Том 20, номер 3, 2014               ISSN 1609 - 3143

Физическое образование в вузах

Издательский Дом Московского Физического общества

Совет журнала

Крохин Олег Николаевич – главный редактор, академик РАН, проф. МИФИ
Гладун Анатолий Деомидович – заместитель главного редактора, проф. МФТИ
Калашников Николай Павлович — заместитель главного редактора, проф., зав. каф. НИЯУ МИФИ
Николаев Владимир Иванович — заместитель главного редактора, проф. МГУ им. М.В. Ломоносова,
Шапочкин Михаил Борисович — заместитель главного редактора, проф., председатель Правления МФО
Колесников Юрий Леонидович — проф., проректор НИУ СПбИТМО
Кудрявцев Николай Николаевич — проф., ректор МФТИ (ГУ)
Стриханов Михаил Николаевич — ректор НИЯУ МИФИ, проф.
Сысоев Николай Николаевич — проф., декан физфака МГУ им. М.В. Ломоносова
Хохлов Дмитрий Ремович — проф., зав. каф. МГУ им. М.В. Ломоносова, член-корреспондент РАН

Редакционная коллегия

Гороховатский Юрий Андреевич — проф., зав. каф. РГПУ им. А.И. Герцена
Завестовская Ирина Николаевна — проф., директор Института магистратуры НИЯУ МИФИ, ведущий научный сотрудник ФИАН
Лебедев Владимир Сергеевич — проф., зав. каф. МФТИ (ГУ)
Лебедев Юрий Анатольевич — проф., зам. Председателя Правления Объединённого физического общества РФ
Морозов Андрей Николаевич — проф., зав. каф. НИУ МГТУ им. Н.Э. Баумана
Песоцкий Юрий Сергеевич — проф., ген. дир. ассоциации «Марпут»
Пурышева Наталия Сергеевна — проф., зав. каф. МПГУ
Салецкий Александр Михайлович — проф., зав. каф. МГУ им. М.В. Ломоносова
Спирин Геннадий Георгиевич — проф., каф. МАИ
Стефанова Галина Павловна — проф., первый проректор Астраханского госуниверситета
Рудой Юрий Григорьевич — проф. РУДН
Чернышев Виктор Викторович — проф.

Ответственный секретарь

Калачев Николай Валентинович — ст.н.с. ФИАН, проф. Финансового университета при Правительстве РФ

Техническая редакция

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

Издательский дом МФО, 2014 г.

 

Физическое образование в вузах
Т. 20, N 3, 2014

5 Организация физического практикума в техническом университете
А.Н. Морозов, О.С. Еркович, С.Л. Тимченко, М.Л. Поздышев
20 Новый курс «Информационные и коммуникационные технологии в физическом образовании в системе подготовки бакалавров в педвузах»
Н.В. Калачев, А.В. Смирнов, С.А. Смирнов
28 К истории общего физического практикума. «Электричество и магнетизм»
В.И. Козлов
34 Практикум по цифровой радиоэлектронике: от основ к современным технологиям
О.Ю. Волков, И.В. Румянцев, Н.А. Сухарева, А.П. Сухоруков
50 Применение современных технологий для модернизации лабораторного практикума по волновой оптике
Б.В. Карелин, А.А. Кожевников, М.Г. Пащенко
54 Физические свойства стоячих волн в невзаимных средах и структурах
А.Г. Глущенко, Е.П. Глущенко
58 Компьютерная лабораторная работа «Атом водорода в квантовой механике»
С.Н. Слабженников, И.М. Слабженникова
65 О неправомерности использования нормального распределения для оценки случайной погрешности в экспериментах с малым объемом выборки
Ю.Б. Котов, Т.А. Семенова
82 Новые номинации при подведении итогов Всероссийской студенческой олимпиады по физике 2014 г.
В.Н. Белобородов, В.Н. Игнатов, Н.П. Калашников, А.С. Ольчак, Д.А. Самарченко, Е.В. Хангулян
100 Аппроксимационные технологии в исследовательской работе
Ю.Б. Котов, Т.А. Семенова
116 Уточнение деталей распределения Ферми-Дирака
А.Н. Лузин
119 Синергетическая модель турбулентных течений в трубе
А.В. Семенов
131 Использование наглядно-структурного пошагового алгоритма решения стандартных физических задач в целях повышения эффективности самостоятельной работы студентов технических вузов
С.А. Минабудинова, Н.А. Хмырова
137 Новые возможности математики в преподавании физики и технических дисциплин
А.Н. Лузин
145 Роль математического аппарата в обеспечении фундаментальности курса физики
А.М. Безуглов, Ю.И. Кураков, М.В. Максименко
151 Органичное сочетание историко-научного (ретроспективного) и основного предметного знания при изучении физики в медицинских университетах
А.В. Коржуев, Е.В. Шевченко

 

Physics in Higher Education
V. 20, No. 3, 2014
The contents
5 To Organization of the Physics Practicum at the Technical University
А.N. Morozov, О.S. Erkovich, S.L. Timchenko, М.L. Pozdyshev
20 A New Course «Information and Communication Technologies in the Physical Education» in the Learning System of Bachelors in Pedagogical Universities
N.V. Kalachev, A.V. Smirnov, S.A. Smirnov
28 To the History of the General Physical Practicum. The Electricity and Magnetism
V.I. Kozlov
34 Educational Radio-Electronics Laboratory: from Basis to Modern Technologies
O.J. Volkov, I.V. Rymiantzev, N.A. Suhareva, A.P. Sukhorukov
50 Application of Modern Technologies for Modernization of Laboratory Workshop on Wave Optics
B.V. Karelin, A.A. Kozhevnikov, M.G. Pashchenko
54 Physical Properties of Standing Waves in Nonreciprocal Media and Structures
A.G. Glushchenko, E.P. Glushchenko
58 Computer Laboratory Work «The Hydrogen Atom in Quantum Mechanics»
S.N. Slabzhennikov, I.M. Slabzhennikova
65 Improper Use the Gaussian Distribution Model for Random Error Assessment during Experiment with Small Volume Samples
Yu.B. Kotov, T.A. Semenova
82 New Nominations and Results of 2014 Russian National Student Olympic Competition in Physics
V.N. Beloborodov, V.N. Ignatov, N.P. Kalashnikov, A.S. Olchak, D.A. Samarchenko,
E.A. Khangulyan
100 The Approximation Technologies in Research Work
Yu.B. Kotov, T.A. Semenova
116 Clarification of Details of the Fermi-Dirac Distribution
A.N. Luzin
119 Self-organization of the Turbulence Currents in Tube
A.V. Semenov
131 Use of Graphi-structural Step-by-step  Solution Algorithm of Standard Physical Problems with the Purpose of Increase of Efficiency of Independent Work of Students of Technical Universities
S.A. Minabudinova, N.A. Khmyrova
137 New Application of Mathematics in Teaching Physics and Technical Disciplines
A.N. Luzin
145 Role of the Mathematics Device to Ensure the Level Fundamental Physics Course
A.M. Bezuglov, Y.I. Kurakov, M.V. Maksimenko
151 Coherent Combination of the Historic Contents and Basic Material of the Physics Course in Medical Universities
A.V. Korjuev, E.V. Shevchenko

 

Физическое образование в вузах

УЧРЕДИТЕЛИ ЖУРНАЛА: МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКОЕ ФИЗИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО
МЕЖДУНАРОДНАЯ АССОЦИАЦИЯ РАЗРАБОТЧИКОВ И ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ УЧЕБНОЙ ТЕХНИКИ
Журнал зарегистрирован в Государственном комитете Российской Федерации по печати.
Свидетельство о регистрации средства массовой информации № 019360 от 2 ноября 1999 г.

