SLO | ENG

Večja pisava | Manjša pisava

Iskanje po katalogu digitalne knjižnice Pomoč

Iskalni niz: išči po
išči po
išči po
išči po
* po starem in bolonjskem študiju

Opcije:
  Ponastavi


41 - 50 / 61
Na začetekNa prejšnjo stran1234567Na naslednjo stranNa konec
41.
Integrabilnost in lokalne bifurkacije v polinomskih sistemih navadnih diferencialnih enačb
Brigita Ferčec, 2013, doktorska disertacija

Opis: V tej doktorski disertaciji obravnavamo naslednje probleme kvalitativne teorije navadnih diferencialnih enačb (NDE): problem centra in fokusa, problem cikličnosti, problem izohronosti in problem bifurkacij kritičnih period. V prvem poglavju vpeljemo nekaj glavnih pojmov kvalitativne teorije NDE in opišemo nekaj temeljnih metod in algoritmov komutativne računske algebre, ki so potrebni za našo študijo. V drugem poglavju obravnavamo problem razlikovanja med centrom in fokusom, ki je ekvivalenten problemu obstoja prvega integrala določene oblike za dan sistem. To je vzrok, zakaj problemu centra in fokusa pravimo tudi problem integrabilnosti. Poiskali smo potrebne pogoje za integrabilnost (pogoje za center) za družino dvodimenzionalnih kubičnih sistemov, za Lotka-Volterrov sistem v obliki linearnega centra, motenega s homogenimi polinomi četrte stopnje in za nekatere polinomske družine v obliki linearnega centra, motenega s homogenimi polinomi pete stopnje. Z uporabo različnih metod smo za večino teh pogojev dokazali njihovo zadostnost za integrabilnost. Nadalje smo v tretjem poglavju z uporabo metod računske algebre pridobili zgornjo mejo za cikličnost (t.j. število limitnih ciklov, ki bifurcirajo iz izhodišča pri majhnih motnjah) družine kubičnih sistemov, obravnavane v drugem poglavju. Izračune premaknemo v polinomsko podalgebro, ki je povezana s časovno rezerzibilnimi sistemi družine in se na tak način izognemo problemu neradikalnosti Bautinovega ideala, povezanega s tem sistemov. Prav tako določimo število limitnih ciklov, ki bifurcirajo iz vsake komponente raznoterosti centra. V zadnjem poglavju disertacije obravnavamo problem izohronosti in problem bifurkacij kritičnih period za tridimenzionalne sisteme s centralnimi mnogoterostmi, na katerih vse trajektorije ustrezajo periodičnim rešitvam sistema. Za koeficiente sistema podamo kriterije za koeficiente sistema za razlikovanje med primeri izohronih in primeri neizohronih nihanj in za določitev zgornje meje števila kritičnih period.
Ključne besede: sistem NDE, integrabilnost, problem centra, časovna reverzibilnost, Darbouxov integral, linearizabilnost, raznoterost centra, fokusna količina, limitni cikel, problem cikličnosti, bifurkacije kritičnih period, funkcija periode, problem izohronosti
Objavljeno: 08.07.2013; Ogledov: 1121; Prenosov: 88
.pdf Celotno besedilo (2,20 MB)

42.
Uporaba tekočih kristalov za vpeljavo sodobnih vsebin v poučevanje fizike : učna tema tekoči kristali za srednješolski in univerzitetni nivo
Jerneja Pavlin, 2013, doktorska disertacija

