Институт физики, кафедра вычислительной физики и моделирования физических процессов

Направление: 27.04.05 - Инноватика

Дисциплина«Компьютерное моделирование» (магистратура, 1 курс, Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 часов). Контактная работа - 70 часов, в том числе лекции - 16 часов, практические занятия – 54 часа. Форма промежуточного контроля дисциплины: отсутствует в 1 семестре; зачет во 2 семестре.

Аннотация: Целью освоения дисциплины с использованием данного электронно-образовательного ресурса является формирование у студентов знаний, умений и навыков в области компьютерного моделирования физических процессов с использованием современных компьютерных программ для 3D-моделирования и проектирования. Содержание дисциплины включает в себя основы моделирования методом молекулярной динамики, изучение средств визуализации результатов молекулярно-динамических расчетов, создание различных видов статических и динамических компьютерных моделей с помощью компьютерных программ Autodesk 3ds Max, Microsoft Visual Studio и VMD (Visual Molecular Dynamics).

Темы курса:

Тема 1. Введение в дисциплину «компьютерное моделирование»: история становления и развития.

Тема 2. Виды компьютерного моделирования: создание абстрактной модели, выбор объекта и разработка информационной модели.

Тема 3. Основные этапы компьютерного моделирования: классификация компьютерных моделей.

Тема 4. Разработка статических компьютерных моделей.

Тема 5. Разработка статических компьютерных моделей с помощью программы для 3D-моделирования Autodesk 3ds Max.

Тема 6. Компьютерное моделирование статических сцен с помощью программы Autodesk 3ds Max: работа со стандартными и расширенными примитивами.

Тема 7. Оптимизация ресурсов при создании статических компьютерных моделей: визуализация и применение рендеринга в программе Autodesk 3ds Max.

Тема 8. Оформление результатов компьютерного моделирования статических сцен: подготовка отчёта о проделанной работе.

Тема 9. Разработка динамических компьютерных моделей с помощью программ Autodesk 3ds Max и Microsoft Visual Studio.

Тема 10. Компьютерное моделирование физических процессов методом молекулярной динамики.

Тема 11. Сбор и систематизация информации о результатах компьютерного моделирования: основные этапы разработки и визуализации динамических сцен.

Тема 12. Создание анимации и введение съемки динамической сцены с использованием стандартных команд программы Autodesk 3ds Max.

Тема 13. Расчет траекторий движения объектов динамической модели: применение ракурса, освещения и текстур.

Тема 14. Подготовка отчета о создании динамических сцен: оформление графических и видео материалов, подготовка к устному докладу.

Ключевые слова: компьютерное моделирование, вычислительная физика, метод молекулярной динамики, статические модели, динамические модели

Авторы ЭОР: 

Галимзянов Булат Наилевич, ассистент кафедры вычислительной физики и моделирования физических процессов, кандидат физико-математических наук, тел.: 8(909)307-13-62, email: bulatgnmail@gmail.com.

Мокшин Анатолий Васильевич, заведующий кафедрой вычислительной физики и моделирования физических процессов, доктор физико-математических наук, тел.: 8(843)233-77-37, email: anatolii.mokshin@mail.ru.

Дата начала эксплуатации: 1 сентября 2017 г.

Рабочая программа (магистры)

Краткий конспект курса

Институт физики, кафедра вычислительной физики и моделирования физических процессов

Направление подготовки : Курс «Ядерная физика» входит в учебный план подготовки специалистов по направлению 050100.62 «Педагогическое образование» и изучается студентами в восьмом семестре.

Количество часов : 72 ч. (в том числе: лекции – 18, практические занятия – 18, самостоятельная работа – 36), форма контроля: экзамен. 

Аннотация : Цель его изучения состоит в ознакомлении слушателей с основными положениями науки о структуре атомных ядер, свойствах ядерных сил, законах изменения и превращения ядер при распаде и ядерных реакциях, взаимодействиях ядерного излучения с веществом и особенностями физики нейтронов, физике высоких энергий и элементарных частицах. Рассматриваются примеры решения типовых задач по основным разделам «Ядерной физики» и даются задачи для самостоятельного выполнения. Исходный уровень знаний студентов подразумевает знакомство с общей физикой и владение математическим аппаратом в пределах третьего курса математического анализа и теории вероятности. Итоговая оценка складывается из оценки теоретических знаний и умения самостоятельно решать задачи по основным разделам ядерной физики. 

