Экзаменационные вопросы

Вопросы к экзамену

Вопросы к экзамену по курсу «Концепции современного естествознания».

Вечернее отделение, 2003/2004 учебный год.

1. Теория погрешностей.

1. Что такое абсолютная погрешность?

2. Что такое относительная погрешность?

3. Какие погрешности называются систематическими, случайными? Как они возникают?

4. Какие измерения называются прямыми?

5. Что такое класс точности прибора? Как определить абсолютную погрешность такого прибора?

6. Как определить абсолютную погрешность прибора, класс точности которого не указан?

7. Какие погрешности называются случайными?

8. Как определить случайную абсолютную погрешность прямых измерений?

9. Что называют абсолютной случайной погрешностью каждого измерения? Для чего определяется эта величина?

10. Что называют средней квадратичной абсолютной погрешностью?

11. Что называют коэффициентом надежности?

12. Что называют доверительным интервалом?

13. Что такое коэффициент Стьюдента? Как зависит его величина от числа измерений при фиксированном коэффициенте надежности?

14. Что такое коэффициент Стьюдента? Как зависит его величина от величины коэффициента надежности при фиксированном числе измерений?

15. Каким образом определяется полная абсолютная погрешность прямых измерений?

16. Сформулируйте правила округления погрешностей и результатов.

17. В каком виде записывается окончательный результат измерений. Объясните смысл такой записи.

18. Какие измерения называются косвенными? как определяются абсолютная и относительная погрешности этих измерений?

19. Каким образом вычисляется относительная погрешность косвенных измерений?

20. Каким образом вычисляется абсолютная погрешность косвенных измерений?

2. История естествознания.

   1. Концепции естествознания. Научная картина мира. Парадигма.

   2. Научные революции.

   3. Накопление рациональных знаний в древности.

   4. натурфилософия и ее место в истории естествознания.

   5. Античная наука.

   6. Представления о строении вещества (Фалес, Анаксимен, Анаксимандр, Гераклит).

   7. Идеи атомистики в античной науке (Демокрит, Эпикур, Тит Лукреций Кар).

   8. Космологические учения античности (Анаксимандр, Аристотель, птолемей, Пифагор).

   9. Естествознание эпохи средневековья.

   10. Естествознание эпохи Возрождения.

   11. Естествознание в эпоху Нового времени. Экспериментальное естествознание Галилея.

   12. Естествознание в эпоху Нового времени. Законы Кеплера.

   13. Естествознание в эпоху Нового времени. Механика земных и небесных процессов Ньютона.

3. Классическое естествознание.

   1. Классическая механика.

      1. Основные понятия классической механики (механическое движение, инертность, масса, момент инерции, сила).

      2. Законы движения.

      3. Принцип относительности.

      4. Пространство и время в классической механике.

      5. Классические преобразования Галилея.

      6. Импульс. Закон сохранения импульса.

      7. Момент импульса. Закон сохранения момента импульса.

      8. Энергия. Закон сохранения энергии.

      9. Связь между свойствами пространства-времени и законами сохранения.

   2. Классическая электродинамика.

      1. Материя. Вещество и поле.

      2. Электрические заряды и их свойства.

      3. Закон Кулона.

      4. Описание электромагнитного поля.

      5. Принцип суперпозиции полей.

      6. Законы электромагнитного поля (уравнения Максвелла).

   3. Теория относительности (ТО).

      1. Предпосылки для создания ТО.

      2. Опыты Майкельсона–Морли по обнаружению эфира.

      3. Постулаты специальной теории относительности (СТО).

      4. Преобразования Лоренца и следствия из них.

      5. Инварианты преобразований Лоренца.

      6. Зависимость массы от скорости.

      7. Общая теория относительности (ОТО) - теория гравитации.

      8. Экспериментальное подтверждение ОТО.

      9. Классическая термодинамика и статистика.

      10. Термодинамический метод. Законы термодинамики.

      11. Основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ).

      12. Классическая статистика. Распределение Максвелла.

      13. Классическая статистика. Вычисление относительного числа частиц, скорости которых лежат в некотором интервале [v₁,v₂].

      14. Классическая статистика. Средняя, среднеквадратичная и наиболее вероятная скорости.

      15. Опыты Штерна и Эльдриджа.

   4. Волны.

      1. Уравнение волны.

      2. Длина волны. Волновая поверхность. Фронт волны.

      3. Эффект Доплера для упругих волн.

      4. Эффект Доплера для электромагнитных волн.

      5. Принцип суперпозиции.

      6. Интерференция волн.

      7. Дифракция волн.

4. Неклассическое естествознание.

   1. Тепловое излучение.

   2. Законы Кирхгофа, Стефана-Больцмана и Вина.

   3. Испускательная способность абсолютно черного тела (формулы Рэлея-Джинса, Вина, Планка).

   4. Фотоэффект. Законы фотоэффекта.

   5. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

   6. Эффект Комптона.

   7. Волны де Бройля.

   8. Экспериментальное доказательство волновых свойств микрообъектов.

   9. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

   10. Принцип дополнительности Бора.

   11. Строение атома.

   12. Фундаментальные взаимодействия.

   13. Элементарные частицы. Классификация элементарных частиц.

   14. Элементарные частицы. Лептоны.

   15. Элементарные частицы. Адроны.

   16. Элементарные частицы. Кварки.

5. Вселенная.

   1. Модели образования Вселенной.

   2. Теория Большого Взрыва.

   3. Теория пульсирующей Вселенной.

   4. Образование и эволюция звезд.

   5. Белые карлики.

   6. Нейтронные звезды.

   7. Черные дыры.

   8. Пульсары.

   9. Квазары.

   10. Строение Галактики.

   11. Эволюция Галактики.

   12. Солнечная система.

   13. История нашей планеты.

4

Кафедра инженерной педагогики МАДИ (ГТУ)