1. Neformalno izobraževanje fizikalnih vsebin in mladinsko raziskovalno delo : mladi raziskovalci, raziskovalni tabori in festivaliMitja Slavinec, Eva Klemenčič, 2024 Abstract: Gradivo je namenjeno študentom izobraževalne fizike, bodočim učiteljem. Neformalno izobraževanje je pomembna dopolnitev formalnim oblikam izobraževanj na vseh ravneh šolanja, saj podpira razvoj ključnih kompetenc ter vzpodbuja mlade k raziskovanju. V gradivu se osredotočamo na mladinsko raziskovalno delo in raziskovalne tabore. Ker so učitelji mentorji mladim raziskovalcem, predstavimo potek in napotke za pripravo in predstavitev mladinskih raziskovalnih nalog s poudarkom na področju fizike in astronomije. Bralce seznanimo z naborom številnih raziskovalnih taborov in dogodkov, ki se izvajajo v Sloveniji, ter podrobneje predstavimo astronomski tabor, na katerem sodelujejo tudi učitelji fizike.
Keywords: mladinsko raziskovalno delo, mladi raziskovalci, raziskovalni tabori, izvenšolske dejavnosti, promocija znanosti
Published in DKUM: 05.04.2024; Views: 241; Downloads: 19
 Full text (2,23 MB)
This document has many files! More... |
2. Didaktika fizike 2 s praktikumom : zbirka laboratorijskih vajRobert Repnik, Mitja Slavinec, Eva Klemenčič, 2022 Abstract: Didaktika fizike s praktikumom 2 – zbirka laboratorijskih vaj je namenjena študentom 3. in 4. letnika študijskega programa Predmetni učitelj, usmeritev Izobraževalna fizika na Fakulteti za naravoslovje in matematiko v Mariboru. Fizikalni eksperimenti se izvajajo pri predmetu Didaktika fizike 2 s praktikumom in so razdeljeni v sedem tematskih sklopov: Pospešeno gibanje, Mehanika tekočin, Termodinamika, Zvok, Svetloba, Elektromagnetizem in Moderna fizika. V okviru laboratorijskih vaj študentje pridobivajo znanje in razvijajo spretnosti za ustrezno izvedbo eksperimentov pri pouku fizike na srednješolskem nivoju izobraževanja.
Keywords: fizika, didaktika, srednja šola, fizikalni eksperimenti
Published in DKUM: 12.07.2022; Views: 771; Downloads: 116
Full text (14,29 MB)
This document has many files! More... |
3. Fizikalni eksperimenti 2 : zbirka laboratorijskih vajRobert Repnik, Mitja Slavinec, Eva Klemenčič, 2022, higher education exercise book Abstract: Fizikalni eksperimenti 2 – zbirka laboratorijskih vaj je namenjena študentom 2. letnika študijskega programa Fizika in študijskega programa Predmetni učitelj, usmeritev Izobraževalna fizika, na Fakulteti za naravoslovje in matematiko v Mariboru. Laboratorijske vaje se izvajajo pri predmetu Fizikalni eksperimenti 2 in obravnavajo področje elektromagnetizma in termodinamike. Zbirka je razdeljena na tri poglavja. V prvem poglavju so predstavljene obvezne, v drugem delu pa izbirne laboratorijske vaje, pri katerih gre za vsebinsko ali izvedbeno nadgradnjo. Tretje poglavje je namenjeno osnovam priprave in analize grafov v različnih računalniških programih.
Keywords: fizika, fizikalni eksperimenti, elektromagnetizem, termodinamika, laboratorijsko delo
Published in DKUM: 12.07.2022; Views: 782; Downloads: 135
Full text (16,16 MB)
This document has many files! More... |
4. Forecasting COVID-19Matjaž Perc, Nina Gorišek Miksić, Mitja Slavinec, Andraž Stožer, 2020, other scientific articles Abstract: The World Health Organization declared the coronavirus disease 2019 a pandemic on March 11th, pointing to the over 118,000 cases in over 110 countries and territories around the world at that time. At the time of writing this manuscript, the number of confirmed cases has been surging rapidly past the half-million mark, emphasizing the sustained risk of further global spread. Governments around the world are imposing various containment measures while the healthcare system is bracing itself for tsunamis of infected individuals that will seek treatment. It is therefore important to know what to expect in terms of the growth of the number of cases, and to understand what is needed to arrest the very worrying trends. To that effect, we here show forecasts obtained with a simple iteration method that needs only the daily values of confirmed cases as input. The method takes into account expected recoveries and deaths, and it determines maximally allowed daily growth rates that lead away from exponential increase toward stable and declining numbers. Forecasts show that daily growth rates should be kept at least below 5% if we wish to see plateaus any time soon - unfortunately far from reality in most countries to date. We provide an executable as well as the source code for a straightforward application of the method on data from other countries.
