- •Пояснения к контрольным заданиям
- •Примеры решения задач
- •1. Шар и сплошной цилиндр имеют одинаковую массу (5 кг каждый) и катятся с одинаковой скоростью 10 м/с. Найти отношение их кинетических энергий.
- •2. Кислород массой 320 г нагревают при постоянном давлении от 300 до 310 к. Определить количество теплоты, поглощенное газом, изменение внутренней энергии и работу расширения газа.
- •3. Давление света (длина волны 0,55 мкм), нормально падающего на зеркальную поверхность, равно 9 мкПа. Определить концентрацию фотонов вблизи поверхности.
- •4. Красная граница фотоэффекта для никеля равна 0,257 мкм. Найти длину волны света, падающего на никелевый электрод, если фототок прекращается при задерживающей разности потенциалов 1,5 в.
- •Пример решения задачи
- •1. Вычислить длину волны де Бройля электрона, движущегося со скоростью (с – скорость света в вакууме).
- •Примеры решения задач
- •1. Вычислить в мегаэлектроновольтах (МэВ) энергию ядерной реакции
- •2. Сколько энергии выделяется при образовании 1 г гелия из протонов и нейтронов?
- •Контрольные задания
- •2. Дайте понятия микро- макро- и мегамиру. Какие из объектов приведенные в таблице относятся к микро-, макро- и мегамиру? Заполните таблицу.
- •4. А) Дайте краткую характеристику солнечной системы. Заполните таблицу.
- •5. Решите задачи:
- •6. Какие виды энергии Вы знаете? Приведите примеры следующих энергетических превращений:
- •7. Решите задачи:
- •8. В чем состоит принцип корпускулярно-волнового дуализма света? Как он связан с принципом единства природы света?
- •9. В каких агрегатных состояниях может находиться вещество? От каких факторов зависит состояние вещества? в каком состоянии вещества находятся звезды? Что является источником энергии Солнца и звезд?
- •10. Найдите энергию, выделяющуюся при термоядерной реакции:
- •11. Какие виды радиоактивного (ионизирующего) излучения Вы знаете? Дайте понятие естественного радиоактивного фона. Какое воздействие оказывает радиоактивное излучение на живые организмы?
- •12. Перечислите виды симметрии, которыми обладают следующие объекты:
- •13. Какие типы химических связей Вы знаете? Объясните на примере молекул воды механизм образования ковалентной и водородной связей.
- •14. Какие вещества называют органическими? Исходя из положения углерода в периодической системе элементов д.И. Менделеева, укажите:
- •15. Какие химические элементы являются самыми главными для жизни и почему? Поясните. Напишите о значении для организмов каждого химического элемента.
- •16. Какие органические вещества входят в состав клетки? Какие органические вещества являются самыми распространенными на Земле?
- •17. Дайте сравнительные характеристики днк (дезоксирибонуклеиновой кислоты) и рнк (рибонуклеиновой кислоты) по следующим признакам:
- •19. Какие гипотезы возникновения жизни на Земле Вам известны? Кратко охарактеризуйте каждую из них. Какой гипотезы Вы придерживаетесь. Обоснуйте ответ
- •21. От каких факторов зависит климат на планете Земля? Почему климат глобальная характеристика? Какие космические факторы определяют изменения климата планеты?
- •22. Какие основные типы темпераментов Вы знаете? Дайте им краткую характеристику на примере литературных персонажей или исторических личностей. К какому типу темперамента Вы себя относите?
- •23. Укажите из каких областей естествознания следующие термины и понятия, заполните таблицу.
- •24. Объясните значения следующих терминов и понятий:
Пояснения к контрольным заданиям
Представленные ниже задания дают возможность проверить знания студентов по ключевым вопросам курса «Концепции современного естествознания».
Задание № 1. преследует цель понять логику развития основных естественных наук: физики, химии, биологии. При выполнении этого задания студент должен уяснить, что каждая их этих наук изучает собственные специфические явления Природы. Чтобы понять органическое единство всех физических, химических и биологических явлений нужно, прежде всего, вспомнить, что это за науки.
Задание № 2. Выполняя задание 2 студент знакомится с объектами Вселенной, объектами микро-, макро-, и мегамира. Пространственные масштабы нашей Вселенной, размеры материальных образований и другие количественные их характеристики (в том числе объектов микромира), студент может сравнить лишь после того, как будет заполнена таблица этого задания. Обратите внимание, что отношение самого большого к самому малому размеру, доступному сегодняшнему эксперименту составляет примерно 35 порядков. Заполняя таблицу многие данные можно взять из энциклопедий, справочной и другой литературы. Однако, студент должен самостоятельно рассчитать:
один световой год (используя определение и зная, что скорость света в вакууме с = 3 · 108 м/с;
время обращения Земли вокруг Солнца (один год выразить в секундах, зная, что в году 365 суток);
время, в течение которого свет от Солнца доходит до Земли;
время, в течение которого свет проходит 1 метр;
определить промежуток времени между двумя биениями собственного сердца.
Задание № 3. Выполняя задание 3, студент должен уяснить, что взаимодействие и движение представляют собой важнейшие атрибуты материи.
Взаимодействие и движение – формы существования материи. Для всякого материального объекта существовать – значит взаимодействовать. Взаимодействие обусловливает объединение различных материальных элементов в системы. В ответе на вопрос студент должен пояснить, с каким свойством или качеством материального объекта связано соответствующее фундаментальное взаимодействие, и в каких процессах и явлениях природы оно проявляется.
Задание № 4 (а, б). Астрономия – одна из наук, которая предоставляет необходимые для построения естественнонаучной картины мира наблюдательные данные.
Вторя глобальная естественнонаучная революция, преобразовавшая естествознание, представляет собой переход от геоцентризма к гелиоцентризму, а от него к полицентризму. Эта революция была физически завершена Ньютоном. Ньютон создал единую механику всех земных и небесных тел с общими для них законами инерции, динамики, действия и противодействия, а также Всемирного тяготения.
Обратите внимание, что закон Всемирного тяготения – это фундаментальный закон природы, используя который необходимо вычислить скорость движения планеты вокруг Солнца, считая, что она движется по окружности.
Задания №№ 5, 6. В эти задания включены задачи, решение которых основано на использовании законов сохранения. Студент должен знать, что законы сохранения и свойства пространства и времени взаимосвязаны. Из свойства симметрии пространства – его однородности следует закон сохранения импульса. Из однородности времени следует закон сохранения механической энергии. Из изотропности пространства следует закон сохранения момента импульса. Обратите внимание, что закон сохранения и превращения энергии – фундаментальный закон природы справедлив как для макроскопических, так и для микроскопических систем. Первый закон термодинамики – это закон сохранения и превращения энергии применительно к тепловым процессам. С позиций законов сохранения можно описать фотоэлектрический эффект и эффект Комптона.