Survey
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
ВИКОРИСТАННЯ МУЛЬТИМЕДІЙНИХ ЗАСОБІВ У КУРСІ ФІЗИКИ ДЛЯ СТУДЕНТІВ-ІНОЗЕМЦІВ Скоренький Юрій Любомирович, кафедра фізики, [email protected] Мультимедійний супровід навчання: •Лекційні презентації, •Аудіофрагменти та аудіокниги, •Навчальні фільми та анімації, •Інтерактивні елементи дистанційних курсів. Physics I Course Information Fall 2011 Instructor: Dr. Yuriy Skorenkyy Office: University Building 2 / Room 29 Email: [email protected] Ternopil National Technical University Problem Solving: Homeworks Laboratory Session: Room 2/17 Points 16 Introductory Session / Laboratory Experiments / Reports Consultation: Room 2/29 Testing: Quizzes / Module Tests Final Exam: exact date to be announced Textbooks: “Mechanics and Thermal Physics” by Yu.Nikiforov and Yu.Skorenkyy “Light and Matter” by Benjamin Crowell, www.lightandmatter.com “Calculus Based Physics” by Jeffrey W.Schnick, creativecommons.org “Fundamentals of Physics” by D. Halliday, R. Resnick, J. Walker Course WebPage: http://www.tntu.edu.ua/kafedra/physics/phys_PK1.htm 20 39 25 100 Methods of physical science experiment theory computer modelling Physical science operates with physical quantities which have numerical value, dimension, direction (vectors). Physical laws relate some physical quantities, which characterize body (physical system), to external influence (interaction, field). Metric system of units – SI (Systeme International), since 1971 Quantity Name Symbol Length meter m Mass kilogram kg Time second s Thermodynamic temperature kelvin K Amount of substance mole mol Electric current ampere A Luminous intensity candela cd Derived units m m m 1kg kg 3 1 3 3 V l (1m) m V Standards 1 meter = length of path travelled by light in 1/299792458 seconds 1 second = 9 192 631 770 vibrations of Cs-133 atom 1 kg= mass of prototype platinum-iridium cylinder Physical science: Mechanics Kinematics Dynamics Statics Molecular physics Thermodynamics Translational motion Rotational motion Oscillations &waves * * * Points Rigid bodies Fluids Gases Plasma … Ideal/real gas, fluid, solid Reversible/irreversible proceses Equilibrium/non-equilibrium systems Electricity&Magnetism Optics Quantum physics of Radiation Atom Solid state Atom physics Particle (high energy) physics Every physical law has its domain of validity, finding the bounds for one law calls into being a new law… velocity special quantum relativity, relativity, since 1905 no consistent theory so far general relativity, classical since 1916 quantum physics, physics, since ~1600 since 1920 u u d distance O H H Mechanical motion Basic notions. Space, time, motion and physical laws. Y Reference frame K T 0 B X Z B– reference body, K– coordinate axes, T- clock Trajectory j k Displacement rxi yjzk Y A rA r i 0 Z r rB rA S r rB B X Definitions of the basic notions Mechanical motion is a change of a position of a body with respect to other bodies, which takes place with flow of time Reference frame consist of a coordinate system and a clock, both bound to a reference body A body may be considered a material point (point particle) when its dimensions are much smaller than distances to other bodies or than distances which the body passes over in motion Trajectory is a line, along which the point moves Motion of a body is called translational if all the points of the body move along the same trajectory Motion of a body is called rotational if all the points of the body move along circles which centers lie on the same axis Coordinate systems Spherical coordinates ,, Rectangular coordinates (Cartesian) x,y,z Cylindrical coordinates ,h, In 3-dimensional Euclidean space to specify a point we have to fix 3 numbers – coordinates of the point Y Displacement of a moving point r ri rf X Position of the point is specified by its radius-vectors initial Displacement Y r r x y z i ii i j ik final r x y zfk f fi f j r rf ri ri rf X Reference frame (RF) B – reference body, K – coordinate system, T - clock Relative motion of RF’s Coordinate transformations A Y’ Y r r0 RF - Bus stop r r0 r r RF - Bus X r O’ r0 X’ O r xx0 x yy0 y Projection on axis Y x y X Vector modulus (magnitude) 2 2 2 x y z. Components of a vector Instantaneous velocity of a moving point r dr (t ) lim . dt 0 t dt Path velocity dS (t ) dt Y ri 1 rf 2 j i Decomposition of the velocity x i y j z k , Y where dy (t ) dz (t ) dx(t ) , , x , y z dt are coordinate components of the instantaneous velocity X dt r x y dt X x2 y2 z2 . const Uniform motion in one dimension 1) Path velocity dS (t ) dt 1) t S dt dS , 0 0 t S , S t , t t=0 x0 2) Coordinate components of instantaneous velocity dx(t ) x , y 0, dt z 0, 2) X x 0 x(t) S X t x dt dx, x 0 x0 xt x x0 , x x0 xt , x(t) S x0 t t Uniform circular motion const d a= , dt e e , e 1 de an n dt dS 2 n n R dt R an 2 R Two-dimensional case e n an R an Elastic scattering Interference pattern Wave diffraction Особливості сприйняття візуальної інформації накладають вимоги на оформлення та стиль викладання: • інформація на екрані повинна бути структурована; • візуальну інформацію повинен коментувати викладач (або студент); • із масиву візуальної інформації треба виділяти основне і концентрувати на ньому увагу, прибираючи зі слайда несуттєві деталі, • зорове поле слайда потрібно організовувати: - компонувати об'єкти які відображають близкі за змістом поняття рекомендують близько один до одного; - зображення для окремої презентації слід підбирати в єдиному стилі; - не перенавантажуючи візуальну інформацію деталями, яскравими і контрастними кольорами; - виділяти навчальний матеріал, призначений для запам'ятовування кольором, підкресленням, розміром шрифту і т .п . … Фізіологічні обмеження на вибір кольорової гами Оптичний контраст Length contraction l l0 1 2 ALICE – A Large Ion Collider Experiment CMS event Переваги мультимедійної презентації На старті: • Справляє враження на свіжих студентів, викликає цікавість, покращує мотивацію, • Зменшує проблеми розуміння через різну вимову, акцент, … В процесі: • Забезпечує візуалізацію навчального матеріалу (колір, ефекти анімації, лекційні демонстрації), • Дозволяє підтримувати темп і структуру заняття, • Дозволяє швидко повернутися у потрібне місце презентації, • Дозволяє оперативно корегувати лекційний курс (на відміну від друкованих видань) • Економить час і крейду Недоліки мультимедійної презентації • Потребує додаткового обладнання • Викликає швидке звикання студента • Розслабляє викладача • Утруднює виправлення помилок “на льоту” Висновок: переваг – більше!