Keywords: COVID-19, pandemic, disease dynamics, exponential growth, virality
Published in DKUM: 06.11.2020; Views: 1189; Downloads: 233
Full text (639,28 KB) |
5. Zlom simetrije: aplikacija v optimizaciji energijskih procesov in detekciji nanodelcevEva Klemenčič, 2019, doctoral dissertation Abstract: Doktorska disertacija zajema teoretično študijo treh primerov zloma simetrije v aplikativne namene. Osredotočimo se na možne aplikacije v sistemu tekočih kristalov, ki združujejo unikatno kombinacijo optične anizotropije, delnega značaja tekočine in »mehkobe«. Slednja opisuje možnost relativno močnega makroskopskega odziva na sorazmerno majhne motnje. Kot prvo obravnavamo uporabo fazno spremenljivih materialov v gradbenih kompozitih. Z numeričnimi simulacijami pokažemo, da s fazno spremenljivimi materiali lahko zagotovimo manjša temperaturna nihanja v prostoru in tako izboljšamo toplotno stabilnost prostora, pri čemer ima ključni pomen ustrezno izbrana temperatura faznega prehoda. Nadalje predstavimo dve možni izboljšavi. Prva izboljšava je kombinacija dveh fazno spremenljivih materialov, ki preideta fazni prehod pri različnih temperaturah, kar podaljša časovno konstantno toplotne stabilizacije. Pri drugi izboljšavi manipuliramo temperaturo faznega prehoda z zunanjimi perturbacijami. Na sistemu tekočih kristalov ograjenih v celico analitično prikažemo odvisnost temperature faznega prehoda od karakteristične razdalje celice, na katero lahko vplivamo z zunanjimi perturbacijami kot je na primer zunanje električno polje. S predlaganima izboljšavama razširimo območje optimalnega delovanja kompozita s fazno spremenljivimi materiali. Druga aplikacija zloma simetrije je elektrokalorični pojav, ki ga podrobneje preučimo na sistemu tekočih kristalov v bližini faznih prehodov in v bližini kritične točke z dodajanjem nanodelcev. Za teoretično obravnavo elektrokaloričnega pojava uporabimo Landau-de Gennes – Ginzburgov model na mezoskopski skali. Rezultati numeričnih simulacij razkrivajo, da se s približevanjem temperaturi faznega prehoda iz izotropne v nematsko fazo elektrokalorični odziv sistema veča kot posledica večje spremembe v orientacijski entropiji sistema. Analitično in numerično dokažemo, da lahko elektrokalorični odziv povečamo z direktnim faznim prehodom med izotropno in smektično A fazo. V slednji smektična urejenost efektivno deluje kot zunanje električno polje, kar posledično lahko vodi v ojačenje elektrokaloričnega odziva. Jakost odziva je močno odvisna od jakosti nezveznega prehoda med tekmujočima fazama. Fazno obnašanje v preučevanih sistemih kontroliramo z jakostjo sklopitve med orientacijskim in translacijskim redom. Za vrednosti nad kritično dosežemo direktni fazni prehod 1. reda iz izotropne v smektično A fazo, ki rezultira v povečanju elektrokaloričnega odziva sistema. Predstavimo tudi hladilni sistem in aktivni regenerator, ki delujeta na principu elektrokaloričnega pojava v tekočih kristalih, s čimer dosežemo večje razmerje med hladilno močjo in maso hladilnega sistema. Pri analizi elektrokaloričnega pojava v bližini kritične točke v sistem tekočih kristalov naključno porazdelimo različno koncentracijo nanodelcev. Sistem obravnavamo na semi- mikroskopski skali z Lebwohl Lasherjevim mrežnim modelom. Ugotovimo, da prisotnost nanodelcev ne prispeva k povečanju elektrokaloričnega odziva. Razlog je zmanjševanje možne električno povzročene spremembe orientacijske entropije, kar prevlada nad mehanizmom večjega odziva v bližini kritične točke. Kot tretjo aplikacijo zloma simetrije obravnavamo možnost detekcije nanodelcev. Prisotnost nanodelcev v celici tekočega kristala v nematski fazi povzroči frustracijo, ki se odraža v lokalno dvoosni urejenosti sistema. Posledično s spreminjanjem zunanjih pogojev kot so zunanje električno polje, temperatura in pozicija nanodelca, dobimo kvalitativno različne konfiguracije, kar lahko uporabimo za detekcijo nanodelcev. Rezultati doktorske disertacije prispevajo k boljšemu razumevanju obnašanja sistema tekočih kristalov v bližini faznih prehodov pod vplivom zunanjih dejavnikov.
