5. УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
5.1. Тематика рефератов
Механика
1.Измерение скорости транспортных средств на суше, на море и
ввоздухе.
2.Методы исследования механических напряжений в строительных конструкциях и деталях машин.
3.Современные методы измерения коэффициентов трения качения и скольжения.
4.Физика торможения наземных транспортных средств – от педали тормоза до дорожного покрытия.
5.Компьютерное моделирование движения тела, брошенного под углом к горизонту с учётом сопротивления воздуха в интервале скоростей от нуля до первой космической скорости.
6.Неинерциальные системы отсчёта. Силы инерции в технике.
7.Экспериментальная проверка эффектов, предсказываемых теорией относительности.
Электродинамика
1.Физико-химические процессы при зарядке и разрядке электрических аккумуляторов.
2.Измерение малых зарядов, токов, напряжений.
3.Способы нейтрализации статического электричества.
4.Методы записи и воспроизведения информации.
5.Сверхпроводники: перспективы применения в технике.
6.Влияние магнитных и электрических полей на молекулярную структуру воды и её физико-химические свойства.
7.Плазменная обработка строительных материалов и изделий.
8.Электрические токи в атмосфере.
9.Методы измерения характеристик магнитного поля (магнитная индукция, магнитный поток). Сравнение точности различных методов.
10.Применение эффекта Холла в технике.
141
11. Устройство и принцип действия датчика Холла, применяемого в бесконтактной системе зажигания ДВС.
Колебания и волны
1.Механические автоколебания.
2.Электромагнитные автоколебания.
3.Акустическая модуляция света и её использование в информа- ционно-измерительной технике.
4.Ультразвук, его свойства и применение в производстве строительных конструкций, ремонте машин.
5.Инфразвук: источники, способы регистрации, физиологическое воздействие.
6.Способы получения голограмм.
7.Технические приложения голографической интерферометрии.
8.Акустические методы в диагностике работы механизмов.
9.Физические принципы генерирования электромагнитных излучений в различных диапазонах длин волн.
10.Поглощение электромагнитных излучений в различных средах в зависимости от длины волны.
11.Принцип действия радаров в ультразвуковом и микроволновом диапазонах.
12.Особенности радиосвязи между наземными станциями и космическими аппаратами, между воздушными судами и подводными лодками.
13.Оптические явления в атмосфере.
14.Разрешающая способность оптических приборов.
15.Физические свойства драгоценных камней. Способы определения их подлинности.
16.Оптика и безопасность автомобильного движения.
17.Методы измерения скорости электромагнитных волн в различных средах.
Квантовая физика
1.Методы определения постоянной Планка.
2.Квантовый эффект Холла.
142
3.Объяснение давления света на основе волновых и квантовых представлений о природе электромагнитного излучения.
4.Волны де Бройля — атрибут теории или реальность?
5.Использование ядерных излучений в производстве строительных конструкций: контроль влажности, плотности, однородности исходных материалов и готовых изделий.
6.Эффект Мёссбауэра и его применение.
7.Эффект Джозефсона и его применение.
8.Туннельный эффект. Экспериментальные факты, объясняемые туннелированием микрочастиц.
9.Туннелирование в твёрдых телах и туннельный микроскоп.
10.Полупроводниковые лазеры и светодиоды: принцип действия и области применения.
11.Лазер как автоколебательная система.
12.Квантовые генераторы в бытовой технике.
13.Применение лазеров в строительстве и геодезии.
14.Рентгеновские методы исследования твердых тел.
Статистическая физика, термодинамика
1.Компьютерное моделирование диффузии в газах, жидкостях, твёрдых телах.
2.Теплоперенос при обогреве помещений.
3.Кондиционеры и тепловые насосы. Эффективность их использования в региональных климатических условиях.
4.Как дом теряет тепло? Вопросы теплосбережения при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий.
5.Датчики температуры (цветовые индикаторы, облучённые кристаллы, терморезисторы и т.д.).
6.Физические принципы действия холодильных машин различного типа (компрессионных, диффузионных и т.д.).
7.Успехи нанотехнологии.
8.Существует ли самоорганизация в физических системах?
9.Какая температура в космосе? Реликтовое излучение.
143
Физика конденсированных сред
1.Необыкновенные физические свойства воды.
2.Жидкие кристаллы в технике.
3.Использование струи воды в качестве режущего инструмента: технические параметры промышленных и медицинских гидроустановок.
4.Гидравлический удар: теория, применение в технике.
5.Кумулятивный эффект и его применение.
6.Фазовые переходы в твёрдых телах.
7.Что характеризуют «характеристические» температуры в физике твёрдого тела (температура Дебая, температура Нееля, точка Кюри и т.д.).
8.Методы измерения характеристических температур в физике твёрдого тела.
9.Влияние дефектов кристаллической решётки на механические тепловые и электрические свойства твёрдых тел.
10.Физика сварки, пайки, склеивания, слипания.
11.Изменение физических свойств конструкционных материалов и деталей машин под действием радиации.
12.Диэлектрическая проницаемость конденсированных сред на различных частотах. Методы измерения диэлектрической проницаемости и показателя преломления.
Физика и экология
1.Физические аспекты экологических проблем: а) глобальное потепление;
б) акустическое, электромагнитное и радиационное загрязнения окружающей среды.
2.Анализ путей энергосбережения на транспорте.
3.Электромагнитные поля бытовых приборов.
4.Воздействие радиации на человека: физические и химические процессы.
5.Утилизация и захоронение радиоактивных отходов: пути решения проблемы.
6.Акустическое загрязнение биосферы.
144
7.Проблема подъёма грунтовых вод.
8.Нетрадиционная энергетика. Способы преобразования энергии Солнца, земных недр, ветра, приливов в электрическую энергию.
9.Солнечная активность и её влияние на физико-химические и биологические процессы.
Общие вопросы современной физики
1.Принципы симметрии и законы сохранения.
2.За что присуждается Нобелевская премия? Открытия последних лет, отмеченные Нобелевской премией по физике.
3.Как создают новые материалы с уникальными физическими свойствами?
4.Неразрушающий контроль в технике на основе томографии.
5.Физические принципы действия датчиков, выдающих информацию на приборную доску современного автомобиля.
6.Современные источники света: физика и экономика.
7.Физические принципы работы современной множительной техники (копировальные аппараты, сканеры, струйные и лазерные принтеры).
8.Как действует цифровой фотоаппарат?
9.Физические методы дефектоскопии: электромагнитный, акустический, радиационный и другие.
10.Элементы памяти устройств, считывающих и воспроизводящих информацию, в том числе и оптических носителей.
11.Как создаётся изображение: а) в электронно-лучевой трубке; б) в жидкокристаллической и плазменной панелях?
12.Проблемы на пути освоения термоядерной энергии.
13.Геометрический смысл интеграла: 10 примеров из физики
идругих естественных наук.
14.Энтропия, вероятность и информация.
15.Возможности исследований и ожидаемые результаты на большом адронном коллайдере.
16.Вклад физики в современные компьютерные технологии.
17.Компьютерное моделирование физических процессов.
145