Московский государственный технический университет
имени
.
III ТУР (ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ)
ВСЕРОССИЙСКОЙ СТУДЕНЧЕСКОЙ ОЛИМПИАДЫ ПО ФИЗИКЕ (В ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗАХ)
ПРОГРАММА
10-12 ноября 2011 г.
Москва 2011
Всероссийская студенческая олимпиада по физике (в технических вузах).
10-12 ноября 2011 г., г. Москва, МГТУ им. .
Программа проведения III тура (Заключительного) Всероссийской студенческой олимпиады по физике (в технических вузах). Программа содержит краткую справку о МГТУ им. , а также о кафедре «Физика».
Редколлегия:
, профессор, зав. кафедрой «Физика» МГТУ им.
, начальник отдела НИРСАТМ МГТУ им. .
, инженер I категории отдела НИРСАТМ МГТУ им.
Компьютерная верстка:
, сотрудник отдела НИРСАТМ МГТУ им.
, сотрудник отдела НИРСАТМ МГТУ им.
Тираж 100 экз.
МГТУ им. –
первый среди технических вузов страны
Указом Президента России Московский государственный технический университет им. включен в Государственный свод особо ценных объектов культурного наследия народов Российской Федерации.
На базе специализированных факультетов Бауманского университета в XX веке был создан ряд высших учебных заведений и научно-исследовательских центров. В их число входят такие высшие учебные заведения, как: Московский авиационный институт, Московский энергетический институт, Московский государственный текстильный университет, Московский инженерно-физический институт, Московский инженерно-строительный институт, Московский архитектурный институт, Московский технологический институт пищевой промышленности, а также такие научные центры, как Центральный аэродинамический институт, Всесоюзный институт авиационных материалов, Научный автомоторный институт и другие. 
Бауманский университет сегодня – это почти 18 тысяч студентов и более 4,5 тысяч профессоров и преподавателей, среди которых 450 докторов наук и около 3 000 кандидатов наук. В аспирантуре университета обучаются более 750 аспирантов по 83 научным специальностям, работают 22 диссертационных совета по защитам докторских диссертаций и 25 диссертационных кандидатских советов по 62 специальностям научных работников.
В Бауманском университете 15 учебных факультетов и 7 научно-исследовательских центров. В число учебных факультетов входят: Радиоэлектроника и комплексная автоматизация; Биомедицинские технологии; Энергомашиностроение; Специальное машиностроение; Фундаментальные науки; Инженерный бизнес и менеджмент; Социальные и гуманитарные науки; Аэрокосмический;Оптико-электронногоприборостроенияРадиотехнический; Приборостроительный; Ракетно-космической техники. История МГТУ им. уходит корнями в глубокое прошлое. Устойчивы традиции, которые не смогли поколебать никакие политические бури; в старых каменных корпусах бывшего царского дворца хранится благородный дух русской технической школы, известной всему миру славными инженерами, работающими в разных отраслях промышленности, обладающие богатым творческим воображением и умением практически осуществлять задуманное. «Сам придумал, сам построил, сам испытал» - это был принцип многих поколений питомцев университета со времен . Создатели вертолета и тепловоза, аэродинамической трубы и пассажирского реактивного самолета, автоматической станочной линии и телевизионной трубки и многих других первых образцов инженерной науки учились и трудились в стенах Бауманского университета. Вдохновение профессора, множество приборов и механизмов в учебных кабинетах, хорошо оснащенные лаборатории, собственная кузница, литейная, слесарная и другие мастерские помогали воплощать в жизнь дерзкие проекты.
В 1830 году император Николай I, выполняя волю матери, императрицы Марии Федоровны подписал «Положение о Московском ремесленном учебном заведении». В то время оно было предназначено только для мальчиков-сирот из Московского воспитательного дома, учрежденного еще Екатериной II. Сначала здесь обучали сапожному и портняжному ремеслу, но скоро их сменили слесарное, токарное, переплетное, граверное, литейное, кузнечное и другие ремесла, требовавшие специального преподавания и оборудования. Заведение находилось «под непосредственным Их Императорских Величеств покровительством», и эта опека многое значила для его развития.
Само здание дворца в Немецкой слободе, описанное в романе «Война и мир» в связи с обращение императора Александра I к представителям московской аристократии и купечеству с призывом защитить отечество от Наполеона, было для Москвы сокровищем: его строили Д. Кваренги и М. Казаков. К сожалению, в 1812 году, через два месяца после того патриотического собрания, дворец сгорел.
И вновь возводил стены этого дворца уже другой знаменитый архитектор Москвы – Д. Жилярди. Учебное заведение было «закрытым», наподобие Кадетского корпуса, в нем должны были процветать ремесла. О том, что ремесла возводились здесь на пьедестал, красноречиво говорит и сейчас прекрасная белокаменная скульптурная группа работы И. Витали над главным входом в МГТУ. Эту группу возглавляет покровительница наук и ремесел Минерва – богиня мудрости.
Самые яркие воспитанники университета – , основоположник нефтяной промышленности, творец сетчатых металлических конструкций – первое поколение инженеров, и – из поколения уже советских инженеров – авторы гениальных технических решений. Когда, только что окончивший Императорское техническое училище, Владимир Шухов работал в нефтяной компании над рпоблемами хранения и транспортировки нефти
, а затем над трудной задачей организации системы водоснабжения города Москвы, великий ученый , проработавший 50 лет в Бауманском университете, писал о нем: «В годы юности ВладимирГригорьевич увлекался теоретической механикой и хотел посвятить свои выдающиеся способности изучению небесной механики. Жизнь сложилась так, что ему пришлось над механикой земной, но и в эту область он всегда вносил глубину мысли и тщательность математической обработки».
Другой выпускник университет – , считавший, что «наибольшее удовлетворение самому летать на собственной машине», после окончания вуза работал у , в знаменитой ГИРД (группа изучения реактивного движения). И эти энтузиасты создали первую советскую ракету!
Питомцы университета учились быть ориентированными на будущее. Задолго до расцвета отечественного авиастроения студент, тогда еще Императорского технического училища, А. Туполев строил и испытывал один планер за другим, а студент Б. Юрьев конструировал геликоптер. Другие студенты строили глиссеры, аэропланы, аэросани – всеми этими работами руководил профессор . В этом самодеятельном молодежном конструкторском бюро занимался и И. Сикорский, в будущем – известный американский авиаконструктор и промышленник. Одновременно с конструктором космических кораблей учился в МГТУ конструктор первых советских телевизоров . Та же глубокая теоретическая подготовка и самозабвенная работа в студенческом научном(электротехническом) кружке. Полное отсутствие тщеславия, позволившее несправедливо считать первыми создателями телевидения американцев (так часто бывало с нашими великими инженерами, например с ).
«Основоположником советских быстродействующих ЭВМ» называют однокашника и – . Его дипломная работа была серьезным научным трудом по теории надежности в электротехнике. И он, будучи уже советским академиком, охотно брал в руки паяльник, чтобы самому собрать схему или блок. В этом – стиль старого вуза, ученые которого блистали аристократическими манерами, и считали для себя естественным держать в доме станки и другие рабочие инструменты, охотно занимаясь физическим трудом.
КАФЕДРА ФИЗИКИ
Историческая справка
Своё начало кафедра физики Московского Государственного Технического Университета (МГТУ) им. отсчитывает с 1832г., когда при Ремесленном учебном заведении (РУЗ) Московского Воспитательного Дома был создан физический кабинет.
Первые 24 воспитанника были переведены из Воспитательного Дома в РУЗ 29 сентября 1832г., к концу 1832г. в основном приготовительном классе РУЗ' а уже насчитывалось 114, а в 1840 году - уже 300 учеников.
Кроме русской грамматики, арифметики, чистописания и др. им читался курс элементарной физики. Для пояснения читаемого материала лекции по физике сопровождались простейшими демонстрациями, поставленными в физическом кабинете.
Знаменательно, что дирекция РУЗ стремилась дать своим учащимся не только профессиональное образование, но и старалась развить у них широкое мировоззрение, введя в учебные планы естественные науки - физику и химию.
Лекции учащимся читал профессор физики и чистой химии кандидат Императорского Московского университета . В 1844г. его заменил учитель физики и химии , который преподавал физику до 1857г.
В первые годы своего существования оснащенность физического кабинета была очень бедная, в основном это были рисунки и чертежи. Но, постепенно, за счет отпускаемых дирекцией РУЗ средств (руб. ежегодно - а это огромные по тому времени деньги), физкабинет пополнялся приборами, инструментами, чертежами. Так, в 1837г. в физкабинете уже насчитывалось 53 прибора, а в 1841гприбор, что позволяло проводить демонстрации по акустике, теплоте, электричеству и магнетизму.
