Реферат: Концепции современного естествознания

Федеральноеагентство по образованию

Новосибирскийгосударственный университет экономики и управления

Кафедра современного естествознания и наукоемких технологий

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

ВАРИАНТ №6

Разработчик: ДубнищеваТ.Я.

Новосибирск 2010


1. Приведитедоказательства справедливости закона тяготения Ньютона в Солнечной системе

Чередованиеприливов/отливов на Земле, мощное возмущение атмосферы Юпитера при приближениикометы Шумейкера-Леви и её разрыв на части перед падением, отметены наспутниках Юпитера зафиксированные астрономами от следов разрывов комет иметеоритов чудовищной гравитацией Юпитера, вращение всей Солнечной системывокруг общего центра масс.

Найдите ускорениесвободного падения на Луне и оцените свой вес на Луне, исходя из знания, что еемасса в 81 раз меньше, чем у Земли

Значение гравитационногоускорения на поверхности планеты можно приблизительно подсчитать, представивпланету точечной массой M, и вычислив гравитационное ускорение на расстоянии еёрадиуса R:

/>

где G-гравитационная постоянная для даннойпланеты.

В нашем случае возьмем изсправочника значение G*M для Луны оно будет равно: 4.903·1012м3/с2 радиус Луны равен 1737,1*103 м, отсюда g для Луны будет равна

g=4.903·1012/(1737,1*103)2=1,62м/с2

Теперь найдем мой вес.

Моя масса на Земле равен 50 кг, отсюда по формуле:

теперь найдем мой вес наЛуне:

P=m*g


P=50*1.62= 81 кг*м/с2

Ответ: ускорение g=1.62 м/с2, масса равна 81кг*м/с2

2. Поясните «парадоксдлины» специальной теории относительности

Лоренцево сокращение,Фитцджеральдово сокращение, также называемое релятивистским сокращение длиныдвижущегося тела или масштаба — предсказываемый релятивистской кинематикойэффект, заключающийся в том, что с точки зрения наблюдателя движущиесяотносительно него предметы имеют меньшую длину (линейные размеры в направлениидвижения), чем их собственная длина. Множитель, выражающий кажущееся сжатиеразмеров, тем сильнее отличается от 1, чем больше скорость движения предмета.

Эффект значим, толькоесли скорость предмета по отношению к наблюдателю сравнима со скоростью света.Сокращение длин возникает из-за свойств псевдоевклидовой геометрии пространстваМинковского, аналогичных удлинению сечения, например, цилиндра, когда онопроводится не строго поперёк оси, а косо.

Определите относительнуюскорость движения, при которой сокращение линейных размеров тела составляет 10%

Пусть стержень длины L движется (вдоль своей длины) соскоростью υ относительно некой системы отсчёта. В таком случае вфиксированный момент времени расстояние между концами стержня составит:

L’=√(1-(υ/c)2)*L,

где L’-расстояние между концами придвижении, υ-скорость движения, с-скорость света в вакууме. Выразим изпредыдущего уравнения скорость движения:

L’/L=√(1-(υ/c)2)

(L’/L)2=1-(υ/c)2

1-(L’/L)2=(υ/c)2

√(1-(L’/L)2)=υ/c

υ=√(1-(L’/L)2)c

Теперь найдем скорость,подставив соответствующие значения из условия и константы:

υ=√ (1-(0,9)2)*300*106

υ=130*106м/с

Ответ: скорость движениястержня равна 130*106 м/с.

3. Чем отличается общаятеория относительности от специальной?

Специальная теорияотносительности (СТО) (частная теория относительности; релятивистская механика)— теория, описывающая движение, законы механики и пространственно-временныеотношения при скоростях движения, близких к скорости света. В рамкахспециальной теории относительности классическая механика Ньютона являетсяприближением низких скоростей. Обобщение СТО для гравитационных полей называется общейтеорией относительности.

Общая теорияотносительности — геометрическая теория тяготения, развивающая специальнуютеорию относительности (СТО), опубликованная Альбертом Эйнштейном в 1915—1916годах. В рамках общей теории относительности, как и в других метрическихтеориях, постулируется, что гравитационные эффекты обусловлены не силовымвзаимодействием тел и полей, находящихся в пространстве-времени, а деформациейсамого пространства-времени, которая связана, в частности, с присутствиеммассы-энергии. Общая теория относительности отличается от других метрическихтеорий тяготения использованием уравнений Эйнштейна для связи кривизныпространства-времени с присутствующей в нём материей.

Приведите экспериментальные подтверждения верности теорииЭйнштейна.

Доказательства ОТО

Эффекты, связанные сускорением систем отсчёта

Первый из этих эффектов —гравитационное замедление времени, из-за которого любые часы будут идти теммедленнее, чем глубже в гравитационной яме (ближе к гравитирующему телу) онинаходятся. Данный эффект был непосредственно подтверждён в эксперименте Хафеле— Китинга, а также в эксперименте Gravity Probe A и постоянно подтверждается в GPS.

Непосредственно связанныйс этим эффект — гравитационное красное смещение света. Под этим эффектомпонимают уменьшение частоты света относительно локальных часов (соответственно,смещение линий спектра к красному концу спектра относительно локальныхмасштабов) при распространении света из гравитационной ямы наружу (из области сменьшим гравитационным потенциалом в область с большим потенциалом)/

Гравитационное замедлениевремени влечёт за собой ещё один эффект, названный эффектом Шапиро (такжеизвестный как гравитационная задержка сигнала). Из-за этого эффекта в полетяготения электромагнитные сигналы идут дольше, чем в отсутствие этого поля.Данное явление было обнаружено при радиолокации планет солнечной системы икосмических кораблей, проходящих позади Солнца, а также при наблюдении сигналовот двойных пульсаров.

Самая известная ранняяпроверка ОТО стала возможна благодаря полному солнечному затмению 1919 года.Артур Эддингтон показал, что свет от звезды искривлялся вблизи Солнца в точномсоответствии с предсказаниями ОТО.

Искривление пути светапроисходит в любой ускоренной системе отсчёта. Детальный вид наблюдаемойтраектории и гравитационные эффекты линзирования зависят, тем не менее, откривизны пространства-времени. Эйнштейн узнал об этом эффекте в 1911 году, икогда он эвристическим путём вычислил величину кривизны траекторий, онаоказалась такой же, какая предсказывалась классической механикой для частиц,движущихся со скоростью света. В 1916 году Эйнштейн обнаружил, что на самомделе в ОТО угловой сдвиг направления распространения света в два раза больше,чем в ньютоновской теории, в отличие от предыдущего рассмотрения. Такимобразом, это предсказание стало ещё одним способом проверки ОТО.

