Электронная лаборатория

Компьютерные технологии неотделимо присутствуют во всех сферах человеческой деятельности. Теоретические знания и практические навыки работы с применением информационных технологий являются необходимым условием для проведения результативных исследований сложных физических и технических систем. Поэтому с 2016г. на кафедре физики С-Пб ГУТ начат процесс формирования отделения электронной лаборатории физики и создание современного компьютерного лабораторного класса, предназначенных обеспечить разработку технических и учебно-методических средств сопряжения компьютерных технологий и физики.

В научно-исследовательские задачи электронной лаборатории физики входит исследование и разработка материалов по предметным областям:

  • вычислительная физика и моделирование;
  • компьютерное обеспечение физического эксперимента;
  • обработка, анализ и визуализация экспериментальных данных;
  • методические вопросы обучения физике в ВУЗе на основе внедрения средств компьютерного обеспечения.

Наиболее важные учебные задачи электронной лаборатории физики заключаются в разработке пакета учебно-методических и лабораторно-практических компьютерных материалов (электронные лабораторные установки, программные модели, электронные пособия и пр.) по разделам общей физики, читаемым на кафедре, а также разработка программа и планов обучения по предметам:

  • Компьютерные методы решения физических задач;
  • Компьютерные технологии в физическом эксперименте;
  • Основы вычислительной физики;
  • Физические основы компьютерных технологий.

Учебные пособия

Пособие Назначение Файл
Механика (самостоятельная работа КРГР) Руководство к самостоятельной работе по механике с компьютерными расчетно-графическими заданиями (версия: электронное издание, 2017 г.). Авторы: М.О. Первушина. ~153 КБ
Электромагнетизм (лабораторная работа КПЛУ) Руководство к лабораторной работе по измерению магнитного потока и индукции в среде компьютерной программной лабораторной установки (версия: электронное издание, 2017 г.). Авторы: М.О. Первушина, И.А. Небаев. ~412 КБ
Электромагнетизм (лабораторная работа КПЛУ) Руководство к лабораторной работе по определению взаимной индуктивности двух контуров в среде компьютерной программной лабораторной установки (версия: электронное издание, 2017 г.). Авторы: М.О. Первушина, И.А. Небаев. ~748 КБ
Колебания и волны (лабораторные работы КПЛУ) Руководство к лабораторным работам по исследованию гармонических колебаний с помощью осциллографа в среде компьютерной программной лабораторной установки (версия: электронное издание, 2017 г.). Авторы: М.О. Первушина, И.А. Небаев. ~921 КБ
Квантовая физика (лабораторные работы КРГР и КПЛУ) Руководство к лабораторным работам по квантовой физике с компьютерными расчетно-графическими заданиями, дополнение учебно-методического пособия 2010 г. издания (версия: электронное издание, 2017 г.). Авторы: М.О. Первушина. ~477 КБ

Справочные учебные материалы

  • Краткое введение в расчет погрешностей PDF (~861 КБ);
  • Краткий пример расчета погрешностей в системах компьютерной алгебры (Mathcad, Maxima) PDF (~54 КБ);
  • Пример оформления протокола к лабораторной работе и расчета погрешностей PDF (~90.3 КБ);
  • Пример оформления протокола к лабораторной работе по механике «Определение вязкости жидкости» PDF (~74 КБ);
  • Пример оформления отчета к лабораторной работе с расчетно-графическим заданием PDF (~138 КБ).
  • Пример оформления отчета к компьютерной расчетно-графической работе (КРГР) [версия MathCAD] PDF (~107 КБ);
  • Пример оформления отчета к компьютерной расчетно-графической работе (КРГР) [версия Maxima] PDF (~180 КБ), файл скрипт-программы MAX (~1 КБ).

Лекционные и практические материалы

  • Конспект лекций и практических занятий «Механика» PDF (~223 КБ).

Полезные ссылки

Программы для символьных вычислений (системы компьютерной алгебры): Программы для численных вычислений:

Рекомендуемая литература

Список рекомендованной литературы по различным вопросам вычислительной физики, компьютерному моделированию в физике и т.д. Практически весь перечень приведенной литературы представлен в лаборатории в электронном или документальном виде.

Список рекомендованной литературы:

  • Гулд Х., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике: Часть 1. — М.: Мир, 1990;
  • Гулд Х., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике: Часть 2. — М.: Мир, 1990;
  • Поршнев С. В. Компьютерное моделирование физических процессов в пакете MATLAB. — М.: Горячая линия - Телеком, 2003. — ISBN: 5-93517-128-7;
  • Кунин С. Вычислительная физика: Пер. с англ. — М.: Мир, 1992. — ISBN: 5-03-00212408;
  • Поттер Д. Вычислительные методы в физике. — М.: Мир, 1975;
  • Ильина В. А., Силаев П. К. Система аналитических вычислений MAXIMA для физиков-теоретиков. — М.: МГУ им. М. В. Ломоносова, 2007;
  • Майер Р. В. Решение физических задач с помощью пакета MathCAD. — Глазов: ГГПИ, 2006;
  • Майер Р. В. Компьютерное моделирование физических явлений: Монография. — Глазов: ГГПИ, 2009. — ISBN: 978-5-93008-115-2;
  • Федоренко Р. П. Введение в вычислительную физику: Учебное пособие для вузов / Под ред. А. И. Лобанова. — 2-е испр. и доп. изд. — Долгопрудный: Издательский дом «Интеллект», 2008. — ISBN: 978-5-91559-011-2;
  • Бурсиан Э. В. Задачи по физике для компьютера: Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов. — М.: Просвещение, 1991. — ISBN: 5-09-003414-1;
  • Савелова Т. И. Метод Монте-Карло: учебное пособие. — М.: НИЯУ МИФИ, 2011;
  • Биндер К., Хеерман Д. В. Моделирование методом Монте-Карло в статистической физике: Введение: Пер. с англ. В. Н. Задкова. — М.: Наука.Физматлит, 1995. — ISBN: 5-02-014735-4. — (Компьютеры в физике);
  • Роуч П. Вычислительная гидродинамика. — М.: Мир, 1980;
  • Хармут Х. Применение методов теории информации в физике: Пер. с англ. — М.: Мир, 1989. — ISBN: 5-03-001095-5.

Рекомендованный стилевой файл BibTeX, реализующий библиографический формат ГОСТ 7.0.5-2008:



193232, С-Пб, пр.Большевиков 22, к.1, каб.309, +7(812)305-12-59