A nemlineáris jelenségek és a káosz oktatásának bevezetése az egyetemi alapkollégiumokba és a középiskolákba. Gruiz Márton
|
|
- Veronika Balogné
- 5 évvel ezelőtt
- Látták:
Átírás
1 Tézisfüzet A nemlineáris jelenségek és a káosz oktatásának bevezetése az egyetemi alapkollégiumokba és a középiskolákba Gruiz Márton Témavezetık: Dr. Tasnádi Péter egyetemi tanár Dr. Tél Tamás egyetemi tanár Eötvös Loránd Tudományegyetem Pedagógiai és Pszichológiai Kar Neveléstudományi Doktori Iskola Budapest
2 Bevezetés Az utóbbi néhány évtized jelentıs tudományos felfedezése az, hogy léteznek, sıt nagyon is gyakoriak olyan idıben bonyolult jelenségek, melyek egyszerő rendszerekben alakulnak ki. Az ilyen kaotikus jelenségekben a véletlenszerő viselkedés eredete bizonyíthatóan a kevés összetevı erıs és nemlineáris kölcsönhatása. Meglepı ez annak fényében, hogy olyan rendszerekrıl van szó, melyekben a jelen állapotból a törvények ismeretében elvileg teljes pontossággal következtethetünk a jövıre. Egész természetszemléletünk átértékelését követeli meg az a tény, hogy az ilyen determinisztikus rendszerek véletlenszerő viselkedést mutathatnak. A káosz egyszerő rendszerek bonyolult idıbeli viselkedése. E meghatározás szerint a káosz (a hétköznapi szóhasználattal szemben) nem térbeli, nem statikus rendetlenség. A káosz tehát egy mozgási típus, általánosabb értelemben idıbeli fejlıdés. Számos hétköznapi folyamat (a biliárd vagy a flipperautomata golyójának mozgása, áramkörök begerjedése, festékek keveredése) mellett szerepel mőszaki, kémiai, biológiai jelenségekben, betegségek lefolyásában, gazdasági részfolyamatokban, és jóval nagyobb léptékben: például a Föld mágneses tengelyének váltakozásában vagy a Naprendszer alkotóelemeinek mozgásában. A kaotikus mozgás lehetıségét elıször Henri Poincaré francia matematikus fogalmazta meg (természetesen a maitól erısen eltérı szóhasználattal) a Naprendszer stabilitásáról írott dolgozatában, az 1890-es években. Valamivel késıbb Szonja Kovalevszkája orosz matematikusnı bebizonyította, hogy a súlyos, aszimmetrikus pörgettyő (aszimmetrikus búgócsiga) mozgása általában kaotikus (csupán speciális tehetetlenségi nyomatékok mellett szabályos). Ezek az eredmények nagyrészt feledésbe merültek, s a XX. század elsı felében csak George Birkhoff amerikai és Eberhard Hopf német matematikusok statisztikus mechanikai, ergodelméleti munkáiban éltek tovább. E fejleményektıl függetlenül a második világháború idején kaotikus viselkedést találtak bizonyos nemlineáris áramkörökben, de az eredményt nem tudták értelmezni. A Birkhoff-Hopf-vonal folytatásaként az 1960-as évek közepére Andrej Kolmogorov és Vlagyimir Arnold orosz, valamint Jürgen Moser német matematikus megalkotta az azóta a nevük 4
3 kezdıbetői alapján KAM-tételnek nevezett állítást, mely megfogalmazza a gyenge kaotikus mozgás feltételét súrlódásmentes rendszerekben. A káosz széleskörő tanulmányozására a számítógépek megjelenése teremtette meg a feltételt. A súrlódásos rendszerbeli kaotikus attraktorhoz kapcsolódó viselkedést elıször Edward Lorenz amerikai meteorológus írta le 1963-ban. A róla elnevezett modell numerikus megoldása kapcsán felismerte a kaotikus viselkedés elırejelezhetetlenségét. Magát a káosz kifejezést egy 1975-ös cikkében James Yorke amerikai matematikus vezette be az egyszerő determinisztikus rendszerek véletlenszerő viselkedésére. A fogalom elterjedésében nagy szerepet játszott Mitchell Feigenbaum amerikai fizikus 1978-as munkája, melyben bizonyította a kaotikus viselkedés egyik lehetséges kialakulási módjának rendszerfüggetlenségét, univerzalitását. A káosz elıfordulásának lehetısége mára új gondolkodásmódot honosított meg a legkülönbözıbb területeken. Tél Tamással évek óta közösen tartunk alsóbb éves egyetemistáknak (fizikusoknak, fizikatanároknak, meteorológusoknak, geológusoknak stb.) bevezetı szintő speciális elıadásokat a káoszról és az ezzel kapcsolatos nemlineáris jelenségekrıl. Hamar kiderült: a témát átfogóan tárgyaló, de bevezetı szintő tankönyv nemcsak Magyarországon, de külföldön sem áll rendelkezésre. Felmerült bennünk, hogy az elıadásaink tapasztalatát felhasználva egy olyan hiánypótló könyvet írjunk, mely a képlet nélküli ismeretterjesztı könyvek és a fizikusoknak szóló szakkönyvek közötti rést töltené ki. Így született meg a Kaotikus Dinamika (Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 2002), majd néhány évvel késıbb a Chaotic Dynamics, (Cambridge University Press, 2006). A utóbbi, angol nyelvő könyv tartalmazza a magyar nyelvő könyv alaposan átdolgozott anyagának a fordítását, valamint kiegészült a tranziens káoszt, a kaotikus szórást és a káosz alkalmazásait tárgyaló nagy fejezettekkel is. A két könyv tehát, a címazonosság ellenére, mind terjedelemben, mind tartalomban jelentısen különbözik. Értekezésként a szóban forgó két munkát adtam be. Könyveim célja, hogy egyetlen tudományterület, a klasszikus mechanika keretén belül mutassa be a káosszal kapcsolatos jelenségeket. Azért ezt a területet választottam, mert a Newtoni mechanika keretein belül legmeglepıbb az a tény, 5
4 hogy a valószínőségi szemlélet a folyamatok érdemi megértésében elkerülhetetlen. Az anyagot úgy építettem fel, hogy a könyvek olvasásához csak egyszerő fizikai és matematikai ismeretek szükségesek. Figyelmet fordítottam arra, hogy példáim a témakörön belül a lehetı legegyszerőbbek legyenek, egy részük akár középiskolában is bemutatható. Példaválasztásaim jól mutatják, hogy szinte minden középiskolában vagy általános fizika elıadásban megismert mechanikai folyamat kaotikussá válik, ha kissé általánosítjuk, vagyis szokásos megkötéseinek valamelyikétıl megszabadítjuk. Ez mutatja, hogy a káosz nem a kivételes, hanem a tipikus viselkedés. A könyvek elsısorban a felsıoktatás alsóéves hallgatóihoz szólnak. Bízom azonban abban, hogy általuk hozzájárulhatok a kaotikus jelenségek középiskolai tanításához és a hétköznapi szóhasználatban elıforduló néhány félreértés eloszlatásához is. 6
5 7
6 Tézisek 1. Kimutattam, hogy a harmonikusan rezgetett felfüggesztéső inga, mely fizikailag is jól megépíthetı rendszer és kiválóan alkalmas a kaotikus mozgás és a vele kapcsolatos attraktor bonyolultságának megmutatására ([1] fejezet, [2] fejezet, [3], [9]), különösen alkalmas a súrlódásos kaotikus rendszerekben elıforduló mozgások és struktúrák bemutatására és feltérképezésére. A rendszer paramétereit változtatva a hallgatók megismerkedhetnek még a kaotikus és a reguláris (periodikus) attraktorokkal, a permanens és a tranziens káosszal, a vonzási tartományokkal, a fraktál vonzási határokkal, a stabil és instabil sokaságokkal és a kaotikus nyereghalmazzal, de akár még a mozgás gyorsan oszcilláló erıtérben speciális eset is tanulmányozható a gerjesztett ingával. A gerjesztett rendszereket általában stroboszkópikus leképezéssel szokás ábrázolni, így ennél is így tettem. A stroboszkópikus leképezésen nem folytonos vonallal, hanem ugráló pontsorozattal követjük a mozgást, mert a gerjesztı periódusidınként jelöljük be egy-egy ponttal - a szög-szögsebesség síkon - az inga adott pillanatnyi kitérését és sebességét. 2. Megmutattam, hogy a mágneses inga ([2] fejezete) rendszerében létrehozott szimmetriasértés a vonzási tartomány mintázatában is szimmetriasértést okoz. A mágneses inga gyakorlatilag egy fonálra függesztett kis vasgolyó, mely alá (az asztallapra) három mágnest helyezünk úgy, hogy azok egy képzeletbeli, egyenlı oldalú háromszög csúcsaira essenek. Az ingát kitérítve, a golyó elıbb-utóbb az egyik mágnes fölött fog megállni. Ha a háromszög közepe nem az inga felfüggesztési pontja alatt áll, akkor szimmetriasértésrıl beszélhetünk. Megmutattam továbbá, hogy a vonzási tartomány mintázata rendkívül érzékeny a paraméterváltozásokra ([1] III-VI; [2] III-VI színes tablóit). A mágneses inga fraktál vonzási határai azért bírnak különös jelentıséggel a káosz oktatásában, mert fizikai jelentésének megértéséhez a hallgatóknak gyakorlatilag semmiféle elıképzettségre nincs szüksége. Ennek oka egyrészt az, hogy esetünkben a vonzási tartomány nem a fázistérben, hanem a valódi térben rajzolódik ki, másrészt a mágneses ingát, mint fizikai rendszert, illetve annak mozgását, egy laikusnak számára sem okoz gondot megérteni, fejben végiggondolni. Az említettek miatt ez a példa kitőnıen alkalmas arra is, hogy egyetemi alapkollégiumok és középiskolai szakkörök elsı óráin (de akár egy ismeretterjesztı elıadáson is) bemutassuk, s illusztráljuk vele az egyszerő 8
