Порядковый № 11. Код работы: 23.03.2009

Название: Определение моментов восхода и захода небесного тела и периода его видимости с использованием данных двух измерений его горизонтальных координат

Автор: А. Серпуховитов (СОФМШ, 11 класс, 2008-2009 учебный год)

Примечания: работа выполнена под научным руководством старшего преподавателя кафедры общей и теоретической физики СамГУ, к.ф.-м.н., Филиппова Ю.П. и представлена на итоговой научно-практической конференции учащихся Самарской областной физико-математической школы в 2009 г.

Аннотация

В настоящей работе разработан новый алгоритм определения часовых углов, азимутов и моментов времени восхода и захода небесного тела за горизонт, момента верхней кульминации и периода видимости небесного тела над горизонтом по данным двух измерений горизонтальных координат объекта. На основе нового алгоритма построена компьютерная программа ClockAngleFinder[2008] в рамках универсальной системы аналитических вычислений Mathematica, которая позволяет обрабатывать данные наблюдений и вычислять все искомые величины, погрешности их определения, с учетом эффекта атмосферной рефракции. Данная программа обладает рядом существенных преимуществ в сравнении с известной программой RedShift. Выполнен численных анализ полученных результатов с использованием данных измерений высоты Юпитера и значений его склонения. Полученные результаты приведены в посильное сравнение с результатами, полученными с помощью программы RedShift. Наблюдается уверенное согласование результатов.

Скачать: pdf-файл (demo) работы (полная версия работы  ̶  44 стр.)

Порядковый № 12. Код работы: 24.03.2009

Название: Оценка массы и средней массовой плотности галилеевых спутников по данным наблюдений. Количественный анализ распределения МКД в системе «Юпитер»

Автор: И. Зозуленко  (СОФМШ, 11 класс, 2008-2009 учебный год)

Примечания: работа выполнена под научным руководством старшего преподавателя кафедры общей и теоретической физики СамГУ, к.ф.-м.н., Филиппова Ю.П. Работа отмечена 1) дипломом победителя второй степени на итоговой научно-практической конференции учащихся Самарской областной физико-математической школы в 2009г; 2) дипломом победителя второй степени в секции "Астрономия" Самарской областной научно-практической конференции школьников в 2009 г.

Работа опубликована в журнале Вестник Самарской областной физико-математической школы. − 2009 − №5. − С. 83−96. 

Аннотация

В данной работе предложена усовершенствованная методика определения основных параметров галилеевых спутников. Здесь решена задача об определении орбитальной скорости движения спутника. Новые результаты уверенно согласуются с результатами, полученными астрономами-профессионалами. Получены оценки масс галилеевых спутников. В силу больших погрешностей определения периодов обращения и радиусов орбит спутников на эксперименте, полученные значения масс являются существенно завышенными. Для системы «Юпитер» получен обобщенный критерий Роша. Здесь оценки средней плотности спутников являются чрезвычайно низкими. Строго доказано, что более 98% полного МКД системы приходится на осевое вращениеЮпитера. Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии проблемы МКД в системе «Юпитер».

Скачать: pdf-файл (demo) работы (полная версия работы  ̶  49 стр.)

Порядковый № 13. Код работы: 25.03.2009

Название: Простейшая модель феномена малого гало

Автор: В. Загородникова  (СОФМШ, 11 класс, 2008-2009 учебный год)

Примечания: работа выполнена под научным руководством старшего преподавателя кафедры общей и теоретической физики СамГУ, к.ф.-м.н., Филиппова Ю.П. Работа отмечена 1) дипломом победителя третьей степени в секции "Компьютерное моделирование" на XVIII Всероссийской научно-практической конференции для одаренных школьников "Intel-Династия-Авангард 2009" (Москва 2009); 2) дипломом победителя первой степени на итоговой научно-практической конференции учащихся Самарской областной физико-математической школы в 2009г; 3) дипломом победителя второй степени в секции "Теоретические и экспериментальные методы в физике" Самарской областной научно-практической конференции школьников в 2009 г.

Работа опубликована в журнале Вестник Самарской областной физико-математической школы. − 2009 − №5. − С. 70−82. 

