- •1. Естествознание.
- •2. Естествознание – основа современных наукоёмких технологий.
- •3. Инновации.
- •8. Законы сохранения количества движения (импульса), энергии и момента количества движения, их применение в технике и технологиях.
- •9. Применение фазовых переходов в технике и технологиях.
- •10. Элементная база компьютера.
- •11. Основные представления современной химии.
- •12. Взаимосвязь атомно-молекулярного строения и химических свойств веществ.
- •13. Химические связи, химическое равновесие и принцип Ле Шателье.
- •14. Естественно-научные основы лазерных технологий.
- •15. Современные представления об эволюции Вселенной, галактик, звезд и звездных систем.
- •16. Солнечная система.
- •19. Основные понятия термодинамики.
- •21 Электрический заряд и электрическое поле, законы электростатики и их применение в технике и технологиях.
- •22. Электрический ток и магнитное поле и их применение в технике и технологиях.
- •23. Геометрическая оптика и волновая теория света.
- •24. Металлургические технологии.
- •25. Классификация двигателей и принципы их работы.
- •26. Информационные технологии.
- •27. Энергетическое машиностроение.
- •28. Наночастицы.
- •29. Машиностроительные технологии.
- •30. Основные научные достижения в биологии и генетике.
- •32. Биотехнологии – прикладное направление современной биологии.
- •35. Транспортные технологии.
- •36. Научные методы исследования.
- •37. Сознание и интеллект.
- •Вторые вопросы
- •1. Формы движения материи. Потенциальная и кинетическая энергии, их природа и взаимопревращение.
- •2. Технологии лёгкой промышленности.
- •3. Сельскохозяйственные и лесные технологии.
- •4. Добывающая и перерабатывающая промышленность. Инновации в добывающей и перерабатывающей промышленности.
- •5. Сущность процесса измерения.
- •6. Использование достижений естественных наук в приборостроении. Приборостроение.
- •7. Звуковые волны.
- •8. Строительные материалы. Технологии производства строительных материалов.
- •9. Простые машины (рычаг, блок, наклонная плоскость, клин).
- •10. Классы точности измерительных приборов. Измерительные технологии.
- •11. Промышленная переработка топлива (коксование угля, крекинг нефти, переработка нефти методом ректификации).
- •12. Тепловая машина.
- •13. Физические эффекты (эффект эжекции, гироскопический эффект, центробежная сила, эффект Доплера, акустическая кавитация, диффузия, гидростатическое давление) в машиностроении.
- •14. Эффект Доплера и его применение в технике и технологиях.
- •15. Выделение информации на фоне помех.
- •16. Квантовые эффекты в микромире.
- •17. Новые технологии передачи и хранения информации.
- •18. Физические основы акустики. Эволюция средств звукозаписи и воспроизведения звука.
- •19. Основные закономерности цепей постоянного тока.
- •20. Основные закономерности цепей переменного тока..
- •23. Взаимодействие электромагнитного поля и движущегося заряда. Сила Лоренца. Принцип действия электрогенераторов.
- •24. Электромагнитное излучение и его природа.
- •25. Свойства металлов (электропроводность, звукопроводность, твёрдость, пластичность, ковкость, плавкость, плотность).
- •26. Сущность параметров давления и температуры, их влияние на фазовое состояние вещества, использование на практике, в технике и технологиях.
- •27. Источники энергии.
- •28. Ядерная энергия и проблемы ее использования. Термоядерный синтез. Энергоэффективные технологии.
- •29. Поведение веществ в электрических полях. Диэлектрики и пьезоэлектрики и их применение технике и технологиях.
- •30. Поведение веществ в магнитных полях. Ферромагнетики и ферриты и их применение технике и технологиях.
- •31. Новые материалы. Синтетические материалы. Полимерные материалы. Термопласты и реактопласты, эластомеры, пластмассы и их применение технике и технологиях.
- •32. Производство металлов (сталь, чугун, алюминий).
- •33. Радиоактивность и закон радиоактивного распада.
- •34. Энергосберегающие технологии.
- •35. Промышленные биотехнологии. Производство лекарственных препаратов, продуктов питания.
- •36. Топливные элементы.
- •37. Электрогенератор. Электродвигатель. Применение их в технике и технологиях.
