VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

«Американский инженер даже дважды два будет вычислять на калькуляторе» - фраза из обсуждения на одном из форумов, посвящённых вопросам инженерного образования в России и за рубежом. Гротескные ноты звучащие в этой фразе подчёркивают не тупость американских инженеров (как могло показаться вне контекста изложения), а установившуюся привычку пользоваться везде и всюду вычислительной техникой.

В современном мире компьютерных технологий тенденции таковы, что всё больше вычислительных действий можно перепоручить компьютеру. И этой возможностью нужно пользоваться.

В традиционной инженерной педагогике принято предлагать технические и теоретические задачи (любой предметной области), решаемые аналитически. И самый сложный предмет вычислительной техники, необходимый для доведения задач до численного решения – это калькулятор. Но, в настоящее время, имеет смысл при подготовки инженеров высокого класса, от классических приёмов получения результата в аналитической форме перейти к получению их с помощью численных расчётов с использованием компьютера.

В частности для теоретической механики отсутствие численных задач обусловлено тем, что студент на младших курсах не знает серьёзных математических пакетов (таких как Mathcad, Mathematica, Matlab). Но, возможно обойтись и без них, достаточно иметь минимальное представление о решении задач теоретической механики и уметь пользоваться пакетом Excel.

В качестве примера представим решение задачи (автор Муштари А.И.) предложенной на всероссийской студенческой олимпиаде по теоретической механике, Казань, 2014г.

Одинаковые полудиски радиусом R=0.5 м в начальный момент времени (t=0) располагаются в вертикальной плоскости (рис. 1). Тело 1 поворачивают внутри закруглённой полости того же радиуса по закону: φ(t)=t4+t6+t5 (рад), где φ отсчитывают против часовой стрелки от прямой DO₁ (рис. 2). При этом контакт между телами 1 и 2 всё время сохраняется. Для заданного момента времени t=T (значение Т таково, что 0< φ(t)

Код для цитирования: Скопировать