7 kaotikus rendszerek és azok bonyolult viselkedései közötti megdöbbentı kontrasztot. Ugyancsak mágneses ingával lehet a legkönnyebben olyan fraktálstruktúrát mutatni (ráadásul nagyon szépet), mely nem matematikai konstrukció eredménye, hanem egy valós fizikai rendszerhez kapcsolódik. A mágneses inga pedagógiai jelentısége tehát kiemelkedı. 3. Bemutattam, hogy a kicsit módosított matematikai ingával, az ún. rugós (vagy nyúlós) ingával demonstrálható a káosz megjelenése konzervatív rendszerben (lásd [1] fejezet és [2] fejezet). A nyújthatatlan fonálon súrlódásmentesen lengı tömegpontot matematikai ingának nevezzük. Ha a testet nem nyújthatatlan, hanem egy rugalmas fonálra (vagyis egy rugóra) függesztjük fel, akkor bizonyos paraméterek és kezdıfeltételek mellett kaotikus mozgás alakul ki. A rugóerıt fokozatosan csökkentve (távolodva a nyújthatatlan fonáltól) jól megmutatható az, ahogy az inga mozgásában (ami szigorúan periodikus) fokozatosan és egyre inkább megjelenik a kaotikus mozgás lehetısége. Az inga jellegzetes fázistérbeli mintázatának ([1] 6.23 ábra és [2] 7.22 ábra) változásában is szépen megfigyelhetı ugyanez a folyamat, amint az említett mintázat a matematikai ingától való távolódással lassan átalakul: fokozatosan megjelennek és fokozatosan híznak a kaotikus tartományok. Mivel a matematikai inga a fizikai tanulmányok minden középiskolás számára ismert egyik alapproblémája, ezért különleges pedagógiai jelentısége van annak, hogy ebben a rendszerben is be lehet mutatni a káosz megjelenését. A rugós inga ráadásul hazai fizikatörténeti jelentıséggel is bír, hiszen Magyarországon, 1966-ban, ennek a rendszernek a mozgását vizsgálták elıször számítógépes szimulációval, méghozzá nem más tette ezt, mint Vermes Miklós, a híres fizikatanár. Igaz, ıt még nem a káosz kutatása, hanem egy hibásan feladott OKTV versenyfeladat megoldásának kiszámítása motiválta. Az eredményeit mai szemmel elemezve értékes tanulsághoz juthatunk, például arról, hogy a Vermes Miklós által véletlenszerően kiválasztott paraméterek és kezdıfeltételek különbözı (kaotikus és kváziperiódikus) mozgásokhoz tartoztak, de akkoriban ezt még senki sem tudhatta. Tanulságos az is, hogy a mai gyors számítógépekkel (Vermes Miklós Ural II elektroncsöves gépet használt), numerikus módszerekkel és leképezésekkel mennyivel több információhoz juthatunk, mint Vermes Miklósnak sikerült. Mindezek kidomborítják azt a sokszor emlegetett tényt, hogy nagyon egyszerő rendszerek (pl. a rugós inga) is tudnak olyan rendkívül összetett és bonyolult 9
8 viselkedést mutatni, melyet csak valódi kutatói munkával lehet feltérképezni és megismerni (lásd még [8]). 4. Megmutattam, hogy a háromkorong probléma pedagógiai jelentısége abban áll, hogy a rendszer egyszerősége ellenére a káosz minden bonyolultsága könnyedén bemutatható vele. Például az instabil és stabil sokaságok, a végtelen számú (fraktálszerkezető) instabil pontok halmaza, az ún. kaotikus nyereghalmaz, sıt, még a vonzási tartományokra emlékeztetı kiszökési tartomány is definiálható és megrajzolható ([2] 8. fejezetet és XXI színes táblát). Azonos síkban, egymástól egyenlı távolságra elhelyezett három, azonos sugarú korongon történı szóródást vizsgálunk. Az ütközések tökéletesen rugalmasak, így a probléma konzervatív (hamiltoni), de tranziens, ugyanis a szórási tartományt (a három korongot) elıbbutóbb elhagyó részecske csak a korongok között végez kaotikus mozgást (kettı korong esetén még nincs káosz). A gyors szimuláció érdekében megalkottam korongokon szóródó részecskék iterálással való követésének egy lehetséges módját. A mozgás iterálással való követése azt jelenti, hogy a korongok között pattogó részecskérıl elég csupán azt tudni, hogy melyik korongot milyen szögben közelítette meg és csapódott be, s ezek ismeretében közvetlenül kiszámíthatók a következı ütközés hasonló adatai, majd ismét és ismét (ameddig el nem száll a korongok közül). A háromkorong probléma további pedagógia jelentıségét adja az, hogy az összes általam vizsgált rendszer közül a valódi térben ennél tehetık láthatóvá legkönnyebben és legérthetıbben az instabil pályák (ciklusok), melyek esetünkben tulajdonképpen a korongok közötti hosszú ideig való pattogások görbéi ([2] 8.9 ábra). Mint tudjuk, az ilyen ciklusokból a kaotikus rendszerekben végtelen sok van, s a káosz nem más, mint bolyongás az instabil pályák között. 5. Megmutattam, hogy a háromtestprobléma kaotikus mozgása nagyon hasznos példa a káoszelmélet széleskörő alkalmazásának bemutatására ([2] 9.1 fejezet). Háromtestproblémának nevezzük azokat a mechanikai rendszereket, amelyekben három, gravitációs kölcsönhatással egymásra ható test szabadon mozog a térben. A probléma klasszikusnak számít, számos tudós próbálta már a régmúltban is leírni a mozgásukat. Nemcsak általános esetben rendkívül bonyolult a viselkedésük, hanem bizonyos megkötések esetén is. Én is egy ilyen, a Poincaré által is vizsgált speciális és egyben legegyszerőbb esetet vizsgáltam, az ún. korlátozott síkbeli kör háromtestproblémát. Ilyenkor az egyik test olyan kicsi, hogy hatása elhanyagolható 10
9 a másik kettıre, a nagy testek pedig körpályán mozognak egymás körül, ráadásul úgy, hogy mindhárom test állandóan egy síkba esik. A kis részecske mozgása még az említett megkötésekkel is nagyon bonyolult marad. Ezt Poincaré is felismerte, de természetesen akkoriban még sem ı, sem más nem nevezte ezt káosznak. A kis részecske akár el is szökhet, azaz a rendszer (ami egyben Naprendszer egyszerősített modellje is) instabil. Azonos mechanikai energia mellett egyébként a kis test mozgása (ami őrhajót, vagy meteoritot is képviselhet) kezdıfeltételtıl függıen lehet periodikus, kváziperiodikus és kaotikus. A probléma ismerete alapvetı az őrkutatatás (égi mechanika) és a Naprendszer stabilitásának kutatásának szempontjából. Ezért a káosz iránt érdeklıdık mellett a csillagászok oktatásban is nagy jelentıséggel bír a rendszer tanulmányozása. 6. Bemutattam, hogy a súlyos pörgettyők (egy pontban rögzített merev testek) számos olyan érdekes esettel is rendelkeznek, mely a pörgettyőkrıl általában tanultakhoz képest nagyon szokatlan és meglepı mozgásokhoz vezet ([2] 9.2 fejezet; [10]). A súlyos pörgettyők csupán két speciális esetben mozognak szabályosan. Ha szimmetrikusak, azaz a rögzített és a súlyponton átmenı tengelyre merıleges két fıtehetetlenségi nyomaték megegyezik (a köznyelv ilyen testeket nevez pörgettyőnek, például a búgócsigát), illetve a Szonja Kovelevszkája által felfedezett, s róla elnevezett esetben. Utóbbinál egy ún. Kovakevszkája-konstans megmaradásának köszönhetı a szabályos mozgás, de a pörgettyőre rápillantva, a test alakja nem tőnik különlegesnek, ellentétben a könnyen felismerhetı szimmetrikussal. (Még az egyetemi oktatásban is csak a szimmetrikust szokás tanítani.) Áttekintı vizsgálat céljából Poincaré-metszeteket készítettem a szimmetrikus, a Kovelevszkaja és az általános esetekben. A különbözı típusú mozgásokat térben is ábrázoltam. A térbeli görbét egy átlátszatlan gömbön jelenítettem meg: a pörgettyő egyik tengelye (a szimmetrikusnál a szimmetriatengely) a rögzített pont köré rajzolt gömb felszínére karcolja a vonalat. A pörgettyők viselkedése a mechanikán belül az egyik legszebb terület, így a hallgatók között mindig nagy érdeklıdés övezi. A kaotikus pörgettyők pedagógiai jelentısége éppen ebben rejlik, hiszen egy kedvenc területrıl tudhatnak meg új dolgokat, új módszerek alkalmazásával. 7. Kimutattam, hogy a káoszra jellemzı valószínőség-eloszlások fázistérbeli, háromdimenziós ábrázolásai jelentıs betekintést nyújtanak a kaotikus folyamatok 11