Opis: Tekoči kristali so tema, ki je tesno povezana z izkušnjami dijakov in trenutno zelo aktualna tema v raziskovalnih krogih, zato je dober primer sodobne fizikalne teme, ki jo skušamo vnesti v pouk. Na podlagi naših izkušenj in znanj o tekočih kristalih in na podlagi predstav študentov prvega letnika univerzitetnega študija o tekočih kristalih smo oblikovali učno gradivo o tekočih kristalih. Učno gradivo, ki je podrobno predstavljeno v tej disertaciji, skuša študente voditi do usvojitve konceptov, ki so pomembni za razumevanje delovanja tekočekristalnega prikazalnika. Gradivo je sestavljeno iz treh delov, in sicer iz predavanja in laboratorijskih vaj pri kemiji in fiziki. Eksperimenti, ki so predstavljeni v okviru fizikalnega dela vaj, se nanašajo na fazni prehod, značilen za tekoče kristale, polarizacijo svetlobe, dvojni lom in barve. Učno gradivo je bilo testirano pri študentih 1. letnika na študijskem programu Razredni pouk na Pedagoški fakulteti Univerze v Ljubljani. Rezultati kažejo, da je gradivo dejansko možno uporabiti v praksi in tudi napredek v znanju v povezavi s tekočimi kristali je znaten, od uspeha 24 % na predtestu, do 68 % na testu takoj po končanem učnem posegu z učnim gradivom in 64 % na testu, ki se je izvajal ob izpitu mesec dni kasneje. Predhodna raziskava je pokazala, da je znanje o tekočih kristalih, ki so ga študenti prvih letnikov različnih študijskih smeri pridobili pred študijem, zanemarljivo. Ker študente razrednega pouka naravoslovje povečini ne zanima, lahko sklepamo, da bodo študenti naravoslovnih študijskih smeri z učnim gradivom usvojili vsaj toliko znanja kot študenti razrednega pouka. Zato smo testirali fizikalni del učnega gradiva tudi pri študentih 1. letnika študijskega programa fizika z vezavami na Pedagoški fakulteti Univerze v Ljubljani. Rezultati kažejo, da so študenti dvopredmetne fizike na večino testiranih vprašanj odgovorili bolje kot študenti razrednega pouka. Za študente fizike smo učno gradivo dopolnili z zahtevnejšim eksperimentom, s katerim izmerimo kotno odvisnost izrednega lomnega količnika. Z eksperimentom neposredno in nazorno pokažemo dvojni lom v tekočih kristalih. V ta namen sta bili izdelani homeotropna in planarna klinasta tekočekristalna celica, ki omogočata kvalitativne in kvantitativne meritve izrednega lomnega količnika v odvisnosti od smeri. V disertaciji predstavimo fizikalne osnove razširjanja svetlobe skozi anizotropno snov, postavitev eksperimenta, meritve in rezultate. Fizikalni del učnega gradiva smo preoblikovali za namene poučevanja v srednji šoli, saj želimo, da so dijaki po zaključenem srednješolskem izobraževanju naravoslovno pismeni. Gradivo je bilo testirano v dveh srednjih šolah v dveh oddelkih 3. letnika gimnazijskega programa. Rezultati testiranja in mnenja učiteljev kažejo, da gradivo lahko uporabimo za predstavitev teme tekoči kristali v srednješolskem izobraževanju, saj so dijaki usvojili ključne koncepte, ki so potrebni za razumevanje delovanja tekočekristalnih prikazalnikov. V disertaciji predstavimo podrobno evalvacija gradiva in smernice za nadaljnje delo.
Ključne besede: izobraževanje, tekoči kristali, razvoj učnega gradiva, srednja šola, fakulteta, prenos znanstvenih spoznanj, testiranje, dvolomnost, barve, fazni prehod, LCD, šolski eksperiment
Objavljeno: 06.06.2013; Ogledov: 1791; Prenosov: 213
.pdf Celotno besedilo (3,80 MB)