Аннотация

В настоящей работе представлена простейшая физическая модель феномена 22°-гало с использованием основных результатов геометрической оптики и физики атмосферных облаков. Здесь решена задача об определении углового распределения потока света для одиночного гексагонального кристалла. Разработан общий алгоритм и подробно рассмотрен его частный случай. Показано, что при θ= 22.06° наблюдается острый максимум для потока. Задача об определении концентрации кристаллов водяного льда в зависимости от высоты над поверхностью Земли решена в аналитическом виде. Выполнен расчет углового распределения потока света, рассеянного облаком кристаллов. Получен полный профиль распределения потока излучения по углу отклонения . Полученный результат объясняет все основные особенности визуального образа 22° – гало. Показано, что степень размытости внешней границы гало является надежным показателем степени турбулентности восходящих потоков воздуха, удерживающих кристаллы в взвешенном состоянии.

Скачать: pdf-файл (demo) работы (полная версия работы  ̶  65 стр.)

Порядковый № 14. Код работы: 26.03.2009

Название: Простейшая модель колебаний поверхности Солнца

Автор: А. Комендатян  (СОФМШ, 10 класс, 2008-2009 учебный год)

Примечания: работа выполнена под научным руководством старшего преподавателя кафедры общей и теоретической физики СамГУ, к.ф.-м.н., Филиппова Ю.П. и представлена на итоговой научно-практической конференции учащихся Самарской областной физико-математической школы в 2009 г.

Аннотация

Простейшая модель пульсаций фотосферы Солнца рассмотрена в настоящей работе. Здесь решена задача о вычислении среднего радиуса фотосферы Солнца в зависимости от величины поверхностного заряда переходного слоя. Сформулирована динамическая модель дрейфа фотосферной плазмы. Получена замкнутая система дифференциальных уравнений с учетом начальных и граничных условий. Определена явная зависимость поверхностного заряда переходного слоя от концентраций частиц разных сортов. Выполнена редукция модели. Получена редуцированная замкнутая система дифференциальных уравнений движения слоев плазмы различных сортов, которая решена численным образом с учетом начальных условий. Выполнен численный анализ полученных результатов в случае фотосферной плазмы для тепловых и нетепловых скоростей тяжелых заряженных частиц. Показано, что в данной области возникают колебания плазмы различных сортов, которые могут быть, в принципе, идентифицированы по спектру радиоизлучения Солнца. Получена оценка на длины электромагнитных волн, соответствующих осцилляциям протонов и –частиц. Показано, что такие колебания не могут представлять устойчивый процесс в физических условиях короны.

Скачать: pdf-файл (demo) работы (полная версия работы  ̶  43 стр.)

Порядковый № 15. Код работы: 27.03.2009

Название: Построение 3D-карты эффективной температуры поверхности Марса по данным наблюдений его полярных шапок

Автор: А. Селиверстов  (СОФМШ, 10 класс, 2008-2009 учебный год)

Примечания: работа выполнена под научным руководством старшего преподавателя кафедры общей и теоретической физики СамГУ, к.ф.-м.н., Филиппова Ю.П. Работа отмечена 1) дипломом победителя первой степени на итоговой научно-практической конференции учащихся Самарской областной физико-математической школы в 2009г; 2) дипломом победителя второй степени в секции "Астрономия" Самарской областной научно-практической конференции школьников в 2009 г.

Работа опубликована в журнале Вестник Самарской областной физико-математической школы. − 2009 − №5. − С. 97−109. 

Аннотация

В данной работе сформулирован простейший теоретический алгоритм определения эффективной температуры поверхности планеты. Для этого решена задача об определении полярных углов точек орбиты, соответствующих летним солнцестояниям в южном и северном полушариях. Выполнен расчет угла падения светового луча, как функции географической широты местности, часового угла и полярного угла положения планеты на орбите. Разработаны два вспомогательных алгоритма определения географических широт границ северной и южной полярных шапок Марса. Вычислен эффективный показатель преломления грунта поверхности планеты. Выражение для эффективной температуры точки поверхности планеты представлено в компактном аналитическом виде. Построена новая компьютерная программа 3DMSET-M[2008] для быстрого создания 3D-карты эффективной температуры Марса.

Скачать: pdf-файл (demo) работы (полная версия работы  ̶  38 стр.)

