом физики студенту рекомендуется перед каждой лекцией просматривать по конспекту материал одной-двух предыду­щих лекций. Кроме того, проработать по учебникам или учебным пособиям учебный материал плановой лекции. Дома внимательно прочитать сделанный конспект лекций, внести уточнения и дополнения, которые еще сохранила па­мять. Скорректировать материал по учебникам и учебным пособиям. Тщатель­но выверить правильность формулировок, графиков, конечных формул.

При подготовке к семинару, студент должен повторить по конспекту и учебным пособиям соответствующие разделы курса и решить задачи, указанные в настоящем плане. Объем заданий рассчитан в среднем на 2 часа самостоятельной работы перед каждым занятием.

Самостоятельная работа студентов состоит из:

систематической проработки по конспектам лекций, учебникам или учебным пособиям
теоретического материала (см. библиографический список к разделу "Лекции");

решений задач, рекомендованных учебным планом (см. раздел "Семинары");

подготовки к контрольным работам, который заключается в разборе примеров решения
задач, приведенных в рекомендованном задачнике и в методических указаниях к
семинарским занятиям (см. библиографический список к семинарским занятиям);

подготовки к выполнению лабораторных работ. Вся подготовительная выполняется в
рабочей тетради (лабораторном журнале) и содержит:

а) краткий конспект теории изучаемого явления с выводом рабочих формул;

б) описание метода проводимого эксперимента;

в) схему лабораторной установки (отдельных её узлов) и описание к ней;

г) последовательность действий при выполнении работы;

д) таблицу для занесения экспериментальных данных;

е) формулы для расчета погрешностей;

ж) миллиметровую бумагу для графиков и диаграмм.

Вместе с лабораторным журналом студент представляет заранее заготовленную форму отсчета (образец отсчета вывешен в лаборатории).

оформление отсчета и подготовка к защите выполненной работы.

подготовка к допуску. Для получения допуска к лабораторной работе студент должен быть
готовым ответить на вопросы по существу выполняемой лабораторной работы. Перечень
вопросов приведен в пособии "Лабораторный практикум по физике, ч I". Допуск
фиксируется преподавателем в маршрутном листе.

Во время выполнения лабораторных работ студент производит измерения, заносит их в

лабораторный журнал и производит необходимые вычисления. Резуль­тат измерений и вычислений предъявляется преподавателю. После записи препо­давателя в маршрутном листе о выполнении работы студент приступает к оформ­лению отчета. Отчет вместе с лабораторным журналом представляется при защи­те лабораторной работы. На защите студент должен показать понимание теории, знание эксперимента, умение записывать и обрабатывать результаты измерений.

Отметка о защите делается преподавателем в маршрутном листе. Подготовка к лабораторной работе рассчитана на 2 часа.

Итоговая (рейтинговая) оценка выставляется на последнем семинарском за­нятии по результатам выполненных контрольных работ, домашних заданий, по работе студента на семинаре и в лаборатории. К итоговому занятию студент предъявляет маршрутный лист, где сделаны отметки о выполнении лаборатор­ного практикума студента. Вместе с маршрутным листом студент предъявляет тетрадь со всеми решенными задачами (дома и на семинарах). В случае успеш­ной работы на семинарах (зачтены все контрольные точки) и сданных (защи­щенных) лабораторных работ, студент получает допуск к экзамену (при усло­вии, что общая сумма баллов по физике за семестр не менее 35).

Раздел курса заканчивается экзаменом по теоретическим вопросам и задачам.


Библиографический список

Основной

1.Трофимова Т.И. Курс физики. Год издания - любой.

2. Савельев И.В. Курс общей физики Т 2 и 3. Год издания - любой.

Детлаф А.А., Яворский Б.М., Курс физики. Т 2 и 3. Год издания любой.

Дополнительный

Озеров Р.П. Физика для студентов химико-технологических вузов (конспекты лекций).
Раздел 3, /РХТУ им. Д.И. Менделеева. М., 1993.

Воробьев А.А., Ярхо Г.А., Макаров Е.Ф. Физико-химические свойства
магнетиков/МХТИ им. Д.И. Менделеева. М.

6. Ахадов Я. Ю. Воробьев А.А. Лабораторный практикум: ч. III. Оптика/МХТИ им. Д.И.
Менделеева. М.

