Покажите последовательным выводом, что закон всемирного тяготения объясняет механизм действия гравитации и определяет третий закон Кеплера

  • ID: 44524 
  • 18 страниц

Фрагмент работы:

Задание № 1 3

Вопрос 1 3

Вопрос 2 4

Вопрос 3 5

Вопрос 4 7

Вопрос 5 8

Вопрос 6 9

Вопрос 7 10

Вопрос 8 11

Вопрос 9 12

Вопрос 10 14

Задание № 2 17

Список литературы 18

1.1. Покажите последовательным выводом, что закон всемирного тяготения объясняет механизм действия гравитации и определяет третий закон Кеплера, полученный из наблюдений и измерений. Определите массу Солнца, если известно, что Земля движется вокруг него со скоростью 30 км/с на среднем расстоянии 150 млн. км.

2.1. Какие характеристики движения введены в кинематике? Как понимается движение тел в классической механике и современной науке? Какие модели используются при описании движений тел? Найдите линейную скорость точки, расположенной на ободе колеса, и угловое ускорение колеса. Это колесо радиусом 0,5м вращается с постоянным угловым ускорением. Через 0,4с после начала вращения угловая скорость достигает 4 рад/с.

Механика изучает перемещение материальных точек или тел, т. е. изменение их положения с течением времени. Но движение происходит в микро-, макро- и мегамире по различным законам, изучаемым квантовой, классической и релятивистской механикой соответственно. Механика макроскопических тел, движущихся со скоростями, много меньшими скорости света, называется классической, она состоит из кинематики и кинетики.

3.1. Что такое «атомное ядро», каков его размер и состав, как это определили? Как связываются нуклоны в ядре атома, от чего зависит энергия их связи? Если известно, что энергия связи ядра дейтерия 12Н равна 2,224 МэВ, то чему равна удельная энергия связи этого ядра? От чего зависит устойчивость атомных ядер? Какие химические элементы могут распадаться самопроизвольно?

Точные измерения электрического заряда атомных ядер были выполнены в 1913 г. английским физиком Генри Мозли (1887—1915). Заряды ядер атомов различных химических элементов он определил по спектрам рентгеновского излучения, испускаемого атомами при облучении вещества потоком электронов высокой энергии. Мозли установил, что электрический заряд ядра атома равен произведению элементарного электрического заряда е на порядковый номер Z химического элемента в таблице Менделеева:

q = e·Z.

4.1. Поясните процесс образования молекул, понятие валентности. Как отражена валентность химического элемента в Периодической таблице? Какими фундаментальными взаимодействиями обусловлена химическая связь? Чем определяется устойчивость химической связи? Для каких соединений характерна ионная химическая связь?

Валентность — мера способности атома химического элемента к образованию определенного числа химических связей с другими атомами.

5.1. Опишите модель идеального газа, приведите его уравнение состояния. Каково давление смеси из 6г водорода и 12г гелия в закрытом сосуде вместимостью 20 литров, если смесь находится в нем при температуре 300К?

Для объяснения свойств вещества в газообразном состоянии используется модель идеального газа. В модели идеального газа предполагается следующее: молекулы обладают пренебрежимо малым объемом по сравнению с объемом сосуда, между молекулами не действуют силы притяжения, при соударениях молекул друг с другом и со стенками сосуда действуют силы отталкивания.

6.1. Поясните суть корпускулярно-волнового дуализма. Какими свойствами обладает электрон в разных экспериментах? Оцените длину волны электрона с энергией 20 эВ и пули массой 2г, летящей со скоростью 500 м/с. Каковы возможности обнаружения у этих объектов волновых свойств?

В конце 1924г. французский физик Луи Виктор де Бройль, приписав любой частице некий внутренний периодический процесс и рассмотрев единым образом частицы вещества и света, предложил синтез корпускулярных и волновых представлений. Он развил представления Эйнштейна о двойственной природе света и распространил их на вещество, объединив формулу Планка Е = h? и формулу Эйнштейна, связывающую энергию и массу Е = mc2, из чего получил соотношение, показывающее, что любой частице при определенных массе и скорости соответствует своя длина волны. Сама волна не несет энергию, а только отображает «распределение фаз» некоего периодического процесса в пространстве. Эту фиктивную волну Бройль назвал «фазовой волной», форма лучей которой определяется принципом наименьшего времени распространения, выдвинутого еще Ферма.

7.1. Как происходит процесс фотосинтеза? Сравните клеточное дыхание и фотосинтез. Расположите процессы, связанные с преобразованием энергии живыми организмами (дыхание, брожение, фотосинтез), в порядке эволюционного возникновения и обоснуйте ответ.

Все живое на Земле зависит от фотосинтеза, который делает энергию и углерод доступными для живых организмов и обеспечивает выделение кислорода в атмосферу. Исходными соединениями для фотосинтеза служат неорганические вещества — вода и двуокись углерода. Эти простые вещества энергетически бедны, но из них строятся более сложные богатые энергией питательные вещества. В качестве побочного продукта фотосинтеза выделяется молекулярный кислород.