119991,  Москва В-333,                                                         Телефоны:  (499)132-66-51
Ленинский пр. 53,                                                                                Факс: (499)132-66-51 Издательский дом МФО                                          (499)132-64-11 Татьяна Валерьевна
E-mail: kalachev@sci.lebedev.ru

Уважаемые коллеги!
Издательский дом Московского Физического общества продолжает подписку на журнал«Физическоеобразованиеввузах».Учредителями журнала являются Министерство образования и науки РФ, Московское Физическое общество и МАРПУТ. Редколлегию журнала составили видные ученые-специалисты в областифизического образования России и Минобороны РФ. Наш журнал двуязычный (принимаются стать и нарусском и английском языках) и распространяется в странах СНГ.
Главный редактор журнала - академик Российской академии наук, профессор
МИФИ, научный руководитель  Высшей школы им. Н.Г. Басова НИЯУ МИФИ О.Н. Крохин.
Данный журнал является единственным, охватывающим все актуальные вопросы преподавания физики в вузе, и, как мы надеемся, он станет главным средством общения кафедр физики вузов стран СНГ.
Web страница журнала в сети Интернет: http://pinhe.lebedev.ru.

Основные разделы журнала

  • Концептуальные и методические вопросы преподавания общего курса физики в вузе, техникуме, колледже.
  • Вопросы преподавания курса общей физики в технических университетах.
  • Современный лабораторный практикум по физике.
  • Демонстрационный лекционный эксперимент.
  • Информационные технологии в физическом образовании.
  • Вопросы преподавания общего курса физики в педвузах и специальных средних учебных заведениях.
  • Текущая практика маломасштабного физического эксперимента.
  • Связь общего курса физики с другими дисциплинами.
  • Интеграция Высшей школы и Российской Академии наук.

Журнал издается объемом около 21 печатного листа, ежеквартально, тиражом около 500 экз.
Просим Вас присылать в адрес нашей редакции статьи, относящиеся к тематике нашего журнала (желательно на базе опыта вашего вуза). Размер статьи не должен превышать 15 стр. (включая рисунки и литературу). Для публикации необходимо выслать в адрес редакции 2 экз. статьи в твердой копии. Необходимо приложить также дискету с электронной версией статьи, набранной в WINWORD. (Параметры набора статьи: шрифт - Тimes New Roman Cyr., размер 10; отступы - верхний - 2,2 см; нижний - 7 см; левый - 3 см; правый - 4,5 см; интервал - полуторный). Рисунки представлять в отдельном файле в формате TIFF, JPG, BMP, PCX. Разрешение полутоновых рисунков (фотографий) должно быть не менее 150 точек на дюйм (dpi), черно-белых (графиков и схем) – не менее 300 точек на дюйм. Необходимо указать место работы и полностью ФИО всех авторов, почтовый и электронный адреса, телефоны для связи, а также название статьи на английском языке. Статьи должны сопровождаться УДК, аннотацией и ключевыми словами на русском и английском языках. Для ускорения публикации желательно выслать ее по электронной почте в адрес редакции.

Хотелось бы обратить Ваше внимание на то, что авторам, кафедры которых подпишутся на наш журнал, будет даваться преимущество при публикации статей, информационных сообщений об издаваемых Вами книгах и методических пособиях, а также Ваших сообщений рекламного характера.
Мы готовы опубликовать Ваши рекламные материалы, заказные статьи, коммерческие проекты. Информацию о расценках на эти услуги и условиях подписки можно получить в редакции.
Подписавшись на журнал, Ваша кафедра окажет содействие развитию физического образования в России, поможет общению преподавателей физики России и стран СНГ.
Журнал внесен в “Каталог. Газеты и журналы. 1-е полугодие 2015 года.
Агентство «Роспечать». Индекс 71371.

УСЛОВИЯ ПОДПИСКИ
Стоимость подписки на год c 1 января 2015 г. – 2000 рублей (включая НДС).
Банковскиереквизиты ООО «Издательского дома МФО»:
р/с № 40702810038280100249 в Московском банке, Сбербанка России ОАО,
г. Москва. к/с № 30101810400000000225, БИК 044525225, ИНН № 7736045853, КПП 773601001.
В платежке указать назначение платежа «За подписку на журнал» и точный адрес для рассылки.

Глубокоуважаемые коллеги!
Редакция журнала подготовила компакт-диск, на котором можно найти все статьи, выпущенные в журналах с 1995 по 2013 гг. Стоимость диска с пересылкой составляет 1500 руб. Заявки на изготовление и пересылку диска просим присылать по электронной почте в адрес редакции: kalachev@sci.lebedev.ru или по телефону: (499) 132-6651 Николай Валентинович или Татьяна Викторовна.
Выпускающий редактор Николай Павлович Калашников.

 

УДК 378.14
Организация физического практикума в техническом университете
Андрей Николаевич Морозов, Ольга Станиславовна Еркович, Светлана Леонидовна Тимченко, Михаил Леонидович Поздышев
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана 105005, Москва, 2я Бауманская ул., д. 5, стр. 1, кафедра физики; e-mail: erkovitch@mail.ru

Описан исторический путь развития лабораторного практикума кафедры физики МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сформулированы принципы построения современного физического практикума в техническом университете. Рассматривается реализация этих принципов на примере учебно-лабораторного комплекса кафедры физики МГТУ им. Н.Э. Баумана – «Дома Физики», предназначенного для обучения студентов всех факультетов и специальностей. Показана значимость технического оснащения современного лабораторного практикума для качественного освоения курса физики, изучения современных методов экспериментального исследования физических явлений и процессов, получения практических навыков на основе инновационных разработок, адаптации в применении фундаментальных знаний при решении прикладных и технических задач. Лабораторный практикум для изучения курса общей физики функционирует совместно с лабораториями для научно-исследовательской работы студентов, что позволяет развивать на кафедре физики трехступенчатую систему лабораторного практикума для студентов всех направлений подготовки, реализуемых в университете.
Ключевые слова: лабораторный практикум, социально-личностные компетенции, научно-исследовательская работа студентов, трехступенчатая система практикума.