ЛЕКЦИИ


^ IV. ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

9. Магнитостатика

Лекция 1. Электромагнетизм. Магнитное взаимодействие постоянных токов. Вектор магнитной индукции. Закон Ампера. Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитная индукция прямого и кругового тока. Магнитный дипольный момент кругового тока Теорема о циркуляции. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в однородном магнитном поле.

Лекция 2. Магнитные свойства вещества. Гипотеза Ампера. Напряженность магнитного поля. Намагниченность. Магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость. Классификация магнетиков (диамагнетики, парамагнетики ферромагнетики, антиферромагнетики ферримагнетики).

10. Электродинамика

Лекция 3. Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Работа сил магнитного поля. Уравнение электромагнитной индукции (закон Фарадея-Максвелла). Правило Ленца. Вихревое электрическое поле. Самоиндукция. Индуктивность соленоида. Экстратоки замыкания и размыкания. Энергия магнитного поля. Объемная плотность энергии магнитного поля.

Лекция 4. Уравнения Максвелла. Ток смещения. Вектор электрического смещения. Уравнение непрерывности для плотности тока. Закон полного тока. Система уравнений Максвелла в интегральной форме и физический смысл входящих в неё уравнений. Возникновение электромагнитной волны. Плоская электромагнитная волна. Скорость распространения электромагнитной волны. Энергия, переносимая электромагнитной волной. Вектор Умова-Пойнтинга. Принцип относительности в электродинамике

^ V. ОПТИКА

11. Волновая оптика

Лекция 5. Электромагнитная природа света. Поперечность электромагнитных волн. Монохроматические волны. Когерентность. Методы получения когерентных источников. Условия усиления и ослабления света при интерференции. Оптическая длина пути и оптическая разность хода лучей. Интерференция волн от двух когерентных точечных источников. Ширина интерференционной полосы. Интерферометр Майкельсона. Интерференция света в тонких пленках.

Лекция 6. Дифракция волн. Принцип Гюйгенса. Отражение и преломление света на границе раздела двух диэлектриков. Полное отражение и его применение в технике. Волноводы и световоды. Принцип Гюйгенса-Френеля. Метод зон Френеля. Дифракция Френеля на простейших преградах. Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка как спектральный прибор.

Лекция 7. Поляризация волн. Естественный и поляризованный свет. Форма и степень поляризации монохроматических волн. Получение и анализ линейно-поляризованного света. Закон Брюстера. Закон Малюса. Двойное лучепреломление. Искусственная оптическая анизотропия. Электрооптические и магнитооптические эффекты. Рассеяние света. Закон Релея. Поглощение света. Закон Ламберта-Бугера-Бэра. Дисперсия света. Нормальная и аномальная дисперсия.

Лекция 9. Элементы специальной теории относительности и релятивистской механики. Эффект Комптона. Коротковолновая граница рентгеновского излучения. Фотон - элементарная частица. Энергия, масса и импульс фотона. Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц. Ядерная модель атома. Эмпирические закономерности в атомных спектрах излучения атома водорода. Постулаты Бора. Атом водорода по Бору. Сериальная формула.

^ VI. ЭЛЕМЕНТЫ КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ

13. Элементы квантовой механики

Лекция 10. Волновые свойства микрочастиц. Гипотеза де Бройля. Опыты Дэвиссона и Джермера. Дифракция электронов. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Оценка с помощью соотношения неопределенностей: 1) энергии основного состояния связанной частицы, 2) естественной ширины спектральной линии. Волновая функция и её статистический смысл. Нормировка волновой функции. Волновое уравнение Шредингера для стационарных состояний. Стандартные условия, налагаемые на волновую функцию.

Лекция 11. Квантовая частица в одномерной, бесконечно глубокой прямоугольной потенциальной яме. Собственные значения энергии частицы и собственные нормированные волновые функции, описывающие её состояние. Одномерная потенциальная ступень (порог). Коэффициент отражения и прохождения. Одномерный потенциальный барьер. Коэффициент прохождения (прозрачности).

Лекция 12. Стационарное уравнение Шредингера для атома водорода (в сферических координатах). Собственные волновые функции и квантовые числа, характеризующие состояние электрона в атоме. Собственная волновая функция, описывающая основное состояние атома водорода. Радиальное распределение плотности вероятности обнаружения электрона. Квантовый гармонический и ангармонический осцилляторы. Молекулярные спектры.