10 lényegébe [5], [7]. A képeket elıadásaim során oktatási segédanyagként, a kaotikus rendszerek bonyolult idıbeli viselkedésének bemutatására rendszeresen felhasználom. Az ábrák segítenek megértetni, hogy a kaotikus mozgások vizsgálatához determinisztikus voltuk ellenére nélkülözhetetlen a statisztikus leírás és a különbözı valószínőségi fogalmak (eloszlás, tipikus viselkedés, átlag stb.) bevezetése és alkalmazása. A térbeli eloszlások áttekinthetıségét színezésekkel úgy javítottam, hogy a tartóra merıleges valószínőséget ábrázoló oszlopokat a magasságuk alapján különbözı színőre festettem, ekképpen láthatóvá téve azt a csak a kaotikus rendszerekre jellemzı tulajdonságot, a bonyolultság egyik okát, hogy a drasztikusan eltérı valószínőségek a tartón nagyon közel (akár végtelen közel is) kerülhetnek egymáshoz. Mivel nemcsak a tartó, hanem a tartón lévı eloszlás is fraktálszerkezető, ezeket a struktúrákat multifraktálnak nevezzük. Az ábrák többsége esztétikus élményt is nyújt, ezáltal (már bevezetı elıadások kezdetén megmutatva ıket) a hallgatók sokkal könnyebben motiválhatóak a témában való elmélyedésre, a szárazabb, elméleti részek kitartóbb tanulmányozására. Az említett ábrák közül sok megtalálható a könyveimnek a színes tabló függelékében ([1] XII- XVI; [2] XII-XVI, XXII, XXVII, XXVIII). 8. Kimutattam, hogy kaotikus attraktorokat folytonos idıben, filmszerően ábrázolva a káosz számos jellemzıje újszerő megvilágításban jelenik meg. Például láthatóvá válik a periodikusan mozgó attraktor, láthatóvá válik amint az ismételt betőrıdés, összenyomódás és kinyúlás folyományaként kialakul a szálas fraktálszerkezet. A periodikusan mozgó attraktor a folyadékok periodikus keveréséhez hasonló látványt nyújt. Konkrétan, a harmonikusan rezgetett felfüggesztéső inga attraktorának a filmjét készítettem el. Egy stroboszkópikus leképezésen az attraktor egy álló, mozdulatlan, szálas szerkezető fraktál. A filmnél azonban a kaotikus attraktort idıben folytonosan láthatjuk. Mintha több ezer ingát ábrázolnánk egyszerre a fázistérben! Ha egyszerre indítjuk ıket, akkor késıbb is egy síkban maradnak, az idıtengelyre merıleges szög-szögsebesség síkjában. Ebben az esetben a struktúra a gerjesztés periódusidejével megegyezı periodikus mozgást végez. Az [1] 5.56 és a [2] 5.52 ábráján hét lépésben követhetünk nyomon egyetlen ilyen periódust. A periodikusan örvénylı attraktor moziját úgy alkottam meg, hogy egyetlen periódust nem hét, hanem nyolcvan intervallumra osztottam, majd mindegyikrıl külön-külön készítettem egy-egy stroboszkópikus leképezést. Ennek a nyolcvan 12
11 képnek az egymás utáni vetítésével kaptam meg a mozgóképet. A film rendkívül látványos és gondolatébresztı, ezért egy-egy elıadássorozatnak kihagyhatatlan eleme. 9. Példák sorával mutattam be, hogy a középiskolák és az alsóbb éves egyetemi kollégiumok kísérleteiben vagy feladataiban elıforduló fizikai (elsısorban mechanikai) rendszerek kis módosítással kaotikussá válnak. Ide tartozik a fent említetteken kívül például az állandó és a helyfüggı amplitúdóval gerjesztett anharmonikus oszcillátor, a csigán lengı test (Atwood-féle ejtıgép), vagy a lejtıkön pattogó labda [6]. Ezek a példák alátámasztják azt, a könyveimben egyébként hangsúlyozott tényt, hogy a minket körülvevı világban a kaotikus viselkedés nem kivételes, hanem éppen ellenkezıleg: tipikus. A középiskolai és az alsóbb éves egyetemi oktatásban bemutatott fizikai problémákat addig egyszerősítették, míg matematikailag megoldatóvá és számolhatóvá nem váltak. Ennek egyik eszköze volt a linearizálás, sıt, a fizikai problémák zömét már eleve lineáris formában fogalmazták meg. Ezért a káosz és a nemlineáris jelenségek nem jelentek meg az oktatásban, immár tévesen azt sugallva, hogy a világ lineáris, szabályos mozgású és megjósolható. A minket körülvevı világ azonban ennél sokkal bonyolultabb, úgyhogy annak helyes megismeréséhez az oktatásban nélkülözhetetlen a káosz és a nemlineáris jelenségek problematikájának érintése. 10. Példák sorával mutattam be, hogy a természettudományoknak valószínőleg nincs még egy olyan területe, ahol annyira természetes és magától érthetı módon alkalmazható az oktatásban a számítógép, mint a szóban forgó jelenségek bemutatásakor [4]. A könyvemben lévı példák ismertetése közben az is világosan kiderül, hogy egy nemlineáris, kaotikus rendszer megismerése valódi kaland, igazi felfedezés, hiszen nagyon sok jelenség csak a konkrét szimuláció közben tárul föl, legtöbbször teljesen váratlanul, elıre nem látható módon, meglepetést okozva. A hallgatóknak a nemlineáris és kaotikus rendszerek vizsgálata tehát semmivel sem összehasonlítható módon tudja megmutatni a tudományos kutatás izgalmát. Megízlelhetik a felfedezés örömét, miáltal sokkal inkább motiváltak lehetnek. Ennek pedagógiai jelentısége pedig óriási. 13
12 Kitekintés A káosz oktatásának nemcsak az egyetemi alapkollégiumokba, hanem a középiskolákba való bevezetése mellett is számos érv sorakoztatható fel. Elsısorban természetesen nem a törzsanyagban, hanem szakkörök, fakultatív foglalkozások keretein belül kellene megvalósítani a tanítást. Az indokok gyakorlatilag megegyeznek az egyetemen belüli oktatás szükségességének érveivel (lásd a téziseket, különösen a 9. és a 10.). Marx György szerint a természettudományokban való jártasság a technikai civilizációnkban egyre fontosabb, ezért szerinte a fizika lehet az új idık latinja az iskolákban [12]. Marx találóan világított rá a nemlinearitás jelentıségére is: ha az Ohm-törvény hirtelen érvényessé válna a félvezetıkre is, akkor elnémulna minden rádió, megállna minden számítógép és elektronikus eszköz Külön kiemeli, hogy a gyorsan változó, a kezdıfeltételekre exponenciálisan túlérzékennyé vált világunkban a determinisztikus rendszerekben is meghiúsul az elırelátást. A jelen korunkhoz igazított oktatásunkban nélkülözhetetlennek tartja az efféle fogalmak megjelenését, köztük a káoszt is. Érdekesen rímmel ezekre a felvetésekre az a nemrég készült tanulmány [13], amelyben a szerzı felmérte, hogy a káoszhoz kapcsolódó fogalmakról mit gondolnak a középiskolai diákok, a témáról tartott órák elıtt, s után. Kiderült, kezdetben többnyire helytelen válaszokat adtak, de a tanulás után fordult a kocka: a vártnál nagyobb fejlıdést volt tapasztalható! Marx külön szól a játékosságról, a modellalkotás képességérıl, s az önálló kutatói munka fontosságáról is. Milyen más tevékenység érinti jobban eme fogalmak körét, mint egy egyszerő kaotikus mechanikai rendszer vizsgálata? Mivel számítógép használata mindennapos a középiskolákban, a diákok számára a téma kész programcsomagokkal való tanulmányozása magasabb rendő matematikai, vagy fizikai tudást nem igényel. Sokszor azonban még a számítógép használatától is eltekinthetünk, hiszen néhány kaotikus rendszer olyan egyszerő, hogy a valóságban is könnyen megépíthetı [14], [15], [16]. Érdekes módon a diákok gyakran könnyebbnek ítélik, ezért inkább választják az adott szerkezet elkészítését és a jelenség kísérleti tanulmányozását, mint a szimulációval való vizsgálatát. A pályaválasztás elıtt álló középiskolás diákok érdeklıdését könnyen a tudományok felé fordíthatja az, ha a passzív befogadás helyett, a maguk szintjén tudják megtapasztalni az ismeretlen önálló 14