УДК 378.147
Новый курс «Информационные и коммуникационные технологии в физическом образовании» в системе подготовки бакалавров в педвузах
Николай Валентинович Калачев*, Александр Викторович Смирнов,
Сергей Александрович Смирнов
Московский педагогический государственный университет, кафедры теории и методики обучения физике, *Финансовый университет при Правительстве РФ
E-mail: nkalachev@fa.ru, smirnovav@rambler.ru, drv.serge@gmail.com

В статье рассматривается программа специализированного курса «Информационные и коммуникационные технологии в физическом образовании», проводимого при подготовке бакалавров педагогического образования на факультете физики и информационных технологий в Московском педагогическом государственном университете. Знания, полученные в ходе изучения курса, используются бакалаврами входе педагогической практики и при подготовке выпускных квалификационных работ.
Ключевые слова: информационные технологии, коммуникационные технологии, физическое образование, средства и методы обучения.

УДК 53.372.8
К истории общего физического практикума. Электричество и магнетизм
Владимир Иванович Козлов
МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские, горы, д. 1, стр. 2,
физический факультет, кафедра общей физики, e-mail: kozlovl937@mail.ru

В 2009 году исполнилось сто лет с выхода в свет первого руководства к выполнению лабораторных работ по физике профессора Московского университета А.П. Соколова [1]. С тех пор и в московском университете и в других вузах нашей страны и за рубежом было создано множество лабораторных работ, посвященных изучению различных физических явлений и физических законов самыми разнообразными методами [2-4]. По материалам учебных пособий физического факультета МГУ и других вузов, посвященных физическому практикуму, по материалам публикаций в различных журналах, в том числе в реферативном журнале «Физика», на физическом факультете МГУ созданы книги [5, 6], в которых собрана информация о лабораторных работах по механике и молекулярной физике, опубликованных за прошедшие сто лет. В настоящей статье представляется книга [7], в которой описаны опубликованные за эти годы лабораторные работы по электричеству и магнетизму.
Ключевые слова: общий физический практикум, физическое явление, электричество, магнетизм, лабораторная работа.

УДК 378.162.33, 004.942, 53.083.8
Практикум по цифровой радиоэлектронике: от основ к современным технологиям
Олег Юрьевич Волков, Илья Владимирович Румянцев,
Наталия Александровна Сухарева, Анатолий Петрович Сухоруков
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет, кафедра фотоники и физики микроволн
Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 2; e mail: volkov@physics.msu.ru

Представлена обновленная структура цифрового раздела общего практикума по радиоэлектронике для студентов физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Выполнение задач разделено на изучение элементарной логики и построение более сложных структур на основе программируемых логических интегральных схем, включающее изучение системы автоматизированного проектирования ISE WebPACK фирмы Xilinx (со свободной лицензией), основ описания систем на VHDL, симулятора ISim.
Ключевые слова: общий физический практикум, радиоэлектроника, цифровая
электроника, ПЛИС.

УДК 372.853
Применение современных технологий для модернизации лабораторного практикума по волновой оптике
Борис Вадимович Карелин, Алексей Александрович Кожевников, Максим Геннадьевич Пащенко
Воронежский филиал Московского государственного университета путей сообщения (МИИТ)
394026, г. Воронеж, ул. Урицкого, 75а; e-mail: akozhev@yandex.ru

Представлена комплексная лабораторная установка для изучения поляризационных явлений. Вращение поляроидов контролируется абсолютным энкодером, а обработка информации выполняется в среде LabVIEW.
Ключевые слова: лабораторная установка, энкодер, поляроидная плёнка, фотодиод.

УДК 537.87:621.372.8
Физические свойства стоячих волн в невзаимных средах и структурах
Александр Григорьевич Глущенко, Евгения Павловна Глущенко
Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
443090, Самара, Московское шоссе 77, кафедра физики; e-mail: zep646@yandex.ru

Рассмотрены особенности интерференции прямых и обратных волн в невзаимных средах и структурах. Получено уравнение стоячей волны в невзаимных средах.
Показано, что невзаимность параметров структур приводит к изменению параметров и характера стоячих волн, в частности, нарушается синфазность колебаний в разнесенных точках пространства, расположенных между узлами.
Ключевые слова: электромагнитные волны, невзаимная среда и структура, стоячая волна.

УДК 530
Компьютерная лабораторная работа «Атом водорода в квантовой механике»
Сергей Николаевич Слабженников1, Ирина Михайловна Слабженникова2
1 Дальневосточный федеральный университет, 690091, г. Владивосток, ул. Суханова, 8; e-mail: slabzhennikov.sn@dvfu.ru
2 Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет, 690087, г. Владивосток, ул. Луговая, 52б

В данной работе приводится пример компьютерной лабораторной работы, которая формирует начальные теоретические исследовательские навыки студентов. Выполняя предложенную лабораторную работу, студенты проходит основные этапы исследования, начиная от построения модели явление до интерпретации виртуальных экспериментальных данных.
Ключевые слова: компьютерная лабораторная работа, моделирование физических процессов, формирование исследовательских навыков.

УДК 53:088+378.662.147
О неправомерности использования нормального распределения для оценки случайной погрешности в экспериментах с малым объемом выборки
Юрий Борисович Котов1, Татьяна Алексеевна Семенова2
1Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Москва, 125047, Миусская пл., д. 4; e-mail: kotsem@voxnet.ru
2Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”, Москва, 115409, Каширское ш., 31; e-mail: contreraskosha@yandex.ru

Практически любая обработка случайных погрешностей величин, измеряемых в лабораторных практикумах вузов, проводится на основе гауссова распределения и критерия Стьюдента. Применение такой статистики в каждом конкретном случае требует проверки экспериментального распределения на нормальность (гауссовость) распределения. Несмотря на обилие литературы по математической статистике, авторы считают необходимым напомнить читателю, что при выборках малого объема (т.е. при малом числе измерений) гауссова статистика неприменима, а ее повсеместное использование без проверки на нормальность приучает студента заранее ошибочно считать все распределения гауссовыми. Мы полагаем, что все учебные пособия вузов, предназначенные для практикумов, должны быть пересмотрены и скорректированы с этой точки зрения.
Ключевые слова: лабораторный практикум, измерения, обработка случайных погрешностей, нормальное распределение, распределение Гаусса, критерий Стьюдента, медиана, квантиль, критерии нормальности.