Порядковый № 16. Код работы: 28.03.2009

Название: Простейшая неквантовая модель прохождения тяжелых заряженных частиц через льды с  β ≤0.01

Автор: O. Кондрашов (СОФМШ, 11 класс, 2008-2009 учебный год)

Примечания: работа выполнена под научным руководством старшего преподавателя кафедры общей и теоретической физики СамГУ, к.ф.-м.н., Филиппова Ю.П. и отмечена 1) дипломом победителя первой степени итоговой научно-практической конференции учащихся Самарской областной физико-математической школы в 2009 г; 2) дипломом победителя первой степени в секции "Теоретические и экспериментальные методы в физике" Самарской областной научно-практической конференции школьников в 2009 г. 

Работа опубликована в журнале Вестник Самарской областной физико-математической школы. − 2009 − №5. − С. 58−69.

Аннотация

В работе построена неквантовая модель взаимодействия тяжелых заряженных частиц с β = v/c ≤ 0.01 с веществом космических льдов. Для этого с использованием теоремы Остроградского-Гаусса и статистического метода Томаса-Ферми решена задача о вычислении эффективного заряда и электрического поля атомов водорода и кислорода. Здесь вычислены изменение импульса и ионизационные потери энергии частицы с использованием результатов полиномиальной аппроксимации эффективного электрического заряда электронного облака атома. Показано, что данная модель лишь частично описывает кривую ионизационных потерь: она предсказывает существование пика, подобного пику Брэгга, и даже его величину. Однако его положение на шкале энергии не согласуется с предсказаниями, полученными в рамках компьютерной программы GEANT4. Здесь также вычислены электростатические потенциалы атомов водорода и кислорода и полные сечения процессов рассеяния протонов и –частиц в зависимости от скорости налетающих частиц.

Скачать: pdf-файл (demo) работы (полная версия работы  ̶  49 стр.)

Порядковый № 17. Код работы: 1.04.2010

Название: Обновленный атлас облаков. Количественный анализ некоторых физических свойств облаков и новых методов их исследований

Автор: К. Борисова  (СОФМШ, 11 класс, 2009-2010 учебный год)

Примечания: работа выполнена под научным руководством старшего преподавателя кафедры общей и теоретической физики СамГУ, к.ф.-м.н., Филиппова Ю.П  и 1) отмечена дипломом победителя второй степени в секции "Теоретическая физика" на XIX Всероссийской научно-практической конференции для одаренных школьников «Intel-Династия-Авангард 2010», 2) дипломом победителя первой степени в секции "Теоретическая физика" Самарской областной научно-практической конференции школьников  2010 года.

Работа опубликована в журнале Вестник Самарской областной физико-математической школы. − 2010 − №6. − С. 81−94.

Аннотация

В работе составлен обновленный атлас облаков, включивший в себя наиболее полное описание облаков различных классов, а также их образы, представленные более чем 90 цветными фотографиями. С использованием созданного атласа выполнен простейший анализ некоторых свойств облаков по фотографиям, полученным Филипповым Ю.П. и Борисовой К. С использованием метода триангуляции выполнен расчет и получены аналитические результаты для высоты зависания, расстояния до облака, его скорости движения. С использованием метода дрейфа предложена методика определения угловых и линейных видимых размеров облаков. В работе предложен новый оптический метод определения высоты зависания и расстояния до облака среднего и нижнего яруса. Главным преимуществом данного метода является его возможность использования в вечернее и ночное время суток.

Скачать: pdf-demo (demo) работы (полная версия работы  ̶  63 стр).

Порядковый № 18. Код работы: 2.04.2010

Название:  Построение карты сублимации основных космических льдов для Солнечной системы

Автор: В. Лапковская (СОФМШ, 11 класс, 2009-2010 учебный год)

Примечания: работа выполнена под научным руководством старшего преподавателя кафедры общей и теоретической физики СамГУ, к.ф.-м.н., Филиппова Ю.П  и представлена  на Самарской областной научно-практической конференции школьников  2010 года в секции "Астрономия".

