Министерство образования Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Кафедра Экономики

Контрольная работа №1

По дисциплине «Концепции современного естествознания»

Нижневартовск 2008

Вопросы:

1. Чем отличается естественнонаучный подход от философского? Какова дисциплинарная структура естествознания, как она сложилась и как менялась? Что такое «научная картина мира»? Приведите примеры.

2. Что такое астероиды, где они расположены, каковы их орбиты и размеры? Назовите наиболее крупные из них. Период обращения Плутона равен 230 земных лет, так каково его расстояние от Солнца и какую часть своего «года» он прошел после того, как его открыли?

3. Поясните понятие «энергия». Какие виды энергии вы знаете? В каких системах энергия сохраняется, какой закон сохранения энергии связан со свойствами пространства-времени?

4. Как определяется возраст археологической находки, нашей планеты? Какие движения легли в основу календаря, какие календари используются?

5. Дайте представление о модели гармонического осциллятора и использовании этой модели. Что такое «когерентность», «резонанс», «поляризация»?

6. Приведите уравнение состояние идеального газа. Какая величина является мерой средней кинетической энергии молекул? Определите температуру идеального газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения его молекулы равна 7,87*1Е-21 Дж.

7. Когда возникает металлическая связь? Дайте представление о теории металлов (классической и квантовой), полупроводниках, диэлектриках и изоляторах.

8. Фундаментальные типы взаимодействий в физике. Почему они так называются? Какие законы сохранения фундаментальны для всего естествознания и почему?

9. Охарактеризуйте распространенность химических элементов на Земле и в ее биосфере. В чем принципиальное единство химического состава живых организмов и неживой природы?

10. Какими методами удалось изучить состав живой клетки и ее молекулярное строение? Каково значение неорганических компонентов клетки в обеспечении процессов ее жизнедеятельности?

1) Естественнонаучный подход направлен на изучение природы, в которой действуют независимые от человека законы, которые он пытается постичь.

Философский подход стремится к объективности, исключая личностное восприятие мира, и это отличает ее от других компонент духовной культуры.

Научный метод независимо от конкретных приемов и способов исследования в разных научных дисциплинах отражает единство всех форм знаний об окружающем мире. Исторически сложились общие требования к последовательности действий в труде; с появлением потребности получения знаний возникла потребность в анализе и оценке разных методов — методология. Можно сказать, что конкретные научные методы отражают тактику исследований, а общенаучные — стратегию.

Для создания единой картины мира различные понимания времени: в динамике как связанного с движением, в термодинамике как связанного с необратимостью, и времени как истории в биологии и социологии – требовалось соединить и выяснить условия перехода от одного представления к другому. И.Р. Пригожин назвал этот переход в сочетании с попытками рассмотрения изучаемого мира не со стороны, а с некоторым субъективистским воззрением, расцветом происходящей революции.

Лидировала на втором этапе развития науки физики, изучающая более общие и простейшие свойства материального мира. В физике были выявлены общие законы, объединившие разные области, развившиеся внутри нее – законы механики, привидение к формированию механической картины мира. Аналогичный физике путь прошла и химия, изучающая вещества с целью получения новых с заданными свойствами.

Выделенные нерешенные научные проблемы постепенно приводят к формированию отличной от классического детерминизма картине мира, основанной на существенно необратимых, неравновесных и нелинейных процессах. Они составляют основу современной картины мира.   Аспекты Естествознание носят строго объективный характер, определяемый либо самим предметом познания, либо методом его познания, который по своему содержанию адекватен предмету. Отсюда - два главных аспекта (или разреза) Естествознание: 1) предметный, соответствующий последовательной связи объектов природы, например их развитию и переходам одних в другие, и 2) методологический, соответствующий последовательным ступеням, которые проходит познание при изучении данного предмета - от его явлений к его сущности, от внешней стороны к внутренней. Соответственно всё Естествознание может быть разделено, согласно первому аспекту, на неорганическое и органическое, т. к. вся природа делится на неживую и живую.   Структура Естествознание определяется аспектами Естествознание Взаимная связь отраслей Естествознание отражает общий ход развития всей природы от более простых, низших ступеней и форм до наивысших и сложнейших. Раздвоение природы на неживую и живую, которое зарождается в пределах химии (поскольку химические соединения дифференцируются на неорганические и органические) можно представить так:

физика, химия	/	неорганическая (путь к неживой природе)
		органическая (путь к живой природе)