43.
Anizotropne lastnosti lesa v mikrovalovnem območju
Saša Ziherl, 2013, doktorska disertacija

Opis: Tekoči kristali so eni izmed novejših tehnološko uporabnih materialov, ki so prisotni vsepovsod okrog nas. V zadnjem desetletju so postali vsakodnevni spremljevalec večine ljudi po svetu. In prav zaradi tega bi jih lahko uporabili kot motivacijsko sredstvo za povečanje želje za učenje fizike med študenti. Toda poučevanje o lastnostih tekočih kristalov, ki so osnova za delovanje večine tehnoloških naprav s tekočimi kristali, ni enostavno. Pri poučevanju zahtevnejših vsebin velikokrat uporabljamo analogije, ki pripomorejo predvsem k boljši predstavljivosti. Za namen boljše predstavljivosti tipičnih optičnih lastnosti tekočih kristalov smo razvili zbirko eksperimentov z mikrovalovi in s primernimi kosi lesa. Namen disertacije je predstaviti anizotropijo lesa, ki je očitna že zaradi dobro vidnih lesnih vlaken. Osrednji del predstavljajo eksperimenti z vzorci lesa in s šolskim mikrovalovnim kompletom, ki ga sestavljajo mikrovalovni oddajnik in sprejemnik, ter digitalni multimeter. S temi preprostimi pripomočki pokažemo, da je les anizotropen za mikrovalove in da ima dvoosno simetrijo. Le-ta je opazna tudi s prostim očesom, saj so vlakna in letnice dobro vidne. Tako vidimo tri med seboj pravokotne smeri, v katerih ima les različne dielektrične in mehanske lastnosti. Ena smer je orientirana vzporedno z vlakni, drugi dve pa sta pravokotni na vlakna. Ena od teh dveh smeri ima smer radialno glede na letnice in druga tangencialno na letnice. Kljub temu, da se lastnosti lesa razlikujejo v teh dveh smereh, ki sta pravokotni na vlakna, so razlike tako majhne, da jih lahko zanemarimo. Pri teoretični obravnavi širjenja mikrovalov skozi les smo se zato posvetili zgolj enoosni simetriji. Lomna količnika za izredno in redno valovanje izmerimo pri eksperimentu z leseno prizmo. V naslednjem eksperimentu z leseno ploščo s spremenljivo debelino opazujemo in izmerimo linearni dikroizem in dvolomnost kosa lesa. Ker les lahko režemo v poljubnih smereh, s ploščami z različnimi orientacijami vlaken enostavno prikažemo kotno odvisnost izrednega absorpcijskega koeficienta in lomnega količnika. V zadnjem eksperimentu pokažemo, da les sam po sebi ni optično aktivna snov. V nadaljevanju je predstavljena analogija modelov iz lesa s tekočimi kristali. Primerno odžagan kos lesa predstavlja model za nematično fazo tekočih kristalov, saj so tako tekoči kristali kot tudi les dvolomni. Vidna lesna vlakna so analogna podolgovatim molekulam, ki sestavljajo tekoči kristal. Odličen model za izotropno fazo tekočih kristalov predstavlja iverna plošča, saj je analogna izotropni fazi tako po sestavi, kot tudi po lastnostih. še en model, ki predstavlja analogijo holesteričnim tekočim kristalom, je sestavljen iz tankih furnirnih plošč, kjer je vsaka plošča zamaknjena za določen kot glede na predhodno. V disertaciji torej pokažemo, da leseni modeli in mikrovalovi predstavljajo odlično analogijo tekočim kristalom in vidni svetlobi, poleg tega pa z eksperimenti z lesom in mikrovalovi pridobimo dodaten vpogled v makroskopske lastnosti kompleksnih tekočekristalnih struktur in v njihove optične lastnosti.
Ključne besede: anizotropija, les, mikrovalovi, tekoči kristali, absorpcija, dvolomnost
Objavljeno: 06.06.2013; Ogledov: 1220; Prenosov: 121
.pdf Celotno besedilo (6,69 MB)

