Деректерді бейнелеу үшін статикалық тәсілдерді пайдалана алу

Деректерді өңдеу: статистикалық диаграммаларда ұсынылған деректер, мысалы, гистограммалар, айналма диаграммалар, қисық үлестіру, сыныптың шекарасы және сыныптың ені, жиіліктер кестесі; ауыспалы (дискреттік және үздіксіз); гистограмма (ұзартылған және дискреттік нұсқалар); инетгралдық тікелей үлестіру.

Статикалық өлшемдер: орташа арифметикалық; медиана; мода; дискреттік және топтасқан деректер.
4. Дағдылы есептеу техникаларымен пайдалана алу.

Саралау: туынды; қисық еңіс y= f(x); қатысты еңіс бұрыш тангенсі; Лейбницті ұсыну (dy/ dx); полиноминал функцияларын саралау, экспоненциал функциялары және синусоидал функциялары; бағалауды қамтитын есептер, мысалы, интеграциялау нүктесіндегі градиент: қарапайым полиноминал функцияларға арналған сараланған, негізгі ережелерге қарама-қарсылық ретінде интеграция, экспоненциал функциялары және синусоидал функциялары; белгісіз интегралдар; тұрақты интеграциялау; белгілі интегралдар; шектеулер; қарапайым полиноминал функцияларды бағалау; қисық ауданы, мысалы,y= x(x– 3), y= x2 + x+ 4

Үйренушілердің бағалауға жіберілгеніне дәлел ретінде осы модульді аяқтау үшін олардың аталмыш модульдің барлық нәтижелеріне сәйкесетінін көрсету қажет. Өту балы үшін бағалау өлшемі осы модульді өтуге қажетті жетістіктердің деңгейін сипаттайды.

ЖООД: Бұл қысқаша мазмұндама қажетті жерде, шаршы жақшаларда атап көрсетіледі, жеке, оқыту, ойлану дағдылары өту өлшемінде қолданылады. Ол үйренушілердің сілтемелік дағды элементтерін тиімді қолдануын көрсету мүмкіндігін белгілейді.

Бұл модуль үйренушілерге техникалық есептерді шешу кезінде механикалық қағидалар туралы өз білімін кеңейтуге және оларды қолдануға мүмкіндік береді.

Механикалық жүйелерді пайдалану және қолдану қазіргі өмірдің айтарлықтай бөлігі болып табылады. Жүйелерді жобалау, әзірлеу және техникалық қызмет көрсету жүйелерлің тиімді әрі қауіпсіз жұмысын қамтамасыз ету үшін тәжірибелік және теориялық білім қоспасын қолдануға қабілетті инженерлер мен техниктердің қамы болып табылады. Ғылым барлық инженерия аспектілерін қолдайды және оның қағидаларын орынды түсіну инженер болғысы келгендердің бәріне табиғи болып табылады.

Инженерлік материалдарды таңдау және пайдалану Хук және Янг ғалымдарымен мазмұндалған қағидаларға негізделеді. Сэр Исак Ньютон ұсынған қозғалыс заңдары тұрмыстық аспаптардан, автомобильдерден ғарыш кемесіне дейін ранжирленетін динамикалық, техникалық жүйелерді жобалауды қолдайды. Осыған ұқсас ішкі жану қозғалтқыштарының және газ турбиналарының құрылымдары Бойль, Шарль және Джоуль ұсынған қағидалар мен заңдарға негізделді.

Осы модульдің мақсаты Орта білім туралы аттестат және BTEC Алғашқы Дилом үшін алынған білімге негізделеді. Алғашқы оқыту нәтижесі үйренушілерді артық жүктелген, техникалық материалдармен және Хук заңын және Янг модулін қолдану енетін бірқатар статикалық техникалық жүйелердің талдауымен таныстырады.