14. Эффект Доплера и его применение в технике и технологиях.
Эффект Доплера — изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника. Его легко наблюдать на практике, когда мимо наблюдателя проезжает машина с включённой сиреной.
Доплеровский радар
Радар, который измеряет изменение частоты сигнала, отражённого от объекта. По изменению частоты вычисляется радиальная составляющая скорости объекта (проекция скорости на прямую, проходящую через объект и радар). Доплеровские радары могут применяться в самых разных областях: для определения скорости летательных аппаратов, кораблей, автомобилей, гидрометеоров (например, облаков), морских и речных течений, а также других объектов.
Астрономия
По смещению линий спектра определяют лучевую скорость движения звёзд, галактик и других небесных тел
С помощью эффекта Доплера по спектру небесных тел определяется их лучевая скорость. Изменение длин волн световых колебаний приводит к тому, что все спектральные линии в спектре источника смещаются в сторону длинных волн, если лучевая скорость его направлена от наблюдателя (красное смещение), и в сторону коротких, если направление лучевой скорости — к наблюдателю (фиолетовое смещение). Если скорость источника мала по сравнению со скоростью света(300 000 км/с), то лучевая скорость равна скорости света, умноженной на изменение длины волны любой спектральной линии и делённой на длину волны этой же линии в неподвижном источнике.По увеличению ширины линий спектра определяют температуру звёзд
Неинвазивное измерение скорости потока
С помощью эффекта Доплера измеряют скорость потока жидкостей и газов. Преимущество этого метода заключается в том, что не требуется помещать датчики непосредственно в поток. Скорость определяется по рассеянию ультразвука на неоднородностях среды (частицах взвеси, каплях жидкости, не смешивающихся с основным потоком, пузырьках газа).
Автосигнализации
Для обнаружения движущихся объектов вблизи и внутри автомобиля
Определение координат
В спутниковой системе Коспас-Сарсат координаты аварийного передатчика на земле определяются спутником по принятому от него радиосигналу, используя эффект Доплера
15. Выделение информации на фоне помех.
Всякая информация должна быть выражена каким-нибудь физическим сигналом. Однако всякий полезный сигнал сопровождается другими сигналами, представляющими собой для полезного сигнала помеху. Поэтому возникает проблема выделения полезного сигнала на фоне помех. Примером является вся радиотехника, поскольку в эфире одновременно присутствует множество электромагнитных волн, но нужную информацию несет лишь одна из них, все остальные по отношению к ней являются помехами.
Использование явления резонанса для выделения полезного сигнала.
Существует несколько способов выделения полезного сигнала на фоне помех. Одним из них является использование резонанса.
Явление резонанса характерно для так называемых колебательных контуров, в которых энергия способна преобразовываться из одного вида в другой - из потенциальной энергии в кинетическую и обратно. В электрических колебательных контурах энергия преобразуется из потенциальной энергии электростатического поля конденсатора в кинетическую энергию электрического тока в индуктивности.
Колебательный контур состоит из последовательно включенных емкости С и индуктивности L, но кроме того в цепи всегда присутствует активное сопротивление R, поскольку индуктивность изготавливается в виде катушки провода, а провод всегда обладает активным сопротивлением.
По отношению к внешним цепям колебательный контур может быть последовательным, если он включен последовательно с источником переменного напряжения, или параллельным, если включен параллельно.
Резонансная частота контура определяется выражением:
При совпадении частоты возбуждающего напряжения сопротивление последовательного контура уменьшается до значения его активного сопротивления, а для параллельного - возрастает, при этом в последовательном контуре напряжение на реактивных элементах - конденсаторе и индуктивности резко возрастает в Q раз, где Q - добротность контура, равная отношению реактивного сопротивления к активному в момент резонанса:
Для параллельного контура во столько же рве возрастает его сопротивление для внешнего возбуждающего источника.
Использование и применение явления резонанса в технике и технологиях.
Резонансные цепи широко используются в радиотехнике для выделения из общего состава электромагнитных волн нужной частоты. Меняя величины емкости и индуктивности, можно колебательный контур настроить на любую частоту и тем самым выделить именно ее, отсеяв все остальные, поскольку энергия только этой частоты будет накапливаться в колебательном контуре и усиливаться, остальные частоты будут этим контуром подавляться.