Лекция 13. Орбитальное гиромагнитное отношение. Опыты Штерна-Герлаха. Спин электрона. Спиновое гиромагнитное отношение. Спин-орбитальное взаимодействие. Многоэлектронный атом. Атомный терм. Мультиплетность. Магнитный момент атома. Фактор Ланде. Эффект Зеемана.

14. Элементы квантовой статистики

Лекция 14. Элементы квантовой статистики. Квантовая система из одинаковых частиц. Принцип тождественности одинаковых частиц. Симметричные и антисимметричные волновые функции, описывающие состояния тождественных микрочастиц. Бозоны и фермионы. Принцип Паули. Квантовые статистические распределения Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака. Энергия Ферми. Вырожденный электронный газ в кристаллах.

15.Элементы физики твердого тела

Лекция 15. Понятия о квантовых теориях теплоемкостей по Эйнштейну и Дебаю. Характеристические температуры. Фононы. Предельный закон Дебая.

16. Элементы физики атомного ядра и элементарных частиц

Лекция 16.Состав атомного ядра. Характеристики ядра: заряд, масса, энергия связи нуклонов. Ядерные реакции. Деление ядер. Синтез ядер. Закон радиоактивного распада.

Лекция 17. Фундаментальные взаимодействия и основные классы элементарных частиц. Современная физическая картина мира: иерархия структур материи, эволюция Вселенной, физическая картина мира как философская категория.


СЕМИНАРЫ

Библиографический список

Чертов А. Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. М: Физматлит2006.

Методические указания к семинарским занятиям по физике (электромагнетизм)/ под
ред. А.А. Воробьева; МХТИ им. Д.И. Менделеева. М.1986.

Методические указания к семинарским занятиям по физике (интерференция, дифракция,
поляризация света)/ Сост. Л.В. Махнова, И.Д. Датг, РХТУ им. Д. И. Менделеева.
М.,2001.

Методические указания к семинарским занятиям по физике (тепловое излучение,
кантовая механика, атомная физика)/ под ред. А. А. Воробьева; МХТИ им. Д.И.
Менделеева. М.1988.

Семинар 1. Магнитное поле и его характеристики. Применение закона Био-Савара-Лапласа и теоремы о циркуляции к расчету магнитных полей. На сем.1. Решение задач: § 21 (6, 15, 19); § 24 (4).

Семинар 2. Закон Ампера. Магнитный момент контура с током. Контуре током в магнитном поле.

К сем. 2. Решение задач (дома): § 21 (8, 10, 18, 22, 31); § 22 (3, 6, 20). На сем.2. Решение задач: § 22 (5, 17, 22,45).

Семинар 3. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле. К сем.З . Решение задач (дома): § 23 (4, 5, 9, 12, 17, 19, 20, 22).; На сем. 3. Решение задач: § 23 (8, 10, 25).

Семинар 4. Магнитный поток. Работа сил магнитного поля. К сем. 4. Решение задач (дома): § 24 (9,12). На сем. 4. Решение задач: § 24 (5, 6, 10).

Аудиторная контрольная работа № 1 по темам семинаров 1, 2, 3.

Семинар 5. Закон электромагнитной индукции. Самоиндукция. Индуктивность. К сем. 5. Решение задач (дома): § 25 (2, 7, 8, 9, 11, 14, 18, 22); На сем. 5. Решение задач: § 25 (29, 34, 37).

Семинар 6. Интерференция света. Интерференция в тонких пленках. Кольца Ньютона. Интерферометры.

К зан. 6. Решение задач (дома):§ 30 (7, 10, 16, 20, 24, 25, 25, 35). На зан. 6. Решение задач: § 30 (21, 27, 33).

Аудиторная контрольная работа № 2 по теме семинара 5.

Семинар 7. Дифракция света. Метод зон Френеля Дифракция Фраунгофера от одной щели.. Дифракционная решетка.

К зан. 7. Решение задач (дома): § 31 (2, 10, 13, 14, 16, 17, 18) На зан. 7. Решение задач: § 31 (3, 5, 12, 19).

Семинар 8. Поляризация света. Закон Брюстера, Закон Малюса. К зан. 8. Решение задач (дома): § 32 (1, 2, 12). На зан. 8. Решение задач: § 32 (6, 7).

Аудиторная контрольная работа №3 по темам семинаров 6 и 7.