Значительное развитие физкабинет получил с приходом в РУЗ в 1858г. профессора Московского университета . Благодаря его заказу у парижских мастеров в физкабинете появилось большое число новейших приборов.
К концу 50-х годов Х1Х столетия учебное заведение по существу представляло высшую техническую школу с двумя отделениями: химическим и механическим.
Учитывая техническую направленность РУЗ, профессор предложил новый учебный план по физике, в соответствии с которым преподавание физики начиналось во втором мастерском классе и заканчивалось в специальных классах. Курс 1-го года обучения содержал акустику, свет, магнетизм, статическое электричество.
Кроме слушания лекций, ученики на 1-ом курсе должны были упражняться в решении некоторых задач по оптике - сравнивать различные источники света, определять фокусные расстояния, составлять точные чертежи для графического изучения явлений преломления и отражения света в различных случаях.
В курсе 2-го года обучения по физике было два раздела: гальванизм и теплота. В течение данного курса ученики должны были упражняться в решении задач и, что очень важно, проводить некоторые простые опыты.
Достаточно хорошая оснащенность физкабинета позволяла усилить роль демонстрационного элемента в преподавании физики.
1 июня 1868г. Ремесленное учебное заведение законодательным актом было преобразовано в высшее техническое учебное заведение и стало называться Императорским Московским техническим училищем (ИМТУ). Соответственно физический кабинет получил официальный статус кафедры общей и прикладной физики. Возглавил кафедру профессор (), пришедший из Московского университета. Помогал ему лаборант (учебный мастер) , выпускник РУЗ.
Общая и прикладная физика начиналась на 2-ом курсе и изучалась два года.
С самого начала образования кафедры наметилась прикладная направленность проводимых на ней научно-исследовательских работ. В частности, по поручению Московской Государственной Думы при физическом кабинете было создано специальное отделение, где профессор проводил исследования яркости различных источников, предназначенных для уличного освещения.
В 1878г. заведующим кафедрой общей и прикладной физики стал выпускник Московского университета, ученик выдающегося русского физика профессор . Зилове штат кафедры возрос до 4-х человек. На кафедре еще работали проф. (до 1880г.), преподаватель (до 1886г.) и учебный мастер (до 1885г.).
В 1879г. установил зависимость магнитной проницаемости жидкостей от напряженности магнитного поля. В 1882г. он издал "Элементарный курс механической теории тепла", в котором кроме теоретического материала были представлены экспериментальные данные, полученные им и подтверждающие кинетическую теорию газов Максвелла.
С декабря 1884г. по август 1886г. кафедрой заведовал профессор , доктор физики С.-Петербургского университета, ученик известного русского физика .
совместно со студентами-слушателями его лекций издал два учебных курса: "Электротехника" и "Частная физика" литографским способом.
В августе 1886г. был переведен в Казанский университет, где продолжал вести большую научно-педагогическую работу.
С приходом на кафедру в 1886г. профессора (), ученика , значительно повысился уровень содержания курса физики. К этому времени приготовительное отделение ИМТУ было полностью закрыто, остались только общие и специальные классы. Лекции по общей физике читались в общих классах, а прикладная физика читалась в первом специальном классе.
В первом общем классе рассматривались механика, колебательные и волновые процессы; во втором общем классе - оптика, в третьем - теплота. В первом специальном классе изучались разделы электричества и магнетизма и применения их в электротехнике.
В 1887г. по инициативе проф. был создан постоянно действующий физпрактикум, основной задачей которого считал "знакомство учащихся с устройством, установкой и применением измерительных приборов и возможность самому ученику выполнить эти измерения, используя преподанные приемы".
Сначала физическая лаборатория представляла собой небольшую комнату, вмещавшую только 20 человек, поэтому учебные группы делились на подгруппы. В дальнейшем для физической лаборатории были приспособлены уже две комнаты; одновременно шла комплектация лаборатории приборами и инструментами.
За время обучения в физпрактикуме каждый студент выполнял 39 работ по пяти разделам: общие измерения, акустика, оптика, теплота и электромагнетизм.
Студент работал в лаборатории только после прослушивания соответствующего теоретического материала на лекциях, поэтому учащиеся первого общего класса в лаборатории не работали. Лабораторные занятия проводил лаборант , кандидат физики С.-Петербургского университета.
Щегляев читал курс общей и прикладной физики в общих и специальных классах.
В 1902г. по проекту, в котором участвовал , при кафедре физики ИМТУ был построен Физико-электротехнический институт, размещавшийся на территории училища позади Главного корпуса. Он представлял собой двухэтажное здание с большой лекционной аудиторией и лабораторией, оснащенной современным оборудованием. По тем временам ФЭТИ был одним из лучших физических институтов России. В 1904г. из лаборатории физики выделилась в отдельную электротехническую лабораторию электротехническая часть практикума, которая заняла первый этаж института. На втором этаже располагались физкабинет с лекционной аудиторией и физическая лаборатория, обслуживаемая лаборантами и (с 1900г.). в последствии стал выдающимся ученым электротехником, член-корреспондентом АН СССР.
Физический кабинет ИМТУ. 1902г.
В 1906г. в учебной физической лаборатории кафедры был организован специальный практикум, в котором проводили научные исследования, как преподаватели, так и студенты. Иначе говоря, специальный практикум ставил своей целью расширение и углубление физических знаний студентов путем самостоятельной работы над вопросами, имевшими не только научное, но и прикладное значение.
В 1906/07 уч. г. по предложению проф. курс физики был разделен на две части: физика-1 и физика-2. Кроме того, был введен новый лекционный
курс "Методы физических измерений".
В программу по физике-1 входили разделы: механика, теплота, звук, а в программу физика-2 - разделы: свет, электричество и магнетизм, основы теории ионов и электронов, радиоактивные вещества.
Таким образом, разработанная проф. программа очень точно и полно отражала современное развитие физики.
Физика-1 читалась проф. в 1-м и 2-м семестрах студентам химического и механического факультетов по три часа в неделю. (Учебный Комитет ИМТУ в 1905г. преобразовал отделения в факультеты). Физика-2 читалась в 3-м и 4-м семестрах студентам химического факультета 3 часа в неделю.
Курс "Методы физических измерений" также читался проф. на обоих факультетах в 4-м семестре по два часа в неделю.
Лабораторные занятия проводились после прослушивания физики-1 в 3-м и 4-м семестрах по 3 часа в неделю на механическом и 4 часа в неделю на химическом факультетах.
Занятия в физической лаборатории проводили преподаватели , и .
Учебным планом предусматривалось также проведение упражнений по всем разделам физики.
Кроме большой учебно-методической работы проф. проводил серьезные изыскания в физической лаборатории ИМТУ. Он занимался исследованиями электрических колебаний, электромагнитных волн, изучал влияние магнитного поля на электрический ток. Щегляева по исследованию диэлектрических постоянных газов и диэлектриков была оценена и его учениками как имеющая большое значение для обоснования теории Максвелла.
В 1908г. по рекомендации всемирно известного русского физика, профессора Московского университета на должность лаборанта кафедры физики был зачислен Петр Петрович Лазарев (гг.), с именем которого связаны наиболее яркие страницы истории кафедры.
С весеннего семестра 1909/10 уч. года начал чтение в ИМТУ специального курса по электричеству и магнетизму, а впоследствии и общего курса физики и проведение специальных лабораторных работ. С этого же времени развертывает в училище научно-исследовательскую работу. В 1912г. защитил докторскую диссертацию на тему "Выцветание красок и пигментов в видимом свете" и в том же году становится заведующим кафедрой физики ИМТУ.
Значительное число исследований, начатых еще в физической лаборатории Московского университета, продолжались в лабораториях Физико-электротехнического и Химического институтов училища. В частности, за период гг. им выполнялись фотохимические исследования, работы по люминесценции, фотометрии, разрабатывалась ионная теория возбуждения. Впоследствии он работал над проблемой применения законов термодинамики к биологическим процессам.
Благодаря большой научной и организационной работе, которая проводилась в Физико-электротехническом институте училища под руководством , институт превратился в крупный научный центр по физике.
За выдающиеся достижения в физике и биофизике в 1917г. был избран действительным членом Российской Академии наук.
В 1919г. возглавил комиссию по изучению перспектив эксплуатации Курской магнитной аномалии. С 1932г. заведовал лабораторией биофизики Всесоюзного института экспериментальной медицины, а с 1938г. - директор Биофизической лаборатории АН СССР. В МВТУ проработал до 1931г., будучи одновременно директором Научно-исследовательского института физики и биофизики.
