¿Cómo es estudiar dinámica de fluidos en el MIT? Educación te da un futuro mejor

Hola, me alegro de que hayas preguntado! Tomé 10.301 Fluid Mechanics el semestre pasado, que es la clase de fluidos de pregrado para la especialización de Ingeniería Química (también conocido como Curso 10).

Si está buscando una respuesta corta, diría que en pocas palabras, encontré que 10.301 es difícil pero interesante, y realmente es una de las primeras clases que tomé en el MIT que incorporó constantemente el conocimiento de varias otras clases y disciplinas en diariamente. Pero me doy cuenta de que esto realmente no te dice nada demasiado útil, así que si estás buscando una respuesta un poco más larga, sigue leyendo.

Lo que haré es esto: primero, citaré los datos duros asociados con la clase (esencialmente, un tipo de programa de estudios), y luego le daré una descripción más holística.

Ok, primero los datos duros.

· La oferta de primavera de 2013 de 10.301 fue impartida conjuntamente por los profesores. Patrick Doyle y Fikile Brushett, y TA’ed por 3 estudiantes de posgrado de ChemE.
· El tiempo en clase consistió en dos conferencias de 90 minutos a la semana y una recitación de 60 minutos. Tanto las conferencias como las recitaciones fueron impartidas por los profesores, lo cual es un poco inusual, ya que en la mayoría de las clases las recitaciones están encabezadas por un TA.
· Hubo un problema asignado establecido por semana.
· El esquema de calificación fue el siguiente:
o 20% de conjuntos

o 40% de dos exámenes parciales (20% cada uno)
o 40% de la final
· La clase usó dos textos:
o Deen, Mecánica de fluidos de ingeniería química (pdf digital)
o Denn, Mecánica de Fluidos de Procesos , Prentice-Hall, 1980 (libro de texto físico)
La clase paralela a ambos textos bastante estrechamente, y esencialmente cubrió la mayor parte del material en cada uno. Si está buscando estudiar fluidos como se enseña en el nivel de pregrado del MIT, comenzaría con estos.
· La distribución de calificaciones históricamente ha sido aproximadamente del 30% A, 48% B, 21% C, 1% F , lo cual fue bastante consistente con el semestre pasado.
· La inscripción en clase fue de 69 estudiantes.

¿Pero qué pensaba realmente de la clase?

Creo que lo dividiré en 4 segmentos ( conferencias, recitaciones, tareas y exámenes ) y le daré una descripción holística de cada uno. Como descargo de responsabilidad, terminé el semestre con una A, así que aunque intentaré ser objetivo, ciertamente habrá otros que tomaron la clase que estarán en desacuerdo con lo que tengo que decir.

1) Conferencias

Las conferencias tuvieron lugar en la sala 66-110 (que es el edificio 66, sala 110). La sala en sí es probablemente una de las salas de conferencias más cómodas del MIT, y una de las más pequeñas (para ser sincero, probablemente sea más similar a una pequeña sala de cine que a una sala de conferencias). Esto no siempre fue algo bueno, ya que definitivamente conducía a quedarse dormido, como desafortunadamente lo hice en numerosas ocasiones.

La primera mitad de las conferencias fueron impartidas por el profesor Doyle y la segunda mitad por el profesor Brushett. En general, los dos tenían estilos de enseñanza bastante similares, aunque el material enseñado por cada uno era muy diferente.

Caracterizaría que la primera mitad de la clase (impartida por Doyle) requiere una comprensión más conceptual de los fluidos. En general, estábamos más interesados en encontrar y analizar las características macroscópicas del flujo de fluidos, como la presión, la velocidad promedio, la viscosidad, el número de Reynolds, el factor de fricción, etc. Estudiamos cosas como el flujo a través de una tubería o alrededor de objetos, y hacerlo bien en el La clase realmente requería una comprensión de la física básica y la manipulación algebraica. Definitivamente hubo problemas desafiantes que surgieron de vez en cuando, pero creo que la mayoría estaría de acuerdo conmigo cuando digo que probablemente fue la mitad menos rigurosa de la clase.