13 kutatásának örömét. A káosz középiskolai oktatásának elterjesztéséért többedmagammal középiskolai tanároknak továbbképzést is tartottam néhány éve. A tanfolyam végén, a tanárok döntı többsége, egy-egy mechanikai rendszer saját készítéső programmal való vizsgálatáról sikeres beszámolót tartott. A tanfolyam tapasztalatai hozzájárultak a [11] programcsomag megszületéséhez. Napjainkban a kaotikus mozgásokkal több középiskolában is megismerkedhetnek már a tanulók, köszönhetıen néhány lelkes pedagógusnak. A téma aktualitását mutatja az is, hogy már több környezı ország fizikatankönyve, igaz röviden, de néhány bekezdést már szentel a témának [17], [18]. 15
14 Köszönetnyilvánítás Köszönettel illeti a témavezetıimet, Tasnádi Pétert és Tél Tamást, hogy mindig rendelkezésemre álltak és szívesen segítettek, ha bármi problémám adódott. További külön köszönettel tartozom még Tél Tamásnak, a hosszú évek óta tartó támogatásáért, nélkülözhetetlen szakmai útmutatásaiért. Köszönet illeti a doktori iskola vezetıjét, Bábosik Istvánt, hogy mindig segítségemre volt, amikor hozzá fordultam. Köszönet illeti továbbá Kárpáti Andreát a hasznos tanácsaiért. Köszönettel tartozom Kulacsy Katalinnak a tézisfüzet angolra fordításában nyújtott segítségéért. Végül, de nem utolsó sorban, köszönöm a doktori iskola ügyintézıjének, Egervári-Farkas Zsuzsannának, az ügyes-bajos problémáim megoldásában nyújtott sok-sok segítségéért. 16
15 17
16 A tézisekhez kapcsolódó publikációim Könyvek: [1] Tél Tamás, Gruiz Márton: Kaotikus Dinamika, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, [2] Tél Tamás, Gruiz Márton: Chaotic Dynamics, Cambridge University Press, Magyar nyelvő cikkek: [3] Gruiz Márton: A kaotikus mechanika kapcsolata Platónnal és a leveles tésztával, Természet Világa, Szeptember, 129. évf. 9. sz., oldal. [4] Tél Tamás, Gruiz Márton: Mi a káosz? (És mi nem az), Természet Világa, Július, 133. évf. 7. sz., oldal. [5] Tél Tamás, Gruiz Márton: A mozgások új arca: káosz és valószínőség, Természet Világa, Szeptember, 133. évf. 9. sz., 416. oldal. [6] Gruiz Márton, Tél Tamás: A káosz, Mindentudás az iskolában, Fizikai Szemle, Május, 55. évf. 5. sz., oldal. [7] Gruiz Márton, Tél Tamás: Káoszról, kicsit bıvebben, Fizikai Szemle, Június, 55. évf. 6. sz., oldal. [8] Gruiz Márton, Radnai Gyula, Tél Tamás: A Rugalmas Fonalú Ingáról Mai szemmel Vermes Miklós emlékezetére, Fizikai Szemle, október, 56. évf. 10. sz., oldal. Angol nyelvő cikk: T. Tél, Y-C. Lai, M.Gruiz Noise induced chaos: a consequence of long deterministic transients, Int. J. Chaos Bifurc nyomdában OTDK dolgozat: [9] A vízszintesen gerjesztett inga kaotikus mozgása, 1997, ELTE TTK. Szakdolgozat: [10] Pörgettyők kaotikus mozgása, szakdolgozat, 2000, ELTE. Témavezetı: Tél Tamás egyetemi tanár, ELTE Elméleti Fizikai Tanszék. Programcsomag: [11] Hóbor Miklós, Gruiz Márton, Gálfi László, Tél Tamás: Kaotikus Mozgások (szimulációs programcsomag elméleti és gyakorlati útmutatóval), ELTE Elméleti Fizikai Tanszék, Budapest,
17 19
18 A tézisfüzetben (kitekintésben) felhasznált egyéb irodalom [12] Marx György, Az iskola új feladata gyorsuló idı 4., Fizikai Szemle, 289 o., 1995/9. [13] Szatmári-Bajkó Ildikó, Káoszt? Azt!, Káoszelmélet a középiskolában, Fizikai Szemle, 376 o., 2006/11. [14] Sótér Anna, Lorenz modelljének kísérleti vizsgálata és a kaotikus vízikerék, Természet Világa 134, LXXIII (2003) [15] Biró István, Mágneses ingák kísérleti tanulmányozása, Fizikai Szemle, 13 o., 2006/1. [16] Békéssy László István, Bustya Áron, Fizikai kettısinga vizsgálata, Fizikai Szemle, 185 o., 2005/5. [17] Albert Jaros, Alfred Nussbaumer, Hansjörg Kunze, Basiswissen Physik-compact, Öbv&hpt, Wien, [18] Tellmann Jenı, Darvay Béla, Kovács Zoltán, Fizika Tankönyv a XI. osztály számára, Ábel kiadó, Kolozsvár,
ÉRDEKES KAOTIKUS MECHANIKAI RENDSZEREK INTERESTING CHAOTIC MECHANICS SYSTEMS
ÉRDEKES KAOTIKUS MECHANIKAI RENDSZEREK INTERESTING CHAOTIC MECHANICS SYSTEMS Gruiz Márton ELTE TTK Elméleti Fizikai Tanszék ÖSSZEFOGLALÁS A káosz egyszerű rendszerek bonyolult időbeli viselkedése. A középiskolák
RészletesebbenFRAKTÁLOK ÉS A KÁOSZ
FRAKTÁLOK ÉS A KÁOSZ Meszéna Tamás Ciszterci Rend Nagy Lajos Gimnáziuma és Kollégiuma, Pécs, meszena.tamas@gmail.com, az ELTE Fizika Tanítása doktori program hallgatója ÖSSZEFOGLALÁS A fraktálok olyan
RészletesebbenBevezetés a kaotikus rendszerekbe
Bevezetés a kaotikus rendszerekbe. előadás Könyvészet: Steven H. Strogatz, Nonlinear Dynamics and Chaos Káosz, fraktálok és dinamika ` Fraktálok: szépség matematikai leírás Fraktálzene: Phil Thompson Me
RészletesebbenKÁOSZKÍSÉRLETEK A KÖZÉPISKOLAI FIZIKA OKTATÁSÁBAN CHAOS EXPERIMENTS IN HIGH SCHOOL PHYSICS EDUCATION
KÁOSZKÍSÉRLETEK A KÖZÉPISKOLAI FIZIKA OKTATÁSÁBAN CHAOS EXPERIMENTS IN HIGH SCHOOL PHYSICS EDUCATION Szatmáry-Bajkó Ildikó 1 1 Petőfi Sándor Általános Iskola és Gimnázium, Vecsés; ELTE PhD-hallgató, Neveléstudományi
RészletesebbenKÁOSZ EGY TÁLBAN Tóthné Juhász Tünde Karinthy Frigyes Gimnázium (Budapest) Gócz Éva Lónyai Utcai Református Gimnázium
válaszolására iránuló, még folamatban lévô (a dekoherencia és a hullámcsomag kollapszusa tárgkörökbe esô) elméleti próbálkozások ismertetésétôl. Ehelett inkább a kísérletek elôfeltételét képezô kvantumhûtés
RészletesebbenBUDAPESTI MŐSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM
BUDAPESTI MŐSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Számítógépes Modellezés Házi Feladat Készítete: Magyar Bálint Dátum: 2008. 01. 01. A feladat kiírása A számítógépes modellezés c. tárgy házi feladataként
RészletesebbenGeorg Cantor (1883) vezette be Henry John Stephen Smith fedezte fel 1875-ben. van struktúrája elemi kis skálákon is önhasonló
láttuk, hogy a Lorenz egyenletek megoldásai egy nagyon bonyolult halmazt alkottak a fázistérben végtelenül komplex felület fraktál: komplex geometriai alakzatok, melyeknek elemi kis skálán is van finomszerkezete
RészletesebbenRend, rendezetlenség, szimmetriák (rövidített változat)
Rend, rendezetlenség, szimmetriák (rövidített változat) dr. Tasnádi Tamás 1 2018. február 16. 1 BME, Matematikai Intézet Tartalom Mi a rend? Érdekes grafikáktól a periodikus rácsokig Nem periodikus parkettázások
Részletesebben14-469/2/2006. elıterjesztés 1. sz. melléklete. KOMPETENCIAMÉRÉS a fıvárosban
KOMPETENCIAMÉRÉS a fıvárosban 2005 1 Tartalom 1. Bevezetés. 3 2. Iskolatípusok szerinti teljesítmények.... 6 2. 1 Szakiskolák 6 2. 2 Szakközépiskolák. 9 2. 3 Gimnáziumok 11 2. 4 Összehasonlítások... 12
RészletesebbenNewton törvények és a gravitációs kölcsönhatás (Vázlat)
Newton törvények és a gravitációs kölcsönhatás (Vázlat) 1. Az inerciarendszer fogalma. Newton I. törvénye 3. Newton II. törvénye 4. Newton III. törvénye 5. Erők szuperpozíciójának elve 6. Különböző mozgások
RészletesebbenTérbeli struktúra elemzés szél keltette tavi áramlásokban. Szanyi Sándor szanyi@vit.bme.hu BME VIT. MTA-MMT konferencia Budapest, 2012. június 21.