УДК 378.14
Новые номинации при подведении итогов Всероссийской студенческой олимпиады по физике 2014 г.
Владимир Николаевич Белобородов, Владимир Николаевич Игнатов,
Николай Павлович Калашников, Андрей Станиславович Ольчак,
Дмитрий Александрович Самарченко, Елена Владимировна Хангулян

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
115409, г. Москва, Каширское ш., 31; e-mail: v-belob@mail.ru, VNIgnatov@mephi.ru,
kalash@mephi.ru, ASOlchak@mephi.ru, DASamarchenko@mephi.ru, EVKhangulyan@mephi.ru

Анализируются результаты Всероссийской студенческой олимпиады (ВСО-14) по физике, заключительный тур которой был проведен в НИЯУ МИФИ в мае 2014 г.
Обсуждаются задания ВСО и результаты их выполнения. Приводятся статистический анализ степени подготовленности участников олимпиады и перечень победителей и призеров в разных номинациях.
Ключевые слова: Всероссийская студенческая олимпиада, ВСО-14, физика, образование, мотивация студентов, приоритетные направления науки и техники.

УДК 53.08
Аппроксимационные технологии в исследовательской работе
Юрий Борисович Котов1, Татьяна Алексеевна Семенова2
1 Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, Москва, 125047, Миусская пл., д. 4; e-mail: kotsem@voxnet.ru
2 Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, 115409, Каширское ш., 31; E-mail: contreraskosha@yandex.ru

В статье обсуждаются возможности использования аппроксимационных подходов в исследовательской экспериментальной работе. Применение аппроксимационных моделей наблюдений и построение первичных гипотез на ранних этапах исследования помогает уточнить постановку задачи и выбрать правильное направление поиска. Аппроксимационные технологии проиллюстрированы на двух классах задач: в области медицины, где количество наблюдений мало и они обычно разбросаны во времени, и при обработке редких экспериментов в области физики взрыва для подробного анализа единичных записей электромагнитного сигнала.
Ключевые слова: Обработка измерений, распределения, медиана, квантиль, аппроксимационные модели.

УДК 538.9
Уточнение деталей распределения Ферми Дирака
Александр Николаевич Лузин
Сибирская государственная геодезическая академия; e-mail: tyushev@ngs.ru

Показано, что существенно превосходит 4kTинтервал значений энергии фермионов, внутри которого распределение Ферми-Дирака при произвольной температуре заметно отличается от распределения при температуре абсолютного нуля.
Ключевыеслова: зависимость среднего числа фермионов от их энергии, касательная прямая линия, точка перегиба.

УДК 532.517.4
Синергетическая модель турбулентных течений в трубе
Алексей Владимирович Семенов
Самарский государственный архитектурно-строительный университет 443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, д. 194, physics-sgasu@rambler.ru

Представлено описание стационарно-неравновесного турбулентного потока в трубе, учитывающее физическую кинетику установившегося, самоорганизующегося, синергетического переноса энергии. Теоретические результаты сопоставляются с известными экспериментальными исследованиями.
Ключевые слова: турбулентность, самоорганизация, нелинейность.

УДК 378.147, 37.04
Использование наглядно-структурного пошагового алгоритма решения стандартных физических задач в целях повышения эффективности самостоятельной работы студентов технических вузов
Сания Анасовна Минабудинова, Наталья Анатольевна Хмырова
ФГБОУ ВПО  «Омский государственный университет путей сообщения» 644046, Омск, пр. Маркса, 35; e-mail: minabudinovasa@mail.ru; nata&ruban@mail.ru

Разработан наглядно-структурный пошаговый алгоритм решения стандартных физических задач. Алгоритм выполнен в виде блок-схемы и представляет собой последовательность операций с возможностью анализа необходимости той или иной операции в зависимости от условия конкретной задачи. Отмечается, что использование алгоритма в ходе самостоятельной работы студентов дает положительный результат.   
Ключевые слова: методика преподавания физики в техническом университете, самостоятельная работа студентов, алгоритм решения физических задач.

УДК 53:51
Новые возможности математики в преподавании физики и технических дисциплин
Александр Николаевич Лузин
Сибирская государственная геодезическая академия; e-mail: tyushev@ngs.ru

Методом выделения полного квадрата преобразованы квадратичные функции из учебников по курсу физики. Предложен и обоснован метод преобразования многочлена более высокой степени, а также метод преобразования дробной рациональной функции к виду, позволяющему без операции дифференцирования увидеть, что при некотором значении аргумента функция имеет экстремальное значение. Увидеть, чему равно это экстремальное значение.
Ключевые слова: визуально опознаваемый экстремум, выделение полного квадрата, квадратичная функция, дробная рациональная функция.

УДК 530
Роль математического аппарата в обеспечении уровня фундаментальности курса физики
Александр Михайлович Безуглов, Юрий Иванович Кураков, Михаил Владимирович Максименко
Шахтинский институт (филиал) Южно-Российского государственного технического университета (Новочеркасского политехнического института), кафедра естественнонаучных дисциплин
346500 Россия, Ростовская область, г. Шахты, пл. Ленина, 1; e-mail: phisycs@yandex.ru

В статье представлены примеры разделов и задач курса физики, в которых принципиально важную роль играют математические методы описания изучаемого явления или процесса.
Ключевые слова: физический смысл, анализ, навык, математический аппарат.

УДК 60
Органичное сочетание историко-научного (ретроспективного) и основного предметного знания при изучении физики в медицинских университетах
Андрей Вячеславович Коржуев1, Елена Викторовна Шевченко2
1 Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова; e-mail: akorjuev@mail.ru
2 Иркутский государственный медицинский университет; e-mail: kalasha50@mail.ru

В статье обсуждается возможность включения историко-научного материала в содержание курса физики для медицинских университетов – основной акцент сделан на теории возникновения и свойствах нервного импульса (потенциала действия), сконструированной Ходжкиным и Хаксли в середине ХХ века.
Ключевые слова: биологическая мембрана, трансмембранная разность потенциалов, калиевые и натриевые ионные токи через поверхность биологической мембраны, ионные каналы, модель Ходжкина-Хаксли.

 

To Organization of the Physics Practicum at the Technical University
А.N. Morozov, О.S. Erkovich, S.L. Timchenko, М.L. Pozdyshev
Moscow State Technical University named after N.E. Bauman
27nd Baumanskaya str., Moscow, 105005, Russia, e7mail: erkovitch@mail.ru

This work shows the historical development way of the laboratory training of the physics chair at Moscow State Technical University named after N.E. Bauman, one of the oldest technical universities of Russia. The review of the current state of the laboratory training on the basis of an educational and laboratory complex of physics chair – «The house of physics» of MSTU named after N.E. Bauman intended for students‘ training of all faculties and specialties is given. The role of technical equipment of a modern laboratory training for high& quality development of physics course, studying of modern methods of an experimental investigation of the physical phenomena and processes, obtaining practical experience on the basis of innovative developments, adaptation in application of fundamental knowledge at the solution of applied and technical tasks is noted. It was shown that the laboratory training for the course of general physics studying functions together with research laboratories for students‘ works that allows developing of three& stage system for laboratory practice intended for the students of all preparatory directions realized on the physics chair of the university.
Keywords: laboratory practical work, social and personal competences, student‘s research work, three-stage educational system.

