Место проведения:

Республиканский центр выявления, поддержки и развития способностей и талантов детей и молодежи «Вершина», г. Владикавказ
г. Владикавказ, улица Пожарского, д. 21/37

Даты проведения:

26-28 ноября 2024 г.

Программа мероприятий школы:

МЕХАНИКА

26 ноября (вт)

27 ноября (ср)
28 ноября (чт)

14.30-16.00 Лекция
16.00-17.30 Лекция
14.30-16.00 Мастер-класс
14.30-16.00 Консультация (коллективная)

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Теория машин и механизмов» Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана, научный руководитель секции «Прикладная механика и компьютерные технологии в автоматизации и робототехнике» Форума научной молодёжи «Шаг в будущее»

«История развития тепловых двигателей: от паровой машины до роторных двигателей»

Этапы развития тепловых двигателей внутреннего и внешнего сгорания насчитывают более трёхсот лет. Но даже несмотря на это, в настоящее время продолжается их модернизация. Изобретаются новые вспомогательные устройства, используются новые конструкционные сплавы и схемы узлов и механизмов. Всё это направлено главным образом на повышение КПД и увеличение удельной мощности. Развитие тепловых двигателей продолжается и в контексте повышения экологической безопасности их использования. В этом ключе особенную роль в современном мире могут сыграть двигатели Стирлинга. Возможность минимизации или полного исключения вредных выбросов от их работы, а также «всеядность» этих двигателей позволит внедрить их во множество сфер как повседневной жизни, так и промышленные отрасли.

«Исследование современных высокотехнологичных экологически чистых двигателей Стирлинга: структура, кинематика, динамик, КПД»

Новые направления науки всегда интересовали юных исследователей, школьников, слушателей кружков. В частности, такие области науки и техники, как возобновляемые и экологически чистые источники энергии. В процессе исследования таких вопросов могут возникать разного рода задачи, доселе не затронутые и требующие новых подходов.
Мастер-класс затрагивает обсуждение вопросов, связанных с исследованием двигателя Стирлинга, а именно: исследованием структуры, кинематики, динамики, оптимизацией размеров механизма с целью получения двигателя с высоким КПД. Основой этих исследований являются подготовка по теоретической механике, экспериментальной механике, теории механизмов и машин. Такая основа позволяет создать целый ряд работающих двигателей, в которых мы можем исследовать влияние технических и технологических параметров на габариты, КПД и мощность двигателей.

Консультации (индивидуальные) по направлению «Биотехнология»

На консультацию приглашаются молодые исследо­ватели, работающие в области пищевой, сельскохо­зяйственной, медицинской и других направлений биотехнологии. Во время консультации будут затро­нуты вопросы подготовки эксперимента, подбора ис­точников литературы, а также методик представле­ния результата, расчёт статистических данных, кор­ректность оформления графиков, таблиц и рисунков. Особое внимание будет уделено практическому при­менению полученных результатов, а также вопросам расчёта статистического анализа при обработке ито­говых данных. На примере научно-исследователь­ских работ молодых исследователей – участников секции «Системная биология и биотехнология» фо­рума «Шаг в будущее», разберём типовые ошибки, встречающиеся в этих работах.

90 минут
(2 ак.часа)

Лекция

90 минут
(2 ак.часа)

Мастер-класс

90 минут
(2 ак.часа)

Консультации

преподаватель кафедры «Теория машин и механизмов» Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана

«История развития двигателей Стирлинга»

Лекция охватывает историю создания и развитие двигателя Стирлинга – уникального теплового двигателя с внешним подводом теплоты, который работает на основе цикла нагрева и охлаждения рабочего тела (газа). В ходе лекции рассматривается эволюция концепции двигателя Стирлинга, включая роль Роберта Стирлинга в его изобретении, патентование первых моделей и применение в различных сферах промышленности. Также обсуждаются преимущества и недостатки таких тепловых двигателей, их сравнение с другими тепловыми двигателями, а также современные тенденции в области использования двигателей Стирлинга. Лекция предназначена как для молодых исследователей, интересующихся историей техники, так и для исследователей в области энергетики и механики.