44.
Značilnosti učnega pogovora pri učenju matematike z apleti
Samo Repolusk, 2013, doktorska disertacija

Opis: V zadnjem obdobju smo priča vedno bolj razširjene uporabe apletov kot mediatorjev pri izgradnji matematičnega znanja, s katerimi lahko oblikujemo takšno učno okolje, v katerem lahko učenci doživijo izkušnjo uspeha ob ukvarjanju z matematiko. Zaradi aktualnosti uporabe apletov smo se v naši disertaciji odločili kritično raziskati nekatere karakteristike učnega pogovora pri učenju matematike z apleti. Doktorska disertacija je razčlenjena na teoretični in empirični del. V teoretičnem delu smo najprej predstavili temeljna izhodišča raziskave, teorije učenja, ki posebej poudarjajo pomen komunikacije med udeleženci učnega procesa, opredelili komunikacijo, učni pogovor in na izvirni način interaktivnost v procesu komunikacije, temeljne pojme elektronskih učnih medijev s poudarkom na apletih (opredelitev, klasifikacije, pedagoška vrednost) in nekatera dosedanja empirična spoznanja o uporabi apletov in drugih vizualnih reprezentacij pri pouku matematike ter njihovo vlogo pri spodbujanju učnega pogovora. V empiričnem delu smo predstavili raziskavo, zasnovano na pedagoškem eksperimentu kot študijo primera. Zanimal nas je vpliv uporabe apletov na učni pogovor med učenci ter med učiteljem in učenci pri skupinski obliki dela in metodi preiskovanja pri pouku matematike. Primerjali smo delo med skupino, kjer so učenci preiskovali z uporabo apletov (eksperimentalna skupina) in skupino, kjer so učenci preiskovali z uporabo slik (kontrolna skupina). V opazovanih primerih je bila pri učenju z apleti pogostost pojavljanj interakcij v učnem pogovoru višja kot pri učenju brez apletov. Prav tako so se na zunaj opazni nenadni uvidi rešitev problemov (aha-efekt) pojavili v veliki večini učnih pogovorov pri učenju matematike z apleti in v nobenem primeru učnega pogovora pri učenju matematike brez apletov. Pojav aha-efekta je bil vedno povezan s sočasnim upravljanjem apleta. Pri učenju z apleti so učenci kot mediator pri argumentaciji svojih trditev običajno uporabili aplet. Zaznali smo razlike med fanti in dekleti pri spontani uporabi apletov pri preiskovanju, in sicer so se fantje pogosteje usmerili k neciljni uporabi apletov, na primer k preizkušanju tehničnih zmožnosti in omejitev apletov. Učitelju in učencem so apleti pomagali pri premiku njihovih vlog, in sicer se je zmanjšala učiteljeva vloga pri vpeljavi novih pojmov (vlogo odkrivanja je prepustil učencem z apleti, sam pa ohranil predvsem vlogo koordinatorja aktivnosti), poudarila pa pri povzemanju spoznanj in korektnem oblikovanju sklepov. Ob sklepu smo kritično ovrednotili dobljene rezultate in na podlagi ugotovitev predlagali nekatere smernice za smiselno vključevanje apletov, kot učinkovitih mediatorjev pri izgradnji znanja, v neposredno učno prakso.
Ključne besede: aha-efekt, apleti, e-izobraževanje, interaktivni diagrami, interaktivnost, matematični diskurz, matematično izobraževanje, računalniško podprto izobraževanje, učni pogovor
Objavljeno: 26.04.2013; Ogledov: 1333; Prenosov: 218
.pdf Celotno besedilo (4,66 MB)

45.
Gradnja lijaka in lov plena pri larvah izbranih vrst volkcev (Neuroptera: Myrmeleontidae)
Vesna Klokočovnik, 2013, doktorska disertacija