С 1919 года данноеявление было подтверждено астрономическими наблюдениями звёзд в процессезатмений Солнца, а также с высокой точностью проверенорадиоинтерферометрическими наблюдениями квазаров, проходящих вблизи Солнца вовремя его пути по эклиптике.

Наконец, у любой звездыможет увеличиваться яркость, когда перед ней проходит компактный массивныйобъект. В этом случае увеличенные и искажённые из-за гравитационного отклонениясвета изображения дальней звезды не могут быть разрешены (они находятся слишкомблизко друг к другу) и наблюдается просто повышение яркости звезды. Этот эффектназывают микролинзированием, и он наблюдается теперь регулярно в рамкахпроектов, изучающих невидимые тела нашей Галактики по гравитационномумикролинзированию света от звёзд — МАСНО, EROS (англ.) и другие.

Орбитальные эффекты.

ОТО корректируетпредсказания ньютоновской теории небесной механики относительно динамикигравитационно связанных систем: Солнечная система, двойные звёзды и т. д.

Первый эффект ОТОзаключался в том, что перигелии всех планетных орбит будут прецессировать,поскольку гравитационный потенциал Ньютона будет иметь малую релятивистскуюдобавку, приводящую к формированию незамкнутых орбит. Это предсказание былопервым подтверждением ОТО, поскольку величина прецессии, выведенная Эйнштейномв 1916 году, полностью совпала с аномальной прецессией перигелия Меркурия. Такимобразом была решена известная в то время проблема небесной механики.

Позже релятивистскаяпрецессия перигелия наблюдалась также у Венеры, Земли, астероида Икар и какболее сильный эффект в системах двойных пульсаров. За открытие и исследованияпервого двойного пульсара PSR B1913+16 в 1974году Р. Халс и Д. Тейлор получили Нобелевскую премию в 1993 году.

Доказательство СТО.

Специальная теорияотносительности лежит в основе всей современной физики. Поэтому, какого-либоотдельного эксперимента, «доказывающего» СТО нет. Вся совокупностьэкспериментальных данных в физике высоких энергий, ядерной физике,спектроскопии, астрофизике, электродинамике и других областях физикисогласуется с теорией относительности в пределах точности эксперимента.Например, в квантовой электродинамике (объединение СТО, квантовой теории иуравнений Максвелла) значение аномального магнитного момента электронасовпадает с теоретическим предсказанием с относительной точностью 10 − 9.

Фактически СТО являетсяинженерной наукой. Её формулы используются при расчёте ускорителей элементарныхчастиц. Обработка огромных массивов данных по столкновению частиц, двигающихсяс релятивистскими скоростями в электромагнитных полях, основана на законахрелятивистской динамики, отклонения от которых обнаружено не было. Поправки,следующие из СТО и ОТО, используются в системах спутниковой навигации (GPS).СТО лежит в основе ядерной энергетики, и т. д.


4. В чем сущность второгоначала термодинамики?

Второе началотермодинамики — физический принцип, накладывающий ограничение на направлениепроцессов передачи тепла между телами.

Второе началотермодинамики гласит, что невозможен самопроизвольный переход тепла от тела,менее нагретого, к телу, более нагретому.

Второе началотермодинамики запрещает так называемые вечные двигатели второго рода, показываяневозможность перехода всей внутренней энергии системы в полезную работу.

Второе началотермодинамики является постулатом, не доказываемым в рамках термодинамики. Онобыло создано на основе обобщения опытных фактов и получило многочисленныеэкспериментальные подтверждения.

Приведите не менее трехего формулировок.

Постулат Клаузиуса:«Невозможен процесс, единственным результатом которого являлась бы передачатепла от более холодного тела к более горячему» (такой процесс называетсяпроцессом Клаузиуса).

Постулат Томсона:«Невозможен круговой процесс, единственным результатом которого было быпроизводство работы за счет охлаждения теплового резервуара» (такой процессназывается процессом Томсона).

«Энтропия изолированнойсистемы не может уменьшаться» (закон неубывания энтропии).

Приведите значения к.п.д.для типичных тепловых станций.

К.п.д. паротурбиннойустановки очень низок и может колебаться от 3 до 39 %

К.п.д. тепловыеэлектростанции с парогазотурбинной установкой (ПГЭС) достигает 41-44%.

У газотурбиннойэлектростанции КПД самой газотурбинной установки составляет порядка 51%, а приутилизации уходящих газов, общий КПД достигает уже 93%.

Если пар поступает натурбину при температуре +1770С, а окружающий воздух имееттемпературу +150С, определите максимально возможный к.п.д. этойпаровой турбины.

Для расчета к.п.д.воспользуемся формулой:

ηи = (T1 −T2)/T1,

где Т1, Т2-температурапоступающего газа и окружающей среды.

Подставив температуру изусловий (в 0 кельвина) получим:

ηи=(450-288)450=0.36

Ответ: максимальновозможный к.п.д. равен 36 %

5. Назовитемакроскопические и микроскопические свойства энтропии

В 1877 году ЛюдвигБольцман нашёл, что энтропия системы может относиться к количеству возможных«микросостояний» (микроскопических состояний), согласующихся с ихтермодинамическими свойствами. Рассмотрим, например, идеальный газ в сосуде.Микросостояние определено как позиции и импульсы (моменты движения) каждогосоставляющего систему атома. Связность предъявляет к нам требованиярассматривать только те микросостояния, для которых: (I) месторасположения всехчастей расположены в рамках сосуда, (II) для получения общей энергии газакинетические энергии атомов суммируются.

Существует мнение, что мыможем смотреть на энтропию и как на меру беспорядка в системе. В определённомсмысле это может быть оправдано, потому что мы думаем об «упорядоченных»системах как о системах, имеющих очень малую возможность конфигурирования, а о«беспорядочных» системах как об имеющих очень много возможных состояний.Собственно, это просто переформулированное определение энтропии как числамикросостояний на данное макросостояние.

6. Развитие представленийо строении атомов

1.  Кусочки материи. Демокрит полагал,что свойства того или иного вещества определяются формой, массой, и пр.характеристиками образующих его атомов. Так, скажем, у огня атомы остры,поэтому огонь способен обжигать, у твёрдых тел они шероховаты, поэтому накрепкосцепляются друг с другом, у воды — гладки, поэтому она способна течь. Даже душачеловека, согласно Демокриту, состоит из атомов.