Семинар 9. Тепловое излучение. Спектральные характеристики теплового излучения. Закон Стефана-Больцмана. Закон смещения Вина. Распределение энергии в спектре излучения абсолютно черного тела.

К зан. 9. Решение задач (дома): § 34 (2, 5, 7, 8, 11, 12, 18, 19).

На зан. 9. Решение задач: § 34 (6, 9, 25*).

Семинар 10. Внешний фотоэффект. Эффект Комптона. Тормозное излучение. Атом водорода по Бору.

К зан. 10. Решение задач (дома): § 35 (3,4, 8); § 37 (5, 6); § 38 (4, 8, 10).. На зан. 10. Решение задач: § 35 (9); § 37 (9); § 38 (20).

Семинар 11. Волновые свойства частиц. Дифракция электронов. Соотношения неопределенностей.

К зан.11. Решение задач (дома): § 45 (2, 7, 22, 23). На зан. 11. Решение задач: § 45 (8, 9).

Аудиторная контрольная работа №4 по темам семинаров 9,10.

Семинар 12. Микрочастица в бесконечно глубокой, прямоугольной потенциальной яме. Потенциальная ступень. Потенциальный барьер. К зан. 16. Решение задач (дома): § 46 (14, 15, 17, 21,22, 35, 69, 73), На зан. 16. Решение задач: § 46 (24,47, 76).

Семинар 13. Многоэлектронный атом. Векторная модель атома. Атомный терм. Мультиплетность... Магнитный момент атома. Магнитный момент атома. Атом в магнитном поле. Опыты Штерна-Герлаха.

К сем. 13. Решение задач (дома): § 47 (42, 50, 52)

На сем. 13. §47(60,61).

Аудиторная контрольная работа № 5 по теме семинара 12.

Семинар 14. Распределение Ферми-Дирака. Вырожденный электронный газ в кристаллах. Энергия Ферми. Температура Ферми.

К сем. 14. Решение задач (дома): § 51 (1, 3, 6, 8, 13).

На сем. 14. Теория: элементы квантовой статистики Бозе-Эйнштейна. Понятие о сверхтекучести и сверхпроводимости.

Семинар 15. Квантовая теория теплоемкости твердых тел по Эйнштейну и Дебаю. Характеристические температуры. Предельный закон Дебая. Фононы.

К сем. 15. Решение задач (дома): § 50 (1, 4, 7,9, 13, 23, 26).

На сем. 15. Подготовка к 6— контрольной работе по темам семинаров 13, 14, 15. Задачи даются преподавателем ведущим семинар.

Семинар 16. Элементы ядерной физики. Дозиметрия. К сем. 16. Решение задач (дома): § 40 (7, 42, 43); § 41 (1, 4); § 44 (16).

Аудиторная контрольная работа № 6 по темам семинаров 13,14,15.

Семинар 17. Итоговый

К последнему (итоговому) семинару студент должен представить преподавателю, ведущему семинарские занятия, маршрутный лист с оценкой (в баллах) за проделанные лабораторные работы и тетради с контрольными работами и со всеми решенными домашними задачами, в соответствии с учебным планом. Решение задач, должно быть аккуратно записано, и содержать:

1) рисунок (чертеж, график, схему), поясняющие физическое содержание задачи;

решение задачи в общем виде (т.е. в буквенном выражении);

проверку единиц измерения в полученном выражении;

перевод в единицы СИ величин, заданных в условии задачи;

расчетную формулу, с подставленными числовыми значениями физических
величин, промежуточными вычислениями (детали вычислений) и числовой ответ
содержащий, как правило, три значащие цифры с указанием единиц измерения.
Ответ должен быть записан как в стандартной форме, так и с использованием
(если это возможно) кратных и дольных приставок.

На итоговом семинаре проставляется суммарный рейтинговый балл за учебную работу студента (студентки) в течение данного семестра.

Лабораторные занятия

В течение семестре проводится 16 двухчасовых лабораторных занятий График выполнения лабораторных работ устанавливается кафедрой. К описанию каждой лабораторной работы прилагаются контрольные вопросы, на которые должен ответить студент для получения допуска к работе.

^ Библиографический список

1. Карабутоа АИ Методические указания по обработке измерений в физическом
практикуме /МХТЙ ям. Д.И Менделеевым. 1983

2. Арутюнов ВС Методические указания для лабораторных работ по разделу
"Электричество"/МХТИим.Д.И.Менделеева.М.,1977

3 Лабораторные работы, по электромагнетизму/ Под ред. В.МЖданова,

Г.А Юницкого; МХТИ им. Д.И Менделеева. М„ 1980.

