5 Задания к контрольной работе№ 2

«ПРИКЛАДНОЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ»

Задание 1. Цилиндр имеет в основании круг диаметром d=(80.0 0.5) мм. Высота цилиндра h=(20.0 0.1) см. Определить с учетом погрешности объем цилиндра. Учесть погрешность используемого значения числа  .

Задание 2. Масса куска льда, взвешенного на весах с ценой деления 10 г, составила 450 г. Рассчитать с учетом погрешности количество теплоты Q, необходимое для его таяния при 0°С, если значение удельной теплоты плавления льда, определенное по справочнику, составляет 3.3·10⁵ Дж/кг. Применить формулу .

Задание 3. Емкость конденсатора C=4 мкФ определена с относительной погрешностью =5%. К нему приложено напряжение U=(60 0 1) В. Определить с учетом погрешности энергию E, запасенную в конденсаторе. Применить формулу .

Задание 4. Газ находится в сосуде объемом =(200 1) л при давлении =2.6 атм., измеренном с относительной погрешностью =2%. Объем сосуда изотермически увеличился до =(300 1) л. Найти с учетом погрешности давление газа после расширения. Применить закон Бойля – Мариотта .

Задание 5. Прямоугольный брусок имеет основание в виде квадрата со стороной a=(80.0 0.1) мм. Его средняя высота, измеренная линейкой с миллиметровыми делениями, h=25 мм. Определить с учетом погрешности объем бруска.

Задание 6. Определить с учетом погрешности кинетическую энергию поступательного движения автомобиля, масса которого, измеренная на весах с погрешностью 10 кг, составляет 3280 кг, а скорость =(54 2) км/час. Применить формулу .

Задание 7. Определить с учетом погрешности массу алюминиевого кубика с длиной ребра см. В справочнике приведено значение плотности алюминия 2.7 г/см³.

Задание 8. Предприятие производит ежесуточно  кг продукции первого сорта и  кг продукции второго сорта. Средняя отпускная цена продукции первого сорта составляет 400 руб/кг, второго сорта 350 руб/кг. Относительные погрешности определения отпускных цен составляют 10%. Определить с учетом погрешности стоимость ежесуточной продукции.

Задание 9. По резистору, сопротивление которого R=20 Ом определено с относительной погрешностью =2%, протекает ток силой I=(2.0 0.1) А. Длительность протекания тока t=(20.0 0.2) с. Определить с учетом погрешности количество выделившейся в резисторе теплоты . Применить закон Джоуля – Ленца .

Задание 10. Тело движется равноускоренно без начальной скорости и за время t=(5.0 0.1) с проходит путь S=(50.0 0.1) м. Определить с учетом погрешности ускорение этого тела. Применить формулу .

Задания 11-20. Экспериментально снята зависимость величины y от величины x. Значения x и соответствующие экспериментальные значения y для каждого варианта приведены в таблице. Методом наименьших квадратов определить коэффициенты a и b аппроксимирующей линейной зависимости , записать уравнение этой зависимости. На системе координат OXY проставить экспериментальные точки, провести график аппроксимирующей зависимости.

Вариант	Экспериментальные данные
1	x y	2 5.1	3 4.0	4 3.4	6 3.2	8 1.9	10 0.8	11 0.9	12 0.3
2	x y	-2 6.5	-1 6.1	0 4.1	1 2.5	2 1.2	3 0.4	4 -1.3	5 -2.7
3	x y	1 -1.6	2 -0.6	3 1.8	4 3.1	6 5.5	8 9.3	10 11.6	12 14.3
4	x y	-5 -8.9	-4 -7.2	-3 -4.7	-2 -1.0	-1 0.6	0 3.7	1 5.2	2 8.7
5	x y	-4 3.2	-2 3.3	0 4.9	1 5.7	2 6.0	3 6.0	4 6.8	6 7.5
6	x y	3 1.2	4 3.6	5 4.6	6 6.7	7 7.9	8 9.9	9 10.3	10 12.2
7	x y	-5 6.0	-3 5.3	-1 4.4	1 2.5	3 1.8	5 0.6	7 -1.4	9 -2.4
8	x y	-4 5.2	-3 2.3	-2 0.7	-1 -0.9	0 -3.3	1 -5.6	2 -7.1	3 -10.1
9	x y	-2 -3.8	0 -1.7	2 -0.6	3 -0.4	4 0.4	5 1.4	6 1.5	7 3.1
10	x y	0 -3.5	1 -3.1	2 -1.1	3 -0.2	5 2.7	6 3.2	7 4.5	8 6.3

Задания 21-30. Ответьте на вопросы заданий. Объем ответа – не более трех страниц.

21. Как современные представления о пространстве и времени, рассматриваемые в специальной теории относительности, отличаются от классических представлений?

22. В чем заключаются концепции нестационарной Вселенной и Большого Взрыва?

23. Как образуются и эволюционируют звезды?