2.  Корпускулярно-кинетическая теориятепла. М. В. Ломоносов утверждает, что все вещества состоят из «корпускул» —«молекул», которые являются «собраниями» «элементов» — «атомов»: «Элемент естьчасть тела, не состоящая из каких-либо других меньших и отличающихся от неготел… Корпускула есть собрание элементов, образующее одну малую массу».«Элементу» он придаёт современное ему значение — в смысле предела делимости тел— последней составной их части. Учёный указывает на шарообразную его форму.Именно М. В. Ломоносову принадлежит мысль о «внутреннем вращательном(„коловратном“) движении частиц» — скорость вращения сказывается повышениемтемпературы. При всех издержках такой модели, важно придание учёным понятиюдвижения более глубокой физической значимости.

3.  Модель атома Томсона (модель «Пудингс изюмом», англ. Plum pudding model). Дж. Дж. Томсон предложил рассматривать атом как некотороеположительно заряженное тело с заключёнными внутри него электронами. Эта модельне объясняла дискретный характер излучения атома и его устойчивость. Былаокончательно опровергнута Резерфордом после проведённого им знаменитого опытапо рассеиванию альфа-частиц.

4.  Ранняя планетарная модель атомаНагаоки. В 1904 году японский физик Хантаро Нагаока предложил модель атома,построенную по аналогии с планетой Сатурн. В этой модели вокруг маленькогоположительного ядра по орбитам вращались электроны, объединённые в кольца.Модель оказалось ошибочной, но некоторые важные её положения вошли в модельРезерфорда.

5.  Планетарная модель атомаБора-Резерфорда. В 1911 году [11] Эрнест Резерфорд, проделав ряд экспериментов,пришёл к выводу, что атом представляет собой подобие планетной системы, вкоторой электроны движутся по орбитам вокруг расположенного в центре атоматяжёлого положительно заряженного ядра («модель атома Резерфорда»). Однакотакое описание атома вошло в противоречие с классической электродинамикой. Делов том, что, согласно классической электродинамике, электрон при движении сцентростремительным ускорением должен излучать электромагнитные волны, а,следовательно, терять энергию. Расчёты показывали, что время, за котороеэлектрон в таком атоме упадёт на ядро, совершенно ничтожно. Для объяснениястабильности атомов Нильсу Бору пришлось ввести постулаты, которые сводились ктому, что электрон в атоме, находясь в некоторых специальных энергетическихсостояниях, не излучает энергию («модель атома Бора-Резерфорда»). ПостулатыБора показали, что для описания атома классическая механика неприменима.Дальнейшее изучение излучения атома привело к созданию квантовой механики,которая позволила объяснить подавляющее большинство наблюдаемых фактов.

6.  Квантово-механическая модель атома.Современнаямодель атома является развитием планетарной модели. Согласно этой модели, ядроатома состоит из положительно заряженных протонов и не имеющих заряда нейтронови окружено отрицательно заряженными электронами. Однако представления квантовоймеханики не позволяют считать, что электроны движутся вокруг ядра посколько-нибудь определённым траекториям (неопределённость координаты электронав атоме может быть сравнима с размерами самого атома).Химические свойстваатомов определяются конфигурацией электронной оболочки и описываются квантовоймеханикой. Положение атома в таблице Менделеева определяется электрическимзарядом его ядра (то есть количеством протонов), в то время как количествонейтронов принципиально не влияет на химические свойства; при этом нейтронов вядре, как правило, больше, чем протонов (см.: атомное ядро). Если атомнаходится в нейтральном состоянии, то количество электронов в нём равноколичеству протонов. Основная масса атома сосредоточена в ядре, а массовая доляэлектронов в общей массе атома незначительна (несколько сотых процента массыядра).

Сравните строение атома иСолнечной системы. В какой степени атом похож на солнечную систему?

Строение атома чем топохоже на строение Солнечной системы: как и в Солнечной системе большая частьмассы всего ядра сосредоточена в центре, электроны находятся подобна планетамна своих «орбитах» энергетических уровнях, у электронов и ядра есть собственныймомент вращения (спин) планеты и Солнце тоже вращается вокруг своей оси.Расположение с каждым новым энергетическим уровнем электроны всё дальше отмассивного ядра. Но это только в первом, грубом, приближении строение атомаочень похоже на строение Солнечной системы даже одна из теорий строения атомабыла выдвинута опираясь на её структуру.

Дайте понятие обэнергетических уровнях и переходах в модели Бора и в современной науке.

Электронные орбиты вмодели Бора обозначаются целыми числами 1, 2, 3, … n, начиная от ближайшей кядру, именуемые электронными уровнями. Уровни, в свою очередь, могут состоятьиз близких по энергии подуровней. Например, 2-й уровень состоит из двухподуровней (2s и 2p). Третий уровень состоит из 3-х подуровней (3s, 3p и 3d).Четвертый уровень состоит из подуровней 4s, 4p,4d, 4f.

В электронной оболочкелюбого атома ровно столько электронов, сколько протонов в его ядре, поэтомуатом в целом электронейтрален. Электроны в атоме заселяют ближайшие к ядрууровни и подуровни, потому что в этом случае их энергия меньше, чем если бы онизаселяли более удаленные уровни. На каждом уровне и подуровне может помещатьсятолько определенное количество электронов.

Подуровни, в своюочередь, состоят из одинаковых по энергии орбиталей. Каждая орбиталь — это какбы «квартира» для электронов в «доме»-подуровне. Например,любой s-подуровень — это «дом» из одной «квартиры»(s-орбиталь), p-подуровень — «трехквартирный дом» (три p-орбитали),d-подуровень — «дом» из 5 «квартир»-орбиталей, аf-подуровень — «дом» из 7 одинаковых по энергии орбиталей. В каждой«квартире»-орбитали могут «жить» не больше двух электронов.Запрещение электронам «селиться» более чем по-двое на одной орбиталиназывают запретом Паули — по имени ученого, который выяснил эту важнуюособенность строения атома. «Адрес» каждого электрона в атомезаписывается набором квантовых чисел. Здесь мы упомянем лишь о главном квантовомчисле n, которое в «адресе» электрона указывает номер уровня, накотором этот электрон существует.

В 20-е годы прошлого векана смену модели Бора пришла волновая модель электронной оболочки атома, которуюпредложил австрийский физик Э. Шредингер. К этому времени было экспериментальноустановлено, что электрон имеет свойства не только частицы, но и волны.Шредингер применил к электрону-волне математические уравнения, описывающиедвижение волны в трехмерном пространстве. Однако с помощью этих уравненийрассчитывается не траектория движения электрона внутри атома, а вероятностьнайти электрон-волну в той или иной точке пространства вокруг ядра.

Общее у волновой моделиШредингера и планетарной модели Бора в том, что электроны в атоме существуют наопределенных уровнях, подуровнях и орбиталях. В остальном эти модели не похожидруг на друга. В волновой модели орбиталь — это пространство около ядра, вкотором можно обнаружить заселивший ее электрон с вероятностью 95%. Запределами этого пространства вероятность встретить такой электрон меньше 5%.