Keywords: zlom simetrije, optimizacija energijskih procesov, detekcija nanodelcev, tekoči kristali, elektrokalorični pojav, fazno spremenljivi materiali, inovativni fasadni sistemi, modeliranje
Published in DKUM: 20.11.2019; Views: 4014; Downloads: 136
Full text (3,55 MB) |
6. Numerična analiza hidrodinamike kajaka : diplomsko deloNina Kovač, 2019, undergraduate thesis Abstract: V diplomski nalogi je obravnavana numerična analiza hidrodinamike kajaka Buran. Numerična analiza je izvedena na podlagi dveh numeričnih metod za simuliranje računalniške dinamike tekočin – metoda končnih volumnov (MKV) in metoda hidrodinamike zglajenih delcev (MHZD). Predmet zaključnega dela je določitev primernejše metodo za tovrstno aplikacijo, ter z izbrano analizirati vpliv geometrijske spremembe naklonskega kota nosu kajaka na hidrodinamično silo upora. Vrednosti vstopnih hitrosti za simulacije so pridobljene z eksperimentalno meritvijo. Uporaba MKV podaja hitre in zadostne rezultate, zato je bila uporabljena v simulacijah z novima geometrijama. Rezultati zmanjšanja naklonskega kota nosu kajaka za 3.9°, kažejo na zmanjšanje hidrodinamične sile upora za 3.5%.
Keywords: idrodinamika, računalniška dinamika tekočin (RDT), metoda končnih volumnov (MKV), metoda hidrodinamike zglajenih delcev (MHZD)
Published in DKUM: 10.06.2019; Views: 1608; Downloads: 125
Full text (2,80 MB) |
7. Sile na plug med oranjemLuka Pajk, 2019, master's thesis Abstract: Med oranjem s traktorjem vlečemo plug in obračamo prst. Prst s silo deluje na plug in ga zavira, zato moramo s traktorjem delovati na plug z vsaj tolikšno silo, da se plug premika naprej. To silo imenujemo vlečna sila. S plugom v prsti ustvarimo napetost med delci prsti, ki se povečuje z večanjem sile. Ko povečujemo silo, dosežemo največjo napetost v prsti (mejo trdnosti) in povzročimo trajno deformacijo prsti. Na velikost vlečne sile vplivajo fizikalne lastnosti prsti, oblika orodja in način premikanja skozi prst. V magistrskem delu se posvečamo vplivu hitrosti na velikost vlečne sile. Za merjenje vlečne sile uporabljamo namensko narejen silomer. Merimo na 5 različnih parcelah z različno sestavo prsti in rezultate prikazujemo na grafu vlečne sile v odvisnosti od hitrosti. Izmerimo linearni odziv in iz prilagoditvenih premic za vsako parcelo izračunamo sorazmernostni koeficient med vlečno silo in hitrostjo. Najmanjše sile izmerimo v prsti s pretežno organsko strukturo, največje pa v prsti z velikim deležem ilovice.
