МАТЕМАТИКА И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ

В учебном пособии даны основные законы химии, основы неорганической и органической химии. Особое внимание уделено процессам, происходящим в организме человека. Описаны процессы образования дисперсных систем, активная реакция среды и буферные системы. Подробно представлено строение и биологическое значение основных биоорганических и биологически активных веществ.

В настоящем учебном пособии дается краткий курс лекций по общей экологии для самостоятельного изучения дисциплины и закрепления полученных знаний студентами дневного и заочного отделений специальности 032103(65) «Рекреация и спортивно-оздоровительный туризм, а также направлений 034600 «Рекреация и спортивно- оздоровительный туризм», 034300 «Физическая культура» (дисциплина «Экология»). Может использоваться как вспомогательное пособие при изучении курса «Биология с основами экологии» - по разделу экология для специальностей 032101 (65), 032102(65) и направлений 032100(62), 034400 и факультативов по экологии физкультурных вузов. В пособии рассматриваются основные разделы общей экологии в соответствии с требованиями ГОС ВПО 2000, 2006 и 2010 гг.

В учебном пособии представлен краткий курс лекций по биологии. Рекомендовано для самостоятельной работы студентов.

В диссертационной работе рассмотрены вопросы создания эффективных каталитических систем на основе поверхностно-активных веществ и полимеров для гидролитического разложения эфиров кислот фосфора, обладающих варьируемым эффектом и комплексным механизмом действия.

В диссертационной работе рассмотрены коллоидные и каталитические свойства систем на основе модифицированных полиэтилениминов.

В диссертационной работе выявлены особенности комплексообразования N-(тио)фосфорилированных тиомочевин и тиоамидов с катионами Co(II), Co(III), Ni(II), Zn(II) и Cd(II) в растворе и на поверхности полимерного нитратцеллюлозного носителя, а также разработаны способы сорбционного извлечения и концентрирования перечисленных катионов металлов из водных сред в виде твердофазных металлокомплексов.

Представленная диссертационная работа посвящена установлению кинетических закономерностей на примере быстрых модельных окислительно-восстановительных реакций на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей, обеспечивающих существенное замедление наблюдаемых скоростей реакций.

В диссертационной работе рассмотрены коллоидные свойства реакционных сред на основе неонолов и цетилтриметиламмоний бромида для гидролиза эфиров кислот фосфора.

Представленная диссертационная работа посвящена коллоидно-химические основам технологии интенсификации нефтеизвлечения из пластов посредством полисиликатов натрия.

Предложены методики выполнения основных лабораторных работ по дисциплине «Технология компонентов на основе природного сырья». Рассмотрены основные способы получения растительных экстрактов и эфирных масел и их технохимический анализ. Каждая работа предварена кратким теоретическим введением, содержащим теоретические сведения, необходимые для сдачи коллоквиума. Рассмотрены порядок оформления работы, сведения по контролю качества компонентов; предложены вопросы для самоконтроля знаний по данному разделу курса; рекомендована литература.

В представленной диссертационной работе рассмотрены коаксиальный электролизер с осевым узкоцилиндрическим электродом и его применение для очистки воды от соединений железа. В работе предпринята попытка решения новой научной задачи в области прикладной электрохимии, которая заключается в создании и использовании бездиафрагменного электролизера, позволяющего проводить электрохимическую коррекцию рН воды и, одновременно, электрокоагуляцию мешающих примесей, например, соединений железа.

Представленная диссертационная работа посвящена установлению состава тартратных и цитратных комплексов сурьмы(III) в зависимости от pH среды и способов координации указанных лигандов, выявлению электрохимически активной формы комплекса и обоснование элементарного акта переноса заряда на молекулярном уровне.

Представленная диссертационная работа посвящена выявлению закономерностей кинетики и термодинамики гетерогенной реакции электрофильного замещения (ионного обмена) Ag(I)→Pb(II) в тонких поликристаллических пленках PbS в присутствии комплексообразующих агентов и создание на их базе математической модели адекватно описывающей процессы сорбции ионов металлов в этих системах.