Екінші оқыту нәтижесі үйренушілердің динамикалық жүйелер туралы білімін ньютон механикасын қолдану арқылы кеңейтеді. Ол механикалық жүйелердің жұмысына тартылған энергияны сақтауды және жіберуді қарастырады. Үшінші және төртінші нәтижелер қолданбалы термодинамика және гидромеханика бойынша болашақ жұмыстың іргетасын қалауға тырысады. Әсіресе, олар жылуды жіберу әсерін, газды кеңейту мен сығымдауды, сұйықтықтардың тыныштық күйіндегі және қозғалыстағы дағдылы әрекетін қарастырады.

Бұл модуль механика, техникалық термодинамика, гидромеханика қағидаларына қатысты салаларда және техникалық ғылымның басқа қолданыстарында болашақ жұмыс үшін негіз болады.

Осы модульді аяқтағаннан кейін үйренушілер:

1. 
   Статикалық, техникалық жүйелерге ауыртпалық әсерін анықтай алуы тиіс.
   
2. 
   Динамикалық, техникалық жүйелерде энергияның жұмысын, қуатын және берілісін анықтай алуы тиіс.
   
3. 
   Сұйық жүйелердің параметрлерін анықтай алуы тиіс.
   
4. 
   Термодинамикалық жүйелерде энергия берілісінің әсерін анықтай алуы тиіс.
   

Күштердің сәйкеспейтін тегіс жүйелері: графикалық бейне, мысалы, бос дененің үш схемалары және кеңістік дененің схемалары; перпендикуляр бағыттарда күштерді жіктеу, мысалы, Fx = Fcosθ, Fy = Fsinθ; күштердің векторлық қосу, нәтижелі вектор, теңдестірілетін күш, іс-әрекет сызығы; статикалық тепе-теңдік шарттары (Σ Fx= 0, Σ Fy= 0, Σ M = 0)

Еркін тірелген бөрене: статикалық тепе-теңдік шарттары; жүктеме (нүктелі жүктемелер, тегіс жүктемелер, тіреу реакциясы).

Артық жүктелген құрамдас бөліктер: иілгіштік коэффициенттері (иілгіштік модульдері, сырғу модульдері); жүктеме (бір осьті жүктеме, жылжытумен жүктеу); әсер, мысалы, қарапайым кернеу және керіліс, соның ішінде мөлшер өзгерісі, кесік кернеуі және керіліс, қауіпсіздік факторы.

Кинетикалық параметрлер: мысалы, жылжу (s), бастапқы жылдамдық (u), ақырғы жылдамдық (v), тегіс сызықтық жылдамдату (a)

Кинетикалық қағидалар: тегіс жылдамдатумен сызықтық қозғалыстың теңдеуі (v= u+ at, s= ut+ ½at2, v2 = u2 + 2as, s= ½(u+ v)t)

Динамикалық параметрлер: мысалы, тарту күші, тежегіш күш, серпін, фрикциялық кедергі, гравитация күші, күш импульсі, механикалық жұмыс (W = Fs), қуатты әлсіздендіру (орташа қуат= W/t, шапшаң қуат= Fv), гравитациялық, әлеуетті энергия (PE = mgh), кинетикалық энергия (KE = ½mv2)

Динамикалық қағидалар: Ньютонның қозғалыс заңдары, д'Аламбре қағидасы, серпінді сақтау қағидасы, энергияны үнемдеу қағидасы
3. Сұйық жүйелердің параметрлерін анықтай алу

Су бетінде тұрған жазыққа арын: гидростатикалық қысым, батырылған, тегіс жазыққа гидростатикалық арын (F = ρ gAx); сұйықтың еркін бетінде бір бұрышы бар бетті ұстап тұратын тікбұрышты қысым орталығы.

Батырылған денелер: Архимед қағидасы; флюидтер, мысалы, сұйықтық, газ; денені батыру, мысалы, толық батырылған, жартылай батырылған, тығыздықты анықтау, пикнометрді пайдалана отырып, флотация және арнайы тәсілдер арқылы.

Біртіндеп жіңішкеретін құбырдың аққыштық сипаттамалары: мысалы, көлемді шығын, жаппай шығын, ағынның кіру және шығу жылдамдығы, кіру және шығу диаметрлері, флюид ағынының сығылғыштық емес ағын көлемінің ажырағысыздығы және массасы.