4. Лабораторные работы по электромагнетизму/Под ред. В.М.Жданова, МХТИ » ч' им Д И Менделеева М., 1982.

5. Арутюнов B.C. Методические указания для лабораторных работ по разделу
"Электродинамика"/МХТИ им.Д.И.Менделеева,.М.,1982.

Ахадов Я.Ю., Воробьев А. А. Лабораторный практикум: Ч.Ш. Оптика /MХТИ им
Д.И.Менделеева. М., 1973.

Лабораторные работы по физике. Оптика/Под ред. Ю.А.Божко; МХТИ им. Д.И.
Мекделеева. М., 1980.

Оптика / Сост. Я Ю.Ахадов, А А Воробьев. И.ДДатг, Л.В Махнова, НИ Петров
РУТУ им Д И Менделеева М, 2002.

Лабораторные работы

Работа 31. Исследование электрического поля методом электролитической ванны,

Работа 32. Определение электроемкости конденсатора методом баллистического

гальванометра.

Работа 34. Определение электронной поляризуемости молекул.

Работа 41. Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного

поля Земли.

Работа 42. Определение отношения заряда электрона к его массе

Работа 43. Определение удельного заряда электрона методом магнетрона.

Работа 44. Изучение масс-спектрометра.

Работа 45. Измерение магнитной восприимчивости методом Гуи.

Работа 51. Определение длины световой волны с помощью колец Ньютона.

Работа 52. Определение длины световой волны с помощью бипризмы Френеля.

Работа 53. Определение длины световой волны с помощью дифракционной решетки.

Работа 54. Изучение явления поляризации света.

Работа 55. Определение удельного вращения и концентрации раствора сахара

поляриметром

Работа 61. Исследование спектра теплового излучения.

Работа 62. Прецизионный оптический пирометр.
МЕХАНИКА


^ Библиографический список
Поляков А.А. Механика химических производств: Учебное пособие для вузов. СПб.: Химия, 1995. 391с.

Степин П.А. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа, 1988. 367с.

Беляев Н.И. Сборник задач по сопротивлению материалов. М.: Наука, 1985. 348с.

Методические указания к выполнению РГР по курсу "Прикладная механика"/Под редакцией А.А. Полякова: МХТИ им. Д.И. Менделеева, М.,1982. 48с.


ЛЕКЦИИ


Лекция 1. Тонкостенные оболочки. Определение напряжений в оболочках, находящихся под внутренним давлением, по безмоментной теории. Уравнение Лапласса.

Лекция 2. Деформации при изгибе. Определение перемещений с помощью интеграла Мора.

Лекция 3. Неразъемные соединения деталей машин и аппаратов. Классификация соединений. Виды сварки. Виды сварных швов. Прочность стыковых и нахлесточных швов.

Лекция 4. Разъемные соединения деталей машин и аппаратов. Резьбовые соединения. Конструктивные формы резьбовых соединений. Расчет болтовых соединений при воздействии поперечных сил. Шпоночные соединения. Назначение и виды шпонок. Прочность шпонок при смятии и срезе.

Лекция 5. Валы, их классификация и назначение. Оси. Конструктивные элементы валов и осей. Проектировочные расчеты валов и осей. Усталостная прочность. Физическая картина усталостного разрушения. Кривая Велера. Предел выносливости. Запас статической и усталостной прочности.

Лекция 6. Опоры валов и осей. Подшипники скольжения. Назначение и классификация. Материалы вкладышей. Выбор подшипников по критериям [р] и [рv].Подшипники качения. Принципиальное устройство и основные геометрические размеры. Классификация. Подбор подшипников по статической и динамической грузоподъемности.

Лекция 7. Передачи вращательного движения. Зубчатые передачи: определение, назначение, классификация. Модуль зацепления и кинематика передачи. Окружное и радиальное усилия. Редукторы. Примеры схем редукторов.

Лекция 8. Приводные муфты. Назначение. Принцип работы механических муфт. Классификация муфт по принципу действия и по характеру работы. Муфты глухие, упругие, компенсирующие. Подбор муфты. Прочностной расчет.

Лекция 9. Устойчивость элементов конструкций. Понятие критической силы и коэффициента запаса устойчивости. Расчет критической силы по Эйлеру. Пределы применимости формулы Эйлера. Практический способ расчета на устойчивость.

