Преподаватели

Колдунов Леонид Модестович

• Кандидат физико-математических наук
• Преподаватель кафедры Общей физики МФТИ и “Физтех-лицея” имени П.Л. Капицы
• Жюри заключительного этапа Всероссийской олимпиады по физике и олимпиады им. Максвелла
• Тренер юниорской сборной России на естественно-научной международной олимпиаде

Бейлин Никита Дмитриевич

• Жюри заключительного этапа Всероссийской олимпиады по физике и олимпиады им. Максвелла
• Преподаватель образовательных смен НОЦ "Сириус"

Программа

15 сентября - 12 марта
Занятия по средам и воскресеньям

8 часов занятий в неделю с преподавателями

Работа с ассистентами и проверка домашнего задания

Доступ к записям до конца учебного года

Расписание

Отзывы

Если вы хотите приобрести курс в рассрочку или с помощью маткапитала, напишите нам в Телеграм @phd4mipt

Блок 1. Математические методы в физике (15 сентября - 6 октября)

Занятие 1. Предел последовательностей. Производная

Расскажем введение в основы математического анализа так, чтобы школьники его поняли и смогли читать книги по математическим методам. Покажем, что такое производная функции в простых случаях, как её считать и где она применяется в физике.

 

Занятие 2. Производная сложной функции. Поиск экстремумов

В большинстве задач по физике производная применяется именно для поиска максимального или минимального значения того или иного параметра. На данном занятии речь пойдёт именно о таких ситуациях, а также будут показаны приемы, которые позволяют находить экстремумы достаточно быстро без применения самих производных.

 

Занятие 3. Производная функции заданной параметрически. Производная обратной функции и функции заданной неявно. Построение графиков

Разберём способы поиска производных, заданных параметрически, что актуально во многих задачах по физике. Кроме того, покажем алгоритм построения графиков, что часто бывает полезно при визуализации тех или иных физических зависимостей.

 

Занятие 4. Дифференциалы. Приближенные вычисление. Применение калькулятора для решения трансцендентных уравнений. Скалярное и векторное произведение. Дифференцирование векторов

На занятии разберём дифференцирование функции, без знания которой значительно усложняется изучение любого раздела физики. Например, почти вся олимпиадная термодинамика построена на понятии дифференциала функции. Также разберём тему приближенных вычислений, без которых не обходится ни одна олимпиада в 11м классе. В дополнение расскажем всё необходимое про действие с векторами, а именно: скалярное и векторное произведение (которое будет полезно в магнетизме), а также дифференцирование векторов (что особенно полезно в механике). Покажем, как с помощью калькулятора решать численно трансцендентные уравнение. Это не является актуальным для Всероссийских олимпиад школьников, но часто встречается на международных олимпиадах и полезно для общего развития и олимпиадной эрудиции.

 

Занятие 5. Ряды. Метод наименьших квадратов. Элементы статистики. Применение калькулятора на экспериментальном туре по физике. Интегрирование

Расскажем про ряды, в частности, про ряды Тейлора, которые встречаются в любом разделе физики. Покажем метод наименьших квадратов и элементы статистики, которые полезно знать на экспериментальном туре по физике, а также применение калькулятора для того, чтобы эти методы быстро применять на практике. Вторая половина занятия посвящена интегрированию функций.

 

Занятие 6. Интегрирование. Логарифм и экспонента

Финальное занятие, на котором покажем применение интегралов в физике, а также расскажем про показательные и логарифмические функции на примерах физических задач и применении в эксперименте.

 

Занятие 7. Резерв 

Занятие остаётся на тот случай, если не удалось рассказать всю программу за 6 занятий. Если вся программа рассказана, то на 7ом занятии мы предложим лекцию по физике на свободную тему или практику решения задач.

