rpd000002429 (1008536)
Текст из файла
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский авиационный институт
(национальный исследовательский университет)
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
______________Куприков М.Ю.
“____“ ___________20__
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (000002429)
Уравнения математической физики
(указывается наименование дисциплины по учебному плану)
Направление подготовки | Прикладная механика | |||||
Квалификация (степень) выпускника | Бакалавр | |||||
Профиль подготовки | Динамика и прочность ЛА | |||||
Форма обучения | очная | |||||
(очная, очно-заочная и др.) | ||||||
Выпускающая кафедра | 603 | |||||
Обеспечивающая кафедра | 311 | |||||
Кафедра-разработчик рабочей программы | 311 | |||||
Семестр | Трудоем-кость, час. | Лек-ций, час. | Практич. занятий, час. | Лаборат. работ, час. | СРС, час. | Экзаменов, час. | Форма промежуточного контроля |
3 | 144 | 46 | 26 | 0 | 45 | 27 | Э |
Итого | 144 | 46 | 26 | 0 | 45 | 27 |
Москва
2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Разделы рабочей программы
-
Цели освоения дисциплины
-
Структура и содержание дисциплины
-
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
-
Материально-техническое обеспечение дисциплины
Приложения к рабочей программе дисциплины
Приложение 1. Аннотация рабочей программы
Приложение 2. Cодержание учебных занятий
Приложение 3. Прикрепленные файлы
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 151600 Прикладная механика
Авторы программы :
Богданова С.Б. | _________________________ |
Заведующий обеспечивающей кафедрой 311 | _________________________ |
Программа одобрена:
Заведующий выпускающей кафедрой 603 _________________________ | Декан выпускающего факультета 6 _________________________ |
-
ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью освоения дисциплины Уравнения математической физики является достижение следующих результатов образования (РО):
N | Шифр | Результат освоения |
1 | ВЛАДЕТЬ: - элементами функционального анализа; численными методами решения систем алгебраических и дифференциальных уравнений, методами аналитической геометрии, теории вероятностей и математической статистики, вариационного исчисления; навыками применения систем компьютерной математики. | |
2 | ЗНАТЬ: - дифференциальное и интегральное исчисления; аналитическую геометрию и линейную алгебру; последовательности и ряды, векторный анализ, тензорную алгебру и тензорный анализ, элементы теории поля, гармонический анализ; дифференциальные уравнения; численные методы; функции комплексного переменного; элементы функционального анализа; теорию вероятностей и математическую статистику, вариационное исчисление, операционное исчисление; основные физические явления и законы; основные физические величины и физические константы, их определение и единицы их измерения; принципы использования природных ресурсов, энергии и материалов; системы компьютерной математики для решения задач в области прикладной механики. | |
3 | УМЕТЬ: - применять физико-математические методы для решения практических задач с помощью систем компьютерной математики; применять вероятностные и статистические методы к оценке точности измерений и испытаний; применять принципы обеспечения экологической безопасности при решении промышленных задач. |
Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций: (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (ООП))
N | Шифр | Компетенция |
1 | ПК-2 | Применять физико-математический аппарат, теоретические, расчетные и экспериментальные методы исследований, методы математического и компьютерного моделирования в процессе профессиональной деятельности |
-
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных(ые) единиц(ы), 144 часа(ов).
Модуль | Раздел | Лекции | Практич. занятия | Лаборат. работы | СРС | Всего часов | Всего с экзаменами и курсовыми |
Уравнения математической физики | Классификация уравнений в частных производных | 6 | 4 | 0 | 8 | 18 | 144 |
Вывод основных типов уравнений в частных производных | 14 | 8 | 0 | 11 | 33 | ||
Методы решения. Функция Грина. | 12 | 6 | 0 | 7 | 25 | ||
Методы решения. Метод разделения переменных (метод Фурье). | 8 | 6 | 0 | 6 | 20 | ||
Задачи Дирихле, Неймана, смешанная. | 6 | 2 | 0 | 13 | 21 | ||
Всего | 46 | 26 | 0 | 45 | 117 | 144 |
-
Содержание (дидактика) дисциплины
В разделе приводится полный перечень дидактических единиц, подлежащих усвоению при изучении данной дисциплины.
1. Классификация уравнений в частных производных
- 1.1. Приведение квадратичных форм к диагональному виду. Собственные значения
- 1.2. Общий случай непостоянных коэффициентов
2. Вывод основных типов уравнений в частных производных
- 2.1. Уравнение теплопроводности
- 2.2. Уравнения малых колебаний струны и мембраны
- 2.3. Уравнения Максвелла
- 2.4. Уравнения Даламбера и Гельмгольца
- 2.5. Уравнение Пуассона и Гельмгольца
3. Методы решения. Функция Грина.
- 3.1. Определение функции Грина
- 3.2. Дельта - функция
- 3.3. Вычисление функции Грина для уравнения Пуассона
- 3.4. Вычисление функции грина для уравнения Гельмгольца
4. Методы решения. Метод разделения переменных (метод Фурье).
- 4.1. Суть метода Фурье
- 4.2. Решение уравнения малых колебаний струны методом Фурье
- 4.3. Решение одномерного уравнения теплопроводности
- 4.4. Решение волнового уравнения
- 4.5. Решение уравнения Лапласа
5. Задачи Дирихле, Неймана, смешанная.