90 минут
(2 ак.часа)

Лекция

ЛАЗЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

кандидат технических наук, доцент кафедры «Лазерные технологии в машиностроении» Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана

26 ноября (вт)


27 ноября (ср)

14.30-16.00 Лекция
16.00-17.30 Консультации (индивидуальные)
14.30-16.00 Лекция

«Лазерные технологии и их применение в промышленности и научных исследованиях»

Что такое лазер? С одной стороны это всего лишь пучок света с особыми свойствами, с другой стороны это инструмент, который позволяет проводить измерения с высокой точностью. Лазеры играют важную роль в обработке материалов. Лазерная резка и сварка стали стандартными методами в промышленности благодаря своей точности и скорости. В медицине лазеры нашли свое применение в разнообразных процедурах от хирургии до диагностики. В военной промышленности разрабатываются и создаются различные боевые лазеры.
Благодаря чему это возможно? Когерентность, монохроматичность и направленность являются теми особенностями, которые открывают возможности по применению лазеров во всех областях науки и техники. Однако, существует и ряд проблем, с которыми сталкиваются ученые при использовании лазеров. Например, связанных с точной настройкой частоты лазера в спектроскопии или квантовых вычислениях, также возможно возникновение различных тепловых эффектов при высокой мощности лазерного излучения. А чтобы разобраться во всех особенностях и найти для себя новые применения лазеров, приходите на лекцию.

Консультации (индивидуальные) по направлению «Аддитивные технологии, лазерные технологии»

На консультацию приглашаются молодые исследователи, работающие в области лазерных или аддитивных технологий, микротехнологии, занимающиеся исследованием в том числе процессов взаимодействия лазерного излучения с веществом, исследованиями в области лазерных и оптико-электронных систем, а также сходные с этим направлениями.

90 минут
(2 ак.часа)

Лекция

«Использование аддитивных технологий в современных сферах жизни»

Аддитивные технологии, широко известные как 3D-печать, становятся все более популярными и важными в различных отраслях. Они позволяют создавать объекты путем послойного добавления материала, что открывает новые горизонты в медицине для создания индивидуализированных имплантатов и протезов, науке, повседневной жизни и промышленности, например, для прототипирования и производства сложных деталей из различных материалов, которые трудно или невозможно изготовить традиционными методами.
Разнообразие типов аддитивных технологий на данный момент не позволяет быстро ориентироваться в технологиях и правильно понимать их особенности, в тоже время развитие и внедрение аддитивных технологий оказывает значительное влияние на различные аспекты современной жизни. Например, в производственной сфере 3D-печать позволяет значительно сокращать сроки разработки и изготовления изделий, что особенно важно для мелкосерийного производства или изготовления уникальных деталей. Однако с ростом популярности 3D-печати возникают и новые вызовы. На лекции мы обсудим современные технологии, их особенности, проблемы.
Полученные знания помогут молодым исследователям более качественно выполнить работу над своими научно-исследовательскими проектами, тематика которых связанна с аддитивными технологиями.

90 минут
(2 ак.часа)

Консультации

90 минут
(2 ак.часа)

Лекция

АСТРОНОМИЯ

кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Института астрономии Российской академии наук, эксперт секции «Астрономия» Форума научной молодёжи «Шаг в будущее»

26 ноября (вт)
27 ноября (ср)
28 ноября (чт)

16.00-17.30 Лекция
16.00-17.30 Лекция
14.30-16.00 Лекция
16.00-17.30 Консультации (индивидуальные)

«Экзопланеты и как их детектировать»

Исследование экзопланет — планет вне Солнечной системы — это одна из самых популярных и быстроразвивающихся тем астрономических исследований. Наблюдение тысяч экзопланет приводит к возникновению множества вопросов об их свойствах и происхождении. В лекции будет рассказано о том, как находят экзопланеты и какие их характеристики можно узнать из наблюдений. Мы обсудим, какие бывают экзопланеты и чем они отличаются от планет нашей Солнечной системы. Изучение экзопланет также помогает понять процесс их формирования. Мы поговорим о наблюдении протопланетных дисков, в которых формируются экзопланеты, и узнаем, как их химический состав и структура связаны с характеристиками экзопланет.

Консультации (индивидуальные) по направлению «Астрономия»

На консультацию приглашаются молодые исследователи, которые занимаются или хотят начать заниматься исследованиями в области астрономии, в частности, проблемами астрохимии, образованиями звёзд и планетных систем.

90 минут
(2 ак.часа)

Лекция

«Формирование Солнечной системы»

Солнечная система — наиболее изученная планетная система, где мы можем не только наблюдать объекты в телескоп, но и отправить к ним исследовательские космические аппараты. Однако процесс её формирования недоступен прямым наблюдениям. В этой лекции вы узнаете, что нам известно об образовании Солнечной системы и как можно изучать процессы, происходившие миллиарды лет назад. Различается ли формирование планет земного типа и планет-гигантов? Какие теории формирования существуют на сегодняшний день? Почему Юпитер не мигрировал к Солнцу? Ответы на эти и другие вопросы о происхождении Солнечной системы будут обсуждаться на лекции.