В гг., несмотря на трудности военного времени, занятия в физической лаборатории проходили в полном объеме, хотя число студентов из-за мобилизации в армию уменьшилось почти на 40%. Более того, физкабинет за этот период пополнился приборами и инструментами на общую сумму 4531 рублей.
В 1918г. в МВТУ (название училища с 1918г.) вместо двух стало четыре факультета: механический, химический, электротехнический и инженерно-строительный. Это привело к необходимости увеличения штата кафедры физики. Для работы на кафедре привлек плеяду талантливых молодых преподавателей, ставших впоследствии выдающимися учеными в различных областях физики, что имело огромное значение для укрепления авторитета кафедры физики МВТУ. Многие среди них были учениками : (впоследствии академик, президент АН СССР), (впоследствии член-корреспондент АН СССР), , (впоследствии профессора различных вузов). Кроме того, на кафедре работали , , (также впоследствии профессора различных вузов), и др.
После перехода в 1925г. в Научно-исследовательский институт физики и биофизики АН СССР директором ФЭТИ и одновременно заведующим кафедрой физики стал профессор . Свою научную деятельность начинал в физической лаборатории у . В дальнейшем занимался рентгеноструктурным анализом в группе известного кристаллографа, член-корреспондента АН СССР .
заведовал кафедрой физики до 1930г., когда приказом № 000 по ВСНХ СССР училище было разделено на пять самостоятельных высших учебных заведений. Училище стало называться Московским механико-машиностроительным институтом (МММИ), а Физико-электротехнический институт перешел к Высшему энергетическому училищу (ныне МЭИ).
С 1930г. по 1934г. кафедрой физики заведовал профессор . Этот период был трудным в жизни кафедры. Отсутствие физической лаборатории отрицательно сказалось на учебном процессе, т. к. студенты МММИ занимались уже в чужой лаборатории вместе со студентами МЭИ, а преподаватели кафедры физики были лишены базы для научно-исследовательской работы и роста их профессиональной квалификации. Поэтому в те годы на кафедре в основном велась учебно-методическая работа: совершенствовались учебные программы, проводилась увязка лекций с семинарскими занятиями.
В конце 1934г. Физико-электротехнический институт был возвращен МММИ, в помещении которого разместилась кафедра физики.
В последующие годы кафедрой заведовал .
Возврат помещения Физико-электротехнического института со своей материальной базой в МММИ стимулировал развитие научно-исследовательских работ на кафедре физики.
В 1939г. заведующим кафедрой физики был избран ученик профессор (), руководивший кафедрой до 1946г.
В этот период на все виды занятий со студентами 1 курса было отведено 240 часов; из них 120 часов - на лекции, которые читались в течение всего года по 3 часа в шестидневку (это был период, когда месяц делился на шестидневки, а не на недели). На работу в лаборатории и на упражнения было отведено по 60 часов соответственно.
В тяжелые военные 1941-43гг. кафедра физики, разделенная на две в результате эвакуации большей части студентов института и профессорско-преподавательского состава в Ижевск, работала по полной программе. Основная часть преподавателей во главе с оставшихся в Москве, занималась не только со студентами МММИ, но и других ВУЗов.
В Ижевске на кафедре физики работали 3 доцента и 1 ассистент. Временно исполняющим обязанности заведующего кафедрой был доцент - впоследствии заведующий кафедрой химии МВТУ. Работа кафедры физики в Ижевске была затруднена из-за отсутствия лекционных демонстраций и лабораторной базы, занятия там проходили в три смены. Для проведения лабораторных занятий местными властями была предложена физическая лаборатория Ижевского медицинского института. Но использовать ее эффективно было невозможно из-за совершенно разных программ по физике.
Весной 1943г., когда МВТУ (наименование училища было восстановлено) вернулось в Москву, благодаря усилиям сотрудников кафедры достаточно быстро начала функционировать в полном объеме физическая лаборатория в здании Физико-электротехнического института.
В гг. коллектив кафедры в основном занимался учебно-методической работой. Составлялись новые учебные планы и программы по физике. Впервые для проверки теоретических знаний в середине семестра был введен коллоквиум перед выполнением контрольной лабораторной работы.
В послевоенные годы научно-исследовательская работа на кафедре физики получила значительный импульс с приходом в МВТУ автора известного учебника по физике для ВТУЗов профессора , возглавившего кафедру в конце 1946г. В частности, проводилась работа по трубкам Кубецкого для АН СССР (заказчик - Институт телемеханики и автоматики).
Работа по трубкам Кубецкого (так назывались фотоэлектронные умножители - ФЭУ) была правительственной; она проводилась под руководством самого - изобретателя ФЭУ. По этой теме работали ассистент и учебный мастер - ветеран ВОВ; трубки Кубецкого изготавливались непосредственно в мастерской кафедры физики. Следует отметить еще одну исследовательскую работу , выполнявшуюся в середине 50-х годов и имевшую прикладной характер, а именно: датчик влажности для самолета ТУ-104. В дальнейшем серийное изготовление этих датчиков было налажено на Московском электроламповом заводе.
К концу 40-х годов число студентов МВТУ значительно возросло и достигло 5100 человек. Аудиторного фонда в физической лаборатории в помещении Физико-электротехнического института стало не хватать, и в 1950г. кафедра физики была переведена в главное здание училища, где и находится поныне (само здание Физико-электротехнического института в связи с реконструкцией МВТУ было ликвидировано).
В 50-60 годы на кафедре физики МВТУ большое значение, сохраняющееся и в наши дни, получила научно-методическая работа доцента по вопросам организации физпрактикумов во ВТУЗ' ах.
Заметный вклад в совершенствование учебного процесса того периода внесли замечательные старшие преподаватели кафедры , , (впоследствии доцент кафедры), , .
История демонстрационного физического кабинета кафедры в течение многих лет была тесно связана с именем старшего преподавателя - ветерана ВОВ, продолжателя известной династии лекционных демонстраторов по физике в ВУЗ' ах Москвы. Благодаря усилиям в предвоенные и послевоенные годы происходило интенсивное оснащение физического кабинета кафедры. Было закуплено новое лабораторное оборудование, приобретены современные приборы, благодаря чему физический кабинет МВТУ превратился в один из лучших во ВТУЗах. принадлежат оригинальные демонстрации, успешно идущие и в наши дни.
В настоящее время демонстрационный кабинет кафедры физики МГТУ обеспечивает все разделы физики, особенно широко и разнообразно представлены разделы механики, электромагнетизма, оптики. Демонстрационный кабинет содержит более 280 демонстраций.
Сегодня кафедра физики располагает специализированной лекционной аудиторией, снабженной затемняющими шторами, разнообразной проекционной аппаратурой и несколькими экранами. Это позволяет проводить чтение лекций по физике, сопровождая их полными демонстрациями.
После ухода из МВТУ кафедру физики с 1952 по1976г. возглавляли доцент , профессора , , .
Более 22-х лет (с 1976г. по июнь1998г.) кафедру физики МГТУ возглавлял профессор , пришедший на кафедру в 1953г. после окончания Физического факультета МГУ.
Свои первые научные исследования начал под руководством профессора - основателя научной школы по магнитной гидродинамике в МВТУ и на Физическом факультете МГУ. Павлова посвящены вопросам теории магнитогидродинамических течений, их устойчивости. Продолжением исследований по магнитной гидродинамике неньютоновских сред явился обширный цикл работ по теории процессов нелинейного переноса и связанных с ней вопросов теории квазилинейных дифференциальных уравнений параболического типа. К работе по этим проблемам привлек большую группу молодых преподавателей кафедры и студентов МВТУ.
Сегодня кафедра физики МГТУ является ведущей среди кафедр физики технических вузов страны. Если в 1976г. в штате кафедры физики МВТУ числились: 1 профессор, 13 доцентов, 22 старших преподавателя, 19 ассистентов, то в 1998г. в ее штате: 15 профессоров, 42 доцента, 7 старших преподавателей, 2 ассистента. Кроме того, на кафедре работают 4 профессора, 3 доцента, 1 старший преподаватель - совместители из ФИАНа, ИОФАНа и других институтов РАН.
Студенты всех факультетов МГТУ изучают общий курс физики во II-IY семестрах. Во втором семестре изучаются разделы: физическая механика, колебания и волны, молекулярная физика и термодинамика; в третьем семестре - разделы: электромагнетизм, оптика; в четвертом семестре - квантовая физика, физика твердого тела, ядерная физика. Кроме общего курса на ряде выпускающих кафедр МГТУ преподаватели кафедры физики читают специальные курсы. Так, профессор читает два спецкурса: "Тепломассоперенос при нанесении покрытий" и "Термодинамика, и электродинамика сплошной среды", профессор читает курс "Физические основы измерений", профессор читает курс "Оптическая обработка информации".