- 5.1. Формулировка основных граничных задач в теории уравнений с частными производными
-
Лекции
№ п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема лекции | Дидакт. единицы |
1 | 1.1.Классификация уравнений в частных производных | 2 | Введение в дисциплину "Уравнения математической физики". Приведение квадратичных форм к диагональному виду | 1.1 |
2 | 1.1.Классификация уравнений в частных производных | 4 | Приведение квадратичных форм к диагональному виду. Собственные значения. Общий случай непостоянных коэффициентов. | 1.2, 1.1 |
3 | 1.2.Вывод основных типов уравнений в частных производных | 2 | Вывод уравнения теплопроводности | 2.1 |
4 | 1.2.Вывод основных типов уравнений в частных производных | 4 | Вывод малых колебаний струны и мембраны | 2.2 |
5 | 1.2.Вывод основных типов уравнений в частных производных | 4 | Система дифференциальных уравнений Максвелла в вакууме и в материальной среде | 2.3 |
6 | 1.2.Вывод основных типов уравнений в частных производных | 2 | Вывод уравнений даламбера и Гельмгольца | 2.4 |
7 | 1.2.Вывод основных типов уравнений в частных производных | 2 | Вывод уравнений Пуассона и Лапласа | 2.5 |
8 | 1.3.Методы решения. Функция Грина. | 4 | Примеры функций Грина. Определение. | 3.1 |
9 | 1.3.Методы решения. Функция Грина. | 2 | Определение дельта функции. Ее свойства и приложения. | 3.2 |
10 | 1.3.Методы решения. Функция Грина. | 4 | Вычисление функции Грина для уравнения Пуассона | 3.3 |
11 | 1.3.Методы решения. Функция Грина. | 2 | Вычисление функции Грина для уравнения Гельмгольца | 3.4 |
12 | 1.4.Методы решения. Метод разделения переменных (метод Фурье). | 2 | Метод разделения переменных. Решение уравнения малых колебанй струны методом Фурье. | 4.1, 4.2 |
13 | 1.4.Методы решения. Метод разделения переменных (метод Фурье). | 2 | Решение одномерного уравнения теплопроводности | 4.3 |
14 | 1.4.Методы решения. Метод разделения переменных (метод Фурье). | 2 | Решение волнового уравнения | 4.4 |
15 | 1.4.Методы решения. Метод разделения переменных (метод Фурье). | 2 | Решение уравнения Лапласа | 4.5 |
16 | 1.5.Задачи Дирихле, Неймана, смешанная. | 6 | основные граничные задача в теории уравнений с частными производными | 5.1 |
Итого: | 46 |
-
Практические занятия
№ п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Тема практического занятия | Дидакт. единицы |
1 | 1.1.Классификация уравнений в частных производных | 2 | Решение примеров на классификацию уравнений в частных производных | 1.1 |
2 | 1.1.Классификация уравнений в частных производных | 2 | Общий случай непостоянных коэффициентов | 1.2 |
3 | 1.2.Вывод основных типов уравнений в частных производных | 2 | Решение уравнения теплопроводности в одномерном случае. Решение уравнения колебаний струны, закрепленной с обоих концов методом Фурье. | 2.1, 2.2 |
4 | 1.2.Вывод основных типов уравнений в частных производных | 2 | Решение уравнения малых колебаний мембраны, закрепленной по периметру. | 2.2 |
5 | 1.2.Вывод основных типов уравнений в частных производных | 2 | работа с уравнениями Максвелла. Вывод различноготипа уравнений из уравнений Максвелла. | 2.3 |
6 | 1.2.Вывод основных типов уравнений в частных производных | 2 | решение уравнений Даламбера и Гельмгольца. Решение уравнений Пуассона и Лапласа. | 2.4, 2.5 |
7 | 1.3.Методы решения. Функция Грина. | 2 | Вычисление функций Грина для различного типа уравнений. Свойства дельта функции. | 3.1, 3.2 |
8 | 1.3.Методы решения. Функция Грина. | 2 | Построение функции Грина для уравнения Пуассона и его решение с помощью функции грина | 3.3 |
9 | 1.3.Методы решения. Функция Грина. | 2 | Построение функции Грина для уравнения Гельмгольца и его решение с помощью функции Грина | 3.4 |
10 | 1.4.Методы решения. Метод разделения переменных (метод Фурье). | 2 | решение уравнения лапласа методом разделения переменных. Решение уравнения теплопроводности методом разделения переменных | 4.1, 4.3 |
11 | 1.4.Методы решения. Метод разделения переменных (метод Фурье). | 2 | Решение уравнения малых колебаний струны и мембраны методом разложения в интеграл Фурье | 4.2 |
12 | 1.4.Методы решения. Метод разделения переменных (метод Фурье). | 2 | Алгоритм решения волнового уравнения. решение уравнения Лапласа методом разложения в интеграл Фурье | 4.4, 4.5 |
13 | 1.5.Задачи Дирихле, Неймана, смешанная. | 2 | Задача Коши для различного типа уравнений в частных производных | 5.1 |
Итого: | 26 |
-
Лабораторные работы
№ п/п | Раздел дисциплины | Наименование лабораторной работы | Наименование лаборатории | Объем, часов | Дидакт. единицы |
Итого: |
-
Типовые задания
№ п/п | Раздел дисциплины | Объем, часов | Наименование типового задания |
Итого: |
-
Курсовые работы и проекты по дисциплине
-
Рубежный контроль
-
Промежуточная аттестация
1. экзамен
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.