90 минут
(2 ак.часа)

Консультации

«История Гарвардской спектральной классификации звезд»

Гарвардская обсерватория известна как колыбель важных открытий в астрономии. Также это место, где многие женщины работали над астрономическими исследованиями. На лекции вы услышите историю о женщинах-благотворителях, которые финансировали проекты обсерватории, и о женщинах-астрономах, занявших почётные места в истории астрономии за свой вклад в науку. Также будут описаны различные виды звёзд, методы их наблюдений и анализа, и открытия, сделанные женщинами в этой области. Будет рассказано о создании спектральной классификации звёзд и о том, как менялись представления учёных об их природе и эволюции.

90 минут
(2 ак.часа)

Лекция

90 минут
(2 ак.часа)

Лекция

ЭНЕРГЕТИКА

кандидат технических наук, доцент кафедры «Промышленная электроника» Северо-Кавказского горно-металлургического института

27 ноября (ср)

16.00-17.30 Лекция

«Будущее без нефти: возобновляемые источники энергии»

Лекция затрагивает вопросы развития возобновляемых и альтернативных источников энергии в мире и в России. Будут рассмотрены виды нетрадиционных источников энергии, понятия и перспективы их использования. Будет проведен анализ различных возобновляемых источников энергии с учетом энергоэффективности, затрат ресурсов и экологической безопасности.

90 минут
(2 ак.часа)

Лекция

МАТЕМАТИКА

старший преподаватель кафедры «Промышленная электроника» Северо-Кавказского горно-металлургического института

28 ноября (чт)

14.30-16.00 Лекция

«Численное интегрирование и дифференцирование. Области применения и базовые алгоритмы»

В рамках лекции будет рассказано о численных методах интегрирования и дифференцирования, применении этого математического инструмента в решении прикладных задач, таких как вычисление физических величин, ориентирование в пространстве. На примере базовых методов численного интегрирования и дифференцирования будет рассмотрено решение несложных инженерно-технических задач.

90 минут
(2 ак.часа)

Лекция

ОРГАНИЗАЦИЯ СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры физико-математических дисциплин Северо-Кавказского горно-металлургического института

28 ноября (чт)

16.00-17.30 Консультация

Консультация (коллективная) по направлению «Накопление и обработка научно-технической информации»

В рамках консультации будут изложены основные положения и вопросы организации науки, развитие личных качеств будущего исследователя. Будет рассмотрено планирование эксперимента и оценка неопределенностей в экспериментальной работе. Особое внимание будет уделено способам обработки данных и многофакторному математическому планированию эксперимента; методологии научных исследований, поиску, накоплению и обработке научной информации.

90 минут
(2 ак.часа)

Консультации

27 ноября, среда

14.30-16.00

Мастер-класс
«Исследование современных высокотехнологичных экологически чистых двигателей Стирлинга: структура, кинематика, динамик, КПД»

ТИМОФЕЕВ Геннадий Алексеевич, КАТАЕВ Инал Заурович, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

14.30-16.00

Лекция
«Использование аддитивных технологий в современных сферах жизни»

ХОЛОПОВ Андрей Андреевич, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

16.00-17.30

Лекция
«Формирование Солнечной системы»

ТОПЧИЕВА Анастасия Павловна, Институт астрономии Российской академии наук

16.00-17.30

Лекция
«Будущее без нефти: возобновляемые источники энергии»

МЕРКУШЕВ Дмитрий Викторович, Северо-Кавказский горно-металлургический институт

28 ноября, четверг

14.30-16.00

Консультация (коллективная)
по направлению «Теоретические исследования механизмов»

ТИМОФЕЕВ Геннадий Алексеевич, КАТАЕВ Инал Заурович, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

14.30-16.00

Лекция
«История Гарвардской спектральной классификация звезд»

ТОПЧИЕВА Анастасия Павловна, Институт астрономии Российской академии наук

14.30-16.00

Лекция
«Численное интегрирование и дифференцирование. Области применения и базовые алгоритмы»

БУЗАРОВ Мурат Мухарбекович, Северо-Кавказский горно-металлургический институт

16.00-17.30

Консультации (индивидуальные)
по направлению «Астрономия»

ТОПЧИЕВА Анастасия Павловна, Институт астрономии Российской академии наук

16.00-17.30

Консультация (коллективная)
по направлению «Накопление и обработка научно-технической информации»

КАСУМОВ Юрий Надирович, Северо-Кавказский горно-металлургический институт