В волновой модели тожесуществуют орбитали разных видов: s-орбитали (сферической формы), p-орбитали(похожие на веретено или на объемные восьмерки), а также d-орбитали иf-орбитали еще более сложной формы. Все эти фигуры очерчивают область 95%-нойвероятности найти s-, p-, d- или f-электроны именно в том месте электронногооблака, которое ограничено этими сложными фигурами. Области вероятностинахождения s, p, d, f-электронов в атоме могут пересекаться. Впрочем, кнеобычным свойствам волновой модели следует относиться спокойно, поскольку онаявляется не столько физической, сколько абстрактной математической модельюэлектронной оболочки.

Во всех моделях атомаэлектроны называют s-, p-, d- и f-электронами в зависимости от подуровня, накотором они находятся. Элементы, у которых внешние (то есть наиболее удаленныеот ядра) электроны занимают только s-подуровень, принято называть s-элементами.Точно так же существуют p-элементы, d-элементы и f-элементы.

Пусть кинетическаяэнергия невозбужденного электрона в атоме водорода ~10 эВ. Найдите импульс электрона,длину волны де Бройля и сравните ее с размерами диаметра орбиты электрона (~10-10 м),рассчитанной на основе постулатов Бора. С точки зрения волнового движения можноли говорить о движении его по определенной орбите?

В условии задачи допущенаошибка так как энергия электрона не может быть ниже массы покоя электрона.

относительность термодинамика кинетикаизлучение биотический

7. Характеризуйте методыхимической кинетики. Какими факторами можно изменить скорость химическихреакций?

К методам химическойкинетики относят изменение температуры, изменение концентрации реагирующихвеществ, катализ.

Скорость химическойреакции можно увеличить путем выбора химически активных реагентов, повысивконцентрации реагентов, увеличив поверхность твердых и жидких реагентов,повысив температуру, введением катализатора.

Так же скорость химическойреакции можно уменьшить путем выбора химически неактивных реагентов, понижениемконцентрации реагентов, уменьшением поверхности твердых и жидких реагентов,понижением температуры, введением ингибиторов.

8. Понятие равновесия вмеханике и статистической термодинамике. Как ведут себя макросистемы вдали отравновесия?

В механике считается, чтосистема находится в равновесии, если все действующие на нее силы полностьюуравновешены между собой, то есть гасят друг друга.

Термодинамическоеравновесие — состояние системы, при котором остаются неизменными по временимакроскопические величины этой системы. Макросистема

Положению равновесия смолекулярно-кинетической точки зрения отвечает состояние максимального хаоса визолированной системе. По законам термодинамики такая система вернется вположение равновесия; при удалении от него ее состояние становится все болеенеустойчивым, и даже малые изменения какого-либо параметра могут перевестисистему в новое состояние.

Поясните принциплокального равновесия.

Понятие локальногоравновесия вводят при медленном изменении внешнего воздействия и для времени,большего характерного времени элементарного релаксационного процесса,формирующего равновесие. Эти условия — из статистического рассмотренияпроцессов. Принцип локального равновесия ограничивает число систем, доступныхтермодинамическому рассмотрению. Есть также взаимное влияние друг на другаодновременно происходящих необратимых процессов. Принцип локального равновесияи теорема о минимуме производства энтропии в равновесных состояниях былиположены в основу термодинамики необратимых процессов.

Используя принцип ЛеШаталье – Брауна ответьте, в какую сторону измениться равновесие в системе H2 + I2 « 2HI, при уменьшенииконцентрации йодоводорода?

Принцип Ле Шателье —Брауна — если на систему, находящуюся в равновесии, воздействовать извне,изменяя какое-нибудь из условий (температура, давление, концентрация), торавновесие смещается таким образом, чтобы компенсировать изменение. При уменьшенииконцентрации йодоводорода равновесие сместится в сторону образования продуктов(йодоводорода).

9. Дайте общую характеристикужидкого состояния

Жидкость — одно изагрегатных состояний вещества. Основным свойством жидкости, отличающим её отдругих агрегатных состояний, является способность неограниченно менять формупод действием касательных механических напряжений, даже сколь угодно малых,практически сохраняя при этом объём.

Жидкое состояние обычносчитают промежуточным между твёрдым телом и газом: газ не сохраняет ни объём,ни форму, а твёрдое тело сохраняет и то, и другое.

Форма жидких тел можетполностью или отчасти определяться тем, что их поверхность ведёт себя какупругая мембрана. Так, вода может собираться в капли. Но жидкость способна течьдаже под своей неподвижной поверхностью, и это тоже означает несохранение формы(внутренних частей жидкого тела).

Молекулы жидкости неимеют определённого положения, но в то же время им недоступна полная свободаперемещений. Между ними существует притяжение, достаточно сильное, чтобыудержать их на близком расстоянии.

Вещество в жидкомсостоянии существует в определённом интервале температур, ниже которогопереходит в твердое состояние (происходит кристаллизация либо превращение втвердотельное аморфное состояние — стекло), выше — в газообразное (происходитиспарение). Границы этого интервала зависят от давления.

Определите картинупроцессов при явлениях капиллярности, смачивании, вязкости, поверхностномнатяжении.

Капиллярность, капиллярныйэффект — физическое явление, заключающееся в способности жидкостей изменятьуровень в трубках, узких каналах произвольной формы, пористых телах. Поднятиежидкости происходит в случаях смачивания каналов жидкостями, например воды встеклянных трубках, песке, грунте и т. п. Понижение жидкости происходит втрубках и каналах, не смачиваемых жидкостью, например ртуть в стекляннойтрубке. На основе капиллярности основана жизнедеятельность животных и растений,химические технологии, бытовые явления (например, подъём керосина по фитилю вкеросиновой лампе, вытирание рук полотенцем).

Смачивание — этоповерхностное явление, заключающееся во взаимодействии жидкости с поверхностьютвёрдого тела или другой жидкости. Смачивание бывает двух видов:

Иммерсионное (всяповерхность твёрдого тела контактирует с жидкостью)

Контактное (состоит изтрёх фаз — твердая, жидкая, газообразная)

Смачивание зависит отсоотношения между силами сцепления молекул жидкости с молекулами (или атомами)смачиваемого тела (адгезия) и силами взаимного сцепления молекул жидкости(когезия).

