Физика и естествознание (2 к. Инноватика)

Вопросы к практикуму

Источник: Горбачев В. В. Концепции современного естествознания: —М.: ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2003. — 592 с: ил.

Часть 1. ФИЗИЧСКИЕ ОСНОВЫ СТРОЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНОГО МИРА

Глава 1. Общие представления о естествознании.

1. Какими фундаментальными принципами пользуются для объяснения современной картины мира?

2. В чём сущность принципа дополнительности Бора и как он трактуется в физике и современном естествознании?

3. В чём разница между биологической эволюцией Дарвина и физической эволюцией Больцмана?

Глава 2. Механика дискретных объектов.

1. Чем, по Вашему мнению, обусловлена трехмерность реального пространства?

2. Каковы классические и современные представления о пространстве и времени?

3. Опишите представления о траектории и мировой линии.

4. Может ли классическая механика разрешить «путешествие» из будущего в прошлое? Почему?

5. В чем заключается парадокс времени?

6. Перечислите основные параметры движения в механике Галилея — Ньютона. Их физический смысл.

7. В чем заключается вклад Галилея и Ньютона в классическую механику?

8. Каковы особенности механики Ньютона?

9. Какие законы сохранения в классической механике Вы знаете?

10. В чем смысл лапласовского детерминизма?

11. Какие принципы оптимальности Вы знаете? В чем их вероятностный смысл?

12. Сформулируйте основные положения механической картины мира.

13. С какими свойствами пространства и времени связаны законы сохранения параметров движения?

14. Объясните, почему фигурист на льду начнет вращаться быстрее, если он поднимет руки вверх.

15. Дайте определение понятия «стрелы времени» и приведите его подтверждение в современном естествознании.

Глава 3. Физика полей.

1. Что такое поле? Приведите примеры полей в природе.

2. Чем отличаются поля Фарадея — Максвелла от полей Галилея — Ньютона?

3. Как можно представить себе гравитационное и электромагнитное поля?

4. Чем была вызвана необходимость перехода от механической картины мира к электромагнитной?

5. Какую роль в классической физике играет модель эфира?

6. Опишите шкалу длин волн.

7. Дайте определения понятий близкодействия и дальнодействия.

8. Сопоставьте свойства поля и вещества в классической физике.

9. Откуда следует, что свет является электромагнитной волной?

10. Что представляет собой электромагнитная картина мира? Отметьте ее достоинства и недостатки.

Глава 4. Теория относительности Эйнштейна – мост между механикой и электромагнетизмом.

1. Какие постулаты Эйнштейна лежат в основе специальной теории относительности?

• все физические законы одинаковы во всех инерциальных системах;

• скорость света (в пустоте) одинакова с точки зрения всех наблюдателей независимо от движения источника света относительно наблюдателя.

2. Для чего была нужна модель мирового эфира? В чем ее достоинства и недостатки?

3. В чем заключаются принцип относительности Галилея и его преобразования? Почему они несостоятельны при скоростях, близких к скорости света?

4. В чем заключается принцип относительности Эйнштейна?

5. Влияет ли теория относительности на направленный ход времени?

6. Объясните преобразование Лоренца и единство пространства—времени.

7. В чем состоит «парадокс близнецов»?

8. Каким образом происходят лоренцово сокращение длины и замедление хода времени?

9. Как изменяется масса со временем? Каково соотношение Эйнштейна между массой и энергией?

10. Какие экспериментальные подтверждения общей теории относительности Вы знаете?

11. Приведите основные положения СТО и ОТО.