وصف
يدرس الطلاب الذين يدرسون في هذا الملف تخصصات الدورة الرياضية (الجبر، الهندسة، التحليل الرياضي)، علوم الكمبيوتر (قواعد البيانات، رسومات الكمبيوتر، نظام التشغيلولغات البرمجة والرسومات ثلاثية الأبعاد والبرمجة المتوازية) بالإضافة إلى الأقسام التطبيقية والنظرية في الميكانيكا ( الميكانيكا النظرية، ميكانيكا الموائع والغاز والمتصلة، ميكانيكا المواد الصلبة القابلة للتشوه، الروبوتات، الميكانيكا المائية). في عملية التعلم، يتم إيلاء اهتمام خاص لورش العمل، بما في ذلك الكمبيوتر، حيث يتم إتقان الأساليب الحسابية والتجريبية لدراسة حالة وحركة الأجسام المادية. اعتمادا على التخصص المختار، قد تشمل مجالات اهتمام الطلاب تخصصات مثل ديناميات الغاز الفيزيائية والكيميائية، والميكانيكا الحيوية، وأساسيات النظرية غير الخطية للهياكل رقيقة الجدران، ومشاكل التدمير الديناميكي، ونظرية استقرار الصفائح والأصداف، وطرق إنشاء وظائف وظيفية. والمواد ذات البنية النانوية، وما إلى ذلك.
مع من العمل
نظرا لحقيقة أن خريجي الملف الشخصي يتلقون تدريبا أساسيا في الرياضيات وعلوم الكمبيوتر، فيمكنهم الحصول على وظيفة في مجال الميكانيكا وفي مجال تكنولوجيا الكمبيوتر. قد يكون المكان الأول للتوظيف هو مراكز الكمبيوتر للمؤسسات الكبيرة والمؤسسات التعليمية، على سبيل المثال، معاهد البحوث وشركات الكمبيوتر ومكاتب التصميم للمنظمات الصناعية والجامعات والهياكل التجارية والاقتصادية. بالإضافة إلى ذلك، أثناء دراستهم، يمكن للشباب الانخراط في العمل البحثي، والمشاركة في المؤتمرات العلمية والمسابقات والندوات والأولمبياد، ومن ثم مواصلة دراستهم في برنامج الماجستير.
الأسئلة الأساسية للميكانيكا
معادلات الحركة
تدرس الميكانيكا أبسط أشكال الحركة الموجودة في العالم الماديالتي توحدها الاسم الشائع، الحركة الميكانيكية.
من خلال الحركة الميكانيكية سوف نفهم التغيير في الموضع النسبي لجسم مادي واحد بالنسبة لجسم مادي آخر. وهذه إحدى أهم خصائص الحركة الميكانيكية: نسبيتها.
الأسئلة الرئيسية التي تطرح عند محاولة توصيف الحركة الميكانيكية لجسم مادي معين هي التالية:
1. كيف يتحرك هذا الجسم؟ أي ما نوع وطبيعة حركته النسبية؟
2. لماذا يتحرك هذا الجسم بهذا الاتجاه وليس بآخر؟، أي ما هي الأسباب التي تسبب هذا النوع وطبيعة حركة الجسم المعني؟
يتم البحث عن إجابة للسؤال الأول من خلال قسم الميكانيكا - الكينماتيكا والثاني - الديناميكيات.
الاستنتاجات: الحركة الميكانيكية نسبية وهي كذلك ابسط شكلحركة المادة. الأسئلة الأساسية للميكانيكا: كيف ولماذا يتحرك جسم مادي؟
اعتمادًا على خصائص الجسم المادي وطبيعة ونوع حركته، يتم استخدام أبسط النماذج الفيزيائية في الميكانيكا:
النقطة المادية (الجسيم) - كائن (جسم) يمكن إهمال أبعاده مقارنة بالحجم المميز للحركة التي يشارك فيها هذا الكائن.
وهنا يجب أن ننتبه إلى الطبيعة النسبية للمفهوم وتجريده. أي كائن حقيقي له أبعاد محدودة، والتي في حالة معينة يمكن أو لا يمكن إهمالها.