Térbeli struktúra elemzés szél keltette tavi áramlásokban Szanyi Sándor szanyi@vit.bme.hu BME VIT MTA-MMT konferencia Budapest, 2012. június 21. 1 Transzportfolyamatok sekély tavakban Transzportfolyamatok
RészletesebbenA mérés célkitűzései: A matematikai inga lengésidejének kísérleti vizsgálata, a nehézségi gyorsulás meghatározása.
A mérés célkitűzései: A matematikai inga lengésidejének kísérleti vizsgálata, a nehézségi gyorsulás meghatározása. Eszközszükséglet: Bunsen állvány lombik fogóval 50 g-os vasból készült súlyok fonál mérőszalag,
RészletesebbenKoreografált gimnasztikai mozgássorok elsajátításának és reprodukálásának vizsgálata
Koreografált gimnasztikai mozgássorok elsajátításának és reprodukálásának vizsgálata Doktori tézisek Fügedi Balázs Semmelweis Egyetem, Testnevelési és Sporttudományi Kar (TF) Sporttudományi Doktori Iskola
RészletesebbenMatematikai alapok és valószínőségszámítás. Középértékek és szóródási mutatók
Matematikai alapok és valószínőségszámítás Középértékek és szóródási mutatók Középértékek A leíró statisztikák talán leggyakrabban használt csoportját a középértékek jelentik. Legkönnyebben mint az adathalmaz
RészletesebbenMit nevezünk nehézségi erőnek?
Mit nevezünk nehézségi erőnek? Azt az erőt, amelynek hatására a szabadon eső testek g (gravitációs) gyorsulással esnek a vonzó test centruma felé, nevezzük nehézségi erőnek. F neh = m g Mi a súly? Azt
RészletesebbenEGYSZERŰ, SZÉP ÉS IGAZ
EGYSZERŰ, SZÉP ÉS IGAZ AVAGY EGY FIZIKUS (FIZIKATANÁR?) VILÁGKÉPE Trócsányi Zoltán Eötvös Loránd Tudományegyetem és MTA-DE Részecskefizikai Kutatócsoport 62. Országos Fizikatanári Ankét és Eszközbemutató,
RészletesebbenA RÉSZ ÉS AZ EGÉSZ: A RÉSZEK VISZONYA AZ EGÉSZHEZ A KÁOSZJELENSÉGEKBEN ÉS A HOLOGRAMBAN
A RÉSZ ÉS AZ EGÉSZ: A RÉSZEK VISZONYA AZ EGÉSZHEZ A KÁOSZJELENSÉGEKBEN ÉS A HOLOGRAMBAN THE PART AND THE WHOLE: RELATIONS BETWEEN THE DETAILS OF THE PARTS AND THE WHOLE IN PHENOMENA OF CHAOS AND IN HOLOGRAMS
RészletesebbenNemlineáris jelenségek és Kao2kus rendszerek vizsgálata MATHEMATICA segítségével. Előadás: 10-12 Szerda, 215 Labor: 16-18, Szerda, 215
Nemlineáris jelenségek és Kao2kus rendszerek vizsgálata MATHEMATICA segítségével Előadás: 10-12 Szerda, 215 Labor: 16-18, Szerda, 215 Célok: Ismerkedés a kao2kus dinamikával és ennek tanulmányozása. A
RészletesebbenMolekuláris dinamika I. 10. előadás
Molekuláris dinamika I. 10. előadás Miről is szól a MD? nagy részecskeszámú rendszerek ismerjük a törvényeket mikroszkópikus szinten minden részecske mozgását szimuláljuk? Hogyan tudjuk megérteni a folyadékok,
RészletesebbenA II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása
Nyomaték (x 0 Nm) O k t a t á si Hivatal A II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása./ A mágnes-gyűrűket a feladatban meghatározott sorrendbe és helyre rögzítve az alábbi táblázatban feltüntetett
RészletesebbenMechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések
Mechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések 1. Melyek a rezgőmozgást jellemző fizikai mennyiségek?. Egy rezgés során mely helyzetekben maximális a sebesség, és mikor a gyorsulás? 3. Milyen
RészletesebbenMultikulturális tartalom megjelenése a tanórákon és azon kívül A) JOGSZABÁLYI ÉS SZERVEZETI HÁTTÉR:
Multikulturális tartalom megjelenése a tanórákon és azon kívül A) JOGSZABÁLYI ÉS SZERVEZETI HÁTTÉR: Települési adottságok, helyi igények felmérése (mérlegelés). Tantestületi döntés. Felkészülés, elıkészítés.
RészletesebbenSzabó Júlia-Vízy Zsolt: A szaktanácsadói munka tapasztalatai a képesség- készségfejlesztés területén (Földünk és környezetünk mőveltségterület)
Szabó Júlia-Vízy Zsolt: A szaktanácsadói munka tapasztalatai a képesség- készségfejlesztés területén (Földünk és környezetünk mőveltségterület) 1. Bevezetés (2. rész) A Budapesti Nevelı c. folyóirat 2007.
RészletesebbenIngák. Számítógépes szimulációk fn1n4i11/1. Csabai István, Stéger József
Ingák Számítógépes szimulációk fn1n4i11/1 Csabai István, Stéger József ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék Email: csabai@complex.elte.hu, steger@complex.elte.hu Bevezetés A harmonikus oszcillátor
RészletesebbenRitmikus kémia. Szalai István ELTE
Ritmikus kémia Szalai István ELTE 2015 Ritmus - Idõbeli jelenségekben megnyilvánuló szabályos váltakozás - Térbeli formáknak, elemeknek szabályos vagy arányos elrendezõdése, tagoltsága (Magyar értelmezõ
RészletesebbenA Debreceni Egyetem tudományos diákkörei
A Debreceni Egyetem tudományos diákkörei Dr. Varga Zsolt tudományos igazgató. szeptember. TÁMOP-../B-/-- projekt nyitórendezvény Mi is a tudományos diákkör? Ftv.. (): A tudományos diákkör a kötelezı tananyaggal
RészletesebbenGépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika ZH, október 10.. CHFMAX. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)
1. 2. 3. Mondat E1 E2 Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika ZH, 2017. október 10.. CHFMAX NÉV: Neptun kód: Aláírás: g=10 m/s 2 Előadó: Márkus / Varga Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont) 1) Az l hosszúságú
RészletesebbenA mechanika alapjai. A pontszerű testek dinamikája
A mechanika alapjai A pontszerű testek dinamikája Horváth András SZE, Fizika Tsz. v 0.6 1 / 26 alapi Bevezetés Newton I. Newton II. Newton III. Newton IV. alapi 2 / 26 Bevezetés alapi Bevezetés Newton
RészletesebbenAtommodellek. Az atom szerkezete. Atommodellek. Atommodellek. Atommodellek, A Rutherford-kísérlet. Atommodellek
Démokritosz: a világot homogén szubsztanciájú oszthatatlan részecskék, atomok és a közöttük lévı őr alkotja. Az atom szerkezete Egy atommodellt akkor fogadunk el érvényesnek, ha megmagyarázza a tapasztalati
RészletesebbenFIZIKA KÖZÉPSZINTŐ SZÓBELI FIZIKA ÉRETTSÉGI TÉTELEK Premontrei Szent Norbert Gimnázium, Gödöllı, 2012. május-június
1. Egyenes vonalú mozgások kinematikája mozgásokra jellemzı fizikai mennyiségek és mértékegységeik. átlagsebesség egyenes vonalú egyenletes mozgás egyenes vonalú egyenletesen változó mozgás mozgásokra
RészletesebbenA Hamilton-Jacobi-egyenlet
A Hamilton-Jacobi-egyenlet Ha sikerül olyan kanonikus transzformációt találnunk, amely a Hamilton-függvényt zérusra transzformálja akkor valamennyi új koordináta és impulzus állandó lesz: H 0 Q k = H P
RészletesebbenÁRAMKÖRÖK SZIMULÁCIÓJA
ÁRAMKÖRÖK SZIMULÁCIÓJA Az áramkörök szimulációja révén betekintést nyerünk azok működésébe. Meg tudjuk határozni az áramkörök válaszát különböző gerjesztésekre, különböző üzemmódokra. Végezhetők analóg
RészletesebbenFEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI
FEGYVERNEKI SÁNDOR, Valószínűség-sZÁMÍTÁs És MATEMATIKAI statisztika 10 X. SZIMULÁCIÓ 1. VÉLETLEN számok A véletlen számok fontos szerepet játszanak a véletlen helyzetek generálásában (pénzérme, dobókocka,
RészletesebbenA 2013. ÉVI EÖTVÖS-VERSENY ÜNNEPÉLYES EREDMÉNYHIRDETÉSE
százalék 70 60 50 40 30 20 10 63 48 0 2010 2011 2012 2013 év 9. ábra. A kísérleti feladatok megoldásának eredményessége az egyes években. táblázatba foglalni, és az adatok alapján a számításokat elvégezni,
RészletesebbenEgy mozgástani feladat
1 Egy mozgástani feladat Előző dolgozatunk melynek jele és címe: ED ~ Ismét az ellipszis egyenleteiről folytatásának tekinthető ez az írás. Leválasztottuk róla, mert bár szorosan kapcsolódnak, más a céljuk.