References

  1. Y.G. Tatur. Educational process at the university: methodology and design experience (Moscow, MSTU n.a. N.E. Bauman, 2009) [in Russian].
  2. G.V. Balabina. History of the Physics Department of the Bauman Moscow State Technical University (Moscow, MSTU n.a. N.E. Bauman, 2012) [in Russian].
  3. A.N. Morozov, N.A. Zadorozhnyi, S.L. Timchenko. 20 years of laboratory practical work on physics with elements of student’s research work (Vestnik MSTU n.a. N.E. Bauman. Ser. Natural science, No. 5, 44 (2012). [in Russian].
  4. N.A. Zadorozhnyi, N.V. Kalachev, A.N. Morozov, S.L. Timchenko. Specialized laboratory practical work in physics (NIRS) &20 years (Physics in Higher Education, v.18, No.4, 59(2012). [in Russian].
  5. O.S. Erkovich, S.P. Erkovich, A.A. Esakov, I.S. Golyak. The formation of the matrix of competencies as a design tool program of a discipline (Physics in Higher Education, v.18, No.3, 27 (2012). [in Russian].
  6. O.S.  Erkovich,  S.P.  Erkovich,  A.N.  Morozov,  A.A.  Esakov,  I.S.  Golyak.  The   matrix method  formation of the program of educational discipline “Physics” (Physics in Higher Education, v. 18, No.3, 32 (2012). [in Russian].

 

A New Course «Information and Communication Technologies in the Physical Education» in the Learning System of Bachelors in Pedagogical Universities
Nikolay Kalachev*, Aleksandr Smirnov, Sergey Smirnov
Moscow Pedagogical State University, Department of Theory and Methods of Teaching Physics
*Financial University under the Government of the Russian Federation E-mail: nkalachev@fa.ru,smirnovav@rambler.ru,drv.serge@gmail.com
Describes a program of specialized course «Information and communication technologies in the physical education» of the undergraduate teacher education at the Faculty of physics and information technologies at the Moscow Pedagogical State University. The knowledge acquired during the course, the students are entering teaching practices and in the preparation of the final qualifying works.
Keywords: information technology, communications technology, physical education, tools and training methods.

References

  1. Smirnov A.V. Technique of Application of Information Technology in the Teaching of Physics. –М.: Publishing Centre «Academy», 2008. –305 p. [in Russian].
  2. Smirnov A.V., Smirnov S.A. Learning Environment and Learning Physics. The Monograph. –М.: School of the future, 2009. – 483 p. [in Russian].
  3. Kalachev N.V., Smirnov A.V. Forms of Problem-oriented Workshops in Physical System / Design Methodology of Distance Learning in Physics. Educational Institutions, Universities. Reports of the International Scientifically-practical Conference. – М.: publishing MGOU, 2009. –P. 10%12.
  1. Kalachev N.V., Smirnov A.V., Smirnov S.A. Information-measuring System for Problem-oriented Workshops with Remote Access // Physics in Higher Education. –Volume 18, number 1, 2012. – P. 140%148.
  2. Smirnov A.V., Smirnov S.A. Didactic Basics of Complex Application of Electronic Educational Resources in Teaching Physics//School of the Future – no. 2 – 2012, p. 115%119.
  3. Kalachev N.V., Smirnov A.V., Smirnov S.A. Formation of Professional Competences of the Creative Nature of the Methodical System of Experimental Training for Physics of Pedagogical Universities Students // Physics in Higher Education. – Volume 19, number 1, 2013. – P. 31%36.
  4. Venslavskij V.B., Kalachev N.V., Ponomarev A.V., Smirnov A.V., Smirnov S.A. New Tools for the Training of Future Teachers of Physics and Technology for Electronics at the Profile Level // Physics in Higher Education. – Volume 19, number 4, 2013 – p. 101%106.

To the History of  the General Physical Practicum. The Electricity and Magnetism
V.I. Kozlov
Lomonosov Moscow State University
Moscow, Leninskie gori, 119991, GSP-1, d. 1, stroenie 2; e-mail: kozlov1937@mail.ru
In 2009 year is passed hundred years after issue of the first manual to execution of laboratory works by physics of professor Moscow University A.P. Sokolov [1]. After this time in Moscow University and in other higher educational institutions and abroad are created a great number of laboratories works, are dedicated to study of different physical phenomenon and physical laws by means of most various methods. At the physical faculty MSU is created the books [2, 3] according to materials of educational textbooks of different colleges, dedicated to the physical practicum, dedicated to laboratories works in mechanics and molecular physics, according to materials of articles in different journals, including the referative journal of physics. In these books is collected the information about laboratories works by mechanic and molecular physics, published for the last hundred years. In this article is present the book, in which are described laboratories works by electricity and magnetism, are published in these years.
Keywords: general physical practicum, physical phenomenon, electricity, magnetism, laboratory work.

References [in Russian]

  1. A.P. Sokolov. Physical practicum. Textbook to exercises for beginners in the physical laboratory of Physical faculty of the Moscow State University (M. , 1909).
  2. K.P. Jakovlev. Physical practicum. V. 2. Molecular and termal phenomena. Electricity and magnetism. Optica and building of atom (M.-L. , 1949).
  3. Physical practicum. Under Ed. Prof. V. I. Iveronova. Comp. A. G. Beljankin, E.S. Chetverikova, I.A. Jakovlev. (M., 1951).
  4. V.I. Kozlov. General physical workshop. Electricity and magnetism. Ed. Moscow University, 270 p., 1985.
  5. V.I. Kozlov. Antology of  the general physical practicum. Mechanics. 247 p. , 2010.
  6. V.I. Kozlov. Anhology of  the general physical practicum. Molecular physics. 171 p., 2010.
  7. V.I. Kozlov. Anhology of the general physical practicum. Electricity and magnetism. 251 p. , 2012.

Educational Radio-Electronics Laboratory: from Basis to Modern Technologies
O.J. Volkov, I.V. Rymiantzev, N.A. Suhareva, A.P. Sukhorukov
Faculty of Physics M.V. Lomonosov Moscow State University Photonics and microwave physics division
Leninskie Gory, Moscow 119991 Russia; e-mail: volkov@physics.msu.ru

Updated structure of digital section general radio-electronics practicum for students of physics faculty at M.V. Lomonosov Moscow State University is presented. Laboratory tasks is divided into studying of elementary logic and creation more difficult structures on the basis of the programmable logical integrated schemes. Studying of the automated design system (Xilinx ISE WebPACK with free license), description of digital devices on VHDL, ISim simulations are included in the training program.
Keywords: general physics practicum; radio-electronics; digital electronics; CPLD.