Семинары
Семинар 1 - 2. Тонкостенные сосуды. Выдача РГР № 3.

Семинар 3. Лабораторная работа "Кручение".

Семинар 4. Защита РГР №3. Расчет сварных соединений. Расчет шпонок.

Семинар 5. Расчет вала. Выдача курсовой работы .

Семинар 6. Определение перемещений при изгибе.

Семинар 7 -8. Лабораторная работа "Определение перемещений и углов поворота сечений в балке."

Семинар 9. Защита курсовой работы.

Семинар 10 -11. Расчет болтовых соединений. Выдача РГР № 4.

Семинар 12. Лабораторная работа "Определение перемещений в раме".

Семинар 13 - 14. Лабораторная работа "Испытание образца на разрыв".

Семинар 15. Защита РГР № 4. Устойчивость сжатых стержней.

Семинар 16. Лабораторная работа "Устойчивость стержня".

Семинар 17. Расчет редукторов.

Семинар 18. Расчет муфт.

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ МАТЕМАТИКА
^ Библиографический список
Основной

1. Курс лекций по основам вычислительной техники: Ч. 1: Учебн. пособие. /Под ред. А.И.Бояринова: МХТИ им.Д.И.Менделеева.М., 1976. 80 с.

2. Методические указания по применению методов решения уравнений для студентов химиков-технологов/Сост. Ю.К Щипин., А.О Косунов; МХТИ. М., 1984. 48 с.

3. Методические указания по использованию методов решения систем уравнений на ЭВМ для студентов химиков-технологов/Сост. Н.Н.Цуканова ; МХТИ, М., 1985.48 с.

4. Методические указания по использованию методов нелинейного программирования для студентов химиков-технологов / Под ред. А.И.Бояринова;. МХТИ им.Д.И.Менделеева. М., 1985, 48 с.

5. Методические указания по использованию методов нелинейного программирования для студентов химиков-технологов /Под ред. А.И.Бояринова; МХТИ им.Д.И.Менделеева, М. 1986. 48 с.

6. Методические указания по численным методам интегрирования для студентов химиков-технологов /Под ред. А.И.Бояринова; МХТИ. М., 1987.48 с.

7. Методические указания по использованию статистических методов обработки результатов измерений для студентов химиков-технологов/ Сост. Э.А. Шакина и др.; МХТИ им.Д.И.Менделеева. М., 1985. 52 с.

8. Методические указания по планированию эксперимента для студентов химиков- технологов/Под ред. А.И.Бояринова; МХТИ им.Д.И.Менделеева. М., 1987. 48 с.

9. Курс лекций по основам вычислительной техники: Ч. 2. Учебн. пособие/ Под ред. А.И.Бояринова; МХТИ им.Д.И.Менделеева. М., 1977. 48 с.
Дополнительный
10. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров. М.: Высшая школа, 1994. 544 с.

11. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. М.: Наука, 1970. 664 с.

12. Эберт К., Эдерер X. Компьютеры. Применение в химии. М.: Мир, 1988. 416 с.

13. Джонсон К. Численные методы в химии. М.: Мир, 1983. 514 с.

14. Форсайт Дж., Малькольм М., Моулер К. Машинные методы математических вычислений. М. : Мир, 1980. 280 с.

15. Гилл Ф.,Мюррей У., Райт М. Практическая оптимизация. М.: Мир, 1985. 509 с.

16. Мак-Кракен Д., Дорн У. Численные методы и программирования на Фортране. М. : Мир, 1977. 584 с.

17. Теннант-Смит Дх. Бейсик для статистиков. М. : Мир, 1988. 208 с.

18. Банди Б. Методы оптимизации. Вводный курс. М.: Радио и связь, 1988. 128 с.

19. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В. Оптимизация эксперимента в химии и химической технологии. М.: Высш. школа, 1978. 319 с.
ЛЕКЦИИ

Лекция № 1 Решение уравнения с одним неизвестным. Примеры конечных уравнений. Основные этапы. Постановка задачи уточнения корня уравнения на интервале. Методы: шаговый, деления отрезка пополам, Ньютона, секущих.