24. В чем заключается принцип механистического детерминизма? Что такое «динамические закономерности»?

25. Чем эволюционно-синергетическая парадигма отличается от механистической парадигмы?

26. Почему второе начало термодинамики имеет общенаучное, мировоззренческое значение?

27. Как современная наука отвечает на вопрос о том, континуальна или дискретна материя?

28. Что изучает квантовая механика? Какова область ее применения? Каковы ее главные отличия от классической механики?

29. Каковы два альтернативных способа получения тепловой и электрической энергии за счет ядерных реакций?

30. Каковы современные представления о мельчайших («элементарных») частицах, из которых построен весь материальный мир?

Задания 31-40. Определите состав (количество протонов и нейтронов) атомных ядер, указанных в условиях задач. Найдите дефект массы (в атомных единицах массы и в килограммах) и энергию связи (в мегаэлектронвольтах и в джоулях) этих ядер. Для соответствующих атомов запишите формулу электронной конфигурации, опишите распределение электронов по оболочкам (слоям) и подоболочкам невозбужденного атома, изобразите распределение электронов по орбиталям.

№ варианта	Ядро	Масса атома, а.е.м.	№ варианта	Ядро	Масса атома, а.е.м.
1	3Li6	6.01513	6	8O16	15.99491
2	4Be7	7.01693	7	10Ne20	19.99244
3	5B11	11.00930	8	11Na23	22.98977
4	6C12	12.00000	9	12Mg24	23.98504
5	7N14	14.00307	10	13Al27	26.98146

Для справки: 1 а.е.м.=1.66·10^-27 кг, 1 МэВ=1.6·10^-13 Дж, масса атома обычного водорода m(₁H¹)=1.00783 а.е.м., масса покоя нейтрона =1.00867 а.е.м.

Например, формула электронной конфигурации для невозбужденного атома ₉F такова: , в K-слое этого атома находятся два электрона (оба в 1s-подоболочке), в L-слое находятся семь электронов (два – в 2s-подоболочке, пять – в 2p-подоболочке). Распределение электронов по орбиталям изображено на следующем рисунке:

Задания 41-50. Что представляют собой вещества и материалы (смеси веществ), указанные в заданиях? Каков их химический состав, как они образуются в природе (для естественных материалов) или как могут быть получены (для искусственных материалов), где применяются? Ответ – не более двух страниц.

№ вырианта	Вещество (материал)	№ варианта	Вещество (материал)
1	Сталь	6	Стекло
2	Полиэтилен	7	Цемент
3	Целлюлоза	8	Глина
4	Мыло	9	Растительное масло
5	Нефть	10	Резина

Задания 51-60. Опишите указанные в заданиях технологические процессы. Какие химические реакции или физико-химические явления имеют место при проведении этих процессов, для чего служат эти процессы?

51. Крекинг.

52. Вулканизация.

53. Гидролиз целлюлозы.

54. Доменный процесс.

55. Экстракция из раствора.

56. Электролитическое рафинирование металлов.

57. Гидрогенизация жиров.

58. Гашение извести.

59. Водоумягчение.

60. Адсорбционное осушение воздуха.

Задания 61-70. Опишите основные научные достижения указанных в заданиях выдающихся отечественных и зарубежных ученых биологов или медиков. Приведите краткие биографические данные, названия основных научных трудов (при возможности). Ответ – не более двух страниц.

№ варианта	Отечественный ученый	Зарубежный ученый
1	Н.И. Пирогов	Ф. Крик, Д. Уотсон
2	А.О. и В.О. Ковалевские	Т. Морган
3	И.М. Сеченов	Г. Мендель
4	И.И. Мечников	З. Фрейд
5	И.П. Павлов	Л. Пастер
6	К.А. Тимирязев	М. Шлейден, Т. Шванн
7	В.В. Докучаев	Ч.Р. Дарвин
8	А.И. Опарин	Ж. Кювье
9	А.Н. Северцов	Ж.Б. Ламарк
10	Н.И. Вавилов	К. Линней

Задания 71-80. Ответьте на вопросы заданий. Объем ответа – не более трех страниц.

71. В чем заключаются отличия живых существ от объектов неживой природы?

72. Как построена систематика (классификация) всех живых существ? Какое место в ней занимает человек разумный?

73. Каковы современные взгляды на происхождение жизни на Земле?

74. Каковы современные взгляды на происхождение и хронологию эволюции человека?

75. В чем заключаются основные положения эволюционного учения Ч. Дарвина?

76. Что такое ферменты? Какие функции они выполняют в живом организме?

77. Что такое фотосинтез, какую роль он играет в утилизации энергии Солнца?

78. В чем заключаются эмпирические законы наследственности (законы Г. Менделя)?

79. Каким образом в молекуле ДНК сохраняется наследственная информация?

80. Какие связи и формы взаимоотношений существуют между видами в экосистемах?