Opis: Larve volkcev (Neuroptera: Myrmeleontidae) so tipični sedentarni predatorji, ki ne iščejo plena marveč prežijo nanj na ustreznem mestu. Medtem ko večina vrst preži na plen skrita tik pod površino substrata, nekatere vrste gradijo lijakaste pasti. Pri teh je vedenje izrazito povezano z izgradnjo in vzdrževanjem lijaka, saj lijak predstavlja eno izmed glavnih determinant uspešnega ulova. V okviru doktorske disertacije smo opravili tri poskuse. V prvem poskusu smo proučevali zvezo med pogostostjo hranjenja in premerom lijaka ter ugotavljali značilno vedenje larv vrste Euroleon nostras. Larve so bile razdeljene v tri skupine, dobro in srednje hranjeno ter nehranjeno skupino. Odvisno od količine hrane se je premer lijaka s časom spreminjal. Najmanjše lijake so imele nehranjene larve, ta pa se je povečeval glede na količino hrane v srednje in dobro hranjeni skupini. Lijake z največjim premerom so imele dobro hranjene larve. Po petindvajset dnevnem poskusu smo zamenjali režim hranjenja v nehranjeni in dobro hranjeni skupini. Predhodno nehranjene larve so takoj po začetku hranjenja začele povečevati lijak, dobro hranjene larve pa so se ob pomanjkanju plena prestavile na drugo mesto ali se zabubile. Za larve E. nostras smo ugotovili, da so izrazito sedentarne. Nobena larva se v prvem delu poskusa ni prestavila, v drugem delu pa le dobro hranjene larve, za katere domnevamo, da so imele dovolj energije, da so se prestavile in zgradile nov lijak. V naslednjem poskusu smo ugotavljali vpliv zrnavosti substrata na gradnjo lijaka pri larvah E. nostras. Opazovali smo gradnjo lijaka v štirih različnih substratih. Iz opazovanj smo določili šest faz gradnje in ugotovili, da ima zrnavost substrata vpliv na prisotnost in trajanje določenih faz gradnje, kot tudi na frekvenco lučanja peska med gradnjo, ki se je z večanjem delcev substrata zmanjševala. Največje lijake so gradile larve v najustreznejšem substratu, kjer so porabile tudi največ časa za gradnjo, medtem ko so najmanjši lijaki bili zgrajeni v najfinejšem substratu. Nadalje smo ugotovili variacije med fazo poglabljanja, kjer so larve večkrat spremenile smer kroženja, prečkale sredino lijaka ali gradile "osmico". Medtem ko smo spreminjanje smeri med poglabljanjem obravnavali kot pravilno gradnjo, sta bili gradnja osmice in prečkanje sredine lijaka nepravilni gradnji. Ugotavljali smo tudi variabilnost v predatorskem vedenju larv volkcev z različnimi strategijami lova. V ta namen smo raziskali vedenje larv vrst Euroleon nostras, Myrmeleon formicarius in Myrmeleon hyalinus distinguendus, ki za lov plena gradijo lijake; Myrmecaelurus trigrammus, ki lijake gradi občasno; ter vrsto Neuroleon microstenus, ki za lov plena ne gradi lijakov. Za vse vrste smo zabeležili enoten katalog vedenjskih vzorcev ter izdelali etograme z najpogostejšo sekvenco vedenja. Ugotovili smo, da je večina vedenjskih vzorcev prisotna pri vseh vrstah, nekateri vedenjski vzorci pa so značilni le za vrste z določeno strategijo lova. Medtem ko je za lijakarje značilno bolj stereotipno vedenje, imajo larve nelijakarja N.microstenus dva značilna vedenjska vzorca, ki sta odvisna od načina odstranitve ostankov plena. Pri fakultativnem lijakarju smo našli vzorce značilne za lijakarje kot nelijakarje, kar verjetno kaže na vmesno evolucijsko stopnjo v razvoju.
Ključne besede: volkci, Myrmeleontidae, predatorsko vedenje, gradnja lijaka, lov plena, plastičnost vedenja
Objavljeno: 26.04.2013; Ogledov: 1548; Prenosov: 188
.pdf Celotno besedilo (123,09 MB)

46.
Direktni produkti polnih grafov
Gašper Mekiš, 2013, doktorska disertacija

Opis: Prvi del disertacije je posvečen neodvisnim dominantnim množicam direktnega produkta štirih polnih grafov. Eksplicitno so opisane T1-množice, tj. množice, kjer se poljubni par vozlišč ujema na natanko enem mestu. Glavni rezultat tega dela reče, da direktni produkt štirih polnih grafov premore idomatsko particijo na T1-množice natanko tedaj, ko sta reda vsaj dveh faktorjev deljiva s 3. V nadaljevanju postane osrednja tema dominantno in polno dominantno število direktnega produkta končno mnogo polnih grafov. Za slednje grafe je podana spodnja meja, ki je točna, če so faktorji dovolj veliki v primerjavi s številom faktorjev. Najsplošnejši rezultat tega dela je spodnja meja za dominantno (in polno dominantno) število direktnega produkta poljubnih dveh grafov, ki je izražena z dominatnima številoma faktorjev. Opisane so neskončne družine grafov, ki zavzamejo enakost. Zadnji del je posvečen mavrični povezanosti direktnega produkta. Podana je zgornja meja za mavrično povezanost direktnega produkta dveh grafov v odvisnosti od mavrične povezanosti faktorjev in še dveh podobnih invariant dobljenih s pomočjo lihih ciklov. Izkaže se, da so ravno polni grafi izjema omenjene meje. Za produkt dveh polnih grafov je dana točna vrednost (krepke) mavrične povezanosti. Kot dodatek so na koncu podani tudi nekateri rezultati glede ostalih treh standardnih grafovskih produktov.
Ključne besede: direktni produkt grafov, dominantna množica, dominantno število, idomatska particija, krepka mavrična povezanost, neodvisna množica, mavrična povezanost, polna dominantna množica, polni graf, polno dominantno število
Objavljeno: 04.04.2013; Ogledov: 1300; Prenosov: 82
.pdf Celotno besedilo (466,86 KB)