Начиная с середины 70-х годов, коллектив кафедры приступил к реализации большой программы реорганизации физпрактикума. Руководство МГТУ выделило для этого значительные средства, на которые было приобретено современное оборудование и приборы. Практически все преподаватели кафедры участвовали в этой работе; были созданы уникальные лабораторные установки, авторами которых являются, в частности, профессор , профессор , доцент , доцент , доцент , доцент , доцент . Благодаря неутомимой работе , отвечавшего за своевременную подготовку к изданию методической литературы, все лабораторные работы были обеспечены соответствующими материалами.
В гг. кафедра физики совместно с ВСНПО "Союзвузприбор" Минвуза СССР участвовала в разработке рекомендаций по техническому оснащению физпрактикумов вузов страны (руководитель доцент к. т.н. ).
Учебное оборудование и методика проведения лабораторных работ, разработанных кафедрой физики МВТУ, были использованы в качестве прототипов при создании учебного лабораторного оборудования для ВУЗов.
В общем физическом практикуме кафедры занимаются студенты II-IY семестров по разделам, соответствующим лекционным курсам.
Всего общий физический практикум насчитывает 63 наименования лабораторных работ, методические указания к которым составлены преподавателями кафедры. Особо следует выделить большую работу доцента кафедры - автора 14 оригинальных лабораторных работ по разделам четвертого семестра.
Введение в строй новых лабораторных работ проводится ежегодно.
Основное внимание в лаборатории второго семестра уделяется умению студентов работать с приборами и обрабатывать результаты измерений. Широкое внедрение элементов научного исследования в физический практикум при изучении физических явлений способствовало активизации познавательной деятельности студентов в изучении физики. Это позволило кафедре перейти к организации двухуровневого учебного физпрактикума, состоящего из общего практикума и практикума с элементами научно-исследовательской работы студентов (зал НИРС). Инициатором создания физпрактикума НИРС стал профессор , являющийся научным руководителем физпрактикума.
Теперь отлично успевающие студенты имеют возможность работать в физпрактикуме НИРС по индивидуальным маршрутам на сложном оборудовании и современной вычислительной технике.
В зале НИРС размещены 60 лабораторных работ, в которых изучаются фундаментальные законы, явления и эффекты в области электромагнетизма, оптики, квантовой и ядерной физики, физики твердого тела.
Большинство лабораторных работ в зале НИРС отличаются от стандартных лабораторных работ тем, что они позволяют не только ознакомиться с тем или иным физическим явлением, но и определить зависимость этого явления от совокупности различных факторов, влияющих на характер и динамику развития физического процесса.
Почти половина лабораторных работ в зале НИРС - оригинальные разработки преподавателей и сотрудников кафедры физики, как результат внедрения в учебный процесс проводимых на кафедре научно-исследовательских работ.
Остальные лабораторные работы созданы на базе типовых установок и оборудования, серийно выпускаемых отечественной промышленностью, в том числе РОСУЧПРИБОР.
Особое внимание уделено прикладному характеру лабораторных работ, что чрезвычайно важно для будущего выпускника технического университета.
Для обработки экспериментальных данных и моделирования физических процессов в зале НИРС имеются персональные компьютеры с набором программ.
Высокий уровень лабораторных работ физпрактикума НИРС открыл возможность кафедре физики МГТУ совместно с НПО РОСУЧПРИБОР и Орегонским университетом (США) участвовать в реализации программы "Всемирная студенческая лаборатория" с использованием электронных сетей Internet. От кафедры физики МГТУ эту работу проводил доцент , в настоящее время - доцент .
Создание двухуровневого физпрактикума, по существу, восстанавливает традиции специального практикума, существовавшего в ИМТУ в начале нашего столетия.
Параллельно с реорганизацией физпрактикума продолжалась работа коллектива кафедры по совершенствованию учебного процесса: корректировалась методика преподавания физики, в учебных программах были расширены разделы по элементам квантовой механики, по физике твердого тела, голографии и др., что дало возможность учесть современные достижения науки и техники. Здесь следует отметить большую организаторскую работу доцента , доцента , доцента , доцента . Под руководством доцента на кафедре постоянно работает учебно-методическая комиссия, которая составляет программы по курсу физики, календарные учебные планы, рассматривает и рекомендует к изданию методические указания и пособия, обсуждает методику проведения отдельных лекций, семинаров, лабораторных работ, на заседаниях комиссии рассматриваются экзаменационные и зачетные билеты.
Физическая лаборатория МГТУ. 1995 г.
В настоящее время по инициативе профессора на кафедре создан и апробирован на факультете ИУ расширенный курс физики для технических университетов; применительно к этому курсу изданы задачники по различным разделам физики (авторы проф. и проф. ).
В работе кафедры физики существенное место занимает учебная работа на филиалах МГТУ, т. к. на всех них занятия по физике также обеспечиваются профессорско-преподавательским коллективом кафедры физики. Все филиалы имеют свои физпрактикумы и свои физические кабинеты, но наилучшее оснащение получили физпрактикум и физический кабинет в Кунцевском филиале - Радиотехническом отраслевом факультете МГТУ. В связи с переходом на дневную форму обучения на Кунцевском филиале в 1977г. была создана физическая лаборатория, в организации которой главная роль принадлежит старшему преподавателю . Благодаря ему физпрактикум филиала достиг такого же высокого уровня, как и физпрактикум кафедры в основном здании МГТУ.
За последние годы неизмеримо вырос научный потенциал кафедры. Ученые кафедры физики проводят интенсивные исследования по различным направлениям современной физики. Результаты их исследований имеют широкое признание научной общественности в стране и за рубежом, достойно представляя кафедру физики МГТУ. В 1984г. доцент вместе с учеными МГУ, ИАЭ им. , Харьковского университета стал соавтором открытия № 000 в области физики низкотемпературной плазмы.
Характерной особенностью исследований, проводимых на кафедре физики в последние годы, является тесное сотрудничество с ведущими научными центрами страны, такими как: Физический институт РАН, Институт общей физики РАН, Институт атомной энергии им. , Институт высоких температур РАН, Институт прикладной математики РАН, Институт проблем механики РАН, Московский физико-технический институт, Московский государственный университет им. , Московский инженерно-физический институт и др. Можно также отметить растущее профессиональное сотрудничество со многими специальными кафедрами МГТУ.
В течение многих лет на кафедре успешно действует аспирантура, комплектуемая, главным образом, из выпускников МГТУ. Стало прочной традицией, что к работе научно-исследовательских групп широко привлекаются студенты, в частности, на функционирующий при кафедре Центр прикладной физики (научный руководитель профессор ).
В настоящее время на кафедре физики сформировались научные школы профессоров , , .
Под руководством профессора проводятся исследования по магнитной гидрогазодинамике, теории нелинейного переноса. Под его руководством 15 сотрудников этой группы защитили кандидатские диссертации; впоследствии трое из них (, , ) стали докторами наук; в развитие тематики по нелинейному переносу завершена еще одна докторская диссертация (), которая в настоящее время проходит апробацию.
Исследования научной группы профессора посвящены проблемам использования ресурсов космического пространства для управления движения космических летательных аппаратов, волновой динамики проводящих сред, теории адиабатических инвариантных измерительных систем. Доктор ф.-м. н. проф. (заведующий кафедрой физики МГТУ с июля 1998г.) и 17 кандидатов наук вышли из этой школы.
В научной группе профессора проводятся исследования интерференционных явлений в электродинамике, физике твердого тела. Из этой школы вышло 13 кандидатов наук, трое из которых стали докторами наук.
В научной группе профессора проводятся исследования по квантовой оптике
; им подготовлено 12 кандидатов ф.-м. н.
В научной группе профессора на кафедре создана лаборатория тонких магнитных пленок; им подготовлено восемь кандидатов ф.-м. н. Впоследствии его ученик стал доктором ф.-м. н., профессором.
В следующем году кафедре исполняется 180 лет!
Выдающиеся деятели кафедры
1857 — 1919
В 1887 г. по инициативе проф. Владимира Сергеевича Щегляева, возглавлявшего кафедру с 1886 до 1912 г., в училище была организована физическая лаборатория (физический практикум), ставший частью общего курса физики. В 1902 г. по проекту, в котором участвовал , был построен Физико-электротехнический институт, прекрасно оборудованный и размещенный во дворе главного здания училища. В нем размещались физический кабинет с Большой лекционной аудиторией, физический практикум и электротехническая лаборатория. Проф. опубликовал работу о возможности беспроволочного телеграфирования, проводил исследования электрических колебаний, электромагнитных волн и прохождения тока в газах. Результаты исследований были опубликованы в книге "О разрядах конденсатора при помощи искры" (1898).
В 1906 г. в физической лаборатории кафедры был организован большой специальный практикум, имевший не только научное, но и прикладное значение
Выдающийся русский физик Петр Николаевич Лебедев учился в Императорском московском техническом училище (1884— 1887), где начал свои самостоятельные исследования. Вот как вспоминал ученый это время: "...Я сам бывший студент Московского технического училища, и мои первые попытки заниматься физическими исследованиями связаны с Вашей физической лабораторией, тогда еще только нарождающейся. Теперь, через двадцать с лишним лет я с особым чувством вспоминаю этот первый толчок к научной деятельности". В 1891 г. окончил Страсбургский университет и с 1892 г. начал работать в Московском университете
Другой крупнейший русский физик Петр Петрович Лазарев, выпускник медицинского и физико-математического факультетов Московского университета, начал свою деятельность в университетской лаборатории . Рекомендуя молодого ученого на кафедру физики ИМТУ, дал ему следующую характеристику: " три года работал в моей лаборатории, и я имел возможность хорошо познакомиться с его выдающимися способностями, только благодаря которым он и мог пройти нелегкий путь, отделяющий врача от профессионального физика... Для педагога у есть два главных качества: он искренне любит то дело, которому учит, и сам умеет его делать".
В 1909 г. начал читать в училище специальный курс "Электричество и магнетизм", а чуть позднее — общий курс физики при одновременном проведении специальных лабораторных работ. Многие исследования, начатые им в физической лаборатории университета, были продолжены после 1911 г. в лабораториях Физико-электротехнического и Химического институтов училища. Значительная часть экспериментальных работ (фотохимические исследования, работы по люминесценции, фотометрии, теории тепла и др.) была выполнена в лабораториях училища.
В начале 20 века выступал с докладами о своих исследованиях на первом и втором Менделеевских съездах, съездах естествоиспытателей и врачей, съезде по радиобиологии в Брюсселе. В 1910 — 1914 гг. результаты его исследовательских работ были опубликованы в сборниках статей и монографиях. Благодаря большой научной и организационной работе, которая проводилась в Физико-электротехническом институте училища под руководством , этот институт превратился в один из крупнейших научных центров России. В 1912 г. защитил докторскую диссертацию и был утвержден в звании профессора ИМТУ, а с 1912 до мая 1924 г. заведовал кафедрой физики. В 1917 г. он был избран действительным членом Российской академии наук. Оставаясь профессором МВТУ, принял активное участие в организации Института физики и биофизики АН СССР. В те же годы к работе в МВТУ привлекается — будущий президент АН СССР.
Наиболее существенные достижения в области геофизики связаны с именем Василия Владимировича Шулейкина, выпускника ИМТУ, избравшего своей специальностью гидроэнергетику. Уже на втором курсе он начал работать в физической лаборатории проф. над исследованием волн на поверхности воды. После успешной защиты в 1917 г. дипломного проекта стал проводить в МВТУ семинары по • математическому анализу и аналитической геометрии, а с 1922 г. — читать курс "Электричество и магнетизм". С 1921 г. он ведет научную работу по физике моря, принимает участие во многих океанографических экспедициях. В 1923 г. стал одним из организаторов Гидрометеорологического института, затем в 1943 г. он принимал активное участие в создании кафедры физики моря в МГУ и геофизического отделения физфака МГУ. В 1923 г. был утвержден в звании профессора физики МВТУ, а в 1946 г. избран действительным членом АН СССР.
РОДИЧЕВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ
Среди выдающихся физиков, работавших в МВТУ в 60-х годах, необходимо отметить заведующего кафедрой профессора Владимира Ивановича Родичева, внесшего значительный вклад в решение проблем общей теории относительности. В трудах дается описание теории тяготения с помощью формализма ортогональных реперов (тетрад), позволявших представить результаты этой теории, а не только уравнений Эйнштейна, в обще ко вариантной форме. При этом соотношения теории относительности повторяют соотношения электродинамики. Это дало возможность подойти к физической интерпретации аппарата теории, установить простые соотношения для комплексов энергии и момента гравитационного поля. Много внимания уделил описанию геометрического представления систем отсчета, взяв за основу гипотезу Эйнштейна о том, что метрика неинерционных систем обусловлена локальными сокращениями Лоренца.
Родичева занимают видное место в литературе по гравитации и являются ценным вкладом в развитие общей теории относительности.
Ведущие ученые кафедры физики МГТУ
Профессор, д. ф.-м. н., член-корреспондент РАЕН - специалист в области квантовой теории и электродинамики. Опубликовал около 150 научных работ, в том числе 7 монографий в области классической и квантовой статистической физики, квантовой теории многих тел, макроскопической термодинамики и электродинамики, механики сплошной среды. В настоящее время занимается разработкой интерференционной теории электромагнитных антенн и микроскопической теории сверхпроводимости.
Профессор, д. т.н., лауреат Государственной премии СССР в области науки и техники - специалист в области имитации условий космического пространства в земных условиях. Опубликовал 210 научных работ, среди них более 30 изобретений. Подготовил 14 кандидатов наук.
Профессор, д. ф.-м. н. имеет около 50 публикаций в области электрогидродинамики, электродинамики поверхности. Научные интересы последнего времени - неравновесные процессы термо - и электрогидродинамики.
Профессор, д. ф.-м. н. - специалист в области физики твердого тела. Опубликовал более 80 научных работ по вопросам прочности и разрушения твердых тел, среди них 4 авторских свидетельства. Область научных интересов в последние годы связана с физикой сильно неравновесных состояний и синергетикой предразрушения. Является действительным членом Международной Академии Информатизации.
Профессор, д. ф.-м. н. - специалист в области рентгеноструктурного анализа твердых тел. Имеет более 60 научных работ, в том числе 2 авторских свидетельства на способы получения новых магнитных материалов. Последние научные интересы связаны с термодинамическими и структурными исследованиями перспективных материалов.
Профессор, к. ф.-м. н. - специалист в области квантовой оптики. Опубликовал более 150 работ, среди них 3 монографии по теории высшего образования. Издал учебник "Оптическая обработка информации".
Профессор, д. ф.-м. н. - специалист в области механики и электродинамики сплошных сред, радиационной небесной механики и прикладной геофизики, физических принципов измерений. Имеет более 100 печатных работ, в том числе 1 монография; им получено 41 авторское свидетельство. Сфера научных интересов в последние годы - электротермия сильных магнитных полей, использование естественных ресурсов околоземного и межпланетного космического пространства для управления космическими летательными аппаратами, прецизионный измерительный контроль машин и механизмов.
Профессор, к. ф.-м. н. - специалист в области тонких магнитных пленок. Опубликовал около 130 печатных трудов по всем видам дисперсий пленок с наведенной магнитной анизотропией. В последнее время научные интересы связаны с проблемой применения микроминиатюрных устройств на тонкой магнитной пленке в СВЧ-приборах.
Профессор, д. т.н. - специалист в области физики быстропротекающих процессов. Имеет более 100 печатных работ, в том числе 5 авторских свидетельств по разработке и внедрению новой техники. Последнее время его научные интересы связаны с решением задач о влиянии импульсных нагрузок на различные конструкции, и с вопросами совершенствования учебного процесса в высшей школе.
Профессор, д. ф.-м. н. опубликовал 150 научных работ в области прикладных электродинамики и радиофизики. В последние годы его научные интересы связаны с созданием теории обработки радиофизических полей в условиях априорной неопределенности об их параметрах.
Профессор, д. ф.-м. н. - специалист в области математической физики. Имеет более 100 научных работ по математическому моделированию и математическим методам в научных исследованиях. В последнее время область научных интересов связана с нелинейными моделями математической физики.
Профессор, д. ф.-м. н. - специалист в области статистической физики. Является автором 3-х монографий; имеет более 60 научных статей и изобретений в области теории броуновского движения, прецизионных измерений и высокодобротных технических систем. В последние годы научные интересы связаны с разработкой методов описания немарковских необратимых процессов в физических средах и технических системах. Им проводятся экспериментальные исследования флуктуаций кинетических коэффициентов. Под его руководством в Центре Прикладной физики МГТУ разработаны Фурье-спектрометр-радиометр для дистанционного определения загрязнителей в атмосфере и гранулометр для исследования сыпучих материалов.
Профессор, д. ф.-м. н. - специалист в области магнитной гидрогазодинамики и теории нелинейных процессов переноса. Опубликовал свыше 135 научных работ. В последнее время работает в области высокоинтенсивных энергетических воздействий на конденсированные среды.
Профессор, д. ф.-м. н. - специалист в области теории нелинейных процессов переноса. Имеет более 50 научных работ по теории гидродинамической устойчивости параллельных течений неньютоновских нелинейно-вязких жидкостей, по теории нелинейных процессов переноса, по анализу общих и асимптотических свойств решений дифференциальных уравнений с вырождением. В последнее время его научные интересы сосредоточены на создании гидродинамической теории смачивания.
Профессор, д. ф.-м. н. - специалист в области физики капиллярных явлений. Имеет около 80 научных работ по магнитной гидродинамике, физике плазмы, гидродинамической устойчивости, физике поверхностных явлений, физике катодного пятна, в том числе 2 авторских свидетельства. В последнее время его научными интересами являются: эффект Марангони и физика межфазной границы.
Профессор, д. ф.-м. н., член-корреспондент РАЕН - специалист в области квантовой оптики. Опубликовал 260 научных работ, в том числе монографию "Введение в спектроскопию комбинационного рассеяния света в кристаллах". Научные интересы в последние годы - комбинационное рассеяние света, люминесценция, квантовая электроника.
Профессор, д. ф.-м. н. - специалист в области теории интенсивных процессов тепломассопереноса. Имеет более 80 научных работ в области физики плазмы, управляемого термоядерного синтеза и вычислительной физики. В последнее время занимается задачами неустойчивости газодинамических течений и проблемами безопасности предприятий с высокой степенью риска.
Профессор, д. т.н. , Заслуженный деятель науки Российской Федерации - специалист в области физики плазмы, плазмодинамики, физики невесомости. Имеет около 130 научных трудов, в том числе 5 монографий, 3 авторских свидетельства. Научные интересы последних лет - электродинамика, физика невесомости.
Можно с уверенностью считать, что высокий уровень научных и научно-методических исследований, проводимых на кафедре физики МГТУ под руководством крупных ученых, обеспечит приток на нее молодых специалистов, аспирантов и студентов, которых заинтересует перспектива творческого роста в научных школах, сложившихся на кафедре. Это, несомненно, должно поддерживать высокий авторитет кафедры физики МГТУ в будущем.
“Утверждаю”
Ректор МГТУ им.
_______________
“______”_____________2011 г.
Положение
о Всероссийской студенческой олимпиаде по физике в технических вузах
I. Общие положения
1. Всероссийская студенческая олимпиада (ВСО) — это соревнование студентов в творческом применении знаний и умений по дисциплинам, изучаемым в высшей школе, а также в профессиональной подготовленности будущих специалистов.
2. ВСО направлена на совершенствование учебной и внеучебной работы со студентами и проводится с целью повышения качества подготовки специалистов, развития творческих способностей студентов, а также выявления одаренной молодежи и формирования кадрового потенциала для исследовательской и производственной деятельности.
3. Во Всероссийской студенческой олимпиаде по физике в технических вузах могут принимать участие студенты, обучающиеся по образовательным программам разных направлений, специальностей и специализаций всех вузов России, независимо от их ведомственной подчиненности. В ней могут также принимать участие студенты — граждане других государств, проходящих обучение в вузах России.
4. Всероссийская студенческая олимпиада по физике в технических вузах проводится в три тура в течение календарного года: первый тур — внутривузовский, второй тур – региональный (городской), третий — всероссийский.
5. Первый тур проводится высшим учебным заведением среди студентов, обучающихся в этом вузе. В нем принимают участие, как отдельные студенты, так и команды, сформированные в учебных группах и на факультетах (в институтах). Все вопросы организации и проведения внутривузовского тура находятся в компетенции руководства вуза.
6. Второй тур организуется несколькими вузами совместно (не менее двух) на территории региона, независимо от их ведомственной подчиненности. На второй тур направляются команды студентов, занявших призовые места в первом внутривузовском туре. Вопросы организации регионального тура находятся в компетенции руководства вуза, проводящего олимпиаду второго тура (базовый вуз), учебно-методических объединений и научно-методических советов по соответствующей специальности.
7. Третий тур проводится между командами (отдельными студентами), сформированными из победителей второго тура. Вопросы организации третьего тура находятся в компетенции руководства вуза, проводящего олимпиаду третьего тура (базовый вуз), учебно-методических объединений и научно-методических советов по соответствующим специальностям, а также Федерального агентства по образованию.
8. Результаты проведения мероприятий третьего (Всероссийского) тура обсуждаются на совещании руководителей команд. Рекомендации этого совещания направляются в рабочую группу центральной группы управления
(ЦГУ) Всероссийской студенческой олимпиады.
II. Управление Всероссийской студенческой олимпиадой по физике в технических вузах
1. Общее руководство и контроль за организацией и проведением II и III туров Всероссийской студенческой олимпиады по физике в технических вузах осуществляет первый проректор — проректор по научной работе МГТУ
им.
2. Ответственным за подготовку и проведение ВСО по физике в технических вузах является руководитель научно-учебного комплекса “Фундаментальные науки”
3. Организацию учебно-методической части ВСО осуществляет кафедра “Физика” МГТУ им. , для чего создана методическая комиссия ВСО по физике в технических вузах.
4. Подготовительную и организационно-техническую работу по проведению ВСО осуществляет оргкомитет, в состав которого входят представители базовой кафедры и отдела НИРСАТМ.
5. Оргкомитет ВСО:
· разрабатывает положение и программу проведения ВСО по физике в технических вузах, представляет его на утверждение ректору МГТУ
им. , готовит предложения по изменениям и дополнениям;
· обеспечивает вузы информационно-методическими материалами и консультациями, организует издание соответствующей методической и информационной документации;
· формирует состав жюри, мандатную и апелляционную комиссии;
· утверждает состав и заслушивает отчет методической комиссии ВСО;
· устанавливает квоты на участие для победителей регионального этапа;
· разрабатывает рекомендации по совершенствованию методического обеспечения ВСО, форм и методов ее проведения.
· подводит итоги олимпиады и представляет отчет в Федеральное агентство по образованию;
· рекомендует для предоставления к премии Президента РФ победителей и призеров олимпиады.
III. Порядок организации и проведения Всероссийской студенческой олимпиады по физике в технических вузах
1. Методическая комиссия:
· разрабатывает тексты заданий для всероссийского этапа олимпиады;
· разрабатывает методические рекомендации для проведения ВСО;
· вносит предложения в оргкомитет по составу жюри;
· представляет отчет в оргкомитет.
2. Мандатная комиссия проверяет полномочия участников олимпиады, проводит шифровку и дешифровку работ, проверяет соответствие условий проведения ВСО настоящему Положению. В состав мандатной комиссии входят представители МГТУ им. — сотрудники отдела НИРСАТМ и приглашенные, независимые сотрудники университета. Члены мандатной комиссии не входят в состав жюри олимпиады.
3. Апелляционная комиссия рассматривает претензии участников Всероссийской студенческой олимпиады по физике в технических вузах. При разборе апелляций комиссия вправе как повысить оценку апеллируемому (или оставить ее прежней), так и понизить ее в случае обнаружения ошибок, не замеченных при первоначальной проверке. Решение апелляционной комиссии является окончательным и учитывается жюри при определении общей суммы баллов при распределении мест. В состав апелляционной комиссии входят представители учебно-методических объединений, научно-методических советов по соответствующей специальности, а также преподаватели базового вуза.
4. Жюри проводит отбор участников олимпиады, проверку письменных работ участников ВСО, оценивает результаты, определяет победителей и распределяет призовые места, проводит анализ выполненных заданий с участниками олимпиады. В состав жюри входят: высококвалифицированные преподаватели МГТУ им. , представители учебно-методических объединений и научно-методических советов по соответствующей специальности, ведущие ученые и специалисты, приглашенные на Всероссийскую студенческую олимпиаду, также возможно участие руководителей делегаций вузов - участников ВСО.
5. Все решения жюри и апелляционной комиссии протоколируются и подписываются председателем жюри олимпиады.
IV. Порядок подведения итогов Всероссийской студенческой олимпиады по физике в технических вузах
1. Итоги проведения Всероссийской студенческой олимпиады по физике в технических вузах подводит жюри олимпиады. Определяются призеры в командном и личном зачетах.
2. Состав команды — не более трех человек. Если вуз выставляет для участия большее количество студентов, то члены команды определяются до начала олимпиады, остальные принимают участие в определении призеров в личном зачете.
3. Всем участникам II тура ВСО по физике выдаются свидетельства участника, командам-победителям — дипломы, победителям в личном зачете — дипломы, а также выдаются грамоты лучшему участнику команды. Все свидетельства, дипломы и грамоты разрабатываются МГТУ им. .
4. Студентам, занявшим первое, второе и третье места в личном зачете III тура ВСО, присваиваются звания лауреатов. Лауреаты награждаются дипломами Минобразования России.
5. Командам, занявшим первые места в III туре ВСО, вручаются дипломы, а всем участникам — свидетельство участника ВСО, разработанные МГТУ им. .
6. За призовые места в II и III турах олимпиады МГТУ им. вручает памятные подарки, исходя из имеющихся материальных возможностей.
7. Отчет о проведении мероприятий III тура Всероссийской студенческой олимпиады по физике в технических вузах обсуждается на совещании оргкомитета ВСО вуза и высылается в рабочую группу ЦГУ ВСО в течение двух недель после окончания мероприятия.
8. По представлению оргкомитета руководство МГТУ им. может награждать грамотами, денежными премиями и ценными подарками преподавателей и сотрудников, принимавших активное участие в организации и проведении Всероссийской студенческой олимпиады.
V. Материальное обеспечение Всероссийской студенческой олимпиады по физике в технических вузах
Расходы на организацию и проведение III тура ВСО по физике в технических вузах осуществляет Минобрнауки.
Оплата командировочных расходов студентам-участникам ВСО и сопровождающим их преподавателям производится командирующими вузами. Смета расходов на проведение III тура Всероссийской студенческой олимпиады по физике разрабатывается оргкомитетом ВСО, и утверждаются ректором МГТУ им. . В смете должно быть предусмотрено:
· обеспечение работы оргкомитета канцелярскими принадлежностями;
· оплата работ, связанных с тиражированием заданий и изготовлением призовой атрибутики;
· рекламная деятельность;
· организация культурных мероприятий;
· поощрение студентов-лауреатов и активных организаторов Всероссийской студенческой олимпиады.
Согласовано:
Первый проректор –
проректор по научной работе
Председатель Оргкомитета ВСО по физике в технических вузах,
Руководитель НУК «ФН»
Программа проведения
III тура (Заключительного)
Всероссийской студенческой олимпиады
на базе МГТУ им.
по физике
1ноября 2011 г.
Организаторы оставляют за собой право вносить изменения в данную программу
10 ноября, четверг
0800 – 1500 1500 – 2000 2000– 2200 | Прибытие, регистрация и размещение участников олимпиады в санатории-профилактории МГТУ им. Н.Э. Баумана Подготовка к Олимпиаде Личное время |
11 ноября, пятница | |
0900 – 0930 1000 – 1030 1030 – 1430 1430 – 1530 1530 – 1630 1630 – 1930 1530 – 2000 | Завтрак (столовая Главного учебного корпуса) Торжественное открытие ВСО по физике (в технических вузах) (ауд.345) Выполнение заданий олимпиады (ауд.345) Обед (столовая главного учебного корпуса) Разбор олимпиадных заданий Мастер-классы ведущих преподавателей кафедры «Физика» МГТУ им. Работа Жюри (подведение итогов) |
12 ноября, суббота | |
0930 – 1015 1100 – 12 30 1400 – 1430 1500 – 2230 | Завтрак (столовая главного учебного корпуса) Торжественное закрытие Олимпиады, награждение победителей Посещение Музея Науки МГТУ им. Отъезд участников олимпиады |
Состав оргкомитета
III тура (Заключительного) Всероссийской студенческой
олимпиады по физике в технических вузах
Председатель:
– профессор, руководитель НУК «Фундаментальные науки»
Заместитель председателя:
– профессор, зав. кафедрой «Физика» МГТУ им.
Члены оргкомитета:
– начальник отдела НИРСАТМ МГТУ им.
– ассистент кафедры «Физика» МГТУ им.
– сотрудник отдела НИРСАТМ МГТУ им.
– сотрудник отдела НИРСАТМ МГТУ им.
– инженер I категории отдела НИРСАТМ МГТУ им.
Состав жюри III тура
Всероссийской студенческой олимпиады по физике в технических вузах
Председатель:
– профессор, зав. кафедрой «Физика» МГТУ им.
Заместитель председателя:
– доцент кафедры «Физика» МГТУ им.
Члены жюри:
· – профессор кафедры «Физика» МГТУ им.
· - ассистент кафедры «Физика» МГТУ им.
· , профессор кафедры «Физика» МГТУ им.
· Руководители команд
Ответственный секретарь:
– начальник отдела НИРСАТМ МГТУ им.
Список вузов – участников
III тура (Заключительного) Всероссийской студенческой олимпиады
по физике в технических вузах
№ | Вуз |
1 | Московский государственный технический университет им. |
2 | Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ) |
3 | Московский государственный горный университет |
4 | Калужский филиал (КФ) МГТУ им. |
5 | Московский государственный технический университет «МАМИ» |
6 | Обнинский институт атомной энергетики - филиал национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" |
7 | Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет) |
8 | Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» |
9 | Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» |
10 | Уральский государственный университет путей сообщения |
11 | Национальный исследовательский университет МИЭТ |
12 | |
13 | Российский государственный университет нефти и газа им. |
14 |
Итоги III тура (Заключительного) Всероссийской студенческой олимпиады по физике (в технических вузах) за 2007 г.
Победителями олимпиады стали следующие команды:
1 место – Московский государственный технический университет
им. (133 балла);
2 место – Самарский государственный аэрокосмический университет им. (95 баллов);
3 место – Уфимский государственный технический университет (85 баллов).
В личном первенстве места распределились следующим образом:
1 место – (МГТУ им. );
2 место – (МГТУ им. );
3 место – (СГАУ им. ).
Итоги III тура (Заключительного) Всероссийской студенческой олимпиады по физике (в технических вузах) за 2008 г.
Победителями олимпиады стали следующие команды:
1 место – Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (151 балл);
2 место – Московский государственный технический университет им. (109 баллов);
3 место – Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. (101 балл)
В личном первенстве места распределились следующим образом:
1 место – (СПбГПУ);
2 место – (БГТУ «ВОЕНМЕХ»);
3 место – (СПбГПУ).
Итоги III тура (Заключительного) Всероссийской студенческой олимпиады по физике (в технических вузах) за 2009 г.
Победителями олимпиады стали следующие команды:
1 место – Московский физико-технический институт (157 баллов);
2 место – Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (98 баллов);
3 место – Самарский государственный аэрокосмический университет
(82 балла)
В личном первенстве места распределились следующим образом:
1 место – (МФТИ);
2 место – (БГТУ «ВОЕНМЕХ»);
3 место – (СГАУ им. ).
Итоги III тура (Заключительного) Всероссийской студенческой олимпиады по физике (в технических вузах) за 2010 г.
Победителями олимпиады стали следующие команды:
1 место – Санкт-Петербургский государственный политехнический университет (142 балла);
2 место – Национальный исследовательский технологический университет (МИСиС) (74 балла);
3 место – Московский государственный технический университет им. (68 баллов)
В личном первенстве места распределились следующим образом:
1 место – (СПГТУ);
2 место – (СГАУ им. );
3 место – (СПГПУ).
ВСЕРОССИЙСКАЯ СТУДЕНЧЕСКАЯ ОЛИМПИАДА
ПО ФИЗИКЕ (в технических вузах)
2011 г.
Каждую новую задачу решать на отдельном листе.
Какие-либо данные о личности автора работы писать на листах решения и конвертах запрещается.
Задача 1. Ракета А и цель В движутся с постоянными по модулю скоростями V и U соответственно (V>U). Цель В уходит от ракеты, сохраняя угол между векторами АВ и U равным a. Определить скорость столкновения ракеты и цели, если известно, что максимальное ускорение, которое может развить ракета равно a, а её траектория выбирается из условия минимального времени.
Задача 2. Космическое тело массы M движется вокруг Земли по круговой орбите с первой космической скоростью Vo. Тело при взрыве разваливается на две части, массы которых относятся как 1:2. Определить минимальный импульс силы, получаемый каждой частью при взрыве, необходимый для того, чтобы обе части удалились от Земли на бесконечность.
Задача 3. Сплошной цилиндр накатывается со скоростью Vo по горизонтальной поверхности на наклонную плоскость с углом наклона равным a. Определить на какую высоту закатится цилиндр, если проскальзывание отсутствует, а удар с наклонной плоскостью считать абсолютно неупругим.
Задача 4. Сосуд квадратного сечения LxL заполнен водой до высоты H и накрыт сверху металлическим поршнем массы m. На противоположных стенках сосуда проложены вертикальные токоподводящие шины, касающиеся поршня. Сосуд находится в однородном магнитном поле, индукция которого B перпендикулярна плоскости образованной шинами. К шинам подключен внешний источник e. Магнитным полем возникающих токов пренебречь. Определить затраты энергии в источнике, при полном вытеснении воды через отверстие в дне сосуда сечением s.
