Физический факультет ТГУ предлагает
Школьникам 9-11 классов
Темы проектов по физике
Научная работа по каждому проекту проводится под руководством куратора – кандидата или доктора физико-математических наук – прямого специалиста в соответствующей области физики. Результаты работ будут докладываться на научном семинаре школьников Томска, а также на различных конференциях школьников.
Обращаться в деканат ФФ: тел. 529651, e-mail: dean@phys.tsu.ru, info@phys.tsu.ru
СПИСОК ТЕМ
Пространство и время в специальной теории относительности
Инерциальные системы отсчета. Существование максимальной скорости распространения сигнала. Геометрия пространства Минковского. Неравенства треугольника. Парадокс близнецов. Почему невозможны путешествия во времени? Правило сложения скоростей в релятивистской механике.
Куратор: профессор, А.А. Шарапов
Кинематика взаимодействия релятивистских частиц
Законы сохранения энергии и импульса в механике Ньютона. Связь между энергией и импульсом. Задачи о столкновении и распаде в нерелятивистской механике. Связь между энергией и импульсом в специальной теории относительности. Массивные и безмассовые частицы. Несохранение массы в процессах взаимодействия и превращения релятивистских частиц. Задачи о распаде и столкновении элементарных частиц в релятивистской механике.
Куратор: профессор, А.А. Шарапов
Фракталы в физике и математике
Примеры самоподобных множеств с необычными свойствами (построение множества Кантора, кривой Коха, салфетки Серпинского и т.д.). В чем заключается проблема описания геометрических свойств этих множеств? Понятие о фрактальном множестве. Как измерить фрактальное множество? Представление о мере и размерности множеств. Мера и размерность фрактального множества. Природные объекты, обладающие фрактальными свойствами.
Куратор: профессор, А.В. Шаповалов
Динамический хаос и универсальное поведение на примере квадратного трехчлена
Динамика, порождаемая функцией. Функции, имеющие параметры, пример квадратичной функции. Лестница Ламерея на примере квадратичной функции. Неподвижные точки. Устойчивость и неустойчивость. Потеря устойчивости при изменении параметра. Бифуркация - изменение характера динамики при изменении параметра функции. Построение циклических режимов динамики. Каскад бифуркаций удвоения периода. Переход к динамическому хаосу. Бифуркационная диаграмма. Окна устойчивых циклов. Универсальное число Фейгенбаума. Универсальность Фейгенбаума-Кулле-Трессера.
Куратор: профессор, А.В. Шаповалов
Эффект Казимира и квантовая механика
Описание эффекта Казимира на примере двух близко расположенных проводящих незаряженных металлических пластин. Проблемы связанные с учетом эффекта Казимира в микро- и нанофизике. Динамический эффект Казимира.
Куратор: доцент, А.И. Бреев
Искусственная левитация (невесомость) на основе взаимодействия с вращающимся магнитом
Описание магнитных полей, создаваемых точечным магнитным источником. Гироскопическая устойчивость вращающегося магнита. Вывод условия левитации для вращающегося точечного магнита, взаимодействующего с кольцевым магнитом. Создание левитрона.
Куратор: профессор, В.А. Бордовицын
Принцип действия электромагнитной пушки
Взаимодействие элементов электрического тока с внешним магнитным полем (сила Ампера). Устройство рельсотрона. Рассмотрение конкретного примера электромагнитного ускорения металлических снарядов. Перспективы применения рельсотронов на Земле и в космосе.
Куратор: профессор, В.А. Бордовицын
Экспериментальное исследование сплавов с памятью формы
Подготовка образцов для проведения экспериментальных исследований. Наблюдение фазовых превращений под микроскопом. Проведение механических испытаний на растяжение/сжатие при различных температурах (наблюдение эффекта памяти формы).
Куратор: старший научный сотрудник, Е. Тимофеева