  Такое раздвоение подготовляется на атомном уровне структурной организации материи; далее из молекул образуются агрегаты (газообразные, капельножидкие, твёрдые - аморфные и кристаллические), составляющие основу различных сфер Земли. С др. стороны, постепенное усложнение молекул углеродистых соединений приводит к образованию биополимеров (белков, нуклеиновых кислот), которые составляют основу живой природы. Физика, химия, геология и биология относятся к числу фундаментальных отраслей современного Естествознание и образуют стержень классификации наук.   В основу приведённого (раздвоенного) ряда наук положен принцип развития предмета (природы). Но тот же принцип можно применить к различным по масштабу объектам природы - от космических систем (астрономия) до отдельных планет (геология, включая вообще учение об отдельных планетах и спутниках) и до отдельных сторон (география) и компонентов (биология) данной планеты. Тогда составится другой ряд наук:   астрономия - геология - география - биология.   В Естествознание существует также множество переходных, промежуточных или междисциплинарных отраслей, что свидетельствует об отсутствии резких границ между науками, об их взаимопроникновении. В современных условиях тенденция к дифференциации наук дополняется тенденцией к их интеграции: вновь возникающие науки ведут не к дальнейшему разобщению наук между собой, а к тому, что прежние резкие разрывы между науками (например, физикой и химией) заполняются за счёт появления новых наук, носящих промежуточный характер (физическая химия, химическая физика).   В структуре Естествознание оба аспекта Естествознание - предметный и методологический - переплетаются внутри каждой отрасли Естествознание; в самом начале общего ряда наук (перед физикой). При абстрагировании от вещественной (качественной) природы движущегося тела и рассмотрении его движения лишь со стороны его перемещения в пространстве под действием внешних сил из физики выделяется механика точки и системы точек. Дальнейшее абстрагирование не только от вещественного, физического содержания процессов природы, но и от фактора времени приводит от механики к математике. От математики (через математическую логику) в ходе дальнейшего абстрагирования осуществляется переход к логике. Если теперь продолжить ряд наук влево от физики, то здесь образуется участок, который характеризует движение мышления от конкретного (физика) ко всё более абстрактному, кончая логикой: логика - математика - физика (включая механику) и т. д.   Этот ряд составится вместе с тем и по предметному принципу, т. к. науки сопоставляются здесь в той последовательности, в какой располагаются их предметы.

2) Астероид- малая планета. Пояс астероидов расположен между Марсом и Юпитером. Астероиды движутся вокруг Солнца в ту же сторону что и большие планеты Их орбиты имеют большие эксцентриситеты( в среднем 0,15), чем орбиты больших планет. Астероиды имеют диаметры от нескольких километров до нескольких десятков километров, причем большинство астероидов это бесформенные глыбы. Массы астероидов хоть и различны , но слишком малы , чтобы эти небесные тела могли удержать атмосферу. Общая масса всех астероидов собранных вместе, примерно в 20 раз меньше массы Луны. Из всех астероидов получилась бы планета диаметром 1500 км. Церера, Паллада , Юнона, Веста1379 Ломоносова, 1541 Эстония 1554Югославия , Гермес ,Икар, 1373 Цинциннати

Тпл=230 земных лет

Т=1 год км

а=1 а.е.

а = ?

3) Энергия (греч. energeia – действие, деятельность) – общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи. Энергия не возникает из ничего и не исчезает, она лишь способна переходить из одной формы в другую.

Существуют следующие виды энергии: механическая – характеризует движение и взаимодействие тел и является функцией скоростей и взаимного расположения тел; кинетическая – мера механического движения, зависящая от скоростей движения материальной точки или тела в данной инерциальной системе отсчета; потенциальная – часть механической энергии, зависящая от взаимного расположения ее частей и их положения во внешнем силовом поле.

Закон сохранения механической энергии: механическая энергия системы, в которой действуют потенциальные силы, сохраняется постоянной в процессе движения системы. Закон справедлив как для замкнутых, так и не для замкнутых консервативных систем.

Наиболее приблизиться к центру Земли можно в центре полюсов, т.к. доказано Ньютоном, что Земля наша сплюснута в полюсах. Следовательно, на полюсах тяготение больше, значит при переезде с экватора на полюс, вес будет увеличиваться.

4) Возраст археологической находки нашей планеты можно определить несколькими способами методом радиоактивного распада и по периоду полураспада элементов. Календарь-система упорядоченного счета времени. В основу современных календарей легли движение Земли (движение Земли вокруг своей оси) и Солнца (период обращения Земли вокруг Солнца). В современном мире получил распространение григорианский календарь (появившийся в процессе уточнения юлианского календаря).

5) Гармонический Осциллятор – определяемый колебанием массы, прикреплённый одним концом к пружине, является самым простым примером гармонического движения. Если сменить массу, а затем это воздействие устранить, то со стороны пружины на массу будет действовать возвращающая сила, направленная в сторону , противоположную силе, вызывающей смещение x-возрастающая сила

Используя второй закон Ньютона, можно записать

откуда ускорение равно

Это выражение – основной закон простого гармоничного колебания- ускоренный материальной точки математического маятника . Период колебаний маятника при малых амплитудах, определяют его длинной и не зависит от массы маятника. Свойство изохронности колебаний маятника использовалось в 17 в. для отсчета равных промежутков времени, но колебания затухали, и маятник приходилось подталкивать, не было автоматического подсчета колебаний. Гюйгенс применил маятник в своих часах в качестве регулятора и довел их до практического применения и коммерческого успеха.

«Когерентность» - согласованное протекание во времени и пространстве нескольких колебательных или волновых процессов, проявляющихся при их сложении

«Резонанс» - резкое возрастание амплитуды устанавливающихся вынужденных колебательных движений, при приближении частоты внешнего гармонического воздействия, к частоте одного из собственных колебаний системы.

«Поляризация» - физическая характеристика оптического излучения, описывающая неэквивалентность различных направлений в плоскости перпендикулярно световому лучу.