على سبيل المثال، بالنظر إلى حركة الأرض حول الشمس، يمكن اعتبارها نقطة مادية، حيث أن نصف قطر الأرض R s = 6400 كم أقل بكثير من نصف قطر مدارها حول الشمس R s = 1.5 × 10 8 كم. على الجانب الآخر،
عند النظر في الدوران اليومي للأرض حول محورها، فمن المستحيل تطبيق نموذج "النقطة المادية" على الأرض.
عند دراسة حركة جسم أو نظام من الأجسام، عندما لا يمكن استخدام مفهوم النقطة المادية، غالبًا ما يكون من المفيد تطبيق نموذج فيزيائي آخر، وهو ما يسمى نظام النقاط المادية.
جوهر هذا النموذج هو أن أي جسم أو نظام من الأجسام التي تحتاج حركتها إلى دراسة، ينقسم عقليًا إلى مساحات صغيرة (نقاط مادية)، تكون أبعادها أصغر بكثير من حجم الجسم أو نظام الأجسام. في هذه الحالة، تتلخص دراسة حركة الجسم أو نظام الأجسام في دراسة حركة الأقسام الفردية للنظام، أي النقاط المادية التي يتكون منها هذا النظام. وفي هذه الحالة ينبغي بالطبع أن نأخذ في الاعتبار ما إذا كانت النقاط المادية تتفاعل مع بعضها البعض أم لا.
هناك حالة خاصة من نموذج "نظام نقاط المادة" في الميكانيكا وهو النموذج المسمى صلب:
صلب - هذا نظام من النقاط المادية التي لا يتغير موضعها النسبي أثناء حركة معينة.
لاحظ النسبية لهذا النموذج.
الحالة المقيدة لنموذج الجسم الصلب هي الجسم الصلب تمامًا. في الجسم الصلب تمامًا، لا تتغير المسافة بين أي جسيمات عشوائية تحت أي ظرف من الظروف. الجسم الصلب تمامًا هو نموذج مجرد، حيث لا يوجد جسم حقيقي يمتلك هذه الخاصية.
لوصف حركة نقطة مادية، يتم استخدام نموذج - مسار .
مسار الحركة يسمى الخط الوهمي الذي تحدث من خلاله حركة نقطة مادية معينة.
فإذا كان هذا الخط مستقيماً أو قطعته، فإنهم يقولون إن حركة النقطة المادية تكون مستقيمة، وإلا تكون الحركة منحنية. لوصف أنواع حركة الجسم الصلب، يتم استخدام نماذج الحركة الانتقالية والدورانية.
تدريجي هي حركة الجسم الصلب الذي يظل فيه أي خط مستقيم متصل بهذا الجسم موازيا لنفسه أثناء حركته.
السمة المميزة لهذه الحركة هي أن مسارات جميع النقاط المادية التي يتكون منها الجسم الصلب لها مسارات نفس الشكلويمكن دمج الأبعاد والإزاحة المتوازية مع بعضها البعض.
التناوب هي حركة الجسم الصلب التي تتحرك فيها جميع نقاطه المادية بشكل دائري. وفي هذه الحالة تقع مراكز هذه الدوائر على خط مستقيم واحد يسمى محور الدوران.
يمكن دائمًا تمثيل الحركة التعسفية لجسم صلب كمجموعة من الحركات الانتقالية والدورانية المتزامنة.
الاستنتاجات: النماذج الفيزيائية الرئيسية للميكانيكا هي النقطة المادية ونظام النقاط المادية والجسم الصلب. يتم تحديد حركة النقطة المادية من خلال مفهوم "مسار الحركة". يمكن أن تكون المسارات مستقيمة أو منحنية. يمكن اختزال حركة الجسم الصلب إلى شكلين: انتقالية ودورانية.
- درجة البكالريوس
- 01.03.01 الرياضيات
- 01.03.02 الرياضيات التطبيقية وعلوم الكمبيوتر
- 01.03.03 الميكانيكا والنمذجة الرياضية
- 01.03.04 الرياضيات التطبيقية
- تخصص
- 01.05.01 الرياضيات الأساسية والميكانيكا
مستقبل الصناعة
ما هي التقنيات التي يجب أن تمتلكها الدولة لكي تكون قوية ومستقلة في القرن الحادي والعشرين؟ الفضاء، والطاقة النووية، والتشفير، والتصميم، والتقنيات الإنسانية - هناك حاجة إلى الرياضيات لكل هذه التقنيات والعديد من التقنيات الأخرى، والتي بدونها لا يمكن تصور المستقبل.
