Facultatea de Inginerie şi Informatică

Al 22-lea Atelier Internaţional Balcanic privind Fizica Aplicată şi Ştiinţa Materialelor
– Constanţa, 9-12 iulie 2024

• Lucrarea „Modele computaţionale pentru studiul ştiinţelor naturii: o abordare educaţională pentru cazurile de bungee jumping, mişcarea rachetelor şi scufundări”, prezentată de studentul Vlăduţ GÎDEA de la Facultatea de Inginerie şi Informatică din cadrul Universităţii „Spiru Haret” a suscitat interesul participanţilor.

Ne bucurăm foarte mult de impactul lucrării „Modele computaţionale pentru studiul ştiinţelor naturii: o abordare educaţională pentru cazurile de bungee jumping, mişcarea rachetelor şi scufundări”, prezentată de Vlăduţ GÎDEA la Al 22-lea Atelier Internaţional Balcanic privind Fizica Aplicată şi Ştiinţa Materialelor (22nd International Balkan Workshop on Applied Physics and Materials Science), Constanţa, România 9-12 iulie 2024, informează Facultatea de Inginerie şi Informatică din cadrul Universităţii „Spiru Haret”.

Lucrarea, deosebit de complexă, a fost realizată de o echipă care a inclus studenţi şi specialişti de la Facultatea de Inginerie şi Informatică – Centrul de Cercetare Ştiinţifică în Matematică şi Informatică, ITC România, Harman International şi Institutul Naţional pentru Fizica Laserilor, Plasmei şi Radiaţiilor.

Lucrarea a beneficiat parţial de sprijin financiar din partea Institutului Central de Cercetare Ştiinţifică al Universităţii „Spiru Haret”.

Iată un rezumat al cercetării realizate.

„Încorporarea modelării computerizate în predarea ştiinţelor naturii, demonstrată prin fenomenele de bungee jumping, propulsie cu rachete şi scufundări, oferă perspective metodologice şi instructive semnificative. Bungee jumping, un sport provenit din tradiţia Vanuatu a scufundărilor pe uscat, reprezintă o oportunitate fascinantă de a studia mişcarea oscilatorie şi forţele dintr-un sistem elastic. Modelarea computaţională a bungee jumping-ului implică utilizarea ecuaţiilor diferenţiale pentru a anticipa viteza săritorului prin analizarea interacţiunii dintre forţele gravitaţionale, elastice şi de rezistenţă a aerului. Acest model nu numai că explică mecanica bungee jumping-ului, dar funcţionează şi ca un instrument didactic pentru demonstrarea dinamicii complexe într-un cadru accesibil.

Pe de altă parte, mişcarea rachetelor, care este un aspect fundamental al ingineriei aeronautice, presupune o interacţiune complexă între forţe şi modificări ale masei. Această interacţiune este reglementată de ecuaţiile lui Newton şi de ecuaţia rachetei Tsiolkovsky. Modelele computaţionale ale mişcării rachetelor explică conceptele fundamentale de propulsie, conservare a masei şi conversie a energiei, oferind studenţilor o perspectivă asupra complexităţii zborului spaţial şi a ingineriei rachetelor. Scufundările implică explorarea mediului subacvatic şi necesită o înţelegere aprofundată a conceptelor fizice complicate implicate pentru a asigura siguranţa şi eficienţa. Modelarea computaţională în scufundări implică o serie de simulări care acoperă analiza decompresiei, reglarea temperaturii şi dinamica fluidelor. În acest caz, simulările oferă perspective valoroase asupra elementelor fiziologice şi mecanice ale scufundărilor.”

Pentru lucrarea propusă, Vlăduţ GÎDEA şi echipa au realizat diverse modele computaţionale, codificate şi experimentate prin intermediul limbajului Python, pentru a evidenţia ştiinţa din spatele acestora. Simulările efectuate posedă capacitatea de a conecta teoria ştiinţelor naturii cu aplicaţii practice, din viaţa reală, ceea ce este atât inovator, cât şi valoros în scopuri didactice. Prin participarea activă la aceste modelări computaţionale, studenţii pot dobândi o înţelegere mai profundă a conceptelor fundamentale şi îşi cultivă abilităţile esenţiale de programare necesare pentru practicile ştiinţifice şi inginereşti contemporane.

În plus, aceste simulări cultivă gândirea critică şi abilităţile de rezolvare a problemelor, care sunt competenţe esenţiale într-un mediu tehnologic în schimbare rapidă. Integrarea fizicii computaţionale în educaţia privind bungee jumping, mişcarea rachetelor şi scufundările nu numai că îmbunătăţeşte procesul de învăţare, dar contribuie, de asemenea, în mod semnificativ la îmbunătăţirea siguranţei şi eficienţei operaţionale în aceste domenii. Acest lucru demonstrează legătura reciproc avantajoasă dintre educaţia în domeniul fizicii şi implementarea sa practică în domenii specializate.

Lucrarea a fost prezentată în regim de POSTER şi s-a bucurat de o atenţie deosebită din parte participanţilor. Imaginile sunt din timpul evenimentului.