References [in Russian]

1. Trofimenko I.T., Lebedeva E.V., Sedletskaya N.S. Workshop Forums: Proc. allowance. ed. A.P. Sukhorukov: M., 1997. – 204 p.
2. http://www.xilinx.com (date accessed: 20.08.2013)
3. Production and installation of development boards [manufacturer’s]: http://www.ldm?systems.ru/ doc/xilinx/DS?XC95XXX?VQ44?1.1.pdf (date accessed: 20.08.2013)
4. GOST R 50754?95 Hardware description language digital systems. – VНDL. Description of the language. 135 p.
5. Tarasov I.E. Development of digital devices based on Xilinx FPGAs using language VHDL, Hotline – Telecom, 2005, ISBN: 5-93517-242-9.
6. K. Boit. Digital electronics. M.: Technosphere, 2007. – 472 p., ISBN 78-5-94836-124-6, 3-8023-1958-3.
7. B. Sklar. Digital Communication. Theoretical basis and practical application, M.: Williams,  2007. – 1104 p., ISBN 978-5-8459-0497-3, 0-13-084788-7.
8. Volkov O.Yu. Workshop on Radiophysics: digital circuits. Teaching aid. – Moscow, Publishing House of the Faculty of Physics, Moscow State University, 2013. – 26 p.

Application of Modern Technologies for Modernization of Laboratory Workshop on Wave Optics
B.V. Karelin, A.A. Kozhevnikov, M.G. Pashchenko
Moscow State University of Railway Engineering 75a Uritskogo str., Voronezh, 394026, Russia E-mail:  akozhev@yandex.ru
The complex laboratory setting for the study of the polarization phenomena is presented. The polarizer rotation is controlled by absolute encoder, and treatment of information is executed in the LABVIEW environment.
Keywords: laboratory unit, encoder, polarization tape, photodiode.

References [in Russian]
1. O.P. Matveev and E.E. Fiskind, Physics in Higher Education, No. 2, 90 (2011).

Physical Properties of Standing Waves in Nonreciprocal Media and Structures
A.G. Glushchenko, E.P. Glushchenko
Volga State University of Telecommunications and Informatics,
443 090, Samara, Moscow Highway 77, Department of Physics, Russia; e-mail: zep646@yandex.ru
It is consider the interference of the forward and backward waves in nonreciprocal media and structures. An equation of a standing wave in a non%reciprocal media. It is shown that nonreciprocity parameters of structures leads to a change in the parameters and the characteristics of tera standing waves, in particular, is being in%phase oscillations in the framework of spaced points of space.
Keywords: electromagnetic waves, nonreciprocal structure and media, standing waves.

References [in Russian]

  1. Savelyev I.V. General physics course. Vol. 1%4. – M.: KnoRus, 2009. – 1856 p.
  2. Gluschenko A.G., Zaharchenko E.P. Promote transparency transcendent structures with active sredami. – LAP LAMBERT Academic Publishing, 2011.– 186 p.

Computer Laboratory Work «The Hydrogen Atom in Quantum Mechanics»
S.N. Slabzhennikov1, I.M. Slabzhennikova2
1 Far Eastern Federal University
8 Suhanova str., Vladivostok, 690950, Russia E-mail: slabzhennikov.sn@dvfu.ru
2 Far Eastern State Technical Fisheries University 52-b Lugovaya str., Vladivostok, 690087, Russia
An example of a computer laboratory work, which forms the initial theoretical research skills of students, has been given in this article. Implementing the proposed laboratory work, students pass through basic stages of research, beginning from a construction of a model of a phenomenon, and ending interpretation of virtual experimental data.
Keywords: computer laboratory work, physics simulation, forming research skills.
PACS: 01.50.H, 02.70.-c, 32.30.-r
References [in Russian]
1. I.M. Slabzhennikova, O.F. Lapanik, Physics in Higher Education 18(1), 87 (2012).

Improper Use the Gaussian Distribution Model for Random Error Assessment during Experiment with Small Volume Samples
Yu.B. Kotov1, T.A. Semenova2
1 Keldysh IAM RAS; e9mail: kotsem@voxnet.ru
2 NRNU MEPHi; e9mail: contreraskosha@yandex.ru

Almost any random deviations processing observed in workshops is based on the Gaussian distribution and the Student’s tAtest. Application of such statistics in each case requires verification of experimental distribution for distribution normality. Despite abundance of literature on mathematical statistics the authors found it necessary to remind the reader that the Gaussian statistics is inapplicable for small volume samples. Its demands the obligatory checking the data with normality criteria. We believe that all university workshop manuals should be reviewed and adjusted from this point of view.
Keywords: workshop, measurements, random deviations processing, normal distribution, Gaussian distribution, Student’s tAtest, median, quantile, normality criteria.

References [in Russian]

  1. Kendall M.J., Stewart A. The theory of distributions. M.: Fizmatlit, 1966. – 588 p.
  2. GOST R ISO 5479A2002. Statistical methods. Checking the deviation of the probability distribution from the normal distribution. / http://standartgost.ru/ГОСТ Р ИСО 5479A2002.
  3. Gnedenko B.V. Course on probability theory. – M.: Fizmatlit, 1965. – 400 p.
  4. Resnick A.D. The book is for those who do not like statistics, but I have to use it. – SPb .: Speech, 2008. – 265 p.
  5. Models and Concepts of Physics: Mechanics. Laboratory workshop. Processing of measurement results. M.: MIPT, 2011. – 42 p.
  6. Vadzinsky R.N. Handbook of probability distributions. SPb.: Science, 2001. – 295 p.
  7. Basic concepts of measurement, instrumentation and methods for the determination of measurement error / Study guide for physics practicum for students of physical and mathematical sciences. A Veliky Novgorod Novgorod. State. University, 2010. – 80 p.
  8. Svetozarov V.V. Fundamentals of statistical processing of the measurement results. M.: MiFi, 2005. – 40 p.
  9. Kravchenko N.S., Revinskya O.G. Methods of processing the results of measurements and estimates of the errors in the learning laboratory practice. –Tomsk Univ. Tomsk Polytechnic University, 2011.– 88 p.
  10. Svetozarov V.V. Elementary analysis of measurements. M.: MiFi, 2005. – 52 p.
  11. Laboratory workshop "Electrical appliances. Electromagnetic Oscillations and AC. " – M.: MiFi, 2009. – 64 p.
  12. A.I. Efimova, Zoteev A.V., A.A. Sklyankin. General physical workshop of the Physics Department of Moscow State University. Experimental error. – M.: Ed. MSU, 2012. – 39 p.
  13. Volkov A.F., T.P. Lumpieva. Laboratory workshop on physics. – Donetsk National Technical University, 2011. – 389 p.
  14. Emelyanov V.A., Lin D.G., Sholokh V.F. Methods of processing the results of measurements in the laboratory fizpraktikuma. – Minsk: Bestprint, 1997 . – 90 p.
  15. Barinova I.V., Kotov Yu., Skliarenko G.A., Gurieva V.M., Burumkulova F.F., Melnikov A.P., Shidlovskaya N.V. The diagnostic value of the mass of the placenta as a measure of the functional state of the fetoplacental complex // Bulletin of the Russian Association of Obstetricians and Gynecologists. 2010. № 5. P. 3.
  16. Molecular Physics: Laboratory practical / Ed. prof. A.D. Afanasyev. –Irkutsk: ISU, 2003. – 157 p.
  17. Tkalich V.L., R.Ja. Labkovskya. Processing of the results of technical measurements. Petersburg .:ITMO. 2011. – 72 p.