Блок 2. Механика (9 октября - 30 октября)

Механика подробно изучается в 9м классе, однако, в 10м классе всегда уделяется большое внимание повторению и более глубокому изучению этого раздела. За год у ребят появляется больше знаний по математике (тригонометрия, производная, элементы интегрирования), которые открывают новый класс задач, недоступный ранее, не говоря о том, что при первом прохождении курса очень сложно усвоить все возможные идеи, которые в него заложены. Материал, который рассказывается на занятиях, позволит вспомнить основные олимпиадные приемы, а также обратит внимание на такие тонкости и нюансы, которые вы, возможно, ранее не замечали.

 

Занятие 1. Кинематика
На занятии будет рассмотрено неравномерное движение и применение графиков при решении задач. Отдельно поговорим о движении материальной точки в поле тяжести Земли и радиусе кривизны траектории, тангенциальном и центростремительном ускорении, кинематических связях и других типах задач, которые встречались на олимпиадах по физике в 10 и 11 классах. 

Занятие 2. Динамика

Поговорим про динамику материальной точки и динамику систем со связями. Вспомним все, что нужно знать про силу упругости, трения и сопротивления. Также поговорим о динамике движения в неинерциальных системах отсчета.

Занятие 3. Импульс. Центр масс. Работа. Мощность

Обсудим задачи на импульсную форму второго закона Ньютона, теорему о движении центра масс, а также обсудим задачи, где встречается понятие работы и мощности сил.

Занятия 4-5. Законы сохранения энергии
Обсудим задачи на применение законов сохранения энергии в консервативных и диссипативных системах.

Занятие 6. Удары
Рассмотрим совместное использование законов сохранения импульса и энергии на примере ударов (центральных, нецентральных, упругих, неупругих).

Занятие 7. Резерв

Занятие остаётся на тот случай, если не удалось рассказать всю программу за предыдущие занятия. Если программа рассказана, то на этом занятии мы предложим лекцию по физике на свободную тему или практику решения задач.

Блок 3. Термодинамика (3 ноября - 15 декабря)

Занятие 1. МКТ. Эффузия. Эффект Кнудсена. Распределение Максвелла

На первом занятии мы расскажем все, что необходимо знать про молекулярно-кинетическую теорию в рамках Всероссийской олимпиады по физике и олимпиад РСОШ. В конце занятия мы поговорим про распределение Максвелла, что не является обязательным для олимпиадного движения, однако, очень полезно с точки зрения понимания молекулярно-кинетической теории в целом.

Занятия 2-3. Газовые законы

На этих занятиях мы поговорим про уравнение состояния идеального газа. Обсудим все варианты задач, где встречается уравнение Менделеева-Клайперона. Этот блок данной части годового курса является наиболее актуальным для ближайшего старта в виде регионального этапа по физике за 10й класс.

Занятие 4-6. Первое начало термодинамики (квазистационарные процессы)
Центральный раздел этой части курса представляет собой первое начало термодинамики, на обсуждение которого выделено три занятия. Мы подробно поговорим про свойства внутренней энергии и работы идеального газа, а также применение первого начала термодинамики при решении задач на примере квазистционарных и неквазистационарных процессов. А также обсудим понятие теплоемкости, уравнения адиабаты и политропы. Все теоретические понятия будут подкреплены множеством примеров задач с олимпиад по физике.

Занятие 7. Архивы Кельвина. Неидеальные газы.

На данном занятии мы перейдем от идельного газа к неидеальным. Обсудим уравнение газа Ван-дер-Ваальса, фотонного газа и многие другие. Также обсудим такой отдельный класс задач, как архивы лорда Кельвина.

Занятие 8-9. Тепловые двигатели.

Поговорим про такой класс задач как задания про тепловые двигатели, холодильники, тепловые двигатели и так далее. В конце этого блока поговорим про второе начало термодинамики и понятие энтропии, которое с недавнего времени добавлено в программу ВсОШ.

Занятие 10. Модели атмосферы. Движение газа. Насыщенные пары
Рассмотрим различные модели атмосферы, а также уравнение Бернулли и задачи на движение газа. В конце занятия перейдем к насыщенным парам.

Занятие 11. Насыщенные пары и влажность. КК

Продолжим обсуждение насыщенных паров и влажности. В завершении занятия обсудим уравнение Клайперона-Клаузиуса и фазовые диаграммы.