47.
Algebra poti in dominantni problemi na grafovskih produktih
Polona Pavlič, 2013, doktorska disertacija

Opis: Različni problemi grafovskih invariant predstavljajo velik del študij na področju teorije grafov. Ker so ti problemi v veliki meri NP-polni, je smiselno iskati rešitve na določenih zanimivih družinah grafov. V tem delu se omejimo na probleme dominacije na družini poligrafov. To so grafi, ki izhajajo iz kemijske teorije grafov in so matematični model kemijske strukture polimera. V kemiji je polimer makromolekula, ki ima posebno ponavljajočo se strukturo molekul, povezanih s kovalentnimi vezmi. Mi se posebej omejimo na primere, ko so te ponavljajoče enote enake, oziroma v jeziku teorije grafov, ko so monografi izomorfni, ter so povezave med njimi enake. Taki grafi se imenujejo rotagrafi, če pa med prvim in zadnjim monografom ni povezav, imenujemo tak poligraf fasciagraf. S pomočjo algebre poti pokažemo, da se različni problemi dominacije na razredu poligrafov za fiksno velikost monografa lahko rešijo v konstantnem času. Ker so posebni primeri poligrafov tudi grafovski produkti poti in ciklov, za kartezični in direktni produkt implementiramo algoritem in dobimo formule za dominantna, neodvisna dominantna ter rimska dominantna števila teh grafov, kjer je eden od faktorjev fiksen. Nadalje pokažemo, da se preučevane grafovske invariante na fasciagrafih in rotagrafih, pri katerih je monograf enak, lahko razlikujejo le za konstantno vrednost, natančneje, za končno število (različnih) konstant. Nazadnje še rešimo problem rimskega dominantnega števila na leksikografskem produktu grafov. Z vpeljavo koncepta tako imenovanih dominatnih parov za poljubna grafa podamo formulo, ki določi rimsko dominantno število njunega leksikografskega produkta. Podamo tudi nove neskončne družine rimskih grafov.
Ključne besede: grafovski produkt, dominacija, algebra poti, konstantni algoritem, mreža, torus
Objavljeno: 04.04.2013; Ogledov: 1133; Prenosov: 102
.pdf Celotno besedilo (1,51 MB)

48.
Times New Roman CE; Vpeljava interakcij posredovanih preko molekul topila v Poisson-Boltzmannovo teorijo
Klemen Bohinc, 2012, doktorska disertacija

Opis: Electrostatic interactions are omnipresent in colloidal and biological systems; for example they take place in aqueous solutions that contain mobile salt ions. Water plays a crucial role for the energetics of such systems. The ordering of water molecules changes the polarization and thus contributes to the electrostatic properties of the system. In particular, structural correlations between solvent molecules give rise to an inhomogeneous and non-local dielectric response that contributes to the energetics and the stability of biomacromolecules. This work is concerned with including solvent structures into mean-field electrostatics. It consists of three related subjects. In the first part we introduce a solvent model of interacting Langevin dipoles and incorporate that model into the Poisson-Boltzmann (PB) theory for an aqueous solution of monovalent ions in contact with a charged surface. The interplay between the electric double layer and the orientational ordering of solvent molecules determines the spatial decay of the solvent polarization. We showed that our model can result in a sign inversion of the electrostatic potential at a charged surface. The second part applies the PB model for a solvent of interacting Langevin dipoles to a mixed anionic/zwitterionic lipid layer. In the model the headgroups have ability to polarize the water in the headgroup region. The result is a positive electrostatic potential everywhere in the system. In the last part we introduce the Poisson-Helmholtz-Boltzmann theory, which adds to the electrostatic interaction potential between two ions an additional Yukawa potential. The latter accounts for solute-mediated ion-ion interactions. We demonstrate that these interactions can give rise to ion specific effects. One of the possible applications of the theory is related to the Hofmeister series. The presented analysis focuses on two systems. The first is the system of two charged surfaces embedded in a solution of only counterions, whereas the second system is one single charged surface in contact with a symmetric 1:1 electrolyte solution.
Ključne besede: Biomacromolecules, Solvent structure, Langevin dipoles, Electrostatics, Poisson and Helmholtz equations, Boundary-value problems, Yukawa potential
Objavljeno: 19.09.2012; Ogledov: 1324; Prenosov: 44
.pdf Celotno besedilo (1,71 MB)