Keywords: plug, sila, silomer, hitrost, prst
Published in DKUM: 10.04.2019; Views: 1326; Downloads: 97
Full text (1,26 MB) |
8. Reduction of sludge volume in waste waters at the end of the drinking water treatment processRebeka Fakin, 2018, master's thesis Abstract: Water treatment at Seierstad drinking water treatment plant is done by chemical coagulation using aluminum-based coagulant. The quality of the drinking water source – Lake Farris, has decreased throughout the years, that is why more and more particles, organic matter and dissolved minerals must be removed. That contributes to the volume of sludge being produced at the end of the process. The main objective of the assignment is to reduce sludge volume by coagulation and flocculation in the sedimentation basins using a coagulant/flocculent. In order to choose the right coagulant tests have been performed in the laboratory and on the actual process. The laboratory analyses showed great potential and one of the coagulants has been chosen and tested on the actual process. The testing was followed up for the entire summer of 2016 and then compared to the year before. We have been following the pH and Al3+ content in the water being released back to the environment and visibility in the top water layer in the sedimentation basin. Cost analysis, including the cost of chemicals and electricity usage, has been done. The sludge reduction was successful, and it was approximately 49% less than the year before.
Keywords: Water treatment, lake Farris, sludge treatment using coagulation and flocculation, effects of aluminum on the environment.
Published in DKUM: 09.03.2018; Views: 1569; Downloads: 145
Full text (2,97 MB) |
9. Razvoj testne lutke za preučevanje delovanja senzorja za zaznavo pešcev ob trku z osebnim vozilom pri velikih naletnih hitrostihTaja Svetina, 2017, master's thesis Abstract: V magistrskem delu predstavimo razvoj nadomestne testne lutke za testno lutko Flex-PLI, ki bi jo uporabljali pri testih preučevanja delovanja senzorja za zaznavo pešcev ob trku z vozilom pri velikih naletnih hitrostih. Razvoj zajema določanje ciljnih krivulj, ki predstavljajo lastnosti testne lutke Flex-PLI med trkom, simulacijo trkov ter oblikovanje nove testne lutke, določanje njenih lastnosti med trkom in primerjanje teh lastnosti z lastnostmi testne lutke Flex-PLI. Podane so tudi dinamika togega telesa, fizika trkov ter možnosti zaščite pešcev pri trku z vozilom.
Uspelo nam je razviti nadomestno testno lutko, ki zadostno oponaša obnašanje testne lutke Flex-PLI pri trkih z velikimi naletnimi hitrostmi in ki zadostuje zadanemu cilju, da naj bi bila nadomestna testna lutka čim bolj enostavna in posledično v primerjavi s testno lutko Flex-PLI cenovno ugodna. Podali smo različico možnega prototipa nadomestne testne lutke
Keywords: trki, gibalna količina, poškodbe pri trkih, zaščita pešcev, kinetična energija, testna lutka, tlačni senzor za zaznavo pešcev, deformacije
Published in DKUM: 21.07.2017; Views: 1455; Downloads: 39
Full text (3,49 MB) |
10. Impact of nanoparticles on nematic ordering in square wellsMitja Slavinec, Eva Klemenčič, Milan Ambrožič, Marjan Krašna, 2015, original scientific article Abstract: Nematic liquid crystalline structures within square wells are studied numerically using both Lebwohl-Lasher lattice semimicroscopic and the Landau-de Gennes mesoscopic approach. At lateral boundary wall strong planar anchoring is enforced. The cell thickness h along the z Cartesian coordinate is assumed to be smaller than the characteristic square well size R. Using semimicroscopic modelling we restrict to effectively two-dimensional systems which we study in terms of the tensor nematic order parameter. We consider impact of appropriate nanoparticles (NPs) on nematic configuration for cases where R becomes comparable to the biaxial order parameter correlation length. In this case a star-like order reconstruction biaxial profile could be formed in absence of NPs. We demonstrate existence of a rich variety of different nematic structures, including topological defects, which are enabled by presence of appropriate NPs.
Keywords: liquid crystals, nanoparticles, nematic ordering, square well, software simulation, visualization
Published in DKUM: 14.06.2017; Views: 1261; Downloads: 372
Full text (3,27 MB)
This document has many files! More... |