Представлены отдельные ключевые вопросы, являющиеся базовыми для дисциплины «Теоретическая механика». Приведены теоретический материал в кратком изложении, примеры решения типовых задач и задачи для самостоятельного решения.

Представленная диссертационная работа рассматривает закономерности влияния природы металлов, лигандов и среды на состав, строение, устойчивость и лабильность комплексных соединений меди(II), никеля(II) и кобальта(II) с некоторыми гидразидами и дигидразидами кислот.

Представленная диссертационная работа посвящена вопросам каталитической дегидратации и дегидрирования 2-фенилэтанола.

Предназначены для студентов, обучающихся по специальности 240501.65 «Химическая технология высокомолекулярных соединений», и по направлению 240100.68 «Химическая технология и биотехнология» (по магистерской программе 240100-13).

Рассмотрены основные теоретические аспекты химической термодинамики. Приведены методические указания к лабораторным работам по определению тепловых эффектов химических реакций и физико-химических процессов.

Составлены в соответствии с рабочей программой по дисциплине «Общая химическая технология». Рассмотрены способы получения парафинов изостроения. Приведено описание установки для изомеризации бензиновой фракции, а также порядок выполнения лабораторной работы.

Рассмотрены основные понятия и законы химической кинетики. Приведены методические указания к лабораторной работе, выполняемой с использованием компьютерного комплекса «Химия».

Конспект лекций затрагивает такие разделы высшей математики как: теория вероятностей, элементы комбинаторики, математическая статистика, регрессионный, корреляционный анализ. Каждая лекция заканчивается контрольными вопросами, которые помогут проверить теоретическое освоение курса, содержит большое количество задач для самостоятельного решения и ответы для проверки.

Курс «Алгебра и геометрия» является одним из основных математических курсов, лежащих в основе математического образования студентов. Конспект лекций затрагивает такие разделы высшей математики как: линейная алгебра, аналитическая геометрия, элементарная геометрия на основе аксиоматики, включая геометрические преобразования и построения, элементы функционального анализа. Каждая лекция заканчивается контрольными вопросами, которые помогут проверить теоретическое освоение курса, содержит большое количество задач для самостоятельного решения и ответы для проверки.

Конспект лекций затрагивает такие разделы вычислительной математики как методы аппроксимации и приближения функций, численное дифференцирование и интегрирование, методы решения задач линейной алгебры, нелинейных уравнений. Конспект содержит ряд инженерных задач с акцентом на программную реализацию методов вычислительной математики. Каждая лекция заканчивается контрольными вопросами, которые помогут проверить теоретическое освоение курса, содержит большое количество задач для самостоятельного решения и ответы для проверки.

Цель этого пособия — помочь студентам физико-математического факультета в составлении конспектов уроков по математике. В нём перечисляются основные требования, предъявляемые к уроку математики; даётся разработка эвристической беседы, являющейся одним из эффективных современных методов объяснения нового материала; приводятся примеры планов-конспектов уроков различных авторов, начиная от В. В. Репьёва (1958 г.) до Л. В. Виноградовой (2005 г.).

В сборник вошло более 600 задач по основным разделам дисциплин «Коллоидная химия» и «Поверхностные явления и дисперсные системы». Каждый раздел включает в себя краткую теоретическую часть, примеры решения типовых задач и задачи для самостоятельного решения. Наличие большого числа задач по каждой теме позволит преподавателям организовать самостоятельную, аудиторную и внеаудиторную работу студентов. Второе издание дополнено большим количеством новых заданий по разделам «термодинамика поверхностных явлений», «адсорбция и свойства дисперсных систем».

Монография посвящена бурой водоросли костарии ребристой — типичному представителю порядка Laminariales в морях Северной Пацифики. Рассматривается история изучения костарии, распространение и расселение в морях Дальнего Востока и различные стороны биологии вида, ее химический состав и использование в народном хозяйстве. Показана перспективность использования костарии в качестве источника альгинатов, маннита и других веществ, а также как объекта промышленного культивирования у берегов Приморья.