Жылу ағыны: жылу ағынының параметрлері, мысалы, температура, қысым, массасы, сызықтық мөлшерлер, уақыт, меншікті жылу сыйымдылығы, балқудың меншікті, жасырын жылуы, буланудың меншікті, жасырын жылуы, сызықтық кеңею коэффициенті; кезең, мысалы, қатты, сұйық, газ; жылу жіберу қағидалары, мысалы, жасырын жылуды жіберу және жылуды елеулі жіберу, пайдалы жылу бергіштік және жылу алмастырғыштардың қуатын есептеу;

Термодинамикалық процесс теңдеуі: процесс параметрлері, мысалы, абсолюттік температура, абсолюттік қысым, көлем, масса, тығыздық; Бойл заңы (pV = тұрақты), Шарль заңы (V/T = тұрақты), жалпы түрдегі газ күйінің теңдеуі (pV/T = тұрақты), тән процестер, мінсіз газ күйінің теңдеуі (pV = mRT)

Бағалау және бағалау өлшемі

Үйренушілердің бағалауға жіберілгеніне дәлел ретінде осы модульді аяқтау үшін олардың аталмыш модульдің барлық нәтижелеріне сәйкесетінін көрсету қажет. Өту балы үшін бағалау өлшемі осы модульді өтуге қажетті жетістіктердің деңгейін сипаттайды.

Бұл модульдің мақсаты үйренушілерге электр, электрондық құрылғылар мен тізбектер тәуелді болатын негізге алынатын, физикалық қағидалар туралы түсінік беру болып табылады.

Қазіргі әлем мобильдік телефондардан бастап реактивтік ұшақтармен аяқтай отырып, электр және электрондық құрылғыларға негізделеді, бұл құрылғылар біздің қазіргі өмірімізге үлкен әсер етеді. Жаңа электр тұжырымдамаларын зерттеген Фарадей және Ленц сияқты алғашқы инженерлерсіз көптеген өнертабыстар ойлап табылмаған болар еді.

Модуль тұрақты тоғы (ТТ) бар қарапайым тізбектерді талдау жолымен іргелі электр және электрондық қағидалар туралы түсініктерді жетілдіруден және кеңейтуден басталады. Одан әрі оқушылар бір фазалық, ауыспалы тоқ (АТ) туралы теориясын қорытынды зерттемес бұрын, сыйымдылықпен және индукциялықпен байланысты түрлі қасиеттер мен параметрлерді зерттейді. Модуль үйренушілерді тізбектерді тәжірибелік құру, өлшеу және тестілеу (орынды жерде) арқылы зерттеу тәсілдемесін пайдалануды, тізбектің талдауын жүргізуді және компьютерде симуляция жасауды қолдайды.

Электр/электрондық бағдарламаны орындауды қалайтын үйренушілер үшін аталмыш модуль электр мен электрониканың пайдаланылуын зерттеуге қажетті негізге алынатын білім беретін маңызды құру элементі болады.

1. 
   Тұрақты тоқ (ТТ) тізбектерінде кернеуді, тоқ пен кедергіні анықтау үшін теорияны пайдалана алуы тиіс.
   
2. 
   Сыйымдылық тұжырымдамасын түсінуі және ауыспалы тоқ тізбектерінде сыйымдылық шамасын анықтауы тиіс.
   
3. 
   Магнетизм қағидалары мен қасиеттерін білуі тиіс.
   
4. 
   Бір фазалық ауыспалы тоқ (АТ) теориясын қолдана алуы тиіс.
   