Вязкость (внутреннеетрение) — одно из явлений переноса, свойство текучих тел (жидкостей и газов)оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.Механизм внутреннего трения в жидкостях и газах заключается в том, чтохаотически движущиеся молекулы переносят импульс из одного слоя в другой, чтоприводит к выравниванию скоростей — это описывается введением силы трения.Вязкость твёрдых тел обладает рядом специфических особенностей ирассматривается обычно отдельно.Различают динамическую вязкость (единицыизмерения: пуаз, 0,1Па·с) и кинематическую вязкость (единицы измерения: стокс,м²/с, внесистемная единица — градус Энглера). Кинематическая вязкостьможет быть получена как отношение динамической вязкости к плотности вещества исвоим происхождением обязана классическим методам измерения вязкости, таким какизмерение времени вытекания заданного объёма через калиброванное отверстие поддействием силы тяжести.

Поверхностное натяжение —термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся вравновесии фаз, определяемая работой обратимого изотермокинетическогообразования единицы площади этой поверхности раздела при условии, чтотемпература, объем системы и химические потенциалы всех компонентов в обеихфазах остаются постоянными.Поверхностное натяжение имеет двойной физическийсмысл — энергетический (термодинамический) и силовой (механический).Энергетическое (термодинамическое) определение: поверхностное натяжение — этоудельная работа увеличения поверхности при её растяжении при условиипостоянства температуры. Силовое (механическое) определение: поверхностноенатяжение — это сила, действующая на единицу длины линии, которая ограничиваетповерхность жидкости.

Как объясняют большуютеплоемкость воды, большое поверхностное натяжение и свойство капиллярности?

Все эти особенностисвязаны с наличием водородных связей. Из-за большой разностиэлектроотрицательностей атомов водорода и кислорода электронные облака сильносмещены в сторону кислорода. По причине этого, а также того, что ион водорода(протон) не имеет внутренних электронных слоев и обладает малыми размерами, онможет проникать в электронную оболочку отрицательно поляризованного атомасоседней молекулы. Благодаря этому, каждый атом кислорода притягивается катомам водорода других молекул и наоборот. Определенную роль играет протонноеобменное взаимодействие между молекулами и внутри молекул воды. Каждая молекулаводы может участвовать максимум в четырёх водородных связях: 2 атома водорода —каждый в одной, а атом кислорода — в двух; в таком состоянии молекулы находятсяв кристалле льда. При таянии льда часть связей рвётся, что позволяет уложитьмолекулы воды плотнее; при нагревании воды связи продолжают рваться, иплотность её растёт, но при температуре выше 4 °С этот эффект становитсяслабее, чем тепловое расширение. При испарении рвутся все оставшиеся связи.Разрыв связей требует много энергии, отсюда высокая температура и удельнаятеплота плавления и кипения и высокая теплоёмкость. Вязкость воды обусловленатем, что водородные связи мешают молекулам воды двигаться с разными скоростями.

Какоезначение имеют эти особенности воды в живой природе?

Высокая удельнаятеплоемкость.

В сочетании с высокойтеплопроводностью это делает водную среду достаточно комфортной для обитанияживых организмов. Благодаря высокой теплоемкости и теплопроводности воднаясреда, в отличие от воздушной, менее подвержена перепадам температур (каксуточным, так и сезонным), что облегчает адаптацию животных и растений к этомуабиотическому фактору.

Большое поверхностноенатяжение и когезия.

Благодаря поверхностномунатяжению жидкость стремится принять такую форму, чтобы площадь ее поверхностибыла минимальной (в идеале — форму шара). Из всех жидкостей самое большоеповерхностное натяжение у воды. Значительная когезия играет важную роль в живыхклетках, а также при движении воды по сосудам в растениях. Многие мелкиеорганизмы извлекают для себя пользу из поверхностного натяжения: такиеорганизмы образуют экологическую группу нейстон, которая делится на эпинейстон(те, кто передвигаются по поверхности пленки, как водомерка), и гипонейстон-организмов, прикрепляющихся к поверхностной пленке в воде (личинки некоторыхмух и комаров).

Капиллярные явленияиграют существенную роль в водоснабжении растений, передвижении влаги в почвахи других пористых средах. Капиллярная пропитка различных материалов широкоприменяется в различных технологических процессах. Не меньшую роль капиллярныеявления играют и при образовании новой фазы: капель жидкости при конденсациипаров и пузырьков пара при кипении и кавитации.

Капиллярные явленияиграют большую роль в природе и технике. Подъем питательного раствора по стеблюили стволу растения в значительной мере обусловлен явлением капиллярности:раствор поднимается по тонким капиллярным трубкам, образованным стенкамирастительных клеток. По капиллярам почвы поднимается вода из глубинных вповерхностные слои почвы. Наоборот, разрыхляя поверхность почвы и создавая темсамым прерывистость в системе почвенных капилляров, можно задержать приток водык зоне испарения и замедлить высушивание почвы.

Капиллярные явленияиграют существенную роль в водоснабжении растений и перемещении влаги в почве.В сухую погоду почва ссыхается, и в ней образуются трещины — капилляры. По нимвода поднимается из-под земли вверх и испаряется. Поверхность земли из-за этоговысыхает еще больше. Для сохранения влаги внутри земли верхний слой почвыразрыхляют. При этом капилляры разрушаются и вода остается в почве.

10. Поясните понятиеравновесного излучения, модели абсолютного черного и абсолютно белого тела

Равновесное излучение(излучение абсолютно черного тела), электромагнитное излучение, находящееся втермодинамическом равновесии с веществом, испускающим и поглощающим этоизлучение. Равновесное излучение не зависит от природы излучающего вещества иполностью определяется температурой излучающего тела. Закон распределенияэнергии в спектре равновесного излучения выведен М. Планком в 1900.

Абсолютно чёрное тело —физическая идеализация, применяемая в термодинамике, тело, поглощающее всёпадающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах и ничего неотражающее. Несмотря на название, абсолютно чёрное тело само может испускатьэлектромагнитное излучение любой частоты и визуально иметь цвет. Спектризлучения абсолютно чёрного тела определяется только его температурой.

Важность абсолютночёрного тела в вопросе о спектре теплового излучения любых (серых и цветных)тел вообще, кроме того, что оно представляет собой наиболее простой нетривиальныйслучай, состоит ещё и в том, что вопрос о спектре равновесного тепловогоизлучения тел любого цвета и коэффициента отражения сводится методамиклассической термодинамики к вопросу об излучении абсолютно чёрного (иисторически это было уже сделано к концу XIX века, когда проблема излученияабсолютно чёрного тела вышла на первый план). Термин был введён ГуставомКирхгофом в 1862 году.

Абсолютно белоетело-антипод абсолютно черно тела, также является идеализацией, абсолютно белоетело не способно ни излучать, ни поглощать.

В чем смысл гипотезыПланка о дискретном характере испускания света и ее значение? Насколько былирешены при этом противоречия в теории теплового излучения?