В пособии приводится информация о современных зарубежных буровых установках, предназначенных для бурения геологоразведочных скважин. Импортные буровые установки, которые в последние годы стали широко применять в России, характеризуются высокой производительностью, однако крайне слабо освещены в отечественной производственно-технической литературе, что затрудняет их выбор, обоснование и грамотную эксплуатацию. Данное издание окажется полезным для студентов при выполнении курсовых и дипломных проектов, а также для производственников, занимающихся бурением геологоразведочных скважин.

В пособии дано понятие симметрии кристаллов и ее элементов, рассмотрены особенности и природа изменчивости химического состава минералов, приведено описание свойств и форм выделения минеральных образований, рассмотрены генетические процессы эндогенного и экзогенного минералообразования. Пособие поможет студентам понять логику и последовательность макроскопического описания минералов при их диагностике на лабораторных занятиях и при самостоятельной работе.

В данной работе приводится пример компьютерной лабораторной работы, которая формирует начальные теоретические исследовательские навыки студентов. Выполняя предложенную лабораторную работу, студенты проходит основные этапы исследования, начиная от построения модели явление до интерпретации виртуальных экспериментальных данных.

В 2009 году исполнилось сто лет с выхода в свет первого руководства к выполнению лабораторных работ по физике профессора Московского университета А.П. Соколова [1]. С тех пор и в московском университете и в других вузах нашей страны и за рубежом было создано множество лабораторных работ, посвященных изучению различных физических явлений и физических законов самыми разнообразными методами [24]. По материалам учебных пособий физического факультета МГУ и других вузов, посвященных физическому практикуму, по материалам публикаций в различных журналах, в том числе в реферативном журнале «Физика», на физическом факультете МГУ созданы книги [5, 6], в которых собрана информация о лабораторных работах по механике и молекулярной физике, опубликованных за прошедшие сто лет. В настоящей статье представляется книга [7], в которой описаны опубликованные за эти годы лабораторные работы по электричеству и магнетизму.

В учебно-методическом пособии представлено содержание контрольных работ по всему курсу математики в четырех и более вариантах. В контрольные работы включены вопросы, связанные с проверкой теоретического материала, проверкой практических навыков, представлены образцы решения и оформления контрольных работ.

Статья посвящена образованию и накоплению локальных повреждений в зоне вынужденной эластичности перед фронтом трещины разрушения в полимерах и композитах на их основе. Описан механизм образования микрополостей перед фронтом трещины, а также механизм распада слабых узлов несущего каркаса материала. Получено кинетическое уравнение распада слабых узлов несущего каркаса и рассчитано время распада узла.

Предложен алгоритм конечно-элементного решения трехмерной задачи нелинейной теории упругости при конечных деформациях для двух моделей: так называемой модели A и неогуковской модели. Алгоритм представляет собой модификацию метода Боне, основанного на использовании слабой вариационной формулировки задачи теории упругости в приращениях в актуальной конфигурации. Приведены примеры численного решения задачи о больших деформациях одноосного растяжения бруса в трехмерной постановке. Проведено сравнение конечно-элементных расчетов с известными аналитическими решениями, которое показало очень высокую точность предложенного алгоритма численного решения. Численные расчеты проведены на основе авторских комплексов программного обеспечения, в том числе авторской реализации метода Холецкого с использованием деревьев исключения для решения систем линейных уравнений большой размерности.

Рассмотрена проблема автоматизации синтеза многосекционных манипуляционных механизмов, основанных на параллельных структурах. Проведен обзор существующих механизмов, описана структура синтеза многосекционных манипуляторов. Предложены методы и средства решения проблемы.

Приведены результаты анализа погрешностей, вносимых в формирование граничных условий на внешней границе пограничного слоя, полученные использованием широко применяемого на практике приближенного подхода к решению данной проблемы. Предложена модификация этого приближенного подхода, которая позволяет существенно снизить уровень соответствующих погрешностей счета.

