МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И КОММУНИКАЦИЙ

РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Департамент по авиации

Минский государственный высший авиационный колледж

Физика колебательных процессов

Часть 1

Методические указания

по выполнению курсовой работы

для студентов дневной и заочной форм обучения

по авиационным специальностям

Минск - 2008 г.

УДК 53 075.32

ББК 22.3я722

Ф 50

Автор

А.И.КИРИЛЕНКО

кандидат физико-математических наук, доцент

Издание второе, переработанное и дополненное

Рецензенты:

Заведующий лабораторией НИИ прикладных физических проблем им. А.Н.Севченко Белгосуниверситета доктор физико-математических наук, профессор В.К.Гончаров и доктор физико-математических наук В. И. Попечиц.

Одобрено и рекомендовано к изданию научно-методическим советом МГВАК (протокол № 6 от 15 февраля 2008 г.)

Пособие содержит общие требования и краткие методические указания по выполнению работ, перечень тем курсовых работ, список рекомендуемой литературы. Пособие предназначено для студентов стационара и заочной формы обучения по авиационным специальностям.

Разбиение пособия на две части связано с техническими причинами.

©МГВАК, 2002

©МГВАК, 2008

Введение

Данное методическое пособие ставит своей целью оказать помощь учащимся в повторении школьного курса физики, в выполнении контрольных работ и, основное, в выполнении курсовой работы по физике по разделу «Колебания и волны».

Пособие имеет следующую структуру. В первом разделе даются правила оформления работы и формируются требования к ее выполнению. Второй раздел посвящен основам теории колебаний: вводятся основные понятия, терминология и обозначения, а также материал, позволяющий описывать колебания в более полном объеме: векторные диаграммы, фазовые траектории, спектры. Рассматриваются типовые задачи, решение которых способствует закреплению изучаемого материала. Большое количество материала дается в виде таблиц и схем. В третьем разделе дается перечень тем курсовых работ, приводится пример выполнения курсовой работы.

Курсовая работа (проект) по физике выполняется на первом курсе (второй семестр) дневного отделения и на третьем курсе заочного отделения после изучения элементов математического анализа и ряда специальных дисциплин (электротехника, светотехника, техническая механика).

Целью курсовой работы (проекта) является углубленное изучение тех разделов физики, важность которых для авиационной практики наиболее актуальна, но которые не изучаются, или недостаточно глубоко изучаются, в общетехнических и специальных курсах. В частности, упор сделан на изучение колебательных процессов различной физической природы с единых «колебательных» позиций

Задачей курсовой работы является формирование умений и навыков исследования различных физических процессов, выработка общефизического подхода к анализу явлений материального мира. Основное внимание уделяется физическим принципам функционирования техники, в том или ином виде использующей осциллятор (датчики, вибрационная техника, навигационные приборы и проч.). В математическом плане речь идет об изучении дифференциальных уравнений второго порядка с постоянными коэффициентами и их решений, однако в отдельных случаях используются элементы методов теории нелинейных колебаний.

Основой для выполнения курсовой работы служат учебные пособия по физике «Курс общей физики» Савельева И.В. и по математике «Математика» Б.М. Владимирского, А.Б. Горстко, Я.М. Ерусалимского, принятые в качестве базовых в МГВАК.

В широком смысле «колебательный» подход не является новым в методике преподавания физики. Например, по этому принципу построен известный учебник Г.С.Горелика по колебаниям и волнам, в котором c указанных позиций излагается материал практически по всем традиционным разделам курса физики.

Таким образом, как в теоретическом курсе, так и при выполнении курсовой работы упор делается на выяснение физического существа явлений и процессов, может быть, в ущерб математической строгости. Поэтому ведущая роль в анализе колебательных процессов отводится качественным методам, фазовым и векторным диаграммам. Достижению поставленных целей способствует использование имеющегося лабораторного материала для выполнения курсовых работ.

Методический и справочный материал в развернутой форме представлен в пособии «Физика. Программа, методические указания, задачи и справочные материалы»