8.1. Раскройте понятие «биосфера», укажите ее функции и характеризуйте ее оболочки. Каковы основные факторы устойчивости биосферы и существования ее как единой целостной системы? Как В.И. Вернадский изменил представление о биосфере?

Биосфера — самый высокий уровень организации, жизни на Земле. На этом уровне происходит круговорот веществ и превращения энергии.

9.1. Поясните, в чем состоят отличия динамических законов от статистических. Приведите примеры. В чем заключаются различия понимания вероятности в классической науке и современной? Каким образом при изучении типичного поведения систем можно избавляться от случайных явлений, всегда ли это возможно?

Динамические и статистические законы — две основные формы закономерной связи явлений, отличающиеся прежде всего по характеру предсказаний, которые следуют из них. Предсказания  статистических   законов  имеют вероятностный характер, который обусловлен действием множества случайных факторов внутри  статистических  коллективов, или массовых, повторяющихся событий (напр., большого числа молекул в газе, особей в биологических популяциях, людей в социальных коллективах).  Статистические   законы  возникают как результат взаимодействия большого числа элементов, составляющих  статистический  коллектив, и характеризует не столько поведение отдельных его элементов, сколько коллектива в целом. Поэтому регулярность и повторяемость, проявляющиеся в  статистических   законах , возникают вследствие взаимной компенсации действия различных случайных факторов.

10.1. Как формировалось представление о критериях истинности знания? Чем отличается естественнонаучный подход от натурфилософского? Как наука связана с проблемой наглядности? Можно ли назвать Аристотеля ученым? Чем отличается метод Галилея от метода Аристотеля?

Проблема критериев научности была сформулирована в философии неопозитивизма в 20—30-е гг. XX в. До этого времени ответ на вопрос о критериях научности ограничивался констатацией того, что научное знание есть знание логически проработанное, ясное, отчетливое и подтверждаемое опытом. Содержательное наполнение этих положений привело к пониманию нетривиальности проблемы и невозможности обнаружить однозначные формально-логические критерии отграничения научного знания от ненаучного. Проблема критериев научности напрямую связана с проблемой рациональности. Поиск критериев научности одновременно означает определение критериев научной рациональности.

[1]

Задание № 2

1. Выберите верное высказывание о соотношении науки и других сфер культуры:

А. наука, как и философия, отвечает на вопрос «почему?», а не «каким образом?»

Б. наука, так же как и мифология, стремится объяснить мир в целом

В. наука отличается от искусства своей рациональностью, использованием языка понятий и теорий, а не образов

Г. в науке, как и в религии, больше опираются на веру, чем на чувственную реальность и разум

2. Основные задачи на эмпирическом уровне познания - это:

А. главная задача – фиксация фактов

Б. главная задача – объяснение фактов

В. возможность объяснить и обосновать внутренние признаки явлений

Г. построение модели явления

3. Идея необходимости доказательства в науке восходит к

А. Древнему Египту

Б. Древней Индии

В. Средневековой Европе

Г. Древней Греции (Фалес)

4. Принцип эквивалентности заключается в

А. равноправности всех инерциальных систем,

Б. равенстве инертной и гравитационной массы,

В. отсутствии зависимости процессов, происходящих во всех инерциальных системах, от скоростей их движения относительно друг друга;

Г. пропорциональности масс скоростям тел;

5. Источником центростремительной силы для планет служит

А. только солнечная активность,

Б. только гравитация,

В. только потенциальная энергия,

Г. все три перечисленные фактора

6. Закон сохранения момента импульса изолированной системы является следствием

А. изотропности пространства

Б. однородности пространства

В. однородности времени

Г. геометрической симметрии

7. Примерами дополнительных физических величин являются:

А. координата и импульс

Б. энергия и время

В. энергия и импульс

Г. координата и время измеряемых величин, характеризующих объект

1). А-Г; 2). А-В; 3). В-Б; 4). А-Б;

8. Молекулы ДНК являются носителями наследственности в клетке, поскольку в них закодирована информация о

А. составе молекулы АТФ;

Б. строении аминокислот;

В. первичной структуре белка;

Г. строении плазматической мембраны.

9. В живых организмах энтропия может уменьшаться, т.к.

А. они есть изолированные системы от воздействий внешней среды

Б. они находятся в состоянии термодинамического равновесия

В. они есть открытые системы, находящиеся вдали от термодинамического равновесия

Г. в них нет производства энтропии

10. Источником химических элементов тяжелее гелия во Вселенной являются

А. циклы термоядерных реакций, происходящие в центре звезд большой массы (5-9 солнечных масс), - элементы не тяжелее железа

Б. нуклеосинтез в первые доли секунды после Большого Взрыва

В. взрывы Сверхновых - элементы тяжелее железа

Г. планетарные туманности и планеты, существующие вблизи звезд

Список литературы

Бабушкин А.Н. Концепции современного естествознания. – СПБ., 2008.

Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. – Н., 2003.

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

Засов А.В., Кононович Э.В. Астрономия. – М., 2006.

Мотылева А.С. и др. Концепции современного естествознания. – СПБ., 2007.

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика. – М., 2008.

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. – М., 2009.

Общая биология (ред. А. Рувинского). – М., 2006.

Стрельник О.Н. Концепции современного естествознания. – М., 2003.