[1, c.4-18; 2, c.3-18; 10, c.80-120; 11, c.112-158; 14, c.172-194]

Лекция № 2. Решение уравнения с одним неизвестным. Метод простой итерации Проблемы сходимости решения.. Поиск экстремума функции с одной переменной. Постановка задачи. Методы: шаговый, золотого сечения.

[10, с. 236-260; с.195-205; с.23-34]

Лекция № 3 . Постановка задачи интерполяции. Решение задачи интерполяции с помощью многочленов Лагранжа Решение задачи интерполяции с помощью полиномов Ньютона. Случаи неравно- и равноотстоящих узлов интерполяции. Разделенные и конечные разности. Интерполяция сплайнами.

[1, с. 61-78; 10, с. 292-339; 11, с. 497-553; 14, с. 78-95]

Лекция № 4. Вычисление определенного интеграла. Методы прямоугольников, трапеций, Симпсона. Вычисление определенного интеграла с заданной степенью точности.

[9, c.7-16; 10, c.375-408; 11, c.577-611; 14, c.99-122; 16; c.204-228]

Лекция № 5.. Элементы матричной алгебры.Основные операции над матрицами. Понятие обратной матрицы. Способы обращения матрицы.

[3, с. 7-18; 11, с.225-245, с. 329-343]

Лекция № 6. Решение систем линейных алгебраических уравнений. Метод Гаусса. Расчетные соотношения прямого и обратного ходов. Пример. Модификации метода: с частичным выбором «ведущего» элемента..

[3, c.19-40; 10, с. 122-258; 11, с. 203-226; с. 268-272; 14, с.43-74; 16, с. 284-313]

Лекция № 7. Итерационные методы решения СЛАУ. Методы простой итерации и Гаусса-Зейделя. Примеры. Проблемы сходимости решения. Особенность СЛАУ..

[3, с.33-47; 10, с.174-187; 11, с. 294-305; 13, с. 406-448; 16, с. 313-326]

Лекция № 8. Решение систем нелинейных уравнений (СНУ) Метод простой итерации. Метод Ньютона-Рафсона. Проблемы сходимости решения СНУ методами простой итерации и Ньютона-Рафсона.

[1, с. 55-57; 10, с. 201-207; 11, с. 450-477]

Лекция № 9. Обработка результатов измерения одной величины. Точечные и интервальные оценки одной величины. Понятие доверительного интервала. Отбраковка грубых измерений.Сравнение двух серий экспериментов. Обработка косвенных измерений.

[7, с. 2-47; 17, с. 133-170; 19, с. 8-52, с.59-60]

Лекция № 10. Обработка функциональных зависимостей. Выбор вида зависимостей. Постановка задачи апроксимации. Вывод расчетного соотношения метода наименьших квадратов (МНК). Алгоритм МНК. Построение уравнения регрессии на примере прямой динии.

[7, с. 47-50; 14, с. 210-256; 17, с. 158-187; 19, с. 125-135; с. 146-150]

Лекция № 11. Остаточная дисперсия. Решение задачи апроксимации в классе нормированных переменных. МНК в случае нескольких переменных

[7, с. 47-50; 14, с. 210-256; 17, с. 158-187; 19, с. 125-135; с. 146-150]

Лекция № 12. Оценка точности полученных функциональных зависимостей. Условия проведения регрессионного анализа. Выбор окончательного вида модели путем отбрасывания незначимых параметров. Проверка адекватности уравнения. Причины возможной неадекватности..

[7, с. 47-50; 14, с. 210-256; 17, с. 158-187; 19, с. 125-135; с. 146-150]

Лекция № 13. Поиск экстремума функции нескольких переменных. Постановка задачи. Общий алгоритм численных методов. Линии равного уровня. Понятие градиентных и безградиентных методов поиска

[5, с. 1-5]

Лекция № 14. Градиентные методы поиска экстремума функции нескольких переменных. Метод градиента. Метод наискорейшего спуска. Графическая интерпретация. Алгоритм.

[5, с.8-16]

^ Лекция № 15. Безградиентные методы поиска экстремума функции нескольких переменных. Метод Хука-Дживса. Графическая интерпретация. Алгоритм. Симплексный метод (метод Нелдера-Мида). Расчет координаты отраженной вершины симплекса. Графическая интерпретация. Алгоритм.

[4, с. 21-22, с. 29-35]

^ Лекция № 16. Решение дифференциальных уравнений. Постановка задачи. Простой метод Эйлера. Решение дифференциального уравнения с заданной степенью точности. Модифицированный метод Эйлера. Расчетные соотношения. Примеры.