الرياضيات هي الأساس، الأساس لكل العلوم الطبيعية والعديد من العلوم الإنسانية. وبفضل تطور هذا العلم، حققت البشرية قفزة تكنولوجية مثيرة للإعجاب خلال القرن الماضي. وبدون الرياضيات، فإن تطوير الفيزياء والكيمياء والهندسة والبرمجة والهندسة المعمارية والعديد من التخصصات الأخرى أمر مستحيل. بدون معرفة الرياضيات، لا يمكنك بناء منزل، أو تصميم محرك احتراق داخلي، أو إنشاء برنامج كمبيوتر. الرياضيات هي وسيلة وأداة للتخصصات العلمية الأخرى، والتي يمكنك من خلالها ترجمة الخصائص الحقيقية لكائن أو نظام إلى رموز رياضية مجردة وبناء نماذج للتشغيل المستقبلي للنظام أو الكائن. الرياضيات لغة عالمية يمكن فهمها في أي بلد.
بدون معرفة الرياضيات للعيش فيها العالم الحديثمستحيل في زمن العولمة ولكن إذا كانت الأساسيات الأولية لهذا العلم كافية لمعظم الناس، إذن عمل ناجحتتطلب بعض مجالات النشاط البشري معرفة عميقة بهذا الانضباط.
ربما في المستقبل سيتم محو الخط الفاصل بين الرياضيات والعلوم الأخرى، ولكن الآن أصبح علماء الرياضيات المدربون تدريبًا خاصًا ضروريين للغاية في الصناعات كثيفة المعرفة في أي مجال، في علم الاجتماع والسياسة والتعليم.
وتقع المهنة عند تقاطع الرياضيات والفيزياء وعلوم الكمبيوتر. يتعلم الطلاب التنبؤ بالعمليات الفيزيائية التي تحدث في المواد الصلبة والسوائل والغازات والبلازما باستخدام أساليب النمذجة الرياضية. للقيام بذلك، عليك استخدام برامج كمبيوتر معقدة، وفي بعض الأحيان تقوم بإنشائها بنفسك. علاوة على ذلك، إذا كان من المستحيل استخدام الكمبيوتر، فيجب أن يكون الخريجون قادرين على حل المشكلة بطرق أخرى. يولي المنهج اهتمامًا كبيرًا للتخصصات الفيزيائية، وفي المقام الأول الميكانيكا. يتعرف الطلاب أيضًا على علوم الكمبيوتر والبرمجة والروبوتات. يعتمد التخصص على نوع الأشياء التي يقرر الخريج تصميمها: المواد الصلبة أو السوائل أو الغازات. أصبح فرع من العلوم مثل الميكانيكا الحيوية الهندسية شائعًا - دراسة خصائص الأنسجة الحية وتصميم أجزاء الجسم الاصطناعية. *
* مجموعة من التخصصات الأكاديمية ومحور التدريب
يكتسب الطلاب الذين يدرسون في هذا الملف المعرفة في المجالات النظرية والتطبيقية للميكانيكا:
الميكانيكا النظرية,
نظرية الإدارة,
نظرية استقرار الحركة واستقرارها
ميكانيكا المواد الصلبة القابلة للتشوه،
الميكانيكا الجوية المائية,
نظرية التذبذبات
ميكانيكا تطبيقية،
الروبوتات وغيرها.
إلى جانب المعرفة النظرية، يتقنون الأساليب التجريبية والحسابية لدراسة حركة وحالة الأجسام المادية. يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لدراسة التخصصات الرياضية الأساسية وعلوم الكمبيوتر. يتمتع الخريجون بفرصة مواصلة دراستهم في كلية الدراسات العليا في الجامعة والمعاهد التابعة لفرع الأورال التابع لأكاديمية العلوم الروسية. أثناء عملية التعلم، يشارك الطلاب بنشاط في العمل البحثي، في الأولمبياد الروسي والمسابقات العلمية والمؤتمرات.