RészletesebbenLássuk be, hogy nem lehet a három pontot úgy elhelyezni, hogy egy inerciarendszerben
Feladat: A háromtest probléma speciális megoldásai Arra vagyunk kiváncsiak, hogy a bolygó mozgásnak milyen egyszerű egyensúlyi megoldásai vannak három bolygó esetén. Az így felmerülő három-test probléma
RészletesebbenKISTELEPÜLÉSEK TÉRBEN ÉS IDİBEN 1
KISTELEPÜLÉSEK TÉRBEN ÉS IDİBEN 1 Fleischer Tamás 1. BEVEZETÉS A hetvenes évek derekán az addigi "tanyakérdést" követıen átterelıdött a figyelem a kistelepülésekre: mondhatnánk - már ami a közleményeket
RészletesebbenA világtörvény keresése
A világtörvény keresése Kopernikusz, Kepler, Galilei után is sokan kételkedtek a heliocent. elméletben Ennek okai: vallási politikai Új elméletek: mozgásformák (egyenletes, gyorsuló, egyenes, görbe vonalú,...)
RészletesebbenRezgőmozgás, lengőmozgás
Rezgőmozgás, lengőmozgás A rezgőmozgás időben ismétlődő, periodikus mozgás. A rezgő test áthalad azon a helyen, ahol egyensúlyban volt a kitérítés előtt, és két szélső helyzet között periodikus mozgást
RészletesebbenKvantumszimulátorok. Szirmai Gergely MTA SZFKI. Graphics: Harald Ritsch / Rainer Blatt, IQOQI
Kvantumszimulátorok Szirmai Gergely MTA SZFKI Graphics: Harald Ritsch / Rainer Blatt, IQOQI A kvantummechanika körülvesz tranzisztor számítógép, mobiltelefon A kvantummechanika körülvesz tranzisztor számítógép,
RészletesebbenÖsszefoglaló - Jármőipari biztonságtechnikai szakmai nap
Összefoglaló - Jármőipari biztonságtechnikai szakmai nap 2010 október 26. kedd 09:30 INNONET elıadóterme - 9027 Gyır, Gesztenyefa u. 4. 09:30 09:35 Köszöntı Kabács Zoltán NYDRFÜ által felkért külsı szakértı
RészletesebbenGépészmérnöki alapszak Mérnöki fizika ZH NÉV: október 18. Neptun kód:...
1. 2. 3. Mondat E1 E2 Össz Gépészmérnöki alapszak Mérnöki fizika ZH NÉV:.. 2018. október 18. Neptun kód:... g=10 m/s 2 Előadó: Márkus/Varga Az eredményeket a bekeretezett részbe be kell írni! 1. Egy m=3
RészletesebbenHa vasalják a szinusz-görbét
A dolgozat szerzőjének neve: Szabó Szilárd, Lorenzovici Zsombor Intézmény megnevezése: Bolyai Farkas Elméleti Líceum Témavezető tanár neve: Szász Ágota Beosztása: Fizika Ha vasalják a szinusz-görbét Tartalomjegyzék
RészletesebbenTárgymutató. dinamika, 5 dinamikai rendszer, 4 végtelen sok állapotú, dinamikai törvény, 5 dinamikai törvények, 12 divergencia,
Tárgymutató állapottér, 3 10, 107 általánosított impulzusok, 143 147 általánosított koordináták, 143 147 áramlás, 194 197 Arisztotelész mozgástörvényei, 71 77 bázisvektorok, 30 centrifugális erő, 142 ciklikus
RészletesebbenÁbragyűjtemény levelező hallgatók számára
Ábragyűjtemény levelező hallgatók számára Ez a bemutató a tanszéki Fizika jegyzet kiegészítése Mechanika I. félév 1 Stabilitás Az úszás stabilitása indifferens a stabil, b labilis S súlypont Sf a kiszorított
RészletesebbenRugalmas tengelykapcsoló mérése
BUDAPESTI MŐSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM Közlekedésmérnöki Kar Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Közlekedésmérnöki Kar Jármőelemek és Hajtások Tanszék Jármőelemek és Hajtások Tanszék
RészletesebbenRezgés tesztek. 8. Egy rugó által létrehozott harmonikus rezgés esetén melyik állítás nem igaz?
Rezgés tesztek 1. Egy rezgés kitérés-idő függvénye a következő: y = 0,42m. sin(15,7/s. t + 4,71) Mekkora a rezgés frekvenciája? a) 2,5 Hz b) 5 Hz c) 1,5 Hz d) 15,7 Hz 2. Egy rezgés sebesség-idő függvénye
RészletesebbenKÖRNYEZETI FENNTARTHATÓSÁGI SEGÉDLET. ÚMFT-s. építési beruházásokhoz. 1.0 változat. 2009. augusztus. Szerkesztette: Kovács Bence.
KÖRNYEZETI FENNTARTHATÓSÁGI SEGÉDLET ÚMFT-s építési beruházásokhoz 1.0 változat 2009. augusztus Szerkesztette: Kovács Bence Írta: Kovács Bence, Kovács Ferenc, Mezı János és Pataki Zsolt Kiadja: Független
RészletesebbenMatematikai alapok és valószínőségszámítás. Valószínőségi eloszlások Binomiális eloszlás
Matematikai alapok és valószínőségszámítás Valószínőségi eloszlások Binomiális eloszlás Bevezetés A tudományos életben megfigyeléseket teszünk, kísérleteket végzünk. Ezek többféle különbözı eredményre
RészletesebbenA differenciálegyenletek csodálatos világa
A differenciálegyenletek csodálatos világa Besenyei Ádám badam@cs.elte.hu Alkalmazott Analízis és Számításmatematikai Tanszék Matematikai Intézet Eötvös Loránd Tudományegyetem, Budapest ELTE TTK Nyílt
RészletesebbenStatisztikai módszerek a skálafüggetlen hálózatok
Statisztikai módszerek a skálafüggetlen hálózatok vizsgálatára Gyenge Ádám1 1 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Kar Számítástudományi és Információelméleti
RészletesebbenMolekuláris dinamika. 10. előadás
Molekuláris dinamika 10. előadás Mirőlis szól a MD? nagy részecskeszámú rendszerek ismerjük a törvényeket mikroszkópikus szinten? Hogyan tudjuk megérteni a folyadékok, gázok, szilárdtestek makroszkópikus
RészletesebbenFIZIKA II. Dr. Rácz Ervin. egyetemi docens
FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin egyetemi docens Fontos tudnivalók e-mail: racz.ervin@kvk.uni-obuda.hu web: http://uni-obuda.hu/users/racz.ervin/index.htm Iroda: Bécsi út, C. épület, 124. szoba Fizika II. - ismertetés
RészletesebbenAz éghajlati modellek eredményeinek felhasználási lehetıségei
Az éghajlati modellek eredményeinek felhasználási lehetıségei Szépszó Gabriella (szepszo( szepszo.g@.g@met.hu), Kovács Mária, Krüzselyi Ilona, Szabó Péter Éghajlati Osztály, Klímamodellezı Csoport Magyar
Részletesebbenalap közép felső angol német francia orosz
Könyvtárhasználói szokások (2001) Az Országos Pedagógiai Könyvtár és Múzeum szeretné megismerni olvasóinak könyvtárhasználati szokásait. Kérjük, legyen segítségünkre, és válaszoljon az alábbi kérdésekre.
