Вариант 7. Поясните понятие «энергия». Какие виды энергии Вы знаете? В каких системах она сохраняется и как закон сохранения энергии связан со свойствами пространства-времени?

  • ID: 43952 
  • 25 страниц

Фрагмент работы:

Вопрос 1 3

Вопрос 2 4

Вопрос 3 5

Вопрос 4 7

Вопрос 5 9

Вопрос 6 11

Вопрос 7 13

Вопрос 8 16

Вопрос 9 20

Вопрос 10 22

Литература 26

1. Поясните понятие «энергия». Какие виды энергии Вы знаете? В каких системах она сохраняется и как закон сохранения энергии связан со свойствами пространства-времени?

Энергия — скалярная физическая величина, являющаяся общей мерой различиях форм движения материи. Иными словами, энергия — это просто число, рассчитываемое по определенным правилам. И природа нашей Вселенной такова, что суммарная энергия замкнутой системы с течением времени не изменяется. Как показал Эйнштейн, полная энергия системы, имеющей массу М, равна Е = Мс2, где с — скорость света в вакууме. Закон сохранения энергии является отражением однородности времени.

2. Какие движения легли в основу календаря, какие календари используются? Определите по данным о Луне и законам Кеплера высоту стационарного спутника (висящего над одной территорией).

Астрономия и положила в основу измерения времени три фактора, характеризующих движения небесных тел: вращение Земли вокруг своей оси, обращение Луны вокруг Земли и движение Земли вокруг Солнца.

Задача

Если спутник стационарный - то он вращается с той же скорость, что и сама Земля.

3. Как определили возрасты Солнца, звезд, Вселенной? Каков диапазон временных интервалов во Вселенной? Как восстанавливают эволюцию звезд?

Возраст Вселенной всего лишь в 2,5 раза превышает возраст Солнца. Как можно измерить такие огромные времена, не сопоставимые с жизнью не только человечества, но и всего живого на Земле?

4. Какими корпускулярными свойствами обладают свет? Поясните смысл понятия «фотон». Какие явления, и каким образом были объяснены с помощью квантовой теории света? Если фотон рассеялся на неподвижном электроне на угол 90°, то чему равно изменение длины волны фотона? Почему свет проявляет свойства и волны, и частицы?

5. Как развивалось учение о химических процессах? Как можно ускорить или замедлить ход реакции и каково промышленное значение этого? Дайте представление о химической кинетике. Как можно сместить химическое равновесие и направление реакции?

Важно понять, от чего зависит возможность осуществления реакции, перестройки химических связей. Принципиальный ответ дают законы термодинамики. При химических реакциях энергия тоже рассеивается, но окружение атомов меняется, исходное вещество становится иным, и может возникнуть новое вещество. Термодинамика объясняет: реакция пойдет только при уменьшении энергии веществ и увеличении энтропии. Энтропия растет, т. к. в малой молекуле расположение атомов менее упорядочено, чем в большой.

....

6. Поясните особенности представления о причинности в квантовой механике. Почему ограничение воздействия на микроуровне имеет смысл фундаментального закона природы?

Квантовая механика — теория движений в микромире, основанная на единстве матричной и волновой механики. Шредингер вскоре доказал их математическую эквивалентность. В квантовой механике нет разницы между описаниями частицы с помощью волновых и корпускулярных представлений. Вращающийся вокруг ядра электрон можно представлять в виде волны, длина которой определяется его скоростью.

7. Какие процессы поддерживают «жизнь» звезд? Дайте представление об эволюции звезд. Почему существенна величина массы звезды? Какова перспектива эволюции Солнца?

В 1939г. американский физик-теоретик Ганс Альбрехт Бете (р. 1906) разработал протон-протонный цикл ядерных реакций, который начинается с реакции Н1 + Н1 -> D2 + e+ + ?. Ядро тяжелого водорода, или дейтерия, соединяясь с протоном, образует ядро изотопа гелия Не3: Д2 + Н1 -> Не3 + ?. Последняя реакция этого цикла состоит в слиянии ядер легкого гелия и освобождении двух протонов: Не3 + Не3 -> Не4 + Н1 + Н1*

8. Дайте представление о фазовых переходах, приведите примеры фазовых переходов разных типов (родов). Что за явления – сверхтекучесть и сверхпроводимость?

Фазовые переходы бывают нескольких родов. Во время фазового перехода температура не меняется, но меняется объем системы.

Фазовыми переходами первого рода называют изменения агрегатных состояний вещества, если: температура постоянна во время всего перехода; меняется объем системы; меняется энтропия системы. Чтобы произошел такой фазовый переход, нужно данной массе вещества сообщить определенное количество теплоты, соответствующее скрытой теплоте превращения.

8. Дайте понятие о неодарвинизме и синтетической теории эволюции.

Синтетическая теория эволюции появилась в 30-40-е гг. XX в., объединив разные учения на основе дарвинизма. В нее, кроме идей дарвинизма, вошли данные генетики и экологии, признание популяции в качестве основной единицы эволюции и выделение двух типов эволюции — на микро- и макроуровнях.

9. Что изучает генетика, как она развивалась? Что такое «ген», «кодон», «нуклеотиды», «нуклеиновые кислоты»?

С незапамятных времен людей волновал вопрос о причинах сходства потомков и родителей, о природе вновь возникающих изменений. Наука и практика накопили к середине XIX в. огромный фактический материал, но в чем причины сходства и различия организмов, долгое время установить не удавалось. Свойство организмов обеспечивать морфологическую и функциональную преемственность между поколениями получило название наследственности.

....

10. Опишите предмет и цели естествознания. Какие этапы прошла естественнонаучная картина мира в своем развитии? Как влияют на развитие науки внешние и внутренние факторы? Оцените роль науки и техники в современном мире и в формировании политических взглядов.

Естествознание как совокупность наук о природе выросло из натурфилософии, рассматривающей природу как единое целое. Постепенно чисто умозрительное описание природы стало вытесняться экспериментальным изучением ее законов, и выделилась отдельная наука — физика — изучающая наиболее простые и общие свойства материального мира. Законы физики являются обобщением многих опытов, они универсальны не только на Земле, но и во всей Вселенной, отражая материальное единство мира. Поэтому законы физики лежат в основе всех других областей естествознания, и под термином естествознание понимают обычно точное знание о природе.

Используемая литература

Бабушкин А.Н. Концепции современного естествознания. – СПБ., 2010.

Воронцов-Вельяминов Б.А. Астрономия. – М., 2008.

Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – Н., 2009.

Дубнищева Т. Я., Пигарев Л.К. Современное естествознание. – Н., 1998.

Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. – М., 2010.

Мотылева А.С. и др. Концепции современного естествознания. – СПБ., 2008.

Общая биология (ред. А. Рувинского). – М., 2009.

Стрельник О.Н. Концепции современного естествознания. – М., 2009.