Название курса:
«Физика для инженеров будущего»

Руководитель мастер-класса:
доцент БЕЛОВА Ольга Владимировна,
кандидат технических наук, кафедра «Вакуумная и компрессорная техника»
Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана; директор направления «Энергетика» Российской научно-социальной программы для молодёжи и школьников «Шаг в будущее»

Капиталом является только та часть богатства,
которая обращена на промышленность и производство,
но не на спекуляцию и перепродажу.
Дмитрий Иванович Менделеев

Природные богатства даны человеку не для разбазаривания и не для получения прибыли любыми путями, а для рационального их использования. Целью изучения физики, математики, химии должно являться понимание того, что есть рациональное и нерациональное, причем с различных позиций – энергетических, экологических, экономических. За рубежом с 80-х годов прошлого столетия появился устойчивый термин, объединяющий рациональное природопользование для всех видов жизнедеятельности – Sustainability. Для инженеров будущего основой успешного освоения профессии является глубокое понимание физических основ мироздания. Этим мы с вами и займемся!

Программа занятий мастер-класса «Энергетика»
По курсу «Физика для Инженеров будущего»

Занятие 1. Тема «МГТУ им.Н.Э. Баумана – старейшее высшее учебное заведение России»
1.1. Лекция. История МГТУ им. Н.Э. Баумана. Русский метод обучения инженерной элиты. Выдающиеся выпускники и преподаватели. Ученый-энциклопедист Д.И. Менделеев. Биография и изобретения великого инженера – выпускника университета В.Г. Шухова.
Л 1-6

Занятие 2. Тема «Законы Ньютона как основа для решения задач по механике»
2.1. Лекция. Законы Ньютона. Ключ к решению самых сложных задач – составление физической и математической модели. Исследовательские моменты в задачах по механике. Применение современных математических компьютерных программ для моделирования и визуализации задач по механике.
2.2 Экспресс-презентация творческих работ/проектов школьников.
Л 7 - 15

Занятие 3. Тема «Молекулярно-кинетическая теория»
3.1. Лекция. Молекулярно-кинетическая теория. Есть ли вещество в вакууме и сколько молекул в литре. Что такое температура. Идеальный газ и существует ли он в природе. Уравнение идеального газа и решение олимпиадных задач с его использованием.
Л 10 - 15

Занятие 4. Тема «Термодинамика и ее использование в инженерной отрасли»
4.1. Лекция. Введение в термодинамику. Газ, пар, жидкость, твердое тело. Условия образования тумана и инея. Цикл Карно. Циклы в технике. Цикл двигателя. Цикл холодильной машины. Цикл теплового насоса, или энергия из неоткуда.
4.2. Экспресс-презентация творческих работ/проектов школьников.
Л 8-15

Занятие 5. Тема «Решение олимпиадных задач по термодинамике»
5.1. Лекция. Решение типовых задач олимпиады «Шаг в будущее» по физике, раздел термодинамика.
5.2. Экспресс-презентация творческих работ/проектов школьников.
Л 14-15

Занятие 6. Тема «Научные исследования в области энергетики»
6.1. Лекция. Как сформулировать научную проблему на основе олимпиадной задачи. Примеры научных работ и использованных методов научных исследований.
6.2. Обсуждение и формулировка тем научных исследований обучающимися.
Л 15

Список литературы для подготовки к занятиям:

1. Фигуровский Н.А. Дмитрий Иванович Менделеев. М.: Наука, 1983.
2. Писаржевский О. Дмитрий Иванович Менделеев. М.: Молодая гвардия, 1949.
3. Смирнов Г. Менделеев. М.: Молодая гвардия, 1972.
4. Беленький М. Менделеев. М.: Молодая гвардия, 2010.
5. В.Г. Шухов (1853-1939). Искусство конструкции / Под ред. Р.Грефе. – М.: Мир, 1994. – 192 с.
6. Шухова Е.М. Владимир Григорьевич Шухов. Первый инженер России. – М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2003. – 368 с.
7. Энциклопедия для детей. Физика. В 2-х томах. М.: Аванта +, 2003.
8. Бродянский В.М. От твердой воды до жидкого гелия. История холода. М.: Энергоатомиздат, 1995. 336 с.
9. Элементарный учебник физики: Уч. пособие. В 3-х томах / Под. Ред. Г.С. Ландсберга. Т.1. Механика. Теплота. Молекулярная физика. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. 608 с.
10. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика. Молекулярная физика. Термодинамика. 10 кл. Учебник для углубл. изуч. физики. М.: Дрофа, 2008. 349 с.
11. Физика: учеб. для 10 кл. с углубл. изучением физики: проф. уровень. / Под. Ред. А.А. Пинского, О.Ф. Кабардина. М.: Просвещение, 2007. 431 с.
12. Горбунов А.К., Панаиотти Э.Д., Силаева Н.А. Курс физики для довузовской подготовки: Учебное пособие. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана. 2010. 340 с.
13. Гиндикин С.Г. Рассказы о физиках и математиках. — 3-е изд., М.: МЦНМО, 2001. — 448 с. http://www.mccme.ru/free-books/gindikin/contes.pdf
14. Учебное пособие для поступающих в вузы. Физика / А.Ю. Луценко, И.В. Кириллов, Ю.А. Струков, А.М. Хорохоров. М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана. 2018. 368 с.
15. Задачник по физике. Механика. Молекулярная физика и термодинамика / А.Е. Иванов. М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана. 2015. 472 с.