Тұрақты тоқ тізбегінің теориясы: кернеу, мысалы, әлеуеттердің айырмашылығы, электр қозғаушы күш (эқк); кедергі, мысалы, өткізгіштер және диэлектриктер, салыстырмалы кедергі, температуралық коэффициент, ауыспалы тоқ көзінің ішкі кедергісі; тізбектің құрамдас бөліктері (қуат көзі, мысалы, аккумулятор, батарея, тұрақтандырылған күштің қуат көзі; резисторлар, мысалы, функциялар, түрі, шамасы, түрлі-түсті кодтау; диодтар, мысалы, кері және тікелей жылжу түрлері, сипаттамалары, режимдері); тізбек схемасы (тұрақты тоқ көзі, жүйелі резисторлар, параллель резисторлар, параллель және жүйелі комбинациялары); Ом заңы, қуат пен энергияны есептеу формуласы, мысалы,V = IR, P = IV, W = Pt, тұрақты тоқ желісіндегі кернеу мен тоқ үшін Кирхгоф заңдарын қолдану: бір қуат көзі бар желі, тұрақты тоқ және кемінде бес құрамдас, мысалы, жүйелі-параллель қосылыстармен жалғанған екі қосымша резисторлары және үш параллель резисторлары бар тұрақты тоқтың қуат көзі; тұрақты тоқ көзі бар диод-резистор тізбегі, қосымша резисторлар және диодтар.

Тұрақты тоқ тізбектерінде өлшеу: ампервольтметрді қауіпсіз пайдалану, мысалы, икемдеу, айналдыру, денсаулық пен еңбекті қорғау; өлшемдер (тізбек тоғы, кернеу, кедергі, тұрақты тоқ қуат көзінің ішкі кедергісі, диодтарда кері және тікелей жылжу кернеуін тестілеу).
2. Сыйымдылық тұжырымдамасын түсіну және ауыспалы тоқ тізбектерінде сыйымдылық шамасын анықтау.

Конденсаторлар: түрлері (электролиздік, слюдалық, пластик, қағаз, керамикалық, бекітілген және ауыспалы сыйымдылықтар); сыйымдылықтар мен құрылымдардың стандартты шамасы (тілімше, диэлектр материалдары, күш, магнит ағының тығыздығы, салыстырмалы сыйымдылық); функциялар, мысалы, энергияны жинақтаушы, тізбектер (жүйелі, параллель, құрама); пайдалану кернеуі.

Конденсаторды жүктеу және жеңілдету: кернеуді, тоқ пен уақытты өлшеу; деректердің табуляциясы және нәтижелерді графикалық түрде ұсыну; уақыт тұрақтылығы.

Конденсаторы бар тұрақты тоқ желісі: мысалы, серияға біріктірілген екі/үш конденсаторлары бар тұрақты тоқтың қуат көзі, тұрақты тоқтың қуат көзі.

Магнит өрісі: магнит өрісінің сипаттамасы, мысалы, ағын, ағын тығыздығы (B), магниттік күш (мк), өріс қарқындылығы (H), өткізгіштігі, B/H қисық және ілмектер; ферримагниттік материалдар; магниттік кедергі; магниттік экрандау; гистерезис

Электромагниттік индукция: қағидалар, мысалы, индуктивтік, электр қозғаушы күш (эқк), құйын тәрізді тоқтар, өзараиндукциялау және өзін-өзі индукциялау; электр моторын/генераторды пайдалану, мысалы, жүйелі қоздыру электр қозғалтқыштары және шунт моторы/генераторы; трансформатор, мысалы, алғашқы және екінші орам тоғы және кернеу коэффициенті); Фарадей және Ленц заңдарын қолдану.

4. Бір фазалық ауыспалы тоқ (АТ) теориясын қолдана алу.

Тізбектегі бір фазалық, ауыспалы тоқ теориясы: тербелмелі сигналдың сипаттамалары, мысалы, синусоидалдық және синусоидалдық емес тербелмелі сигналдар, амплитуда, уақыт кезеңі, жиілік, шапшаң, шек/ең үлкен шек, орташа қолданыстағы шаршы мәні (оқм), орташа мәні, пішін коэффициенті; мәндердің анықтамасы, ауыспалы шамалардың алгебралық көріністерін пайдалану, мысалы, фазалық вектор және екі синусоидалдық кернеуді графикалық жиынтықтау, реактивтік кернеу және R, L және C таза құрамдас бөліктерінің импедансы.