Гипотеза Планка —гипотеза, выдвинутая 14 декабря 1900 года Максом Планком и заключающаяся в том,что при тепловом излучении энергия испускается и поглощается не непрерывно, аотдельными квантами (порциями). Каждая такая порция-квант имеет энергию ε,пропорциональной частоте ν излучения:

ε=hν,

где h — коэффициентпропорциональности, названный впоследствии постоянной Планка. На основе этойгипотезы он предложил теоретический вывод соотношения между температурой тела ииспускаемым этим телом излучением — формулу Планка:

/>

Позднее гипотеза Планкабыла подтверждена экспериментально.

Выдвижение этой гипотезысчитается моментом рождения квантовой механики.

Определитетемпературу звездыРигеля (b Ориона), в спектре которой максимумэнергии приходится на длину волны 1930*10-10 м.

Для решения задачиприменим закон смещения Вина:

λмакс.=0,0028999/Т,

где λмакс-длина волны с максимальной интенсивностью в метрах, T — температура вкельвинах. Выразим из этого уравнения температуру:

Т=0,0028999/ λмакс.

Подставим значения иззадачи получим:

Т=0,002899/1930*10-10

Т=15025,39 0К

Ответ: Т=15025,39 0К

11. Охарактеризуйтереакции синтеза ядер и условия их осуществления

Ядерные взаимодействия счастицами носят весьма разнообразный характер, их виды и вероятности той илииной реакции зависят от вида бомбардирующих частиц, ядер-мишеней, энергийвзаимодействующих частиц и ядер и многих других факторов.

Деление ядра — процессрасщепления атомного ядра на два (реже три) ядра с близкими массами, называемыхосколками деления. В результате деления могут возникать и другие продуктыреакции: лёгкие ядра (в основном альфа-частицы), нейтроны и гамма- кванты.Деление бывает спонтанным (самопроизвольным) и вынужденным (в результате взаимодействияс другими частицами, прежде всего, с нейтронами). Деление тяжёлых ядер —экзотермический процесс, в результате которого высвобождается большоеколичество энергии в виде кинетической энергии продуктов реакции, а такжеизлучения.

Деление ядер служит источникомэнергии в ядерных реакторах и ядерном оружии.

При нормальнойтемпературе слияние ядер невозможно, так как положительно заряженные ядраиспытывают огромные силы кулоновского отталкивания. Для синтеза легких ядернеобходимо сблизить их на расстояние порядка 10−15 м, на котором действиеядерных сил притяжения будет превышать кулоновские силы отталкивания. Для тогочтобы произошло слияние ядер, необходимо увеличить их подвижность, то естьувеличить их кинетическую энергию. Это достигается повышением температуры. Засчет полученной тепловой энергии увеличивается подвижность ядер, и они могутподойти друг к другу на такие близкие расстояния, что под действием ядерных силсцепления сольются в новое более сложное ядро. В результате слияния легких ядеросвобождается большая энергия, так как образовавшееся новое ядро имеет большуюудельную энергию связи, чем исходные ядра. Термоядерная реакция — этоэкзоэнергетическая реакция слияния легких ядер при очень высокой температуре(107 К).

Прежде всего, среди них следуетотметить реакцию между двумя изотопами (дейтерий и тритий) весьмараспространенного на Земле водорода, в результате которой образуется гелий ивыделяется нейтрон. Реакция может быть записана в виде

 /> + энергия (17,6 МэВ).

Выделенная энергия(возникающая из-за того, что гелий-4 имеет очень сильные ядерные связи)переходит в кинетическую энергию, большую часть из которой, 14,1 МэВ, уносит ссобой нейтрон как более лёгкая частица. Образовавшееся ядро прочно связано,поэтому реакция так сильно экзоэнергетична. Эта реакция характеризуетсянаинизшим кулоновским барьером и большим выходом, поэтому она представляетособый интерес для термоядерного синтеза.

Термоядерная реакцияиспользуется в термоядерном оружии и находится на стадии исследований длявозможного применения в энергетике, в случае решения проблемы управлениятермоядерным синтезом.

Фотоядерная реакция. Припоглощении гамма- кванта ядро получает избыток энергии без изменения своегонуклонного состава, а ядро с избытком энергии является составным ядром. Как идругие ядерные реакции, поглощение ядром гамма-кванта возможно только привыполнении необходимых энергетических и спиновых соотношений. Если переданнаяядру энергия превосходит энергию связи нуклона в ядре, то распадобразовавшегося составного ядра происходит чаще всего с испусканием нуклонов, восновном нейтронов. Такой распад ведёт к ядерным реакциям и, которые иназываются фотоядерными, а явление испускания нуклонов в этих реакциях —ядерным фотоэффектом.

Где такие условия имеютместо в природе?

Деление тяжелых ядер собразованием более легких происходит в литосфере планеты Земля, так же фотоядерныереакции происходят в верхних слоях атмосферы нашей планеты. Термоядерные реакциии реакции нуклеосинтеза происходят в ядрах звезд под действием огромныхтемператур и давлении.

Каковы перспективыиспользования реакций синтеза ядер в энергетике?

Несмотря нараспространённый оптимизм (с начала первых исследований 1950-х годов), существенныепрепятствия между сегодняшним пониманием процессов ядерного синтеза,технологическими возможностями и практическим использованием ядерного синтезадо сих пор не преодолены. Неясным является даже насколько может бытьэкономически выгодно производство электроэнергии с использованием термоядерногосинтеза. Хотя прогресс в исследованиях является постоянным, исследователи то идело сталкиваются с новыми проблемами. Например, проблемой является разработкаматериала, способного выдержать нейтронную бомбардировку, которая, какоценивается, должна быть в 100 раз интенсивнее чем в традиционных ядерныхреакторах. Тяжесть проблемы усугубляется тем что сечение взаимодействиянейтронов с ядрами, с ростом энергии перестаёт зависит от числа протонов инейтронов и стремится к сечению атомного ядра — и для нейтронов энергии 14 МэВпросто не существует изотопа с достаточно малым сечением взаимодействия. Этообуславливает необходимость очень частой замены конструкций D-T и D-D реактораи ухудшает его рентабельность настолько, что стоимость конструкций реакторов изсовременных материалов для этих двух типов будет больше стоимости произведённойна них энергии. Решения возможны трёх типов[источник не указан 42 дня]:

Отказ от чистого ядерногосинтеза и употребление его в качестве источника нейтронов для деления урана илитория.

Отказ от D-T и D-Dсинтеза в пользу других реакций синтеза (например D-He).

Резкое удешевлениеконструкционных материалов или разработка процессов их восстановления послеоблучения. Требует гигантских вложений в материаловедение, перспективынеопределённые.

Побочные реакции D-D (3%) при синтезе D-He осложняют изготовление рентабельных конструкций дляреактора, но не запрещают на современном технологическом уровне.