New Nominations and Results of 2014 Russian National Student Olympic Competition in Physics
Vladimir Beloborodov, Vladimir Ignatov, Nikolai Kalashnikov, Andrei Olchak, Dmitry Samarchenko, Elena Khangulyan
National Research Nuclear University MEPhI (Moscow Engineering Physics Institute), Kashirskoe sh. 31, Moscow, 115409 Russia
E-mail:  v-belob@mail.ru,VNIgnatov@mephi.ru,kalash@mephi.ru,ASOlchak@mephi.ru,DASamarchenko@mephi.ru,EVKhangulyan@mephi.ru

The results of the Russian National Student Olympiad in Physics held at the Russian National Nuclear Research University MEPhI in May 2014 are analyzed. Issues concerning its organization and problems are discussed. Special emphasis is laid on the discussion of Olympiad problems and the participants' achievements. Statistical analysis of the final results and the winners list in various nominations for both personal and team championships are also provided.
Keywords :Russian National Student Olympic Competition in Physics; physics; education; motivation of students; priorities in technical development.

PACS: 01.40.-d, 01.40.gf

Refferences [in Russian]

  1. N. Kalashnikov, A. Olchak, D. Samarchenko, E. Khangulyan. The National Physics Student Contest (Olympiad) in National Research Nuclear University «MEPhI» in 2013. The Organization and Conduct Experience. Physics in Higher Education, 2013, v. 19, (3), p. 13-18.
  2. V. Beloborodov, S. Muraviev. Measuring Properties of Physics «Rosatom» Olympiad (for Graduates of High Schools).Physics in Higher Education, 2014, v. 20, (1), p. 120-132.

The Approximation Technologies in Research Work
Yu.B. Kotov1, T.A. Semenova2
1 Keldysh IAM RAS; e-mail: kotsem@voxnet.ru
2 NRNU MEPHi; e-mail: contreraskosha@yandex.ru
We discuss an approximation approach possibilities to use them in research experimental work. A primary hypothesis structure and approximation model creation allow us at early investigation phases to specify a problem definition and to choose the optimal way of search. Approximating technologies are illustrated by two task classes. One class belongs to medicine field having usually data incompleteness or their random appearance. The another one contains the explosion physics data with complex time structure.
Keywords: hypothesis, data processing, distributions, median, quantile, quartile, approximating models.
PACS: 62-07, 62-09, 62Gxx, 65-xx

References [in Russian]

  1. Kotov Yu.B. New mathematical approaches to problems of medical diagnostics. M.: Editorial URSS. 2004. 328 p.
  2. Selivanenko V.T., Kotov Yu.B. Capability to predict the development of early hypertension after removal of aortic coarctation // Thoracic Surgery, 1985 (6). P. 36 -38.
  3. John Tukey. Analysis of the results of observations. Exploratory analysis. M.: World, 1981. 696 p.
  4. Perturbations of the magnetic field of the Earth and earth currents in high-altitude nuclear explosions / Overview according to open foreign press. M.: Atomizdat, 1966. 58 p.
  5. Geomagnetic disturbances from pulsed sources / Ed. T.A. Semenova and V.F. Fedorov. M.: MEPhI, 2010. 420 p.
  6. Zablocki K. Electromagnetic disturbance in underground nuclear explosions / Coll. Nuclear explosion in space, on earth and under the earth. (Electromagnetic pulse of a nuclear explosion). M.: Military Publishing, 1974. pp. 100–129.
  7. Sweeney J.J. An Investigation of the Usefullness of Extremely Low-Frequency Electromagnetic Measurements for Treaty Verification. Livermor: Univer. Cflif., Lawrence Radiation Lab. 1989 (UCRL-53899 DE89 010560), 61 p.

Clarification of Details of the Fermi-Dirac Distribution
A.N. Luzin
Siberian State Academy of Geodesy
10 Plakhotnogo st., Novosibirsk, 630108, Russia
E-mail: tyushev@ngs.ru

It is shown, that the range of values of fermions energy, in which the distribution is significantly different from the step, substantially exceeds 4kT.
Keywords: dependence between the mean number of fermions and their energy,
tangent, inflection point.

References
1. A.N. Lusin, in Proc. X Intern. Conf. «Physics in System of Modern Education», St. Petersburg,
2009, 2, 313. [in Russian]

Self-organization of the Turbulence Currents in Tube
A.V. Semenov
Samara University of Architecture and Civil Engineering
E-mail: physics-sgasu@rambler.ru

This article describes the stationary – nonequilibrium turbulent flow in a pipe, taking into an account the physical kinetics of self–organizing, transferring energy. Theoretical results are compared with known experimental researches.
Keywords: turbulence, self – organization, nonlinearity.

References [in Russian]

