110
разнообразных знаний, умений, навыков позволит им в дальнейшем быт готовыми к
плодотворной педагогической деятельности. В этом одна из важнейших обязанностей каждого
преподавателя института.
Процесс подготовки конкретно к данному занятию начинается с раздумий преподавателя:
как правильно построить занятие, выбрать метод обучения, подобрать ТСО,
дидактические
материалы, как всесторонне учесть особенности, интересы и возможности данного коллектива
студентов, как верно определить направленность познавательной деятельности студентов на
занятии, виды самостоятельной работы, как рациональнее выбрать методы контроля за учебной
деятельностью студентов и т.д.
Физика, о которой пойдет здесь речь, наука трудная, но чрезвычайно интересная. Для
преподавателя физики предоставляется много возможностей использовать на лекционных
занятиях проблемные ситуации. Но сразу же оговоримся: в чистом виде постановка
проблемных ситуаций не всегда целесообразна. Поэтому при объяснении многих тем курса
целесообразно применять метод экспресс-информации с
историческими экскурсами и
элементами проблемности. Например, при изложении темы «Движение тела в жидкости» после
объяснения безразмерного числа
R
е
называемого числом Рейнольдса, у студентов создается
правильное научное понимание его исключительно важной роли в гидро – и аэродинамике при
определении величины сопротивления.
Так для «ползущих» течений, когда
R
е
< 1, можно пренебречь силами давления и
учитывать только силы трения.
Кроме того, преподаватель даёт информацию о втором важном значении безразмерной
величины, открытой 0. Рейнольдсом; от нее и зависит движение вязких жидкостей в трубах.
Если число Рейнольдса меньше 2300,
течение всегда ламинарное, а если больше 6000, то
течение всегда турбулентное. Если число Рейнольдса лежит в интервале 2300….6000, течение
неустойчивое.
При объяснении преподаватель должен обратить внимание учащихся на историю
открытия Рейнольдса, который не только разрешил наболевщию гидравлическую проблему, но
и сделал открытие, оказавшееся также ключевым для решения основной проблемы гидро – и
аэродинамики на всем протяжении ее существования – речь идет о разгадке тайны лобового
сопротивления цилиндра и шара. Преподаватель приводит следушую фразу в разговоре об
истории открытия Рейнольдса:
«Французский врач Ж. Пуазейль (1799-1869) изучал движение крови в венах и
капиллярных сосудах и установил,
что сопротивление жидкости, текущей в трубе, прямо
пропорционально вязкости η и скорости v и обратно пропорционально квадрату диаметра
трубы: ·
D
R
D
.
А уроженец Дижона А.Дарси (1803-1858) в своих опытах доказал, что сопротивление
прямо пропорционально квадрату скорости и обратно пропорционально диаметру трубы:
D
R
D
2
Устранить расхождение между формулами оказалось не так-то просто. С одной стороны,
добросовестнейшие экспериментаторы англичанин Дж.Стокс, швейцарец Э.Гагенбах, немец
Ф.Нейман снова и снова
получали доказательства того, что прав Пуазейль, с другой не менее
добросовестные исследоватали англичанин Дж. Ранкин, немцы Ф.Грасгоф и О.Майер добывали
столь же неопровержимые подтверждения тому, что прав Дарси. Особенно драматичным
оказалось положение Гагенбаха. Экспериментируя с капиллярными трубками, он убеждается:
прав он и Пуайзель, а экспериментируя с водопроводными трубами, приходил к иному выводу:
прав он и Дарси… Вот какой напряженной конфронтации достигли к 1880 году исследователи.
111
Вязвшись за решение этого вопроса, Н.П.Петров ясно указал на существование двух
различных режимов течения жидкостей в трубе, далее
его называли ламинарное и
турбулентное. Это наблюдение Петрова стало ключевой идеей в замечательных открытиях
английского гидродинамика О.Рейнольдса.
Именно он выяснил, почему получилась столь разительные расхождения в опытах
Гагенбаха – Пуазейля и Дарси. Первые проводили свои измерения в капиллярных трубках. В их
опытах число Рейнольдса было меньше 2300, и выведенная ими формула оказалась
справедливой лишь при ламинарных течениях. Дарси же проводил свои эксперименты над
течениями, для которых число Рейнольдса было больше 6000 и его формула справедлива для
турбулентных течений…
После этой фразы преподаватель показывает фотографию О.Рейнольдса и плакат (рис.1),
на котором изображено изменение течения подкрашенной струйки
жидкости в воде по мере
увеличения числа
Do'stlaringiz bilan baham: 
