Материал: Муравев Инженерная олимпиада школников 2016
7. Принципы составления и структура заданий
Согласно главной идее олимпиады ее профильный предмет– физика, ведь именно физика является основой большинства современных технологий. Учитывая технологические приложения физики, в заданиеизначальнопланировалось включать прикладную механикуи статику (с простейшими расчетами статических инженерных конструкций), техническую термодинамику, электротехнику, электронику, геометрическую оптику, элементы ядерных технологий. В задания инженерной олимпиады помещается рассмотрение работы тех или иных инженерных устройств по принципу «Как это работает?», присутствуют задачи-оценки, однако задание не выходит за рамки школьной программы пофизике.
6 декабря 2015 г. Байконур, МКШ. Инженерная олимпиада школьников
К настоящему времени уже более точно сформулированы принципы распределения задач по разделам инженерии и уровню их сложности. Это распределение (впрочем, довольно условное) является следующим (задание олимпиады 2014–2015 учебного года составлялось в соответствии сэтим примерным распределением1).
1. Как работает то или иное техническое устройство или прибор, причем из любой области: электрическое, механиче-
ское, тепловое. По данной схеме, чертежу или описанию школь-
1 Всего задание содержит шести задач.
16
ники должны описать принципы работы данного устройства. Если участники смогут сопроводить свое описание расчетами или оценками, прекрасно, это может увеличить их оценку за это задание. Такой задачей была, например, задача о штангенциркуле (8.1), прокатном стане (3.3) или уголковом отражателе (1.5).
6 декабря 2015 г. |
6 декабря 2015 г. |
Белгород, БГТУ им. Шухова. |
Димитровград, ДИТИ НИЯУ МИФИ |
Инженерная олимпиада школьников |
|
2.Задача-оценка параметров инженерных устройств или протекания тех или иных явлений. Такая задача также может быть поставлена в рамках любого раздела физики – механики, молекулярной физики, электричества. Такими задачами были оценка объема своего тела (8.2), оценка расстояния, пройденного спутником до места падения при резком изменении его скорости по сравнению с первой космической (3.6) и др.
3.Техническая термодинамика. Это может быть задача на расчет КПД цикла тепловой машины (9.4), вычисление параметров газа в том или ином устройстве, задачи на закон теплопроводности Фурье (4.2 и 3.1). К таким задачам относятся задачи на вычисление отношения теплоемкостей газа при постоянном объеме и давлении (3.2), оценка установившейся температуры в загородном доме по известным тепловым потерям и др.
4.Электротехника или электроника. Это могут быть задачи на цепи постоянного (5.4 и 6.2) или переменного тока, энерговыделение в таких цепях (7.4), соединение проводников, цепи с про-
17
стейшими электронными приборами – диодами (6.5) и, может быть, с транзисторами (пока такие задачи не давались).
6 декабря 2015 г. |
6 декабря 2015 г. |
Тамбов, лицей № 14. |
Москва, НИЯУМИФИ |
Инженерная олимпиада школьников |
|
5. Прикладная механика или статика. В этом пункте давались задачи, традиционные для прикладной механики – шарниры, ползуны, оценки сил, возникающих в тех или иных механических конструкциях (например, анализ шарнира Липкина-Посселье, 3.4). Важная часть этого направления – анализ устройств, в которых «работает» сила трения (например, задача о фрикционном храповом механизме, оценка отношения мощности, развиваемой на дороге передне- и заднеприводным автомобилем (3.5), оценка принципов «работы» лыжных мазей (7.3) и др.).
6 декабря 2015 г. Нижний Новгород, НГТУ. Все на Инженерную олимпиаду!
18
6. Вычислительная задача, в которой необходимы и идеи, и
оценки, и расчеты. Эта задача может быть поставлена в разных областях инженерии или на пересечении различных областей. Требует серьезных математических выкладок (например, задача об оценке формы цепи подвесного моста, 9.6).
6 декабря 2015 г.
Рязань, лицей № 52. Инженерная олимпиада школьников
6 декабря 2015 г.
Тамбов, лицей № 14. Член оргкомитета олимпиады А.С. Бочкарев
идиректор лицея Г.Р. Любич
Втех случаях, когда задача олимпиады лежала на границе школьного курса физики или чуть-чуть выходила за эту границу, давалась дополнительная информация участникам олимпиады с помощью указаний к условию (так, закон теплопроводности Фурье приводился в качестве указания к условию задачи об остывании загородного дома).
19
6 декабря 2015 г. Москва, НИЯУ МИФИ
Что касается сложности задач олимпиады, то планировалось, чтобы одну задачу решило большинство ее участников, половину задания смогли решить 20–30 % участников, все задачи – единицы.
И еще об одной особенности заданий инженерной олимпиады школьников нужно сказать. Мы хотели, чтобы задание было интересным и красивым, позволило всем участникам олимпиады почувствовать, что физика может стать основой их будущей профессии, и что профессия физика или инженера – это действительно интересно! Приходите на инженерную олимпиаду будущих лет. Скучно не будет! Будет интересно!!!
8. Рекомендации для участников. Литература
Как подготовиться к инженерной олимпиаде? Честно говоря, не знаем… Решать задачи по физике. Набирать и знания, и умения, и навыки. Развивать здравый смысл, ведь он – здравый смысл – полноправный участник работы любого инженера и нашей инженерной олимпиады. И еще. Для успешного выступления в инженерной олимпиаде важна широта знаний, при решении задач она обязательно поможет.
Важно также уметь проводить оценки тех или иных величин. Выбрасывать несущественное, оставляя главное. Здесь мы можем рекомендовать решать прекрасные задания Всесибирской олимпиады и олимпиады «Будущее Сибири», в заданиях которых задачи всегда представлены оценки и задачи, связанные с объяснением реального физического явлениявокруг нас.
20