Считая светимость Солнцапостоянной, определите, какую долю массы Солнце потеряет за свою жизнь из-заизлучения.

Светимостьсолнца равна 3,8*1026 Вт, из уравнения Энштейна

E=mc2

Выразиммассу:

m=E/ c2

гдеС-скорость света в вакууме, Е- энергия.

Подставивсоответствующее значения получим:

m=3.9*1026/300*106=4,33*109 кг/с

таковапотеря массы в секунду.Есть мнение, что Солнце проживет 9 млрд лет, что значит

9*109*365*24*3600=2,81*1017сек., отсюда потери массы за всю жизнь Солнца будет равен

2,81*1017*4,33*109=1,22*1027кг, что соответствует 1,22*1027/1,9891*1030=6,1*10-4

Ответ:потеря составит 6,1*10-4 от доли Солнца

12. Охарактеризуйтебиотический круговорот и оцените биосферную роль хозяйственной деятельностичеловека

Под биотическим(биологическим) круговоротом понимается циркуляция веществ между почвой,растениями, животными и микроорганизмами. По определению Н.П. Ремезова, Л.Е.Родина и Н.И. Базилевич, биотический (биологический) круговорот — этопоступление химических элементов из почвы, воды и атмосферы в живые организмы,превращение в них поступающих элементов в новые сложные соединения ивозвращение их обратно в процессе жизнедеятельности с ежегодным опадом частиорганического вещества или с полностью отмершими организмами, входящими всостав экосистемы.

Первичный биотическийкруговорот по Т.А. Акимовой, В.В. Хаскину (1994) состоял из примитивныходноклеточных продуцентов и редуцентов- деструкторов. Микроорганизмы способныбыстро размножаться и приспосабливаться к разным условиям, например,использовать в своем питании всевозможные субстраты — источники углерода.Высшие организмы такими способностями не обладают. В целостных экосистемах онимогут существовать в виде надстройки на фундаменте микроорганизмов.

Вначале развиваютсямногоклеточные растения — высшие продуценты. Вместе с одноклеточными онисоздают в процессе фотосинтеза органическое вещество, используя энергиюсолнечного излучения. В дальнейшем подключаются первичные консументы —растительноядные животные, а затем и плотоядные консументы. Нами был рассмотренбиотический круговорот суши. Это в полной мере относится и к биотическомукруговороту водных экосистем, например океана.

Все организмы занимаютопределенное место в биотическом круговороте и выполняют свои функции потрансформации достающихся им ветвей потока энергии и по передаче биомассы. Всехобъединяет, обезличивает их вещества и замыкает общий круг системаодноклеточных редуцентов (деструкторов). В абиотическую среду биосферы онивозвращают все элементы, необходимые для новых и новых оборотов.

Следует подчеркнуть наиболееважные особенности биотического круговорота.

Фотосинтез относится кмощному естественному процессу, вовлекающему ежегодно в круговорот огромныемассы вещества биосферы и определяющему ее высокий кислородный потенциал. Онвыступает регулятором основных геохимических процессов в биосфере и фактором,определяющим наличие свободной энергии верхних оболочек земного шара.Фотосинтез представляет собой химическую реакцию, которая протекает, какизвестно, за счет солнечной энергии при участии хлорофилла зеленых растений:

nCO2 +nH2О + энергия → СnH2nOn + nO2

За счет углекислоты иводы синтезируется органическое вещество и выделяется свободный кислород.Прямыми продуктами фотосинтеза являются различные органические соединения, а вцелом процесс фотосинтеза носит довольно сложный характер.

Глюкоза являетсяпростейшим продуктом фотосинтеза, образование которой совершается следующимпутем:

6СО2 + 6Н2O→ С6Н12O6 + 6O2.

Помимо фотосинтеза сучастием кислорода (так называемый кислородный фотосинтез) следует остановитьсяи на бескислородном фотосинтезе, или хемосинтезе.

К хемосинтезирующиморганизмам относятся нитрификато-ры, карбоксидобактерии, серобактерии, тионовыежелезобактерии, водородные бактерии. Они называются так по субстратамокисления, которыми могут быть NH3, NO2, CO, H2S,S, Fe2+, H2. Некоторые виды — облигатныехемолитоавтотрофы, другие — факультативные. К последним относятсякарбоксидобактерии и водородные бактерии. Хемосинтез характерен дляглубоководных гидротермальных источников. Фотосинтез происходит за немногимисключением на всей поверхности Земли, создает огромный геохимический эффект иможет быть выражен как количество всей массы углерода, вовлекаемой ежегодно впостроение органического — живого вещества всей биосферы. В общий круговоротматерии, связанной с построением путем фотосинтеза органического вещества,вовлекаются и такие химические элементы, как N, P, S, а также металлы — К, Са,Mg, Na, Al.

При гибели организмапроисходит обратный процесс — разложение органического вещества путем окисления,гниения и т. д. с образованием конечных продуктов разложения. Следовательно,общую реакцию фотосинтеза можно выразить в глобальном масштабе следующимобразом:

mCO2 + nH2O<=> CmНn(H2O) + mO2


В биосфере Земли этотпроцесс приводит к тому, что количество биомассы живого вещества приобретаеттенденцию к определенному постоянству. Биомасса экосферы (2*1012 т)на семь порядков меньше массы земной коры (2*1019 т). Растения Землиежегодно продуцируют органическое вещество, равное 1,6*1011 т, или8% биомассы экосферы. Деструкторы, составляющие менее 1% суммарной биомассыорганизмов планеты, перерабатывают массу органического вещества, в 10 разпревосходящую их собственную биомассу. В среднем период обновления биомассыравен 12,5 годам. Допустим, что масса живого вещества и продуктивность биосферыбыли такими же от кембрия до современности (530 млн лет), то суммарноеколичество органического вещества, которое прошло через глобальный биотическийкруговорот и было использовано жизнью на планете, составит 2*1012-5,3*108/12,5=8,5*1019 т, что в 4 раза больше массы земной коры. По поводу данныхрасчетов Н.С. Печуркин (1988) писал: «Мы можем утверждать, что атомы,составляющие наши тела, побывали в древних бактериях, и в динозаврах, и вмамонтах».

Закон биогенной миграцииатомов В.И. Вернадского гласит: «Миграция химических элементов на земнойповерхности и в биосфере в целом осуществляется или при непосредственномучастии живого вещества (биогенная миграция), или же она протекает в среде,геохимические особенности которой (О2, СО2, Н2и т. д.) обусловлены живым веществом, как тем, которое в настоящее времянаселяет биосферу, так и тем, которое действовало на Земле в течение всейгеологической истории».