Тізбектегі ауыспалы тоқты өлшеу: осцилогроффты қауіпсіз пайдалану, мысалы, орнату, айналдыру, еңбек пен денсаулықты қорғау; өлшемдер (цикл уақыты, жиілік, амплитуда, шек/ең үлкен шегі, орташа қолданыстағы шаршы мәні); тізбектер, мысалы, жарты және екі жарты периодтық түзеткіш.
Бағалау және бағалау өлшемі
Үйренушілердің бағалауға жіберілгеніне дәлел ретінде осы модульді аяқтау үшін олардың аталмыш модульдің барлық нәтижелеріне сәйкесетінін көрсету қажет. Өту балы үшін бағалау өлшемі осы модульді өтуге қажетті жетістіктердің деңгейін сипаттайды.

Бағалау өлшемі
Өту балын алу үшін дәлелдер үйренушілердің мыналарды білетінін көрсетуі тиіс:	"Жақсы" баға алу үшін дәлелдер үйренушілердің өту өлшеміне қосымша мыналарды білетінін көрсетуі тиіс:	"Өте жақсы" баға алу үшін дәлелдер үйренушілердің өту өлшеміне және "жақсы" өлшеміне қосымша мыналарды білетінін көрсетуі тиіс:
П1 тізбектің ауыспалы тоқ теориясын, кернеуді және тікелей тоқ желісіндегі кернеуді пайдалану	Х1 төрт түйіні бар желінің түрлі бөліктерінде тоқты анықтау үшін Кирхгоф заңын қолдану, ал қуат екі кернеу көзі бар жүктеу резисторында ыдырайды	О1 трансформатор, диодтар және конденсаторлар бар қуаттау тізбегіндегі құрамдас бөліктердің түрлі параметрлерінің жұмысын және оның әсерін талдау
П2 тұрақты тоғы бар желінің тізбегінде өлшеу жүргізу үшін ампервольтметрді пайдалану	Х2 сыйымдылық кедергіні, зарядты, желідегі кернеу мен энергияны бағалау, онда үш жүйелі-параллель конденсатор бар	О2 электр барлау теориясы, кедергі тәсілі арқылы мотор мен генератордың жұмысын бағалау
P3 екі әркелкі түрлердің тікелей және кері жартылай өткізгіштік диодтардың сипаттамасын салыстыру [IE4]	M3 ауыспалы тоқтың екі синусоидалдық тербелмелерін графика немесе векторлық диаграмма арқылы қосу мен азайту нәтижелерін салыстыру
P4 конденсаторлардың түрлері мен функцияларын сипаттау
P5 зарядтық және разрядтық конденсаторлар үшін кернеу мен тоқ арасындағы қатынастарды анықтау үшін тәжірибе жасау [IE3]
P6 тұрақты тоқ желісіндені зарядты, кернеу мен жану жылуын есептеп шығару, жүйелі түрде жалғанған үш конденсатор ретінде, қатар жалғанған үш конденсатор ретінде
П7 магнит өрісінің сипаттамасын суреттеу
П8 магнит ағыны тығыздығының (B) және өріс кернеуінің (H) арасындағы қатынастарды сипаттау
П9 электрмагниттік индукцияның қағидаларын және оның қолданылуын сипаттау
П10 аыспалы тоқтың синусоидалдық тербелісінің сипаттамасын анықтау үшін ауыспалы тоқтың бір фазалық тізбек туралы теорияны қолдану [IE3]
П11 ауыспалы тоқтың бір фазалық тізбекті жіберу мен шығаруды өлшеу және анықтау үшін осциллографты пайдалану [SM3].

ЖООД: Бұл қысқаша мазмұндама қажетті жерде, шаршы жақшаларда атап көрсетіледі, жеке, оқыту, ойлану дағдылары өту өлшемінде қолданылады. Ол үйренушілердің сілтемелік дағды элементтерін тиімді қолдануын көрсету мүмкіндігін белгілейді.

Белгілер

ҮС – өз бетінше сауал құрайтын үйренушілер ШТ – шығармашылық тұлғалар

ОҮ – ойланатын үйренушілер КҚ – командалық қызметкерлер

ӨБА – өзін-өзі басқаратын адамдар ТҚ – тиімді қатысушылар