Н. Э. Баумана. II тур (московский) всероссийской олимпиады по физике в технических вузах программа
| Вид материала | Программа |
- Н. Э. Баумана. III тур всероссийской олимпиады по физике в технических вузах программа, 640.02kb.
- Приказ 24 ноября 2010г №627-од Об итогах муниципального этапа всероссийской олимпиады, 557.23kb.
- Одавания социогуманитарных наук в технических вузах в современных условиях: Материалы, 5340.21kb.
- Примерная программа проведения Олимпиады порядок заполнения и учета бланков дипломов, 495kb.
- Итоги заключительного этапа всероссийской олимпиады по физике 2006-2007 учебный год, 1064.56kb.
- Программа проведения III тура Всероссийской студенческой олимпиады на базе мгту им., 371.25kb.
- Всероссийская студенческая олимпиада по техносферной безопасности, 306.57kb.
- Методические рекомендации по разработке заданий для школьного и муниципального этапов, 263.54kb.
- Московский детский эколого-биологический центр, 127.6kb.
- Методические рекомендации по разработке заданий для школьного и муниципального этапов, 256.06kb.
Московский государственный технический университет
имени Н.Э. Баумана
.
II ТУР (МОСКОВСКИЙ)
ВСЕРОССИЙСКОЙ ОЛИМПИАДЫ ПО ФИЗИКЕ В ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗАХ
ПРОГРАММА
20-21 мая 2011 г.
Москва 2011
Всероссийская студенческая олимпиада по физике в технических вузах.
20-21 мая 2011 г., г. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Программа проведения II тура (Московского) Всероссийской студенческой олимпиады по физике в технических вузах. Программа содержит краткую справку о МГТУ им. Н.Э. Баумана, а также о кафедре «Физика».
Редколлегия:
Морозов А.Н., профессор, зав. кафедрой «Физика» МГТУ им. Н.Э. Баумана
В.Н. Шевчун, начальник отдела НИРСАТМ МГТУ им. Н.Э. Баумана.
В.В. Строков, инженер I категории отдела НИРСАТМ МГТУ им. Н.Э. Баумана
Компьютерная верстка:
А.А. Григорьева, сотрудник отдела НИРСАТМ МГТУ им. Н.Э. Баумана
А.И. Долгих, сотрудник отдела НИРСАТМ МГТУ им. Н.Э. Баумана
Тираж 100 экз.
МГТУ им. Н.Э. Баумана –
первый среди технических вузов страны
Указом Президента России Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана 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. Н.Э. Баумана 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 В.Г. Шухова. 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 Л.Н. Толстого «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.
С
амые яркие воспитанники университета – В.Г. Шухов, основоположник нефтяной промышленности, творец сетчатых металлических конструкций – первое поколение инженеров, и С.П. Королев – 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 Н.Е. Жуковский, 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 – С.П. Королев, считавший, что «наибольшее удовлетворение самому летать на собственной машине», после окончания вуза работал у Ф.А. Цандера, в знаменитой ГИРД (группа изучения реактивного движения). И эти энтузиасты создали первую советскую ракету!
П
итомцы 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 Н.Е. Жуковский. В этом самодеятельном молодежном конструкторском бюро занимался и И. Сикорский, в будущем – известный американский авиаконструктор и промышленник. Одновременно с конструктором космических кораблей С.П. Королевым учился в МГТУ конструктор первых советских телевизоров С.И. Катаев. 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 В.Г. Шуховым).«Основоположником советских быстродействующих ЭВМ» называют однокашника С.П. Королева и С.И. Катаева – С.А. Лебедева. 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. Н.Э. Баумана 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 П.В.Федоров. В 1844г. его заменил учитель физики и химии А.П.Иванов, 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 (150 - 200 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 1841г. - 71 прибор, что позволяло проводить демонстрации по акустике, теплоте, электричеству и магнетизму.
Значительное развитие физкабинет получил с приходом в РУЗ в 1858г. профессора Московского университета Н.А.Любимова. 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 Н.А.Любимов 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 А.С.Владимирский (1821-1881), пришедший из Московского университета. Помогал ему лаборант (учебный мастер) В.Т.Романенко, 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 А.С.Владимирский 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 А.Г.Столетова профессор П.А.Зилов. При П.А.Зилове штат кафедры возрос до 4-х человек. На кафедре еще работали проф. А.С.Владимирский (до 1880г.), преподаватель В.Ф.Давыдовский (до 1886г.) и учебный мастер В.Т.Романенко (до 1885г.).
В 1879г. П.А.Зилов 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 Н.П.Слугинов, доктор физики С.-Петербургского университета, ученик известного русского физика Э.Х.Ленца.
Н.П.Слугинов совместно со студентами-слушателями его лекций издал два учебных курса: "Электротехника" и "Частная физика" литографским способом.
В августе 1886г. Н.П.Слугинов был переведен в Казанский университет, где продолжал вести большую научно-педагогическую работу.
С приходом на кафедру в 1886г. профессора В.С.Щегляева (1841-1916), ученика А.Г.Столетова, 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. В.С.Щегляева был создан постоянно действующий физпрактикум, основной задачей которого В.С.Щегляев 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 А.П.Величковский, кандидат физики С.-Петербургского университета.
Профессор В.С.Щегляев читал курс общей и прикладной физики в общих и специальных классах.
В 1902г. по проекту, в котором участвовал В.С.Щегляев, 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 А.П. Величковским и К.А.Кругом (с 1900г.). К.А.Круг в последствии стал выдающимся ученым электротехником, член-корреспондентом АН СССР.