  1. A.A. Townsend. The structure of turbulent flow with the shear. M.: Literature, 1959, 400 p.
  2. Aivazyan O.M. Basics of hydraulics uniform currents. Moscow-Izhevsk: “Regular and Chaotic Dynamics”, Institute of Computer Science, 2006, 152 p.
  3. Khlopkov Yu.G. Lectures on theoretical methods of investigation of turbulence / Yu.G. Khlopkov, V.A. Zharov, S.L. Gorelov. M.: MIPT, 2005, 179  p.
  4. Kolesnichenko A.V. Synergetic approach to the description of stationary nonequilibrium turbulence astrophysical geophysical systems. Preprint, Keldysh Inst. I.M. Keldysh. M.: RAS. 2003, 37 p.
  5. L.D. Landau. Theoretical physics. Hydrodynamics / L.D. Landau, E.M. Lifshitz. M.: Science. Chap. Ed. Fiz. - Mat. Lita., 1986, 736 p.
  6. Povkh I.L. Technical Hydromechanics. L.: Engineering (Leningrad. branch), 1976, 504 p.
  7. Emtsev B.T. Technical Hydromechanics. M.: Machinery, 1987, 440 p.
  8. Repik E.U., Sosedko Yu.P. Turbulent boundary layer. The methodology and results of experimental studies. M.: FIZMATLIT, 2007, 312 p.
  9. Lapin Yu.V., Nekhamkina O.A., Streletz M.H. The two-layer three-parameter model of the transition and turbulent steady flow in a circular tube with smooth walls. TVT, 1995, Vol. 33, № 1, – 49-53 pp.
  10. Chesnokov Yu.G. Effect of Reynolds number on the laws of turbulent flow in a plane channel // Tech. 2010, Volume 80, no. 12, pp. 33-38.
  11. Ktitorov S.A. Self-consistent theory of turbulence // Tech, Volume 33, no. 16, 2007, PP. 54-57.
  12. G. Nicolis and I. Prigogin, Exploring Complexity. M.: World, 1990, p. 149.
  13. Malanin V.V., I.E. Poloskov. Random processes in nonlinear dynamical systems. Analytical and numerical methods. Izhevsk: “Regular and Chaotic Dynamics”, 2001, 160 p.
  14. Aleshkevich V.A., Belkin P.N. Evolutionarily synergetic paradigm in physical education. // Physics in Higher Education. Volume 19, № 4, 2013, pp. 3-15.
  15. Moiseev N.N. Parting with ease. M., “Agraf”, 1998. – 480 p.

 

Use of Graphic-structural Step-by-step Solution Algorithm of Standard Physical Problems with the Purpose of Increase of Efficiency of Independent Work of Students of Technical Universities
S.A. Minabudinova, N.A. Khmyrova
Omsk State Transport University, 35 Karl Marx str., Omsk, 644046, Russia
e-mail: minabudinovasa@mail.ru; nata-ruban@mail.ru

A visual structural step-by-step algorithm of solution of standard physical problems has been developed. The algorithm has been executed in the form of control-flow chart and represents the operating sequence with the opportunity of analysis of necessity of one or another operation depending on actual problem situation. One noticed that the using of the algorithm in the course of self-study of a student gives positive results.
Keywords: methods of general physics teaching at technical universities, independent work of students, algorithm of the working on physical problems.

References

  1. T.A. Aronova, S.N. Krokhin, S.A. Minabudinova, Problems of mathematical and natural& scientific preparation in engineering education (Moscow, 2012) [in Russian].
  2. B.S. Belikov, Solution of physical problems (Moscow, 1986) [in Russian].
  3. V.M. Kirilov, V.A. Davydov, Solution of physical problems (Moscow, 2006) [in Russian].
  4. Toder G.B., Problems of mathematical and natural-scientific preparation in engineering education (Moscow, 2012) [in Russian].

New Application of Mathematics in Teaching Physics and Technical Disciplines
A.N. Luzin
Siberian State Academy of Geodesy
10 Plakhotnogo st., Novosibirsk, 630108, Russia E-mail: tyushev@ngs.ru
Two quadratic functions taken from physics textbooks can be transformed by deriving a perfect square. The fractional rational function is offered to be brought to the form which makes it possible to see (without differentiation) that with certain value of the argument the function has its extreme; its value can be seen.
Keywords: visually identifiable extremum, quadratic functions, deriving perfect square, fractional rational function.

References [in Russian]

  1. A.N. Lusin, in Proc. IX Intern. Conf. Physics in System of Modern Education, St. Petersburg, 2007, 2, p. 434.
  2. A.N. Lusin, Physics in Higher Education, Moscow, 2013, 19, № 1, p. 70.
  3. S.M. Nikolskii, Course of the mathematical analysis, 1, Moscow, 1975.
  4. A.N. Kolmogorov, Algebra and elements of analysis, Moscow, 2004.
  5. B.P. Demidovich, A collection of tasks and exercises in mathematical analysis, Moscow, 1990.
  6. A.N. Lusin, in Proc. VIII Intern. Conf. «Physics in System of Modern Education», St. Petersburg, 2005, p. 47.
  7. A.N. Lusin, V.N. Matusko, Electrotekhnika, Moscow, 2013, № 9, p. 47.
  8. I.E. Irodov, Tasks in the General Physics, Moscow, 1979.
  9. A.N. Luzin, Physics in Higher Education, Moscow, 2012, 18, № 3, p. 105.

Role of the Mathematics Device to Ensure the Level of Fundamental Physics Course
A.M. Bezuglov, Y.I. Karakov, M.V. Maksimenko
Shakhtinskii Institute (branch) of the South-Russian State Technical University (Novocherkassk Polytechnical Institute), Department of natural sciences
346500 Russia, Rostov region, mines, pl. Lenina, 1, e-mail: phisycs@yandex.ru

The paper presents examples of topics and objectives of the course of physics in which the crucial role played by mathematical methods of description of the phenomenon or process.
Keywords: physical meaning, analysis, skill, the mathematical apparatus.

Coherent Combination of the Historic Contents and Basic Material of the Physics Course in Medical Universities

A.V. Korjuev, E.V. Shevchenko
First Moscow Medical University named after I. M. Sechenov Тrubеtskауа str, 8, Mоscow, 103152, Russia
E-mail: akorjuev@mail.ru
Irkutsk State Medical University Krаsnogo vosstаniyа str, 3, Irkutsk, 663051, Russia
The possibility of inclusion historic contents in the physics course in medical universities is discussed in the article. Attention is focused on the theory of a nerve pulse (action potential) genesis and its properties which was constructed by Hochkin-Huxley in the middle of XX-th century.
Keywords: biomembrane, transmembrane potential difference, potassium and sodium electric current, ion channels, Hochkin-Huxley model used for description exitable biomembrane.

Rеfеrеnсеs [in Russian]

  1. Веrkinblit M.В., GlаgolеvаЕ.G. Еlесtricity in living orgаnisms. – Moscow: NАUKА, 1988.
  2. А.V. Кorjuеv, Е.L. Ryаzаnovа. Sciеncе аnd it’s mеthods historic rеconstruction in high mеdic еducаtion // Physics in Higher Education, 19, No. 4, 2013, р. 147-154.
  3. Gеrmаn. Physics dеscription of living orgаnism. – Moscow: Mir (trаnslаtеd from еnglish), 1998.
  4. А.V. Korjuеv, Е.V. Shеvchеnko, N.A. Khlopеnko. Вiomеmbrаnе thеory in biophysics in thе fiеld of idеаs figth // Sibirskiy Medicinskiu Journal, No. 6, 2005, р. 121"124.
  5. Ju. Vlаdimirov, А. Рotареnko. Вiophуsic dеscription of cеlls, orgаns аnd sуstеms. – Moscow: МGU, 2008.