В статье дано подробное описание основных квантовых объектов нанотехнологий: квантовых точек, углеродных нанотрубок и графена. Изучение квантовых явлений, определяющих уникальные свойства этих объектов, приобретение навыков их исследования и использования в практических целях составляет основную задачу подготовки студентов технических университетов к работе в наиболее перспективных направлениях современной науки и техники. В статье описаны методы получения квантовых точек, их физические свойства, а также свойства углеродных нанотрубок и графена. Значительное внимание уделено анализу уже существующего практического применения квантовых объектов нанотехнологий и обсуждению его широких перспектив. Отмечается, что необходимым условием успешного освоения нанотехнологий в нашей стране является изучение студентами квантовых явлений в курсе физики технических учебных заведений.

Предложен комплекс инженерных методик для расчета параметров теплового и механического действия ионизирующих излучений планковского спектра с эффективными температурами Teff = 1…10 кэВ на гетерогенные преграды в воздухе. Комплекс предназначен для использования в многовариантных расчетах при поиске рациональных параметров композитных конструкций с защитными гетерогенными покрытиями.

Рассмотрена задача об ударе материальной точки (тела) по цилиндрической оболочке и упругих симметричных колебаниях относительно плоскости, проходящей через ось оболочки. Решение получено в двойных рядах по координатам во времени для любой точки оболочки. Предложен и реализован метод расчета этих колебаний и проведены расчеты, которые позволили определить амплитудный критерий — среднее значение ускорения точки оболочки за фиксированное время распространения фронта волны радиальных колебаний. Экспериментально определена скорость фронта волны этих колебаний. Решена обратная задача определения места удара точки по цилиндрической оболочке, а также ее массы и скорости при ударе. Эксперимент хорошо подтверждает предложенную теорию.

Рост числа чрезвычайных ситуаций и ущерба от стихийных бедствий и техногенных катастроф, наблюдающийся в последние годы, предъявляет новые требования к системам мониторинга, моделирования, прогноза и управления опасными явлениями и процессами. Ответом на этот вызов являются когнитивные центры — человекомашинные системы, опирающиеся на новые возможности в области математического моделирования, информационных технологий, телекоммуникаций. В статье представлены принципы построения когнитивных центров и предложения по развитию и использованию таких систем в различных сферах жизнедеятельности.

Отражены результаты анализа известных литературных источников по использованию вероятностных методик расчета термомеханики твэлов в различных режимах и выбора методики расчета методом Монте-Карло. Разработан программный код (комплекс) CaPpaPI (Complex of Programs for Probability Investigations) вероятностных расчетов, реализующий алгоритм вероятностных расчетов поведения твэла на основе метода Монте-Карло с использованием кодов START-3 и RAPTA-5.2 и теплогидравлических условий, рассчитываемых кодом RELAP/SCDAPSIM. Описана архитектура разработанного кода. Представлено описание реализации многовариантного расчета решения задачи и графический интерфейс. Приведены результаты работы кода. Код учитывает неопределенности входных параметров, погрешности эмпирических корреляций и погрешности расчетных моделей. Код позволяет получать реалистические оценки основных критериальных параметров твэлов в авариях типа LOCA, например, максимальной температуры оболочки, максимальной эквивалентной степени окисления оболочки и др. с оценками их неопределенностей в виде границ доверительного интервала с заданным уровнем доверия.

Настоящие методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов по программе курса «Кратные интегралы и ряды». В пособии собраны материалы, которые относятся ко второй части курса «Кратные интегралы. Элементы теории поля» и должны способствовать организации аудиторной и внеаудиторной самостоятельной подготовки студентов.

Методические указания знакомят студентов-биологов с основами такого направления, как биоинформатика, и вычислительными методами для обработки экспериментальных данных, моделирования биологических и биохимических объектов.

Методические указания знакомят студентов-химиков с основами пользования программами для написания формул химических соединений, их редактирования, компьютерного моделирования основных физико-химических свойств: ChemOffice и HyperChem.