В.И. Вернадский в1928—1930 гг. в своих глубоких обобщениях относительно процессов в биосфере далпредставление о пяти основных биогеохимических функциях живого вещества.

Первая функция — газовая.Большинство газов верхних горизонтов планеты порождено жизнью. Подземныегорючие газы являются продуктами разложения органических веществ растительногопроисхождения, захороненных ранее в осадочных толщах. Наиболее распространенный— это болотный газ — метан (СН4,).

Вторая функция —концентрационная. Организмы накапливают в своих телах многие химическиеэлементы. Среди них на первом месте стоит углерод. Содержание углерода в угляхпо степени концентрации в тысячи раз больше, чем в среднем для земной коры.Нефть — концентратор углерода и водорода, так как имеет биогенноепроисхождение. Среди металлов по концентрации первое место занимает кальций.Целые горные хребты сложены остатками животных с известковым скелетом.Концентраторами кремния являются диатомовые водоросли, радиолярии и некоторыегубки, йода — водоросли ламинарии, железа и марганца — особые бактерии.Позвоночными животными накапливается фосфор, сосредотачиваясь в их костях.

Третья функция —окислительно-восстановительная. В истории многих химических элементов спеременной валентностью она играет важную роль. Организмы, обитающие в разныхводоемах, в процессе своей жизнедеятельности и после гибели регулируюткислородный режим и тем самым создают условия, благоприятные для растворенияили же осаждения ряда металлов с переменной валентностью (V, Mn, Fe).

Четвертая функция —биохимическая. Она связана с ростом, размножением и перемещением живыхорганизмов в пространстве. Размножение приводит к быстрому распространениюживых организмов, «расползанию» живого вещества в разные географическиеобласти.

Пятая функция — этобиогеохимическая деятельность человечества, охватывающая все возрастающееколичество вещества земной коры для нужд промышленности, транспорта, сельскогохозяйства. Данная функция занимает особое место в истории земного шара изаслуживает внимательного отношения и изучения. Таким образом, все живоенаселение нашей планеты — живое вещество — находится в постоянном круговоротебиофильных химических элементов. Биологический круговорот веществ в биосфересвязан с большим геологическим круговоротом. Поскольку речь идет о колоссальномчисле индивидуальных участников этих процессов, которые не сопряжены жесткимифункциональными связями, то пригнанность компонентов биотического круговорота —явление совершенно исключительное. Круговорот полностью замкнут (Т.А. Акимова,В.В. Хаскин, 1994), когда существует точное равенство сумм прямых и обратныхрасходов:

Несомненно, высокийуровень системной организации и регуляции мог быть выработан и отшлифованмиллиардолетней эволюцией.

Биологический круговоротразличается в разных природных зонах и классифицируется по комплексу показателей:биомассе растени, опаду, подстилке, количеству закрепленных в биомаcсеэлементов и т. д.

Общая биомасса наиболеевысока в лесной зоне, а доля подземных органов в лесах наименьшая. Этоподтверждает индекс интенсивности биологического круговорота — величинаотношения массы подстилки к той части опада, которая ее формирует.

Чистая первичнаяпродуктивность тропических лесов составляет 2016 г сухой массы на 1 м2. На сколько тонн в год уменьшается фотосинтетическая фиксацияуглерода и выделение кислорода в литрах, если их площадь уменьшается на 100тысяч км2 в год?


Тест:

Вариант 6

1. Выберите положение,отвечающее гуманитарному знанию:

А. предмет изучения должен быть всегдасубъективен

Б. в основе методологии — экспериментальные методы исследования типичных ситуаций

В. научное знание должностремиться к объективности

Г. для научного знанияважно суметь объяснить причины изучения данных явлений

2. Согласно принципусоответствия с появлением релятивистской механики классическая механика неутратила своего значения и достоверно описывает движение …

А. элементарных частиц

Б. тел с любымискоростями

В. космических объектов

Г. тел с малыми скоростями (v << c)

3. Развитиемконтинуальной исследовательской программы античности является…

А. опубликованиеКоперником своей космологической модели;

Б. формулировка принципаблизкодействия;

В. учение Ньютона осветовых корпускулах и Эйнштейна — о фотонах;

Г. формулировка принципадальнодействия;

4. Эмпирическими подтверждениямиобщей теории относительности явились ….

А. обнаружение красногосмещения в спектрах далеких галактик

Б. отклонение кометыГаллея от расчетной траектории

В. отклонение траектории луча света отзвезды вблизи от поверхности Солнца

Г.открытие микроволновогореликтового излучения

5. Вторая космическаяскорость – это скорость искусственного спутника планеты

А. для выхода на круговуюорбиту вокруг центрального тела

Б. преодоления притяжения центральноготела

В. при становлении его вкачестве стационарного (висящего над одной точкой планеты)

Г. для преодоленияпритяжения Солнца

6. Инвариантность свойствобъекта по отношению к каким-либо преобразованиям над ним – это …

А. симметрия

Б. эквивалентность

В. нейтрализм

Г. асимметрия

/>7. Непрерывность и дискретностьявляются свойствами 3-х элементов природы:

А. вещества, физическоговакуума, пространства

Б. физического вакуума, времени,пространства

В. физического поля,времени, пространства

Г. вещества, физическогополя, физического вакуума

8. Ядерные реакции идут свыделением энергии, если

А.сумма масс ядер ичастиц до реакции меньше суммы их масс после реакции

Б. сумма масс ядер и частиц до реакциибольше суммы их масс после реакции

В.при бомбардировкеальфа-частицами

Г. сумма масс ядер ичастиц до реакции меньше суммы их масс после реакции и производится

бомбардировкаальфа-частицами

9. В науке подхаотическим поведением системы понимают непредсказуемое поведение ввиду:

А. постоянного и сильноговоздействия неконтролируемых факторов

Б. слишком высокой чувствительности кначальным условиям

В. недостаточной мощностисовременных компьютеров

Г. ограниченной областиприменимости классической механики

10. В последние годы XXвека и начале XXI века в космологии обнаружено, что:

А. Вселенная расширяетсяс замедлением

Б. обычное веществосоставляет большую долю всей материи Вселенной

В. Вселенная расширяется с ускорением

Г. существуют другиеВселенные с принципиально иными свойствами


Литература

1. Дубнищева Т.Я. Концепциисовременного естествознания: учебное пособие для студ. вузов / Дубнищева Т.Я. –10-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 608с.

2. Белкин П.Н.Концепции современного естествознания: Учебное пособие для вузов. – М.: Высш.Шк., 2004. – 335с.

3. В.П. ТитаренкоАСТРОНОМИЯ Учебное пособие Томск 2006

4. Физическаяэнциклопедия — М.: Большая Российская Энциклопедия

еще рефераты
Еще работы по биологии