RészletesebbenKIEGÉSZÍTİ AUTOMATIKA SZIKVÍZPALACKOZÓ BERENDEZÉSEKHEZ
KIEGÉSZÍTİ AUTOMATIKA SZIKVÍZPALACKOZÓ BERENDEZÉSEKHEZ A találmány tárgya kiegészítı automatika szikvízpalackozó berendezésekhez. A találmány szerinti automatikának szelepe, nyomástávadója és mikrovezérlı
RészletesebbenSzeretném felhívni figyelmüket a feltett korábbi vizsgapéldák és az azokhoz tartozó megoldások felhasználásával kapcsolatban néhány dologra.
Tisztelt Hallgatók! Szeretném felhívni figyelmüket a feltett korábbi vizsgapéldák és az azokhoz tartozó megoldások felhasználásával kapcsolatban néhány dologra. Az, hogy valaki egy korábbi vizsga megoldását
RészletesebbenA pécsi koordinációban készült tananyagok és kreditallokáció TÁMOP A/1-11/
A pécsi koordinációban készült tananyagok és kreditallokáció TÁMOP-4.1.2.A/1-11/1-2011-0025 A KEZDETEK Három partner megelızı együttmőködése Közös, hagyományos mesterszakok PTE érdekeltség: 11 db PTE konzorciális
RészletesebbenAz alábbi fogalmak és törvények jelentését/értelmezését/matematikai alakját (megfelelő mélységben) ismerni kell: Newtoni mechanika
Az alábbi fogalmak és törvények jelentését/értelmezését/matematikai alakját (megfelelő mélységben) ismerni kell: Newtoni mechanika 1. előadás Vonatkoztatási rendszer Hely-idő-tömeg standardok 3-dimenziós
RészletesebbenRezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele
Rezgőmozgás A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele A rezgés fogalma Minden olyan változás, amely az időben valamilyen ismétlődést mutat rezgésnek nevezünk. A rezgések fajtái:
RészletesebbenEjtési teszt modellezése a tervezés fázisában
Antal Dániel, doktorandusz, Miskolci Egyetem Robert Bosch Mechatronikai Tanszék Szabó Tamás, egyetemi docens, Ph.D., Miskolci Egyetem Robert Bosch Mechatronikai Tanszék Szilágyi Attila, egyetemi adjunktus,
RészletesebbenA FOGLALKOZTATÁS KÖZGAZDASÁGI ELMÉLETEI A GLOBALIZÁCIÓ TÜKRÉBEN
A FOGLALKOZTATÁS KÖZGAZDASÁGI ELMÉLETEI A GLOBALIZÁCIÓ TÜKRÉBEN Lipták Katalin Ph.D. hallgató Miskolci Egyetem, Gazdaságtudományi Kar Világgazdaságtani Tanszék Eddigi kutatásaim eredményeképpen a közgazdasági
RészletesebbenRadioaktív bomlási sor szimulációja
Radioaktív bomlási sor szimulációja A radioaktív bomlásra képes atomok nem öregszenek, azaz nem lehet sem azt megmondani, hogy egy kiszemelt atom mennyi idıs (azaz mikor keletkezett), sem azt, hogy pontosan
RészletesebbenSpeciális mozgásfajták
DINAMIKA Klasszikus mechanika: a mozgások leírása I. Kinematika: hogyan mozog egy test út-idő függvény sebesség-idő függvény s f (t) v f (t) s Példa: a 2 2 t v a t gyorsulások a f (t) a állandó Speciális
RészletesebbenA kommunikáció mindennapi nehézségei és ezek keresztény megoldási lehetőségei. elégedettségi kérdőíve
A kommunikáció mindennapi nehézségei és ezek keresztény megoldási lehetőségei című 30 órás, a 277/1997. (XII.22.) Korm. rendelet szerint akkreditált pedagógus-továbbképzés (alapítási engedély száma: 575/76/2017)
RészletesebbenKÖRMOZGÁS, REZGŐMOZGÁS, FORGÓMOZGÁS
KÖRMOZGÁS, REZGŐMOZGÁS, FORGÓMOZGÁS 1 EGYENLETES KÖRMOZGÁS Pálya kör Út ív Definíció: Test körpályán azonos irányban haladva azonos időközönként egyenlő íveket tesz meg. Periodikus mozgás 2 PERIODICITÁS
RészletesebbenMinden jó válasz 4 pontot ér, hibás válasz 0 pont, ha üresen hagyja a válaszmezőt, 1 pont.
1. 1. Név: NEPTUN kód: Tanult középiskolai matematika szintje: közép, emelt szint. Munkaidő: 50 perc. A dolgozat megírásához íróeszközön kívül semmilyen segédeszköz nem használható. A feladatlap üresen
RészletesebbenGnädig Péter: Golyók, labdák, korongok és pörgettyűk csalafinta mozgása április 16. Pörgettyűk különböző méretekben az atomoktól a csillagokig
Gnädig Péter: Golyók, labdák, korongok és pörgettyűk csalafinta mozgása 2015. április 16. Pörgettyűk különböző méretekben az atomoktól a csillagokig Egyetlen tömegpont: 3 adat (3 szabadsági fok ) Példa:
RészletesebbenMechatronika oktatásával kapcsolatban felmerülő kérdések
Mechatronika oktatásával kapcsolatban felmerülő kérdések Az emberi tudásnak megvannak a határai, de nem tudjuk, hol (Konrad Lorenz) Célom ezzel a tanulmánnyal a mechatronika, mint interdiszciplináris tudomány
RészletesebbenMesterséges Intelligencia Elektronikus Almanach. Megnyit. MI Almanach projektismertetı rendezvény április 29., BME, I. ép., IB.017., 9h-12h.
Mesterséges Intelligencia Elektronikus Almanach Megnyit itó - Célkitőzések 1 Elızetes program I. Mesterséges Intelligencia Elektronikus Almanach: a projekt és a résztvevık 9.00-9.10 Megnyitó. A projekt
RészletesebbenKREATIVITÁS ÉS INNOVÁCIÓ LEGJOBB GYAKORLATOK
KREATIVITÁS ÉS INNOVÁCIÓ LEGJOBB GYAKORLATOK Innovációs Kompetencia Kisokos A kiadvány a Kutatás-fejlesztési Pályázati és Kutatáshasznosítási Iroda támogatásával jött létre INNONET Innovációs és Technológiai
RészletesebbenTantárgyi koncentráció: Rajz, magyar, matematika, környezetismeret
1. Térbeli ábrázolás Témakör: Paint Tananyag: Térbeli viszonyok ábrázolása Állandó melléktéma: Képek szerzıi joga, vágólapmőveletek, transzformációs mőveletek Az óra típusa: Gyakorló óra Tantárgyi koncentráció:
RészletesebbenNagyfelbontású magassági szélklimatológiai információk dinamikai elıállítása
Nagyfelbontású magassági szélklimatológiai információk dinamikai elıállítása Szépszó Gabriella Országos Meteorológiai Szolgálat Éghajlati Osztály, Klímamodellezı Csoport Együttmőködési lehetıségek a hidrodinamikai
RészletesebbenRÉSZISMERETI KÉPZÉSEK. Felsıoktatás-pedagógia és felsıoktatás-menedzsment témájú
Felsıoktatás-pedagógia és felsıoktatás-menedzsment témájú RÉSZISMERETI KÉPZÉSEK Tájékoztató a ELTE Pedagógiai és Pszichológiai Kar neveléstudományi MA szak felsıoktatás-pedagógia szakirányán induló Felsıoktatás-pedagógia,
RészletesebbenElméleti kérdések 11. osztály érettségire el ı készít ı csoport
Elméleti kérdések 11. osztály érettségire el ı készít ı csoport MECHANIKA I. 1. Definiálja a helyvektort! 2. Mondja meg mit értünk vonatkoztatási rendszeren! 3. Fogalmazza meg kinematikailag, hogy mikor
RészletesebbenMatematikai alapok és valószínőségszámítás. Normál eloszlás
Matematikai alapok és valószínőségszámítás Normál eloszlás A normál eloszlás Folytonos változók esetén az eloszlás meghatározása nehezebb, mint diszkrét változók esetén. A változó értékei nem sorolhatóak
RészletesebbenA MATEMATIKAI SZOFTVEREK ALKALMAZÁSI KÉSZSÉGÉT, VALAMINT A TÉRSZEMLÉLETET FEJLESZTŐ TANANYAGOK KIDOLGOZÁSA A DEBRECENI EGYETEM MŰSZAKI KARÁN
A MATEMATIKAI SZOFTVEREK ALKALMAZÁSI KÉSZSÉGÉT, VALAMINT A TÉRSZEMLÉLETET FEJLESZTŐ TANANYAGOK KIDOLGOZÁSA A DEBRECENI EGYETEM MŰSZAKI KARÁN Dr. Kocsis Imre DE Műszaki Kar Dr. Papp Ildikó DE Informatikai