Занятие 12-13. Поверхностное натяжение. Упругость.

Основной акцент в этой части программы будет сделан на задачи по поверхностному натяжению. Поговорим про силы поверхностного натяжения, формулу Лапласа и многое другое. В конце еще раз вспомним про такое свойства материалов как модуль Юнга.

Блок 4. Электростатика (12 февраля - 12 марта)

Занятие 1. Закон Кулона. Динамика и статика с законом Кулона

Через задачи на силу Кулона мы повторим все основные приемы, которые надо знать из динамики и статики материальной точки. Динамика движения по окружности, метод усреднения по быстрой переменной, квазистатические процессы, динамика со связями и т.д.

Занятие 2-3. Принцип суперпозиции. Теорема Гаусса.

Начинаем изучать различные методы нахождения напряженности электрического поля. Принцип суперпозиции, применение симметрии, вычисление полей от равномерно заряженных отрезков и т.д. Изучим понятие телесных углов и такие приёмы как нахождение нормальной компоненты электрического поля, теорема Гаусса, прямая и обратная задачи электростатики, метод подобия и т.д.
 

Занятие 4. Потенциал электростатического поля. Энергия взаимодействия.

На занятии вводится понятие потенциала точечного заряда, кольца, равномерно заряженной сферы; решаются задачи на метод подобия и на энергию взаимодействия зарядов.

Занятие 5-7. Проводники. Конденсаторы.

С этого момента в курсе обсуждаются свойства тел, помещенных в электрическое поле. Начнем мы с проводников, прорешаем множество задач на перетекание зарядов, обсудим экранирование электростатического поля, метод изображений и многое другое. Завершим эту часть курса задачами на различные типы конденсаторов и понятие плотности энергии электростатического поля.

 

Занятие 8. Диэлектрики. Токи в неограниченных средах

Продолжим обсуждение поля в веществе диэлектриками и токами в неограниченных средах. Эта часть олимпиадной физики довольно слабо обсуждается в стандартном школьном курсе, но очень часто встречается в заданиях, которые предлагаются на ВсОШ или олимпиадах РСОШ. 

Занятия 9-10. RC-цепи
RC-цепочки — это один из основных типов задач на региональном и финальном этапах Всероссийской олимпиады по физике, а также на перечневых олимпиадах. Мы разберём все основные приемы, связанные с перераспределением зарядов в RC-цепях, и задачи на законы сохранения энергии.

Занятия 11. Резерв
Занятие остаётся на тот случай, если не удалось рассказать всю программу за предыдущие занятия. Если программа рассказана, то на этом занятии мы предложим лекцию по физике на свободную тему или практику решения задач.

Дополнительный блок*. Оптика (16 апреля - 25 мая)

*Блок "Оптика" не входит в годовую программу 10го класса, но его туда можно добавить с дополнительной скидкой 10%. Мы настоятельно рекомендуем это сделать, если вы не проходили этот курс ранее, поскольку его программа актуальна для всех олимпиад до конца 11го класса включительно.

 

Занятие 1. Прямолинейное распространение света

Вводное занятие на смене, где мы расскажем про угловые размеры объектов, основные приближения геометрической оптики, тень/полутень и задачи про перспективу.

Занятие 2-3. Отражение

Отражение от плоских зеркал, двугранных углов, сферических и параболических зеркал. Разберём задачи с движущимися источниками и зеркалами.

Занятия 4 - 6. Преломление

Один из самых главных разделов этой части курса. Мы разберём задачи на преломление света на плоской и сферической границе раздела двух сред, задачи на полное внутреннее отражение, мнимые источники, градиентную оптику, а также задачи на принцип Ферма и принцип таутохранизма.

Занятие 7-11. Линзы и оптические системы.

Начало этого блока будет посвящено тонким линзам и задачам на построения (архивы Снеллиуса и так далее). После чего мы перейдем к формуле тонкой линзы, продольному и поперечному увеличениям, движущемся источникам, системам тонких линз, оптическим приборам и толстым линзам.