Небесная механика

Александр Чирцов

Университет ИТМО

К настоящему времени физика сделала уже немало открытий, позволивших современным технологиям отправить человека в космос, запустить искусственные спутники на околоземную орбиту, вычислить положения планет-соседей в нашей Солнечной системе. Но на каком фундаменте стоят эти достижения? Вычислением движения небесных тел занимается небесная механика. Знание законов, открытых еще Ньютоном, и сейчас является необходимым условием для решения задач космического масштаба, в самом прямом смысле этого выражения.

В курсе вы получите те классические знания, которые делают возможными запуск межпланетных кораблей и позволяют исследователям и инженерам всего мира продвигать науку вперед. Этот шестинедельный курс познакомит вас с основными внутренними законами, управляющими космосом. Небесная механика — один из занимательнейших разделов физики, которой вы можете начать исследовать прямо сейчас.

Syllabus

1. Развитие взглядов на строение космоса
1.1. Не так все просто, как кажется...
1.2. Геоцентрические системы
1.3. Переход к гелиоцентрической системе
1.4. Законы Кеплера
1.5. Галилео Галилей
2. Небесная механика Ньютона
2.1. Первое великое объединение
2.2. Закон всемирного тяготения
2.3. Ускорение свободного падения
2.4. Законы Ньютона и небесная механика Кеплера
2.5. Когда нарушаются законы Кеплера
3. Космические перелёты
3.1. Первая космическая скорость
3.2. Потенциальная энергия тела в гравитационном поле
3.3. Вторая космическая скорость
3.4. Третья, четвертая и пятая космические скорости
3.5. Спутник в атмосфере планеты
4. Гравитация и невесомость
4.1. Невесомость
4.2. Дважды Кеплерово движение
4.3. Вес тела
4.4. А все ли понятно в ближнем космосе?
4.5. Очень серьезные вопросы
5. Силы инерции
5.1. Законы Ньютона в неинерциальных системах отсчета
5.2. Силы инерции и гравитации
5.3. Невесомость. Приливные силы
5.4. Центробежная сила. "Настоящая" сила тяжести
5.5. Кориолисова сила
6. Проблемы космологии и современная физика
6.1. Парадокс ночного неба
6.2. Основы специальной теории относительности (СТО)
6.3. Эффекты астрономии Далекого Космоса
6.4. Четырехмерное пространство-время
6.5. Космическое вещество

key words, tags

физика, механика, Солнечная система


Course properties

Competition track
Science and engineering
Form of education
Informal
Recommended age for informal learning
16-18
Learning language
Russian
Discipline
Physical sciences
Course authors
Александр Чирцов
Author’s characterization
Профессор Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (НИУ ИТМО).
Organization
Университет ИТМО
Organization characterization
Университет ИТМО — ведущий вуз России в области информационных и фотонных технологий, один из немногих российских вузов, получивших в 2009 году статус национального исследовательского университета.
Knowledge level entrance requirements
знание математики на уровне средней школы, интерес к изучению законов природы
Output knowledge, abilities, skills
твердое представление о фундаментальных физических законах, с помощью которых описывают движение космических тел
Entrance test
Groups formation by readiness level
Teachers presence
Tutors presence
Facilitators presence
Training materials forms
texts, video lecture, synchronous video, quiz questions, sample exam
Interactivity in training materials
Collaborative learning presence
Discussions, forums presence
Webinars, video conferences presence
meetup presence
LMS integration
Learning Analytics
Certification presence
Certification types
Сертификат об окончании
Certificate name
Лекториум, Университет ИТМО
Course time limits
Duration
7 (weeks)
Learning types (sync/async)
asynchronous
Assessment types
test, creative work
Course modules number
6
Tests (exams) number
12
Personal learning path possibility, course individualization
Operating System
Windows, MacOS, Linux, Android, iOS
Supported browsers
Google Chrome, Mozilla Firefox, Safari, Internet Explorer, Edge
Special needs support

Comments