[6, с. 1-18; с. 32-42; 10, с. 410-480; 12, с. 216-234; с.394-403; 124, с. 126-164]

Лекция № 17. Решение систем дифференциальных уравнений. Решение задачи Коши.Пример. Краевая задача. Решение краевой задачи путем сведения ее к решению уравнения с одной неизвестной. Пример Числовая устойчивость явных и неявных методов Эйлера. [6, c.38-47]

^ Лекция № 18. Устойчивость решения дифференциальных уравнений по Ляпунову. Понятие жесткости систем дифференциальных уравнений. Решение дифференциальных уравнений в частных производных. Начальные и граничные условия. Алгоритм решения дифференциальных уравнений параболического типа.

[6, с.1-18; с.32-42; 9, с. 36-47; 10, с. 410-480; 12, с. 216-234; с. 394-403; 14, с.126-164]


СЕМИНАРЫ

Семинар 1. Погрешности вычислений. [7. с.2-18; 10, с.23-42; 11, с.17-52]

Семиннар 2. Уточнение корня уравнения. Использование пакетов Numerical Methods (NM) и Graphix Toolbox (GT).

[2, с.3-47; 10, с.80-120;11, с.112-158; 14, с. 172-194]

Семинар 3. Интерполяция. [11, с.497-552; 14, с.78-98]

Семинар 4. Матричные операции. [3, с.З-16; 11, с.225-244, 260-266]

Семинар 5. Решение СЛАУ.

[3, с.19-47; 10, с.122-157, 174-185, 11, с.268-304; 14, c.43-77].

Семинар 6. Обработка результатов эксперимента. [7, с.2-47; 19, с.8-52, 59-60 ]

Семинар 7. MHK. [3, с..47-50; 14, с.210-256; 19, с.125-135, 146-150]

Семинар 8. Оптимизация. [4, c.1-12, 29-35; 5, с. 1-16,19-23; 10, с.262-290;

15, с.124-128,132-183; 18, с.42-72]

Семинар 9. Решение дифференциальных уравнений.

[6, с. 1-18,32-47; 10, с. 410-480; 12, с. 216-234, 394-403; 14, с. 126-164.216-234, 394-403].

Лабораторные работы

Работа 1. Исследование функции с одной переменной. Программа табулирования функции. По готовой программе протабулировать свою функцию

Работа 2-3. Исследование функции с одной переменной. Уточнение корня уравнения методами деления отрезка пополам, Ньютона, секущих.

Работа 4. Одномерный поиск экстремума функции методом золотого сечения.

Работа 5. Решение задачи интерполяции с использованием полиномов Лагранжа и Ньютона.

Работа6. Вычисление определенного интеграла методами прямоугольников, трапеций, Симпсона.

Работа 7.Программирование матричных операций. Обращение матрицы методом Джлорана-Гаусса.

Работа 8-9.. Решение СЛАУ методами Гаусса и Гаусса-Зейделя

Работа 10. Решение систем нелинейных уравнений методом Ньютона-Рафсона.

Работа 11-12. Построение функциональных зависимостей. Метод наименьших квадратов. Регрессионный анализ

Работа13-15. Поиск экстремума функции нескольких переменных. Методы наискорейшего спуска, Хука-Дживса, Нелдера-Мида.

Работа 16. Решение дифференциальных уравнений методами Эйлера (простым и модифицированным)

Работа 17. Решение систем дифференциальных уравнений. Задача Коши. Краевая задача.

Работа 18. Итоговое занятие. Зачет.


^ ПРОБЛЕМЫ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ


Учебные занятия по курсу проблем устойчивого развития состоят из лекций и практических занятий. На лекциях излагается основной материал курса. Студентам рекомендуется систематически прорабатывать учебный материал по учебникам и конспектам лекций (2 ч в неделю). При подготовке к практическим занятиям студент должен повторить соответствующие разделы курса (2 ч самостоятельной работы перед каждым занятием). Предусмотрено проведение контрольных работ по основным темам курса.

В плане учебной работы предусмотрена курсовая работа по курсу проблем устойчивого развития в форме обучающей игры. Выполнение курсовой работы контролируется на консультациях, посещение которых для студентов обязательно.
^ Библиографический список
Основной:

1. Медоуз Д. и др. За пределами роста. М.:Прогресс, 1994. 304