В учебном пособии представлены оригинальные задачи по комбинаторной топологии и теории графов. Часть задач была решена авторами и открывает новые направления исследований. Приведены также некоторые нерешенные задачи.

В Северном (Арктическом) федеральном университете имени М.В.Ломоносова 10 сентября 2012 года состоялась научная сессия студентов и аспирантов – участников экспедиции «Арктический плавучий университет – 2012». В сборнике представлены результаты исследований студентов и аспирантов, проведенных ими во время комплексной научно-образовательной экспедиции «Арктический плавучий университет – 2012» на НИС «Профессор Молчанов» на акватории Белого и Баренцева морей в июне-июле 2012 года. Финансирование исследований осуществлялось при поддержке гранта Всероссийской общественной организации «Русское географическое общество» на 2012 г. (Грант от 10 апреля 2012, руководитель к.г.н. Л.Ю. Васильев).

В научном сборнике изложены результаты комплексных исследований Баренцева и Белого морей по программе «Арктический плавучий университет – 2012». Представлены данные по изучению климата, гидрохимии и гидрологии вод, геоморфологии береговых зон, сейсмической и радиологической обстановке в западном секторе Арктики. Рассмотрены биоресурсные и биогеографические особенности морей. Представлены данные по океанографическим и метеорологическим исследованиям. Впервые в условиях плавания в Арктике на борту научно-исследовательского судна проведена образовательная программа для студентов, магистрантов и аспирантов.

В научном сборнике изложены результаты комплексных исследований Баренцева и Белого морей по программе «Арктический плавучий университет – 2012». Представлены данные по изучению климата, гидрохимии и гидрологии вод, геоморфологии береговых зон, сейсмической и радиологической обстановке в западном секторе Арктики. Рассмотрены биоресурсные и биогеографические особенности морей. Представлены данные по океанографическим и метеорологическим исследованиям. Впервые в условиях плавания в Арктике на борту научно-исследовательского судна проведена образовательная программа для студентов, магистрантов и аспирантов.

Целью настоящей работы является построение и исследование космологических моделей в геометрии Лиры в предположении минимальности взаимодействия материи с полем вектора смещения и динамическим [лямбда]-членом. Получены новые динамические уравнения и их точные решения в космологических моделях на многообразии Лиры. Найдены точные решения уравнений динамики модели при различных уравнениях состояния материи, заполняющей Вселенную, и определенных предположениях относительно эволюции космологического члена. Показано, что взаимодействие поля динамического космологического члена с вектором смещения способно сохранить уравнения неразрывности для обычной материи в неизменном виде. Установлена возможность ускоренного расширения в данных моделях.

Рассмотрено получение и исследование динамических уравнений для космологических моделей, основанных на эффективных действиях дробного порядка. Для вывода модифицированных уравнений Фридмана однородных и изотропных космологических моделей из феноменологически построенного дробного действия применяются обобщения уравнений Эйлера-Пуассона, полученные ранее в теории дробного функционала. Для получения точных решений применяются математические анзацы и феноменологические законы эволюции космологического члена. Получены динамические уравнения и их точные решения в космологической теории дробного функционала действия. Рассмотрены космологические модели двух типов: модель дробного полного действия и модель дробного действия Эйнштейна-Гильберта. Исследованы случаи различных уравнений состояния вещества, заполняющего Вселенную. На основе предложенного анзаца для космологического члена получены точные решения уравнений динамики моделей. Приведены примеры законов эволюции космологического члена, широко обсуждаемых в литературе и имеющих наблюдательную основу. Установлена возможность ускоренного расширения Вселенной в наших моделях. Полученные результаты демонстрируют новые свойства космологических моделей, полученных из дробного действия, по сравнению со стандартными моделями, и открывают новые возможности в исследовании феномена Темной энергии. Предполагаемыми областями применения полученных результатов являются теоретическая космология и астрофизика.

Новые классы однородных космологических моделей для скалярных полей строятся на базе геометрии Лиры. Различные типы точных решений для модели получены применением двух методов, а именно метода генерирующей функции и формализма первого порядка.