La segunda mitad de la clase (impartida por Brushett) estuvo significativamente más involucrada, computacionalmente. Aquí nos sumergimos en la caracterización del flujo de fluidos a nivel microscópico, lo que requería una comprensión sólida del cálculo multivariable / vectorial y ecuaciones diferenciales parciales. Gran parte de cada conferencia se gastó en derivaciones, que francamente se volvieron un poco tediosas con bastante rapidez. Esto incluyó el impulso de Cauchy, Navier-Stokes y las ecuaciones de Ingeniería de Bernoulli, junto con sus aplicaciones básicas. También observamos el deslizamiento, la lubricación, el flujo invisible y turbulento, así como la vorticidad y la hipótesis de Kolmogerov. Hacia el final del semestre, “cerramos el ciclo”, por así decirlo, reconciliando lo que podríamos calcular a nivel microscópico con las cualidades macroscópicas.

Las conferencias siempre se daban en el pizarrón, lo que personalmente me gustaba, ya que podía copiar mis notas tal como estaban escritas y, por lo general, tenía pocos problemas para mantener el ritmo. Raramente se usaban medios digitales (excepto para demostrar algún fenómeno físico). Las conferencias también fueron bastante interactivas, debido al pequeño tamaño de la clase, que le dio una sensación más informal a la clase.

2) recitaciones

Las recitaciones fueron de 60 minutos y se llevaron a cabo una vez por semana. Brushett o Doyle siempre los enseñaron (dependiendo de la recitación en la que se haya registrado). Asistí a las secciones impartidas por Doyle y las encontré realmente útiles para aprender a aplicar los conceptos cubiertos en clase.

Las recitaciones a menudo tenían el siguiente formato: una demostración física de un fenómeno en el que la clase a menudo participaba (uno que viene a la mente es experimentar con la tensión superficial y los tensioactivos), seguido de la racionalización del fenómeno en la pizarra utilizando los conceptos presentados en La conferencia anterior. Por supuesto, la asistencia no era obligatoria, pero para ser honesto, a menudo las recitaciones me parecían más valiosas que las conferencias para entender qué diablos estaba pasando.

3) tarea

Nada muy especial aquí. Por lo general, era un problema establecido a la semana que consistía en 3 o 4 problemas. Sin duda, estos problemas no fueron fáciles, pero en general solo fueron unas pocas horas de trabajo (especialmente cuando trabajaba en grupos). De vez en cuando requieren un poco de Matlab para la implementación de métodos numéricos, pero definitivamente no tenía que ser un genio de la programación para escribir estas rutinas.

4) Exámenes

Hubo un total de tres exámenes: 2 exámenes parciales y 1 final. Estos no fueron fáciles. Cada examen constaba de alrededor de 3 problemas, cada uno de los cuales era paralelo a la dificultad de los problemas en la tarea. Con lo que la mayoría de la gente tuvo problemas fueron 2 cosas: la presión del tiempo (esencialmente, estaba resolviendo un problema en 90 minutos) y la delicadeza requerida para resolver algunos de estos problemas. Déjame explicarte lo que quiero decir con esto. Por ejemplo, creo que la mayoría de mis compañeros de clase estarían de acuerdo conmigo en que aplicar la ecuación Navier-Stokes correctamente era más arte que otra cosa. Probablemente requirió tanta creatividad como experiencia.

Algunos de estos problemas eran casi como puntos libres, mientras que otros eran osos absolutos. El promedio de la clase fue 121/200, con un estándar. desviación de 27.

En general, la clase es muy recomendable para mí. Le brinda una introducción sólida sobre cómo se comportan los fluidos en general, así como la perspectiva de un ingeniero sobre cómo se aplica realmente esto en el mundo real. A veces, la curva de aprendizaje era muy empinada, pero la recompensa que vino con la comprensión fue igualmente gratificante. El Curso 10 a menudo obtiene una reputación en el MIT por ser duro pero gratificante, y 10.301 definitivamente estuvo a la altura de eso.