7. 2.4. Планируемые результаты изучения дисциплины

Курс направлен на развитие у студентов-старшекурсников навыков по решению «задач из реального мира». Не секрет, что большинство учебных задач, изучаемых при подготовке студента-физика, с целью облегчения решения используют такие приближения, что результаты расчётов получаются довольно далёкими от реальности. Рассмотрим, например, типичный случай – задача о горке, решаемая в любом курсе общей физики. При расчёте скорости движения лыжника, спустившегося с горки высотой 10 м, углом наклона 30 градусов и коэффициентом трения скольжения 0.1 без учета сопротивления воздуха (как обычно делается в курсе механики), мы получим скорость в нижней точке около 40 км/ч, а ехать по горизонтали до остановки такой лыжник будет более 80 м, – чего, конечно, нет в реальности. Причина таких расхождений опыта (в данном случае, повседневного) и расчёта очевидна, – для того, чтобы учесть силу сопротивления, в уравнения движения надо подставить силу сопротивления, которая пропорциональна квадрату скорости. В результате мы получим дифференциальное уравнение, решить которое первокурснику не под силу, а от второкурсника оно потребует значительных усилий. Между тем, в последнее время широкое распространение получили специализированные математические пакеты, которые позволяют довольно легко получать численные решения таких задач, которые трудно (если не невозможно) решить аналитически. Использование их значительно расширяет возможности будущего профессионала и позволяет «сделать шаг навстречу реальности». При этом студент должен развить навыки построения физической модели явления, оценки необходимых параметров, переходу к ёё математической записи, подбору алгоритма и обкатки полученной программы, включая анализ крайних случаев и варьирование параметров. Вторая, не менее важная задача курса состоит в повторном обращении к ранее изученному материалу из различных разделов физики и математики – ведь «повторение – мать учения».

В результате изучения дисциплины студенты

должны знать:

1. Основные принципы математического моделирования, последовательность построения физико-математической модели явления

2. Иметь представление об использовании обыкновенных дифференциальных уравнений в задачах механики, электромагнетизма, кинетики, радиоактивного распада, биологических и популяционных задачах;

Должны уметь:

1. Решать при помощи численного моделирования в среде MATLABзадачи, основанные на обыкновенных дифференциальных уравнениях 1-го и 2-го порядка, а также их системах;

2. Использовать полученные знания и навыки, а также учебную и справочную литературу для самостоятельного решения задач по моделированию физических процессов.

2.5. График учебной работы студентов

Наименование вида работ	Номер недели
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
1.Аудиторные занятия:
-лекции	2	2	2	2	2	2	2	2
-лабораторные занятия															4	4	4	2
2.Самостоятельная работа:
Домашняя текущая работа	1	1	1	1	1	1	1	1							4	4	4
3.Формы текущей аттестации:
- защита лабораторной работы (ЗК)															ЗР	ЗР	ЗР	ЗР
-контрольный опрос (КО)