49.
Statistical Properties of Time-dependent Systems
Diego Fregolente Mendes De Oliveira, 2012, doktorska disertacija

Opis: In the dissertation I have dealt with time-dependent (nonautonomous) systems, the conservative (Hamiltonian) as well as dissipative, and investigated their dynamical and statistical properties. In conservative (Hamiltonian) time-dependent systems the energy is not conserved, whilst the Liouville theorem about the conservation of the phase space volume still applies. We are interested to know, whether the system can gain energy, and whether this energy can grow unbounded, up to infinity, and we are interested in the system's behaviour in the mean, as well as its statistical properties. An example of such a system goes back to the 1940s, when Fermi proposed the acceleration of cosmic rays (in the first place protons) upon the collisions with moving magnetic domains in the interstellar medium of our Galaxy, and in other galaxies. He then proposed a simple mechanical one-dimensional model, the so-called Fermi-Ulam Model (FUM), where a point particle is moving between two rigid walls, one being at rest and the other one oscillating. If the oscillation is periodic and smooth, it turned out in a nontrivial way, which is, in the modern era of understanding the chaotic dynamical systems, well understood, namely that the unbounded increasing of the energy (the so-called Fermi acceleration) is not possible, due to the barriers in form of invariant tori, which partition the phase space into regions, between which the transitions are not possible. The research has then been extended to other simple dyanamical systems, which have complex dynamics. The first was so-called bouncer model, in which a point particle bounces off the oscillating platform in a gravitational field. In this simple system the Fermi acceleration is possible. Later the research was directed towards two-dimensional billiard systems. It turned out that the Fermi acceleration is possible in all such systems, which are at least partially chaotic (of the mixed type), or even in a system that is integrable as static, namely in case of the elliptic billiard. (The circle billiard is an exception, because it is always integrable, as the angular momentum is conserved even in time-dependent case.) The study of time-dependent systems has developed strongly worldwide around the 1990s, in particular in 2000s, and became one of the central topics in nonlinear dynamics. It turned out, quite generally, but formal and implicit, in the sense of mathematical existence theorems, that in nonautonomous Hamilton systems the energy can grow unbounded, meaning that the system ``pumps" the energy from the environment with which it interacts. There are many open questions: how does the energy increase with time, in particular in the mean of some representative ensemble of initial conditions (typically the phase space of two-dimensional time-dependent billiards is four-dimensional.) It turned out that almost everywhere the power laws apply, empirically, based on the numerical calculations, but with various acceleration exponents. If the Fermi acceleration is not posssible, like e.g. in the FUM, due to the invariant tori, then after a certain time of acceleration stage the crossover into the regime of saturation takes place, whose characteristics also follow the power laws. One of the central themes in the dissertation is the study of these power laws, their critical exponents, analytical relationships among them, using the scaling analysis (Leonel, McClintock and Silva, Phys. Rev. Lett. 2004). Furthermore, the central theme is the question, what happens, if, in a nonautonomous Hamilton system which exhibits Fermi acceleration, we introduce dissipation, either at the collisions with the walls (collisional dissipation) or during the free motion (in-flight dissipation, due to the viscosity of the fluid or the drag force etc.). Dissipation typically transforms the periodic points into point attractors and chaotic components into chaotic attractors. The Fermi acceleration is always suppressed. We are interested in the phase portraits of
Ključne besede: nonlinear dynamics, dynamical systems, conservative and dissipative systems, time-dependent systems, Fermi acceleration, billiards, kicked systems, chaos, chaotic and periodic attractors, bifurcations, boundary crisis
Objavljeno: 19.09.2012; Ogledov: 1492; Prenosov: 50
.pdf Celotno besedilo (16,09 MB)

50.
Uspešnost tradicionalnih učnih metod pri vnašanju sodobnih znanstvenih dognanj v osnovnošolski pouk fizike
Robert Repnik, 2012, doktorska disertacija