Аннотация

В данной работе представлен краткий обзор современных представлений о космических льдах и Солнечной системе. Решена задача о коэффициенте отражения плоской неполяризованной электромагнитной волны от плоской границы раздела двух диэлектрических сред как функции угла падения и коэффициента преломления. Рассчитано сферическое альбедо, как функция коэффициента преломления среды. С использованием законов излучения черного и серого тела построены уравнения теплового баланса, как для сублимирующих, так и для несублимирующих частиц. Получено аналитическое выражение для радиуса сферы сублимации макроскопической сферической частицы из космического льда в приближении модели серого тела. Построены карты сублимации двух видов: 1) малые сферы сублимации (H2O, NH3, O2, CO2), располагаются в области орбит классических планет; 2)  большие сферы сублимации (СH4, N2, CO), которые располагаются в области орбит транснептунных объектов. Показано, что радиус сферы сублимации "чувствителен", к величине коэффициента черноты космического льда. Для систем спутников Юпитера и Сатурна, планет-карликов и комет свойственен сезонный характер сублимации основных космических льдов.

Скачать: pdf-demo (demo) работы (полная версия работы  ̶  56 стр).

Порядковый № 19. Код работы: 3.04.2010

Название:  Баллистика тела, падающего в атмосфере планеты

Автор: А. Комендантян (СОФМШ, 11 класс, 2009-2010 учебный год)

Примечания: работа выполнена под научным руководством старшего преподавателя кафедры общей и теоретической физики СамГУ, к.ф.-м.н., Филиппова Ю.П  и отмечена дипломом победителя первой степени в секции "Теоретическая физика" Самарской областной научно-практической конференции школьников  2010 года.

Аннотация

 В настоящей работе сформулирована новая модель процесса падения сферического неидеального метеороида в атмосфере планеты с учетом нелидирующих факторов. Выполнен расчет в наиболее общем случае силы сопротивления, действующей со стороны атмосферы на метеороид, потоков массы атмосферного газа и теплоты, поглощаемых последним. Представлены законы изменения массы и радиуса метеороида со временем. Представлена замкнутая система пяти нелинейных дифференциальных уравнений первого порядка с граничными условиями, описывающая баллистику неидеального метеороида в атмосфере планеты, с учетом обобщенной барометрической формулы. Численным образом решена система дифференциальных уравнений для сферической частицы водяного льда c радиусом  1мм, входящей в атмосферу Земли со скоростью  50 км/c, под углом 45 градусов. Подробно исследованы траектория и зависимости y(t), V(y), R(y), [Δm/m](y), Fdr(y), $F_ Q(y) в четырех основных областях атмосферы. Показано, что медленнее всего частица падает в тропосфере, а термосферу частица проходит за 1 секунду. Резкое падение скорости движения частицы, достижение максимальных значений силы сопротивления и потока теплоты наблюдается в мезосфере. Здесь же частица теряет более половины своей первоначальной массы, а радиус частицы уменьшается до 75% от первоначального.

Скачать: pdf-demo (demo) работы (полная версия работы  ̶  64 стр).

Порядковый № 20. Код работы: 4.04.2010

Название:  Определение отдельных свойств колец и спутников Реи

Автор: А. Чернова (СОФМШ, 10 класс, 2009-2010 учебный год)

Примечания: работа выполнена под научным руководством старшего преподавателя кафедры общей и теоретической физики СамГУ, к.ф.-м.н., Филиппова Ю.П  и отмечена дипломом победителя третьей степени в секции "Астрономия" Самарской областной научно-практической конференции школьников  2010 года.

Аннотация

В настоящей работе решена задача об определении радиусов колец Реи (A,B,C) по данным эксперимента. Для частиц-спутников, образующих данные кольца вычислены такие характеристики как период обращения, угловая и линейная орбитальная скорость, центростремительное ускорение. Выполнена оценка минимальной и максимальной массы тел колец Реи. Получено аналитическое выражение для радиуса сферы Роша в случае твердотельного спутника. Выполнен численный расчет данного радиуса и показано, что все три кольца Реи лежат вне сферы Роша. Представлены определения и подробные выводы для четырех гравитационных сфер, используемых в небесной механике и космонавтике. Показано, что все кольца Реи лежат вне сферы тяготения, но внутри сфер действия, Хилла и влияния Реи. Опираясь на полученные численные результаты, построена 2D-карта гравитационных сфер и сферы Роша для Реи, с указанием расположения колец Реи. Данная карта позволяет наглядно представить в масштабе картину расположения колец по отношению к основным областям окрестностей Реи.

Скачать: pdf-demo (demo) работы (полная версия работы  ̶  40 стр).