Темы :

Раздел 1. Физика атомного ядра
    Тема 1. Свойства атомных ядер
    Тема 2. Ядерные силы и модели. 
    Тема 3. Радиоактивные превращения ядер. 
Раздел 2. Ядерные излучения и их воздействие на вещество
    Тема 4. Ядерные реакции. 
    Тема 5. Деление ядер. Ядерная энергетика. 
    Тема 6. Взаимодействие излучения с веществом. 
Раздел 3. Элементарные частицы
    Тема 7. Свойства элементарных частиц. 
    Тема 8. Систематика элементарных частиц. 
    Тема 9. Великое объединение. Современное представление о структуре материи.

Авторы ЭОР: 

Хуснутдинов Рамиль Миннегаязович, доцент кафедры вычислительной физики и моделирования физических процессов, тел.грущу843) 233-77-37, email: khrm@mail.ru 

Мокшин Анатолий Васильевич, заведующий кафедрой вычислительной физики и моделирования физических процессов, доктор физико-математических наук, тел.: 8(843)233-77-37, email: anatolii.mokshin@mail.ru. 

 Дата начала эксплуатации : 9 марта 2017 года 

Доступность : записанные на курс пользователи 

Язык интерфейса : русский

Рабочая программа

Краткий конспект курса

Институт физики, кафедра вычислительной физики и моделирования физических процессов

Направление: 050100.62 «Педагогическое образование»

Учебный план: «Физика и информатика» (очное, 2015 г.)

Дисциплина: «Классическая механика и специальная теория относительности» (бакалавриат, 3 курс, очное обучение)

Количество часов: 108 ч. (в том числе: лекции – 36, практические занятия – 36, самостоятельная работа – 36), форма контроля: экзамен –  (8 семестр).

Аннотация: Курс «Классическая механика и специальная теория относительности» входит в учебный план подготовки специалистов по направлению 050100.62 «Педагогическое образование» и изучается студентами в восьмом семестре. Целью курса является добиться понимания студентами общей структуры механики и структуры конкретных физических теорий. Задачами дисциплины являются обучение студентов научным знаниям по теоретическому разделу физики - классической механики и СТО; овладение теоретическим методам решения физических задач; формирование современной физической картины мира. Исходный уровень знаний студентов подразумевает знакомство с общей физикой и владение математическим аппаратом в пределах третьего курса математического анализа и теории вероятности. Итоговая оценка складывается из оценки теоретических знаний и умения самостоятельно решать задачи по основным разделам классической механики и специальной теории относительности.

Темы: 

Раздел 1. Основы классической механики
   Тема 1. Кинематика материальной точки и твердого тела.
   Тема 2. Динамика материальной точки.
   Тема 3. Принцип наименьшего действия. Уравнения Лагранжа.
   Тема 4. Законы сохранения.
Раздел 2. Теоретическое описание механических явлений
   Тема 5. Движение в центральном поле.
   Тема 6. Рассеяние частиц.
   Тема 7. Малые колебания.
   Тема 8. Вращение твердого тела.
Раздел 3. Дополнительные главы классической механики
   Тема 9. Движение в неинерциальной системе отсчета.
   Тема 10. Канонические уравнения Гамильтона.
   Тема 11. Основы аналитической механики.
Раздел 4. Основы специальной теории относительности. Релятивистская механика
   Тема 12. Релятивистская кинематика.
   Тема 13. Релятивистская динамика.
   Тема 14. Теория относительности в явлениях микромира.

Ключевые слова: материальная точка, инерциальная система, инвариантность, ковариантность, уравнение движения

Автор курса:  Хуснутдинов Рамиль Миннегаязович, доцент кафедры вычислительной физики и моделирования физических процессов,  кандидат физико-математических наук, тел.грущу843) 2-33-77-37, email: khrm@mail.ru

Дата начала эксплуатации: 9 марта 2017 года

Доступность: записанные на курс пользователи

Язык интерфейса: русский

 

Вводное видео в курс