Задача 5. Полный термодинамический цикл, совершаемый с одноатомным газом, состоит из изотермы 1-2, изобары 2-3, изотермы 3-4, изобары 4-1. Точки 1 и 3 находятся на адиабате. КПД частного цикла 1-2-3-1 равно h. Определить КПД цикла 1-3-4-1, если известно, что максимальное давление от минимального отличается в n раз.
Задача 6. Два соосных, одинаково ориентированных, бесконечных конуса с полууглом при вершине d заряжены равномерно по поверхности зарядом противоположного знака с поверхностной плотностью ±s. Определить распределение электрического поля на оси системы, если конусы сдвинуты относительно друг друга на расстояние а.
Задача 7. Сплошной металлический шар радиуса R разделён по диаметральной плоскости и половинки изолированы друг от друга тонким слоем диэлектрика. Определить силу взаимодействия между половинками, если они заряжены зарядами q и Q.
Задача 8. Заряд q массой m летит в плоскости симметрии перпендикулярной оси магнитного диполя p со скоростью V на расстоянии 
. Определить момент импульса заряда относительно оси диполя, если известно, что возможен захват заряда магнитным полем диполя на круговую орбиту.
Задача 9. Расстояние между точечным источником монохроматического света с длиной волны l и точкой наблюдения P равно L. На каком расстоянии от источника следует поместить непроницаемый экран с отверстием радиуса
, чтобы интенсивность света в точке наблюдения была максимальной.
Решение задач Всероссийской олимпиады 2011 г.
Решение задачи 1. Если ракета (точка А) движется вдоль АВ из условия минимизации времени, то в какой-то момент времени wАВ2LАВ = (U sina)2/ LАВ = а и ракета потеряет цель. Чтобы этого не произошло ракета должна двигаться с опережением под углом β к АВ, который возрастает и к моменту столкновения LАВ = 0 должен достичь значения определяемого из условия wАВ = 0 = (U sina - V sinβ)/ LАВ. Откуда скорость столкновения равна Vc =( V cosβ - U cosa) = Ö(V2 - (U sina)2) - U cosa
Ответ: Vc = Ö(V2 - (U sina)2) - U cosa
Решение задачи 2. Пусть скорость по круговой орбите будет равна Vo, а скорость частей в системе центра масс тела равна соотвественно 2V и V. Тогда получаются два треугольника скоростей, первый (Vo:2V: Ö2Vo), второй (Vo:V: Ö2 Vo ). Угол между скоростями Ö2Vo и V и 2V равен a. Тогда по теореме косинусов:
(Vo)2 = (Ö2Vo)2 + (2V)2 – 2 (Ö2Vo) (2V)cosa
(Vo)2 = (Ö2Vo)2 + (V)2 – 2 Vo) (V)cosa
2 (Ö2Vo) (V)cosa = (Vo)2 + (V)2
2 (Ö2Vo) (2V)cosa = (Vo)2 + (2V)2
(Vo)2 = 2(V)2
Vo /Ö2 = V
Ответ: FDt = 2MV/3 = Ö2MVo/3
Решение задачи 3. При ударе о наклонную плоскость импульс нормальной силы Ndt равен изменению нормальной составляющей импульса mVosina = Ndt
Импульс силы трения Fdt = m(V - Vocosa)
Момент импульса силы трения FdtR = (mR2/2) (Vo/R - V/R)
Fdt = (m/2) (Vo - V) = m(V - Vocosa)
3V/2 = Vo(cosa + ½)
V = 2Vo(cosa + ½)/3
Ответ: h=V2/2g
Решение задачи 4. Поскольку в цепи источника отсутствует сопротивление, то ЭДС индукции равно e.
VBL = e, где V – скорость поршня постоянна,
Закон сохранения массы VL2 = vs, v = VL2 /s = eL /Bs
Теорема об изменении механической энергии:
E = Mv2/2 - MgH/2 - mgH = (M/2)(v2 - gH) - mgH = (rL2H/2)( (eL /Bs)2 - gH) - mgH
Ответ: E = (rL2H/2)( (eL /Bs)2 - gH) - mgH
Решение задачи 5.
Теплота в процессе 1-2 Q1 = RT1ln(V2/V1)
Теплота в процессе 2-3 Q2 = Cp(T1- T2)
Теплота в процессе 3-4 Q4= RT2ln(V2/V1)
Теплота в процессе 2-3 Q3 = Cp(T1- T2)
КПД цикла 1-2-3-1 h = 1 – (Q2/ Q1)
КПД цикла 1-3-4-1 h1 = 1 – (Q4/ Q2)
Из условия адиабатичности процесса 1-3
P2/P1 = (T1/T2) ( g /g-1) = (T1/T2) ( 5/2) =n
(1 - h )= (Q2/ Q1), (1 - h1) = Q4/ Q2)
(1 - h ) (1 - h1) = (Q4/ Q1) = (T2/ T1) = n( -2/5)
Ответ: h1 = 1 - n( -2/5) /(1 - h )
Решение задачи 6.
Из произвольной точки А между конусами проведем телесный угол dW в виде конуса с полууглом a и интервалом da ( dW = 2psinada). В интервале a от 0 до p - d телесный угол пересекает внешний конус, от p - d до p внутренний.
E =0 òps dW r2 cosa/4peor2 cos(p/2 - d-a) = (s/2eo)0 òp da sina cosa/ cos(p/2 - d - a) =
(s/2eo)0 òp da sina cosa/ sin(d+a) = (s/2eo) d òp+d dx sin(x -d)cos (x-d) / sin x =
(s/2eo) d òp+d (sinxcosd - cosxsind)( cosxcosd - sinxsind)dx / sin x =
(s/2eo) d òp+d (sinxcosxcos2d – sindcosdsin2x - sindcosd cos2x + sinxcosxsin2d)dx / sin x =
(s/2eo) d òp+d (sinxcosx – sindcosd )dx / sin x = (s/2eo) d òp+d (cosx – sindcosd/ sin x)dx =
(s/2eo) d òp+d (cosx – sindcosd/ sin x)dx = - (ssind/eo) – (s/2eo) sindcosd d òp+d (dx / sin x) =
- (ssind/eo) – (s/2eo) sindcosd d òp+d (dx / sin x)
= - (ssind/eo) + (s/2eo) sindcosd ln (1-cosd)/(1+ cosd)
Ответ: E = - (ssind/eo) + (s/2eo) sindcosd ln (1-cosd)/(1+ cosd)
Решение задачи 7.
Потенциалы полусфер одинаковы, т. к. слой диэлектрика тонкий. Если зарядить полусферы зарядоми q и Q, то заряд на сферической поверхности первой и второй полусферы одинаковы и равны q1 = (q + Q)/2, а на плоских поверхностях разноименны и равны
q2 = (Q - q)/2. Сила взаимодействия равна F = (s12/2eo)pR2 - (s22/2eo)pR2 =
((q + Q)2/4 - ((Q – q)2)) / 8eo pR2 = (- (3/4) Q2 - (3/4) q 2 + (5/2) q Q)/ 8eo pR2 =
(10Qq - 3Q2 - 3q 2 )/ 32eo pR2 .
Ответ: F = (10Qq - 3Q2 - 3q 2 )/ 32eo pR2 .
Решение задачи 8.
Момент импульса в начальный момент равен: L = mVt r, где V = Ö(Vt2 +Vr2)
Теорема об изменении момента импульса, где V скорость при минимальном расстоянии от оси диполя ro, В = mop/4pr3 – индукция магнитного поля диполя:
L - m V ro = òq Vr Вrdt = òqmop dr /4r2 = (qmop /4p)(1/ro -1/ r)
Параметры движения при минимальном расстоянии от оси диполя должны соответствовать стационарному движению по круговой орбите:
qBV = mV2/ro= qVmop/4pro3
V= qmop/4pmro2 , 1/ro2 =4pm V/ qmop
Далее L = (qmop /4p)(1/ro -1/ r) + qmop/4pro = (qmop /4p)(2/ro -1/ r) =
(qmop /2p)/ro = (qmop /2p)Ö 4pm V/ qmop =Ö (qmop m V /p)
Ответ: L =Ö (qmop m V /p)
Решение задачи 9. Учитывая, что r << l, можно считать, что а + b = l.
r = Ö mabl/(a+b) = Ö (l-a)al/l, т. к. должна быть открыта первая зона Френеля.
2ll /9 = (l-a)al/l
2l2 /9 = (l-a)a
Ответ: a = l/3
Для заметок
Для заметок