Részletesebben9. évfolyam. Osztályozóvizsga tananyaga FIZIKA
9. évfolyam Osztályozóvizsga tananyaga A testek mozgása 1. Egyenes vonalú egyenletes mozgás 2. Változó mozgás: gyorsulás fogalma, szabadon eső test mozgása 3. Bolygók mozgása: Kepler törvények A Newtoni
RészletesebbenA MODELLALKOTÁS ELVEI ÉS MÓDSZEREI
SZENT ISTVÁN EGYETEM GÖDÖLLŐ MECHANIKAI ÉS GÉPTANI INTÉZET A MODELLALKOTÁS ELVEI ÉS MÓDSZEREI Dr. M. Csizmadia Béla egyetemi tanár, az MMK Gépészeti Tagozatának elnöke Budapest 2013. október. 25. BPMK
RészletesebbenMunka, energia, teljesítmény
Munka, energia, teljesítmény Ha egy tárgyra, testre erő hat és annak hatására elmozdul, halad, megváltoztatja helyzetét, akkor az erő munkát végez. Ez a munka annál nagyobb, minél nagyobb az erő (F) és
RészletesebbenA ÉVI KOMPETENCIAMÉRÉS FIT- JELENTÉSEINEK ÚJ ELEMEI
A 2010. ÉVI KOMPETENCIAMÉRÉS FIT- JELENTÉSEINEK ÚJ ELEMEI Balázsi Ildikó ÚJDONSÁGOK A FIT-JELENTÉSEKBEN Új, évfolyamfüggetlen skálák matematikából és szövegértésbıl egyaránt Új ábrák: a két év alatti fejlıdés
Részletesebben2. REZGÉSEK Harmonikus rezgések: 2.2. Csillapított rezgések
. REZGÉSEK.1. Harmonikus rezgések: Harmonikus erő: F = D x D m ẍ= D x (ezt a mechanikai rendszert lineáris harmonikus oszcillátornak nevezik) (Oszcillátor körfrekvenciája) ẍ x= Másodrendű konstansegyütthatós
RészletesebbenModern Fizika Labor Fizika BSC
Modern Fizika Labor Fizika BSC A mérés dátuma: 2009. április 20. A mérés száma és címe: 20. Folyadékáramlások 2D-ban Értékelés: A beadás dátuma: 2009. április 28. A mérést végezte: Márton Krisztina Zsigmond
RészletesebbenMéréstechnika. Rezgésmérés. Készítette: Ángyán Béla. Iszak Gábor. Seidl Áron. Veszprém. [Ide írhatja a szöveget] oldal 1
Méréstechnika Rezgésmérés Készítette: Ángyán Béla Iszak Gábor Seidl Áron Veszprém 2014 [Ide írhatja a szöveget] oldal 1 A rezgésekkel kapcsolatos alapfogalmak A rezgés a Magyar Értelmező Szótár megfogalmazása
RészletesebbenAtomfizika. A hidrogén lámpa színképei. Elektronok H atom. Fényképlemez. emisszió H 2. gáz
Atomfizika A hidrogén lámpa színképei - Elektronok H atom emisszió Fényképlemez V + H 2 gáz Az atom és kvantumfizika fejlődésének fontos szakasza volt a hidrogén lámpa színképeinek leírása, és a vonalas
RészletesebbenSzekszárdi I Béla Gimnázium Középszintű fizika szóbeli érettségi vizsga témakörei és kísérletei
Szekszárdi I Béla Gimnázium Középszintű fizika szóbeli érettségi vizsga témakörei és kísérletei I. Mechanika: 1. A gyorsulás 2. A dinamika alaptörvényei 3. A körmozgás 4. Periodikus mozgások 5. Munka,
RészletesebbenA tér lineáris leképezései síkra
A tér lineáris leképezései síkra Az ábrázoló geometria célja: A háromdimenziós térben elhelyezkedő alakzatok helyzeti és metrikus viszonyainak egyértelmű és egyértelműen rekonstruálható módon történő ábrázolása
RészletesebbenCompton-effektus. Zsigmond Anna. jegyzıkönyv. Fizika BSc III.
Compton-effektus jegyzıkönyv Zsigmond Anna Fizika BSc III. Mérés vezetıje: Csanád Máté Mérés dátuma: 010. április. Leadás dátuma: 010. május 5. Mérés célja A kvantumelmélet egyik bizonyítékának a Compton-effektusnak
RészletesebbenKáosz, rend, látvány
Iskolakultúra 2010/1 Káosz, rend, látvány A káosztudomány ismertetésének lehetősége IKT-eszközökkel a középiskolai oktatás keretében A kaotikus mozgások mögött felfedezhető rend tanulmányozása nemcsak
RészletesebbenA leíró statisztikák
A leíró statisztikák A leíró statisztikák fogalma, haszna Gyakori igény az, hogy egy adathalmazt elemei egyenkénti felsorolása helyett néhány jellemző tulajdonságának megadásával jellemezzünk. Ezeket az
RészletesebbenÖsszefoglaló kérdések fizikából 2009-2010. I. Mechanika
Összefoglaló kérdések fizikából 2009-2010. I. Mechanika 1. Newton törvényei - Newton I. (a tehetetlenség) törvénye; - Newton II. (a mozgásegyenlet) törvénye; - Newton III. (a hatás-ellenhatás) törvénye;
RészletesebbenOsztatlan fizikatanár képzés tanterve (5+1) és (4+1) A képzési és kimeneti követelményeknek való megfelelés bemutatása
Osztatlan fizikatanár képzés tanterve (5+) és (+) A képzési és kimeneti követelményeknek való megfelelés bemutatása KÖZÉP- ÉS ÁLTALÁNOS ISKOLAI FIZIKA X-TANÁR KÉPZÉS: KÖZÖS SZAKASZ Tantárgy neve Félév
Részletesebben. T É M A K Ö R Ö K É S K Í S É R L E T E K
T É M A K Ö R Ö K ÉS K Í S É R L E T E K Fizika 2018. Egyenes vonalú mozgások A Mikola-csőben lévő buborék mozgását tanulmányozva igazolja az egyenes vonalú egyenletes mozgásra vonatkozó összefüggést!
Részletesebbenegyetemi állások a relativitáselmélet általánosítása (1915) napfogyatkozás (1919) az Einstein-mítosz (1920-tól) emigráció 1935: Einstein-Podolsky-
egyetemi állások a relativitáselmélet általánosítása (1915) napfogyatkozás (1919) az Einstein-mítosz (1920-tól) emigráció 1935: Einstein-Podolsky- Rosen cikk törekvés az egységes térelmélet létrehozására
RészletesebbenA Riemann-Siegel zeta függvény kiugró értékeinek keresése. A matematikai egyik legnehezebb problémája, avagy a prímszámok misztériuma
A Riemann-Siegel zeta függvény kiugró értékeinek keresése A matematikai egyik legnehezebb problémája, avagy a prímszámok misztériuma 2013 A probléma fontossága és hatása a hétköznapi életre A prímszámok
RészletesebbenOsztatlan fizikatanár képzés tanterve (5+1) és (4+1) A képzési és kimeneti követelményeknek való megfelelés bemutatása
Osztatlan fizikatanár képzés tanterve (5+1) és (+1) A képzési és kimeneti követelményeknek való megfelelés bemutatása KÖZÉP- ÉS ÁLTALÁNOS ISKOLAI FIZIKA X-TANÁR KÉPZÉS: KÖZÖS SZAKASZ Előfeltétel 1 2 5
RészletesebbenA középiskolai munka néhány mutatója (elemzés, értékelés, alkalmazás)
FAZEKAS MIHÁLY FİVÁROSI GYAKORLÓ ÁLTALÁNOS ISKOLA ÉS GIMNÁZIUM A középiskolai munka néhány mutatója (elemzés, értékelés, alkalmazás) 1. Elızetes megjegyzések A 173 oldalas A középiskolai munka néhány mutatója
RészletesebbenEMÖT Pontrendszer magyarországi PhD-hoz 2011/2012
A Magyar Köztársaság Nemzeti Erıforrás Minisztériuma és a Balassi Intézet által magyarországi felsıoktatási nappali tagozatos képzésre jelentkezett és a felsıoktatási intézmény rangsorolása alapján a költségtérítéses
RészletesebbenRugalmas állandók mérése
KLASSZIKUS FIZIKA LABORATÓRIUM 2. MÉRÉS Rugalmas állandók mérése Mérést végezte: Enyingi Vera Atala ENVSAAT.ELTE Mérés időpontja: 2011. november 16. Szerda délelőtti csoport 1. A mérés rövid leírása Mérésem
RészletesebbenModellezés és szimuláció. Szatmári József SZTE Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék
Modellezés és szimuláció Szatmári József SZTE Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék Kvantitatív forradalmak a földtudományban - geográfiában 1960- as évek eleje: statisztika 1970- as évek eleje:
Részletesebben