CC BY
7
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 2/2019
УДК 378
Шарифуллина А.А.
студент БФ БГУ г. Бирск, РФ Каримов М. Ф. канд. физ.-мат. наук, доцент БФ БГУ
г. Бирск, РФ E-mail: KarimovMF@rambler.ru
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ КИНЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛ В СРЕДНИХ И ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЯХ
Аннотация
Выделено содержание математической составляющей кинематического моделирования движения простых и сложных объектов учащимися средних общеобразовательных и студентами высших профессиональных школ.
Ключевые слова
Учебное кинематическое математическое моделирование действительности.
Известно, что первый раздел физики - механика имеет такие составляющие, как статика, кинематика и динамика.
На лекционных, практических и лабораторных занятиях по кинематике учащиеся средних общеобразовательных школ и студенты высших учебных заведений изучают движение тел без учета причин его вызывающих, то есть, силы, приводящие объекты механики в состояние взаимного перемещения, не рассматриваются.
Учебное кинематическое моделирование движения тела состоит из таких этапов - элементов, как постановка кинематической задачи, построение кинематической модели изучаемого объекта, разработка и исполнение алгоритма решения задачи, анализ результатов решения и формулировка соответствующих выводов, возврат к предыдущим этапам при неудовлетворительном решении задачи [1].
Построение кинематической модели изучаемого объекта имеет физическую и математическую составляющие.
Основными физическими моделями механики и её раздела кинематики выделяются материальная точка, система материальных точек, абсолютно твердое тело, деформируемое тело и сплошная среда [2].
Материальная точка - это тело, размерами и строением которого можно пренебречь при информационном моделировании выделенного фрагмента механической действительности.
Система материальных точек - это совокупность взаимодействующих материальных точек.
Абсолютно твердое тело - это система материальных точек, расстояния между которыми не меняются при движении тела.
Деформируемое тело - это система материальных точек, расстояния между которыми меняются при движении тела.
Сплошная среда - это заполняющая всю рассматриваемую область система материальных точек, расстояния между которыми меняется при движении среды.
Кинематическими характеристиками материальной точки являются её радиус вектор, скорость и ускорение.
Математическими объектами, величинами и операциями, необходимыми для определения кинематических характеристик материальной точки являются: система прямоугольных декартовых координат, единичные векторы или орты, направленные вдоль осей координат, координаты материальной точки, движущейся в трехмерном пространстве, закон движения материальной точки, определяемый как
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 2/2019
функциональная зависимость её радиус - вектора от времени, скорость материальной точки как производная первого порядка от её радиус - вектора по времени, ускорение материальной точки как производная второго порядка от её радиус - вектора по времени [3].
При кинематическом моделировании движения материальной точки, ориентированном на поиск её закона движения по заданной скорости или ускорения следует использовать старшеклассникам и студентам основную формулу высшей математики - формулу Исаака Ньютона (1643, Вулсторп - 1727, Кенсингтон) -Готфрида Лейбница (1646, Лейпциг - 1716, Ганновер) для вычисления определенного интеграла.
Дидактический опыт систематического и регулярного изучения и использования старшеклассниками средних общеобразовательных школ и студентами высших учебных заведений на лекционных, практических и лабораторных занятиях математической составляющей кинематического моделирования тел показывает его положительное влияние на повышение качества образования учащейся молодежи [4].
Анализ и обобщение приведенного выше краткого материала позволяют сформулировать вывод о том, что оперативное установление и систематическое развитие в средней общеобразовательной и высшей профессиональной школах междисциплинарной связи математики и кинематики на лекционных, практических и лабораторных занятиях приводит к повышению уровня интеллектуального и творческого потенциалов у учащихся старших классов в среднем учебном заведении и студентов младших курсов в высшем учебном заведении.
Список использованной литературы:
1. Каримов М.Ф. Информационные моделирование и технологии в научном познании школьниками действительности // Наука и школа. - 2006. - №3.- С.34 - 38.
2. Каримов М.Ф., Костюкевич Ю.В. Междисциплинарное изучение студентами высшей школы законов основоположника классической механики И.Ньютона // Нефтегазовое дело. - 2015. - № 4. - С. 564 - 577.
3. Каримов М.Ф. Проектирование и реализация междисциплинарных связей математики, физики и информатики в учебном и научном познании действительности // Сборник материалов III Всероссийской научно-практической заочной конференции «Достижения и приложения современной информатики, математики и физики». - Уфа: Изд-во БашГУ, 2014. - С. 57 - 60.
4. Каримов М.Ф., Колоколова Н.В. Математическое моделирование действительности как интегратор школьных дисциплин // Инновационное развитие. - 2017. - № 5(10). - С. 124 - 125.
© Каримов М.Ф., Шарифуллина А.А., 2019