يتخصص الطلاب في المجالات التالية:النمذجة الرياضية، نظرية الاستقرار والتحكم، ميكانيكا المواد الصلبة القابلة للتشوه، ميكانيكا الكمبيوتر، وكذلك في حل مشاكل تطور التكنولوجيا الحديثة، مشاكل الاقتصاد والمالية، البيئة والتكنولوجيا الحيوية، الإدارة باستخدام تقنيات عالية الأداء.
وجود المعرفة العالمية يسمح للخريجين بالعملليس فقط في معاهد البحوث والجامعات ومكاتب التصميم التابعة للمنظمات الصناعية الكبيرة، ولكن أيضًا في الهياكل الاقتصادية والتجارية. ومن بين الخريجين ليس فقط العلماء المشهورين، بما في ذلك رئيس الأكاديمية الروسية للعلوم، ورؤساء المنظمات البحثية والشركات الصناعية والجامعات، والمتخصصين المؤهلين تأهيلا عاليا، بما في ذلك في مجال تكنولوجيا الكمبيوتر، ولكن أيضا رجال الأعمال وكبار مديري الشركات. الهياكل التجارية.
مقطع فيديو شهير حول اتجاه "الميكانيكا والنمذجة الرياضية" بالصور والموسيقى.
لماذا يجب عليك التسجيل في الرياضيات أو الميكانيكا؟
على مدى سنوات عديدة من وجود الكلية، تم تشكيل واحدة من أفضل مدارس الرياضيات في البلاد،
يوجد الكثير من المعلمين الرائعين هنا: أساتذة وعلماء،
بعد السنة الثانية، يتم تقسيم كلا المجالين إلى تخصصات ويمكنك اختيار المجال الأكثر إثارة للاهتمام للدراسة
في الرياضيات:
الرياضيات المنفصلة.
علم التحكم الآلي الرياضي.
علم الأحياء الرياضي والمعلوماتية الحيوية؛
الأساليب الرياضية في الاقتصاد.
برمجة النظام؛
وأكثر بكثير
على الميكانيكا:
نمذجة الرياضيات؛
نظرية الاستدامة والإدارة.
ميكانيكا المواد الصلبة المشوهة.
ميكانيكا الكمبيوتر.
في السنوات الأخيرة، يمكنك إجراء الأنشطة العلمية: إجراء البحوث الخاصة بك، وكتابة مقالات للمنشورات العلمية؛
يتم تدريس دورات إضافية في كل فصل دراسي مواضيع مختلفةوالتي يمكن حضورها بغض النظر عن اتجاه الدراسة والتخصص المختار.
من سيكون مهتما أولا؟
للراغبين في تنمية التفكير الرياضي؛
لمن أراد أن يجتهد في العلم؛
بالنسبة لأولئك الذين هم أقوياء في العلوم الدقيقة، ولكنهم لم يقرروا بعد ما هو أكثر إثارة للاهتمام بالنسبة لهم؛
تخصص الميكانيكا مناسب لأولئك المهتمين بالرياضيات والفيزياء.
ما نوع العمل الذي يمكنك القيام به بعد التخرج من الرياضيات؟
أي شخص وفي أي مجال!
الأشخاص الذين يمكنهم التفكير يتمتعون بتقدير كبير، وستسمح لك مهارات التفكير الرياضي بالعثور على شيء يعجبك في أي مجال. يمكن العثور على خريجي الاتجاهات الرياضية للميكانيكا الرياضية:
في مناصب مختلفة في مجال تكنولوجيا المعلومات: من المبرمجين إلى مصممي الواجهات، ومن مسؤولي النظام إلى مديري المشاريع؛
في القطاع المالي كمحللين واقتصاديين وممولين ومدققي حسابات؛
ومن المهندسين والمتخصصين الفنيين في كل مجال من البناء إلى صناعة الفضاء؛
في المدارس والمعاهد والجامعات والمختبرات العلمية وفي مجمع العلوم حيث يعملون كعلماء ومدرسين وإداريين.
الاختلافات في الاتجاهات الرياضية:
الرياضيات:
المزيد من الخيارات للدورات والتخصصات الخاصة،
رياضيات قوية وخلفية برمجة جادة
علم الميكانيكا:
يتم تدريس معظم المقررات من قبل مدرسين من أحد أقدم أقسام الكلية - قسم الميكانيكا والنمذجة الرياضية،
وينصب التركيز الرئيسي على الأقسام النظرية والتطبيقية للفيزياء.