Opis: V zadnjem času smo priča izredno hitremu znanstvenemu in tehnološkemu razvoju, katerega rezultat so mnoge naprave in pripomočki, ki jih uporabljamo v vsakdanjem življenju. V najrazličnejših medijih zasledimo poročila o zanimivih in pomembnih znanstvenih odkritjih, ki zanimajo tudi učence in dijake, vendar so te informacije prepogosto preveč poenostavljene, napačne ali pa prekompleksne in nerazumljive. Marsikaterega učenca tudi zanima princip delovanja sodobnih orodij, kakor na primer mobilni telefon, optični vodniki, tekočekristalni zasloni itd. Odgovore na ta vprašanja sam navadno težko poišče. Kot ena najprimernejših rešitev zato se ponuja pri pouku fizike in to že v osnovni šoli. Formalno učni načrt osnovnošolske fizike omogoča delno že v okviru temeljnih vsebin, delno pri predlaganih izbirnih vsebinah, predvsem pa v določenem obsegu vsebinsko nerazporejenih učnih ur predmeta obravnavo tematik po avtonomni izbiri učitelja, zaradi aktualizacije pouka in rasti motivacije je pri tem smiselno upoštevati tudi želje in interese učencev. Kljub temu pa opažamo, da se učitelji v šolski praksi le redko odločijo uporabiti vsebinsko nerazporejene ure za vnašanje sodobnih znanstvenih dognanj v osnovnošolski pouk fizike, večinoma so namenjene ponavljanju, dopolnjevanju že obravnavane snovi, utrjevanju in preverjanju znanja. Pričujoča doktorska disertacija je strukturirana iz dveh delov. V teoretičnem delu obravnavamo pomembnejše zgodovinske prelomnice v razvoju znanosti in tehnologije, pomembne spremembe v razvoju didaktike in še posebej didaktike fizike, osredotočimo se na razvoj pouka fizike pri nas, podrobneje pa predstavimo evolucijo osnovnošolskega učnega načrta z vidika formalnih možnosti za vnašanje sodobnih znanstvenih dognanj v pouk fizike. Predstavimo didaktične oblike in metode ter uporabljene didaktične pristope, na katere smo se v raziskavi omejili. Predstavimo različne vrste za naravoslovje pomembnih kompetenc (ključne, generične in predmetno specifične) ter strategije presoje kot učinkovit mehanizem za določanje nivojev znanja pri pouku fizike. Na koncu postavimo strukturalni model izobraževalne fizike v osnovni šoli za vnašanje sodobnih znanstvenih dognanj v pouk fizike. V empiričnem delu predstavimo osnovne podatke o raziskavi, v katero smo v obdobju dveh šolskih let (2009/2010 in 2010/2011) zajeli 365 učencev iz sedmih slovenskih osnovnih šol. Najprej smo ugotovili incializacijsko stanje glede stanja motivacije ter predznanje učencev na temeljnem nivoju znanja (faktografsko znanje), višjem nivoju (analiza, primerjava) ter zahtevnejšem nivoju (sklepanje, vrednotenje). Sledil je pouk določene tematike z izbranim didaktičnim pristopom. Nazadnje smo ugotovili finalno stanje v istih kategorijah ter v analizi raziskali spremembe v stanju motivacije in v napredku pri navedenih kategorijah znanja. V analizi smo prikazali izide glede na opazovane faktorje, ki smo jih pridobili z uporabo naslednjih metod: frekvenčne distribucije, mere srednjih vrednosti, variacije in normalnosti distribucije, indeks težavnosti (p %), preizkus hipoteze neodvisnosti in hipoteze enake verjetnosti (χ2 preizkus) ter z enofaktorsko in dvofaktorsko analizo variance. Na osnovi 8 postavljenih tez smo izpeljali 35 hipotez, s katerimi smo preverili učinke eksperimentalnega faktorja na uspešnost vnašanja sodobnih znanstvenih dognanj v pouk osnovnošolske fizike. S preizkusi statistične značilnosti razlik med posameznimi didaktičnimi pristopi glede na upoštevane faktorje smo potrdili 18 zastavljenih hipotez, 17 hipotez pa ne. Najpomembnejše spoznanje pa je, da na osnovi teoretične raziskave in empiričnih rezultatov ugotavljamo, da je postavljen strukturalni model izobraževalne fizike v osnovni šoli za vnašanje sodobnih znanstvenih dognanj v pouk fizike možen in uspešen.
Ključne besede: izobraževanje, fizika, didaktika fizike, osnovna šola, pouk fizike, učne metode, učne oblike, strategije, didaktični pristopi, prenos znanstvenih dognanj, strategije presoje, testiranje, empirične raziskave, učni načrt, didaktični model, IKT
Objavljeno: 19.09.2012; Ogledov: 1949; Prenosov: 157
.pdf Celotno besedilo (15,34 MB)

Iskanje izvedeno v 0.08 sek.
Na vrh
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici