Том 19, номер 2, 2013               ISSN 1609 - 3143

Физическое образование в вузах

Издательский Дом Московского Физического общества

Совет журнала

Крохин Олег Николаевич - главный редактор, академик РАН, научный руководитель Высшей школы физиков НИЯУ МИФИ, проф., доктор физико-математических наук
Гладун Анатолий Деомидович - заместитель главного редактора, проф. МФТИ (ГУ), доктор физико-математических наук Николаев Владимир Иванович -- заместитель главного редактора, проф. МГУ им. М.В. Ломоносова, директор ЦПНПК при МГУ, доктор физико-математических наук
Николаев Владимир Иванович — заместитель главного редактора, проф. МГУ им. М.В. Ломоносова, директор ЦПНПК при МГУ, доктор физико-математических наук.
Шапочкин Михаил Борисович -- заместитель главного редактора, председатель Правления МФО, проф., доктор физико-математических наук
Колесников Юрий Леонидович -- проректор СПбГУ ИТМО, проф., доктор физико-математических наук
Кудрявцев Николай Николаевич -- ректор МФТИ (ГУ), член-корреспондент РАН, проф., доктор физико-математических наук
Стриханов Михаил Николаевич -- ректор НИЯУ МИФИ, проф., доктор физико-математических наук
Трухин Владимир Ильич -- декан физфака МГУ им. М.В. Ломоносова, проф., доктор физико-математических наук

Редакционная коллегия

Ответственный секретарь
Калачев Николай Валентинович -- старший научный сотрудник отдела ученого секретаря ФИАН, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана и Финансового университета при Правительстве РФ, кандидат физико-математических наук

Гороховатский Юрий Андреевич -- зав. каф. РГПУ им. А.И. Герцена, проф., доктор физико-математических наук
Завестовская Ирина Николаевна -- декан Спецфака МИФИ, доц., кандидат физико-математических наук
Калашников Николай Павлович -- зав. каф. НИЯУ МИФИ, проф., доктор физико-математических наук
Лебедев Владимир Сергеевич -- зав. каф. МФТИ (ГУ), проф., доктор физико-математических наук
Лебедев Юрий Анатольевич -- зам. Председателя Правления Объединённого физического общества РФ, доктор физико-математических наук
Песоцкий Юрий Сергеевич -- ген. директор ООО "Марпут", проф., доктор педагогических наук
Пурышева Наталия Сергеевна -- зав. каф. МПГУ, проф., доктор педагогических наук
Рудой Юрий Григорьевич -- проф. РУДН, доктор физико-математических наук
Салецкий Александр Михайлович -- зав. каф. МГУ им. М.В. Ломоносова, проф., доктор физико-математических наук
Спирин Геннадий Георгиевич -- зав. каф. МАИ (ГТУ), проф., доктор технических наук
Чернышев Виктор Викторович -- зав. каф. ВА им. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина, проф., кандидат технических наук

Техническая редакция

Березин Павел Дмитриевич -- руководитель РИИС ФИАН.
Алексеева Татьяна Валерьевна -- инженер РИИС ФИАН.
Алексеева Татьяна Викторовна -- редактор РИИС ФИАН.

Издательский дом МФО, 2013 г.

Физическое образование в вузах
Т. 19, N 2, 2013

Содержание
3 Проверка базовых знаний студентов первого курса по физике и пути повышения эффективности обучения
А.В. Черных
16 «Сходные» формулировки в общем курсе физики
В.И. Николаев, Т.А. Бушина
26 Поперечные волны в тяжелой неупругой нити
А.Д. Комаров
30 Суммарная сила Ампера и суммарный вращающий момент сил Ампера в однородном магнитном поле
А.Н. Лузин
36 Лаборатория «Тень»
Е.М. Тетелева, С.Р. Богданов, О.А. Попов
48 Экспериментальный учебный модуль с нетрадиционным возобновляемым автономным источником электрической энергии малой мощности потребления
С.И. Официн
55 Пути формирования навыков решения задач курса общей физики у студентов технических вузов
О.В. Мирзабекова, И.А. Агафонова
61 Научно-образовательный центр непрерывного физического образования (НОЦ НФО) на базе инновационного лабораторного и исследовательского оборудования
А.Н. Долгов, С.О. Елютин, В.Н. Игнатов, Н.А. Клячин, А.Ю. Матрончик, Б.Н. Мещерин, С.С. Муравьёв3Смирнов, М.В. Пентегова, В.Ф. Фёдоров, Е.В. Хангулян
74 О лабораторном практикуме по дисциплине «Концепции современного естествознания»
Л.М. Бухман, Н.С. Бухман
83 Компьютерные расчетно-графические задания на основе лабораторных работ по физике
Б.С. Рыбин, О.Б. Рыбина, А.Е. Сергеева
95 Методика построения амплитудных спектров в ядерном практикуме
Д.Б. Чопорняк, А.В. Сомиков
105 Лабораторный практикум по метрологии в подготовке специалистов
М.С. Молдабекова, И.В. Поярков, О.В. Федоренко, М.К. Асембаева
110 Внедрение научных методов исследований в специальный физический практикум – основа формирования профессиональных компетентностей студентов
М.С. Молдабекова, Ю.И. Жаврин, И.В. Поярков, В. Мукамеденкызы
115 Мёссбауэровский спектрометр удаленного доступа
С.К. Годовиков, Е.Б. Постников, В.В. Радченко, А.А. Силаев, А.А. Силаев
123 Дидактические особенности применения конструктивно-теоретического моделирования электрических полей на основе виртуального эксперимента
А.П. Кудря, В.С. Кунаков, Ю.М. Наследников, А.Г. Стибаев
131 К методике изучения рентгеновских лучей в курсе физики высшей школы
А.С. Красников, Л.И. Миркин, Д.Н. Лукичев
143 Дисциплина «Физика» в системе подготовки бакалавров математических и естественнонаучных профилей по направлению «Педагогическое образование»
М.Ю. Королев, Л.В. Королева
148 Механический момент сил, возникающий при растяжении неоднородной швейной нити
П.М. Меднис, О.А. Рязанцева
153 Технологическое применение нанотрубок. Нанотрубки: прошлое, настоящее, будущее
Е.В. Ковалев
161 Уроки наноэлектроники. 2. Модель упругого резистора и новая формулировка закона Ома в концепции «снизу–вверх»
Ю.А. Кругляк, Н.Е. Кругляк
174 Аннотации

Physics in Higher Education
V. 19, N 2, 2013
The contents

3 Checking the Basic Knowledge First Year Students in Physics and Ways to Improve the Effectiveness of Teaching
A.V. Chernykh
16 «Similar» Formulations in General Physics Course
V.I. Nikolaev, T.A. Bushina
26 The Transverse Wave in a Chain
A.D. Komarov
30 The Net Ampere’s Force and the Net Ampere’s Torque in Uniform Magnetic Field
A.N. Luzin
36 Laboratory «Shadow»
E.M. Teteleva , S.R. Bogdanov , O.A. Popov
48 Pilot Training Module with Non-Traditional Renewable Independent Power Source of Low Power
S.I. Ofitsin
55 Ways of Problem Solving Skills in the Course of General Physics for Students of Technical Universities
O.V. Mirzabekova, I.A. Agafonova
61 Scientific-Educational Center of Continuous Physical Education on the Basis of Innovative Laboratory and Research Equipment
A.N. Dolgov, S.O. Elyutin, V.N. Ignatov, N.A. Klyachin, A.Yu. Matronchik, B.N. Mesherin, S.S. Muraviev-Smirnov, M.V. Pentegova, V.F. Fedorov, E.V. Khangulyan
74 About Laboratory Workshop on «Concepts of Modern Natural Science»
L.M. Bukhman, N.S. Bukhman
83 Computer Calculation and Graphical Tasks on the Basis of Laboratory Works in Physics
B.S. Rybin, O.B. Rybina, A.E. Sergeeva
95 Technique of Creation of Amplitude Spectra in a Nuclear Practicum
D.B. Chopornyak, A.V. Somikov
105 Laboratory Session of Metrology in the Improvement of Specialists’ Training
M.S. Moldabekova, I.V. Poyarkov, O.V. Fedorenko, M.K. Asembaeva
110 Adoption of Scientific Methods of Researches into the Special Physical Session is a Foundation of Students’ Professional Capacity Formation
M.S. Moldabekova, Yu.I. Zhavrin, I.V. Poyarkov, V. Mukamedenkyzy
115 Remotely Accessible Mossbauer Spectrometer
S.K. Godovikov, E.B. Postnikov, V.V. Radchenko, Aleksei A. Silaev, A.A. Silaev
123 Application’s Didactic Features of Electric Field’s Theoretical Modeling on the Base of Virtual Experiment
A.P. Kudrya, V.S. Kunakov, Y.M. Naslednikov, A.G. Stibaev
131 Procedure of Studying of a X-rays in a Course of Physics in the High School
A.S. Krasnikov, L.I. Mirkin, L.N. Lukichev
143 Discipline of «Physics» in the System of Preparation of Bachelors Mathematical and Natural-Scientific Profiles in the Direction of «Pedagogical Education»
M.Yu. Korolev, L.V. Koroleva
148 Mechanical Moment of a Force, Arising due to an Expand of a Non-uniform Sewing Thread
P.M. Mednis, O.A. Ruazantseva
153 The Most Important Technological Innovation for Last Ten Years. Nanotubes: Past, Present, Future
E.V. Kovalev
161 Lessons of Nanoelectronics. 2. Elastic Resistor Model and New Ohm’s Law by Bottom – up Approach
Yu.A. Kruglyak, N.E. Kruglyak
174 Abstracts

УДК 372.853
Проверка базовых знаний студентов первого курса по физике и пути повышения эффективности обучения
Александра Валерьевна Черных
ФГБОУ ВПО «Московский педагогический государственный университет»;
e-mail: fu3rh@mail.ru

Описана проверка базовых знаний студентов первого курса по физике. Предложен метод повышения эффективности обучения посредством модульной системы.
Ключевые слова: входной контроль, эффективность обучения, качество знаний, модульная система обучения.

УДК 531.8; 539.1; 537; 535
«Сходные» формулировки в общем курсе физики
Владимир Иванович Николаев, Татьяна Андреевна Бушина
МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет; e-mail: bushina@rambler.ru

Обсуждается вопрос о дидактических ресурсах «сходных» формулировок в курсе общей физики. Приводятся примеры таких формулировок из различных разделов курса. По каждому из примеров дается краткий анализ сходств и различий сопоставляемых фраз.
В этой связи отмечается богатство дидактических ресурсов физики как учебной дисциплины. Предлагается вариант учебного задания, основанного на использовании «сходных» формулировок.
Ключевые слова: курс общей физики, дидактика, сходные формулировки.

УДК 531
Поперечные волны в тяжелой неупругой нити
Александр Дмитриевич Комаров
E-mail: qomadkomad@gmail.com

Показывается, что в основе поперечных волн лежит явление качения, когда линейное смещение неотделимо от поворота.
Ключевые слова: поперечные волны; неупругая нить.

УДК 537.8
Суммарная сила Ампера и суммарный вращающий момент сил Ампера в однородном магнитном поле
Александр Николаевич Лузин
Сибирская государственная геодезическая академия; e-mail: tyushev@ngs.ru

Обсуждаются обнаруженные ранее свойства суммарной силы Ампера и суммарного вращающего момента сил Ампера, действующих на криволинейный участок проводника в однородном магнитном поле.
Ключевые слова: однородное магнитное поле, криволинейный участок проводника, сила Ампера, векторное произведение векторов, дистрибутивность, магнитный момент контура с током, вращающий момент.

УДК 372.853
Лаборатория «Тень»
Екатерина Михайловна Тетелева1, Сергей Рэмович Богданов1,
Олег Александрович Попов2
1 Карельская государственная педагогическая академия; e:mail: sergey.r.bogdanov@mail.ru
2 Umea University, Sweden

Объекты и явления естественного окружения – весьма слабо используемый в практике современной российской школы ресурс. Между тем этот ресурс обладает значительным содержательным и мотивационным потенциалом и может служить источником и основой гибких по отношению к контексту и «открытых» учебных модулей. Как правило, при постановке во внеклассных условиях даже простых, но нерафинированных экспериментов естественным образом формируется целый пакет учебно-исследовательских задач. В данной работе представлен один из таких пакетов, основанный на использовании простейшего объекта – тени.
Ключевые слова: внеклассный эксперимент, пакеты учебно-исследовательских задач, тень.

УДК 544.623,(537.3)
Экспериментальный учебный модуль с нетрадиционным возобновляемым автономным источником электрической энергии малой мощности потребления
Сергей Иванович Официн
Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева;
e-mail: s.ofitsin@yandex.ru

Научно-техническое развитие современного общества в направлении использования нетрадиционных возобновляемых автономных источников электрической энергии соотносится с новой образовательной парадигмой по подготовке специалистов инженерной области знания, включающей продуктивные методы обучения. В статье описан проект создания модуля автономного электроснабжения.
Ключевые слова: солнечный модуль, стабилизатор напряжения, светодиодная лампа дневного света, экспериментальный активный учебный модуль, образовательные компетенции.

УДК [378.147:53]:378.662
Пути формирования навыков решения задач курса общей физики у студентов технических вузов
Ольга Викторовна Мирзабекова, Ирина Аркадьевна Агафонова
Астраханский государственный технический университет,
414025, г. Астрахань, ул. Татищева 16а, e-mail: omirzabekova@yandex.ru, GORKUNIA@yandex.ru

Рассматривается проблема обучения студентов технических вузов решению физических задач. В связи с этим предлагается выделить методы решения физических задач в обобщенном виде, разработать специальные дидактические средства, основанные на мультимедиа-технологии.
Ключевые слова: формирование методов решения задачи по физике, мультимедийные средства обучения.

УДК 53.05
Научно-образовательный центр непрерывного физического образования (НОЦ НФО) на базе инновационного лабораторного и исследовательского оборудования
Александр Николаевич Долгов, Сергей Олегович Елютин*,
Владимир Николаевич Игнатов, Николай Альбертович Клячин,
Алексей Юрьевич Матрончик, Борис Николаевич Мещерин,
Сергей Сергеевич Муравьёв-Смирнов, Муза Вячеславовна Пентегова,
Виталий Федорович Фёдоров, Елена Владимировна Хангулян
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»,
115409 г. Москва, Каширское ш., 31, кафедра общей физики, *кафедра физики;
e-mail: alnikdolgov@mail.ru , soelyutin@mephi.ru , vignatv@rambler.ru ,
naklyachin@mephi.ru , matronchik2004@mail.ru , meshcherin@gmail.ru ,
Smuraviev@list.ru , penteg@yandex.ru , fvf48@yandex.ru , EVKhangulyan@mephi.ru

Обсуждаются причины и пути создания научно-образовательного центра по курсу общей физики в НИЯУ МИФИ. Приводится описание лабораторных работ, исполненных на современном, достаточно сложном учебно-научном оборудовании с применением компьютеров, что позволяет лицеистам и студентам применять передовые технологии проведения и обработки результатов экспериментов в курсе общей физики. Рассматриваются инновационные лабораторные работы с дистанционными средствами исполнения.
Ключевые слова: лабораторная работа, оборудование, измерение, рентгеновский практикум, компьютерные медицинские системы.

УДК 372.850+372.853+373.167.1:50
О лабораторном практикуме по дисциплине «Концепции современного естествознания»
Любовь Михайловна Бухман, Николай Сергеевич Бухман
Самарский государственный архитектурно-строительный университет;
443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194, СГАСУ, каф. физики;
e-mail: nik3141rambler@rambler.ru

Обсуждаются основные принципы и пути возможной реализации лабораторного практикума по курсу «Концепции современного естествознания».
Ключевые слова: преподавание физики, преподавание естествознания, лабораторный практикум.

УДК 378.147.88:004.94
Компьютерные расчетно-графические задания на основе лабораторных работ по физике
Борис Семенович Рыбин, Ольга Борисовна Рыбина,
Александра Евгеньевна Сергеева
Одесская национальная академия пищевых технологий,
ул. Канатная, 112, 65039, Одесса, Украина; e-mail: borisrybin@ukr.net , aeserg@ukr.net

Кратко описаны 6 расчетно-графических заданий, составленных на основе лабораторных работ. Выполнение заданий предполагает использование компьютера, который применяется, с одной стороны, как мощный калькулятор, с другой, – как имитатор. Приведенные задания иллюстрируют, как с помощью компьютера можно расширить спектр задач по физике, используемых в учебном процессе.
Ключевые слова: расчетно-графическое задание, лабораторная работа, компьютер, калькулятор, моделирование.

УДК 53.088.6
Методика построения амплитудных спектров в ядерном практикуме
Дмитрий Борисович Чопорняк, Анатолий Васильевич Сомиков
НИИ ядерной физики МГУ, Москва 119991, Ленинские горы д. 1; e-mail: dbchop@mail.ru

В статье рассказано о методике построения амплитудных спектров, используемой в ядерном практикуме НИИЯФ МГУ. Обсуждается технология борьбы с шумовыми сигналами, появляющимися при работе аппаратуры, и дан обзор применяемых способов. Показано, что аналого-цифровые преобразователи выдают шумы, которые нельзя рассматривать как чисто случайные. Приводятся формулы, выведенные для использования в цифровых фильтрах, дающих возможность увеличить качество обработки сигналов, поступающих с детекторов ядерных излучений. Дается информация о широких возможностях созданной аппаратуры и программного обеспечения для построения 3D-спектров. Приводится ссылка в интернете на один из авторских учебных фильмов.
Ключевые слова: ядерный практикум, схемы совпадений, борьба с шумами, интерактивные обучающие фильмы.

УДК 006.91:372.8; 006.91:331.363
Лабораторный практикум по метрологии в подготовке специалистов
Майра Саметовна Молдабекова, Игорь Викторович Поярков,
Ольга Владимировна Федоренко, Мансия Кабыловна Асембаева
Казахский Национальный педагогический университет имени Абая,
Казахстан, 050010, Алматы, пр. Достык, 13
Казахский Национальный университет имени аль-Фараби, 050040, Казахстан,
Алматы, пр. аль-Фараби, 71; e-mail: mairamold@mail.ru , p-igor@inbox.ru

Обсуждаются вопросы, связанные с получением студентами профессиональных навыков специалистов-метрологов при выполнении лабораторных работ и оформлении отчетов по проделанным исследованиям с использованием современных средств и методов измерений.
Ключевые слова: лабораторная работа, метрологическое обеспечение, погрешность измерений, приборы, преобразователи.

УДК 378.147.88; 378.4
Внедрение научных методов исследований в специальный физический практикум – основа формирования профессиональных компетентностей студентов
Майра Саметовна Молдабекова, Юрий Иванович Жаврин,
Игорь Викторович Поярков, Венера Мукамеденкызы
Казахский Национальный педагогический университет имени Абая,
Казахстан, 050010, Алматы, пр. Достык,13
Казахский Национальный университет имени аль-Фараби, 050038,
Казахстан, Алматы, пр. аль-Фараби, 71; e-mail: mairamold@mail.ru , p-igor@inbox.ru

Рассматриваются вопросы повышения профессиональной компетентности студентов, изучающих теплофизические процессы и явления, при выполнении лабораторных работ на исследовательских установках.
Ключевые слова: научное исследование, специальные дисциплины, профессиональная компетентность, экспериментальные методы теплофизического практикума.

УДК 539.143.43; 537.635; 537.611.43; 372.853; 378.147.88; 378.162.33
Мёссбауэровский спектрометр удаленного доступа
Сергей Константинович Годовиков, Евгений Борисович Постников,
Владимир Вячеславович Радченко, Александр Алексеевич Силаев, Алексей Александрович Силаев
НИИЯФ МГУ, 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, дом 1, строение 2;
E-mail: postn@dec1.sinp.msu.ru

Описывается созданная авторами аппаратура для мёссбауэровский спектроскопии, доступ к работе на которой предоставляется всем желающим через сеть Интернет. Рассматриваются состав и принципы работа спектрометра, регламент удаленного доступа, дальнейшие перспективы развития проекта. Более подробная учебная, научная и техническая информация размещается на официальном сайте проекта, включенном в реестр федерального интернет-портала о российских нанотехнологиях РОСНАНО.
Ключевые слова: эффект Мёссбауэра, лаборатория удаленного доступа, дистанционное обучение, мёссбауэровская спектроскопия, гамма-резонанс, магнитный резонанс, гамма-излучение, спектр.

УДК 004.94
Дидактические особенности применения конструктивно-теоретического моделирования электрических полей на основе виртуального эксперимента
Анатолий Петрович Кудря, Виктор Стефанович Кунаков, Юрий Михайлович Наследников,
Алексей Григорьевич Стибаев
Донской государственный технический университет (ДГТУ), г. Ростов-на-Дону

Анализируются дидактические особенности конструктивно-теоретического моделирования электрических полей на основе виртуального эксперимента. Приводятся конкретные примеры использования разработанного компьютерного продукта в лекционных, практических, лабораторных занятиях и в заданиях исследовательского характера.
Ключевые слова: дидактика раздела «Электричество и магнетизм»; компьютерное моделирование; виртуальный эксперимент; конструктивно-теоретическое моделирование электрических полей.

УДК 53.05
К методике изучения рентгеновских лучей в курсе физики высшей школы
Анатолий Сергеевич Красников, Лев Иосифович Миркин*, Дмитрий Николаевич Лукичев
Рязанский государственный университет им. С.А. Есенина; e-mail: a.krasnikov@rsu.edu.ru
* НИИ механики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова;
e-mail: mirkin@imec.msu.ru

Рассматривается применение физического компьютерного эксперимента при изучении рентгеновских спектров. Представлена краткая теория вопроса, приведены экспериментальные данные, полученные на приборе-имитаторе.
Ключевые слова: применение физического компьютерного эксперимента при изучении рентгеновских спектров, прибор-имитатор.

УДК 378.1
Дисциплина «Физика» в системе подготовки бакалавров математических и естественнонаучных профилей по направлению «Педагогическое образование»
Максим Юрьевич Королев, Людмила Васильевна Королева
Московский педагогический государственный университет (МПГУ);
e-mail: maxkor67@mail.ru

Обсуждаются роль и место дисциплины «Физика» при подготовке бакалавров математических и естественнонаучных профилей по направлению «Педагогическое образование» в рамках ФГОС ВПО. Подробно рассматривается проблема непрерывного падения уровня физического образования, что существенно подрывает фундаментальную подготовку студентов педагогических вузов, формирование
профессиональных и общекультурных компетенций.
Ключевые слова: педагогическое образование, ФГОС ВПО, обучение студентов, бакалавры, математические и естественнонаучные профили, учебные планы, дисциплина «Физика».

УДК 53
Механический момент сил, возникающий при растяжении неоднородной швейной нити
Павел Максимилианович Меднис1, Ольга Александровна Рязанцева2
1 Новосибирский государственный педагогический университет, кафедра общей и теоретической физики; Россия, 630126, Новосибирск, Вилюйская 28; e-mail: pmednis@inbox.ru
2 Новосибирск, e-mail: ruazanceva.olga@mail.ru

Рассматриваются крутильные колебания груза, подвешенного на неоднородной подвеске типа швейной нити. Показано, что динамику начального движения, т.е. вращения груза на временах много меньших периода колебаний, но на углах в несколько оборотов, можно использовать для сравнительных измерений моментов инерции тел и оценки начального механического момента сил нити, возникающего при продольной ее нагрузке.
Ключевые слова: механический момент сил, момент инерции, крутильные колебания, неоднородная швейная нить.

УДК 001.895; 544.620.3
Технологическое применение нанотрубок. Нанотрубки: прошлое, настоящее, будущее
Евгений Валерьевич Ковалев
Кемеровский государственный университет, физический факультет;
e-mail: evgeny_1991@mail.ru

В статье приводится мнение о самой важной технологической инновации за последние 10 лет. Описываются основные свойства такого материала как нанотрубки. Представлены наиболее важные и интересные применения нанотрубок на сегодняшний день и показано их возможное применение в будущем.
Ключевые слова: технологическая инновация,нанотрубки, фуллерен, композиты, применение нанотрубок.

УДК 537.1
Уроки наноэлектроники. 2. Модель упругого резистора и новая формулировка закона Ома в концепции «снизу–вверх»
Юрий Алексеевич Кругляк¹, Наталья Ефимовна Кругляк^2
1 Одесский государственный экологический университет, Одесса, Украина;
e-mail: quantumnet@yandex.ua
² Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова, Одесса, Украина;
e-mail: krtstudio@yandex.ua

В рамках концепции «снизу–вверх» современной наноэлектроники рассматриваются модель упругого резистора, баллистический и диффузионный транспорт, моды проводимости. Дается новая формулировка закона Ома.
Ключевые слова: наноэлектроника, молекулярная электроника, «снизу–вверх», электрический ток, упругий резистор, моды проводимости, закон Ома.

Abstracts

Checking the Basic Knowledge First Year Students in Physics and Ways to Improve the Effectiveness of Teaching
A.V. Chernykh
Moscow Pedagogical State University; e-mail: fu3rh@mail.ru

This paper describes the inspection of basic knowledge first year students in physics and the method of improving the effectiveness of training by the modular system.
Keywords: input control, effectiveness of the training, quality of knowledge, modular learning system.

«Similar» Formulations in General Physics Course
V.I. Nikolaev, T.A. Bushina
M.V. Lomonosov Moscow State University, Faculty of Physics;
e-mail: bushina@rambler.ru

The question on didactic resources of similar formulations in general physics course is discussed. Examples of such formulations from different parts of the course are given. On each of examples the analysis of similarities and distinctions of the phrases being compared are given. In this regard the richness of didactic resources of physics as subject matter is noted. The option of the educational task based on use of similar formulations is offered.
Keywords: general physics course, didactics, similar formulation.

The Transverse Wave in a Chain
A.D. Komarov
E-mail: qomadkomad@gmail.com

The work shows that transverse wave is associates with the phenomenon of rolling road when linear displacement is inseparable from rotation.
Keywords: transverse wave, flexible heavy thread, chain.

The Net Ampere’s Force and the Net Ampere’s Torque in Uniform Magnetic Field
A.N. Luzin
Siberian State Geodesic Academy; e-mail: tyushev@ngs.ru

Properties of the net Ampere’s force and the net Amperes torque on a curvilinear wire in uniform magnetic fields, detected earlier, are under consideration.
Keywords: uniform magnetic field, curved wire, Ampere’s force, vector product, distributivity, magnetic moment of a circuit, torque.

Laboratory «Shadow»
E.M. Teteleva , S.R. Bogdanov , O.A. Popov*
Karelia State Pedagogical Academy; e_mail: sergey.r.bogdanov@mail.ru
*Umea University, Sweden

Objects and phenomena of outdoors environment still seem poorly explored in Russian system of science education. Meanwhile this resource possesses the great motivation and content potential and may serve as the origin and framework for context sensitive open-ended teaching units. Usually simple but unrefined outdoors experiments are naturally followed by the whole cluster of research-based problems. One of such clusters, based on the study of
shadow, is presented in the paper.
Keywords: outdoors physics, research-based education, shadow.

Pilot Training Module with Non-Traditional Renewable Independent Power Source of Low Power
S.I. Ofitsin
Ryazan State Agrotecnical University named after P.A. Kostychev;
e-mail: s.ofitsin@yandex.ru

Scientific and technical development of modern society towards the use of alternative renewable sources of independent power relates to the new educational paradigm for training of engineering training, including productive teaching methods. This paper describes a project to create an autonomous power supply module.
Keywords: the solar module, voltage regulator, LED fluorescent lamp, an experimental active learning module, educational competence.

The Problems of Forming the Methods of Solving the Problems of General Physics and Solution
O.V. Mirzabekova, I.A. Agafonova
Astrakhan State Technical University, 414025, Astrakhan, Tatischeva st. 16а;
e-mail: omirzabekova@yandex.ru , GORKUNIA@yandex.ru

In the article there is considering the necessity of forming the methods of solving of general form for the students of technical universities. The authors remarked the summarized methods for solving physical problems. It was determined, that didactic methods for teaching of physics had be based on multimedia technologies. And there was created and proved the theoretical base for them.
Keywords: learning physics students of technical colleges; methods for solving physical problems, multimedia teaching physics.

Scientific-Educational Center of Continuous Physical Education on the Basis of Innovative Laboratory and Research Equipment
A.N. Dolgov, S.O. Elyutin, V.N. Ignatov, N.A. Klyachin,
A.Yu. Matronchik, B.N. Mesherin, S.S. Muraviev_Smirnov,
M.V. Pentegova, V.F. Fedorov, E.V. Khangulyan
National Research Nuclear University MEPhI, Moscow;
e-mail: alnikdolgov@mail.ru , soelyutin@mephi.ru , vignatv@rambler.ru, naklyachin@mephi.ru , matronchik2004@mail.ru , meshcherin@gmail.ru, Smuraviev@list.ru , penteg@yandex.ru , fvf48@yandex.ru , EVKhangulyan@mephi.ru

Discusses the reasons for and ways of creation of the scientific-educational center the course of general physics in NRNU MEPhI. Provides a description of the laboratory works, executed in the modern, fairly complex of educational-scientific equipment with the use of computers, which allows the schoolchildren and students to apply the advanced technologies of conducting and processing the results of experiments in the course of general physics.
Considered innovative laboratory work with the distance means of execution.
Keywords: laboratory work, equipment, measurement, x-ray workshop, computer medical systems.

About Laboratory Workshop on «Concepts of Modern Natural Science»
L.M. Bukhman, N.S. Bukhman
Samara State University of Architecture and Civil Engineering;
443001, Samara, e-mail: nik3141rambler@rambler.ru

The basic principles of a laboratory workshop on «Concepts of modern natural science» are under consideration and one possible implementation of this workshop is described also.
Keywords: teaching physics, teaching natural sciences, laboratory workshop.

Computer Calculation and Graphical Tasks on the Basis of Laboratory Works in Physics
B.S. Rybin, O.B. Rybina, A.E. Sergeeva
Odessa National Academy of Food Technologies; e-mail: borisrybin@ukr.net , aeserg@ukr.net

Six computer calculation and graphical tasks on the basis of laboratory works from different sections of physics are briefly described. Carrying out of all the tasks involves the use of a computer. The computer is used as a powerful calculator on the one hand. On the other hand, it is used as a simulator. These tasks illustrate how the range of problems used in the educational process in physics can be expanded.
Keywords: physics, computer and graphical tasks, laboratory works, simulation.

Technique of Creation of Amplitude Spectra in a Nuclear Practicum
D.B. Chopornyak, A.V. Somikov
Moscow 119991, Lenin mountains, Home 1, Scientific Research Institute of Nuclear
Physics of the Moscow State University; e-mail: dbchop@mail.ru

It is told in article about a technique of construction of the peak spectra, used in nuclear practical work of Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics of Lomonosov Moscow State University. The technology of struggle with noise signals appearing at work of the equipment is discussed and the review of used ways is given. It is shown, that analog-digital converters give out noise which cannot be considered as only casual. The formulas deduced by us for use in digital filters, giving an opportunity to increase quality of processing of the signals accept from detectors of nuclear radiations. The information on ample opportunities of the created equipment and the software for creation 3D specters is given. The reference [4] is example of one of our educational films placed on the Internet.
Keywords: struggle against noise; a nuclear practical work; scheme of coincidence; interactive films.

Laboratory Session of Metrology in the Improvement of Specialists’ Training
M.S. Moldabekova, I.V. Poyarkov, O.V. Fedorenko, M.K. Asembaeva
Abay Kazakh National Pedagogical University, Kazakhstan, 050010, Almaty,
Dostyk avenue, 13 Al-Farabi Kazakh National University, 050038, Kazakhstan, Almaty, al-Farabi
avenue, 71; e-mail: mairamold@mail.ru , p-igor@inbox.ru

Problems of the professional skills acquisition of metrologists when making the laboratory works and preparing the investigation report with the use of modern means and measuring methods are considered.
Keywords: laboratory works, measurement assurance, inaccuracy of measurements, devices and conversion device.

Adoption of Scientific Methods of Researches into the Special Physical Session is a Foundation of Students’ Professional Capacity Formation
M.S. Moldabekova, Yu.I. Zhavrin, I.V. Poyarkov, V. Mukamedenkyzy
Abay Kazakh National Pedagogical University, Kazakhstan, 050010, Almaty,
Dostyk avenue, 13 Al-Farabi Kazakh National University, 050038, Kazakhstan, Almaty, al-Farabi
avenue, 71; e-mail: mairamold@mail.ru , p_igor@inbox.ru

Problems of the students’ professional competence development when making the laboratory works on the research facilities studying the modern thermalphysic processes and phenomena are considered.
Keywords: scientific research, special disciplines, professional capacity, experimental methods of thermalphysic laboratory session.

Remotely Accessible Mossbauer Spectrometer
S.K. Godovikov, E.B. Postnikov, V.V. Radchenko, Aleksei A. Silaev, A.A. Silaev
MSU SINP, 1(2), Leninskie gory, GSP-1, Moscow 119991; e-mail: postn@dec1.sinp.msu.ru

The subject of the paper is a remote access laboratory of Mossbauer spectroscopy, which has recently been developed by the authors. The device description is given together with the spectroscopy basics. Remote access principles are also under consideration. In conclusion there is a brief outline of the future projects, and the web-link to the remote lab official site, which is included into the remote labs register of Russian nanotechnology Internet-portal ROSNANO.
Keywords: Mossbauer effect, remote laboratory, distant learning, Mossbauer spectroscopy, gamma resonance, magnetic resonance, gamma rays, spectrum.

Application’s Didactic Features of Electric field’s Theoretical Modeling on the Base of Virtual Experiment
A.P. Kudrya, V.S. Kunakov, Y.M. Naslednikov, A.G. Stibaev
344000, Rostov-on-Don, Gagarin square 1, Don State Technical University, Physics Dep. E-mail: hexman@live.ru

Didactic features structurally - theoretical modeling of electric fields are analyzed in article on the basis of virtual experiment in physics. Concrete examples of use of the developed computer product in lecture, practical, laboratory researches and in tasks of research character are resulted.
Keywords: didactics section «The Electricity and magnetism»; computer modeling; virtual experiment; structurally - theoretical modeling of electric fields.

Procedure of Studying of a X-rays in a Course of Physics in the High School
A.S. Krasnikov, L.I. Mirkin*, L.N. Lukichev
Ryazan’ State University named by S. Esenin; e-mail: a.krasnikov@rsu.edu.ru
* Institute of mechanics, M.V. Lomonosov Moscow State University;
e-mail: mirkin@imec.msu.ru

In this work application of physical computer experiment when studying x-ray ranges is considered. In it the short theory of a question is submitted, and also the experimental data obtained on the device simulator are given, and their comparison with known experimental data is given.
Keywords: application of physical computer experiment, studying x-ray ranges, the device simulator.

Discipline of «Physics» in the System of Preparation of Bachelors Mathematical and Natural-Scientific Profiles in the Direction of «Pedagogical Education»
M.Yu. Korolev, L.V. Koroleva
Moscow Pedagogical State University (MPSU),
Department of physics for natural faculties; e-mail: koroleva_lv@list.ru

The role and the place of discipline of «Physics» are discussed by preparation of bachelors of mathematical and natural-scientific profiles in the direction of «Pedagogical education». Explicitly the problem of the continuous falling of level of physical education is considered that significantly undermines fundamental preparation of students of pedagogical higher education institutions, formation of professional and common cultural competences.
Keywords: pedagogical education, Federal state educational standards of higher professional education, training of students, bachelors, mathematical and natural-scientific profiles, curriculums, discipline of «Physics».

Mechanical Moment of a Force, Arising due to an Expand of a Non-uniform Sewing Thread
P.M. Mednis, O.A. Ruazantseva
Novosibirsk State Pedagogical University; e-mail: pmednis@inbox.ru, ruazanceva.olga@mail.ru

The rotary oscillations of a load suspended to a non-uniform hanger like sewing thread are considered. It is shown that dynamics of an initial movement, i.e. rotation of the load at the time that is less than the period of oscillation in course of several angle turns may be used for the comparative measurement of moment of inertia of the load and estimation of an initial moment of force that is arising due to longitudinal loading of the tread.
Keywords: mechanical moment of force, moment of inertia, rotary oscillation, non-uniform sewing thread.

The Most Important Technological Innovation for Last Ten Years. Nanotubes: Past, Present, Future
E.V. Kovalev
Kemerovo State University, Physics Department; e-mail: evgeny_1991@mail.ru

A technological innovation is the process through which new technologies are developed and brought into widespread use, products based there is an opinion in this article about the most important technological innovation for last ten years. Also basic properties of such a materials as nanotubes are described here. More than that the most important and the most interesting applications of nanotubes of the day are presented and there are probable
applications in the future.
Keywords: technological innovation, nanotubes, fullerene, composites, applications of nanotubes.

Lessons of Nanoelectronics. 2. Elastic Resistor Model and New Ohm’s Law by Bottom – up Approach
Yu.A. Kruglyak¹, N.E. Kruglyak^2
1Odessa State Environmental University, Odessa, Ukraine;
e-mail: quantumnet@yandex.ua
²Odessa National University. I.i. Mechnikov University, Odessa, Ukraine;
e-mail: krtstudio@yandex.ua

Elastic resistor model, ballistic and diffusion transport and new formulation of the Ohm’s law are discussed in the frame of the bottom – up approach of modern nanoelectronics.
Keywords: nanoelectronics, molecular electronics, bottom – up, electric current, elastic resistor, conductivity modes, Ohm’s law.