Содержание

1. Сформулируйте закон сохранения импульса в классической механике и свяжите его с законом динамики Ньютона. Приведите пример использования того закона. Как он связан со свойствами пространства-времени ………………3

2. Как измеряются расстояния в микромире? Дайте понятие о метрической системе. Где на Земле можно наиболее приблизиться к центру Земли? ………..4

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

4. В чем суть законов Кеплера? Поясните их связь с законом всемирного тяготения. Насколько применима модель, принятая Ньютоном? Что такое «лапласовский детерминизм»? ……………………………………………………...6

5. В каких единицах измеряются энергия, работа и мощность? Как эти величины связаны между собой и что они характеризуют? Что такое механический эквивалент теплоты? Какие виды энергии Вы знаете? В каких системах она сохраняется и как закон сохранения энергии связан со свойствами пространства-времени? ……………………………………………………………..8

6. Как соединяются атомы в молекулы? Какие виды химической связи Вам известны, какова их энергетическая значимость? Какова роль энергии и энтропии в образовании молекул? ………………………………………………...10

7. Опишите спектр электромагнитного излучения. Как были открыты инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи? ………….12

8. Поясните особую роль математики и моделирования в естествознании. Как осуществляется математическое моделирование биологической эволюции? …13

9. Дайте определение «экосистеме» и «трофическому уровню». Поясните, как происходит передача энергии вверх по трофическим уровням экосистем…….15

10. Как происходит обмен веществ и энергией в живой клетке? Чем он отличается от обменных процессов в неживой природе? Как Вы представляете человека как предмета обществоведения и естествознания? Насколько можно применить естественнонаучные модели к общественным процессам? ………..17

Список литературы. ………………………………………………………………..19

1. Сформулируйте закон сохранения импульса в классической механике и свяжите его с законом динамики Ньютона. Приведите пример использования того закона. Как он связан со свойствами пространства-времени, и почему этот закон фундаментален?

Момент импульса системы тел сохраняется неизменным при любых взаимодействиях внутри системы, если результирующий момент внешних сил, действующих на нее, равен нулю.

Закон сохранения импульса является следствием законов Ньютона, являющихся основными за­конами динамики. Однако этот закон универсален и имеет место и в мик­ромире, где законы ньютона неприменимы.

Следствия:

1) В случае изменения скорости вращения одной части системы другая также изменит скорость вращения, но в противоположную сторону таким образом, что момент импульса системы не изменится;

2) Если момент инерции системы в процессе вращения изменяется, то изменяется и ее угловая скорость таким образом, что момент импульса системы останется тем же самым;

3) В случае, когда сумма моментов внешних сил относительно некоторой оси равняется нулю, момент импульса системы относительно этой же оси остается постоянным.

Примеры:

К первому следствию - при движении человека, находящегося на поверхности диска, по окружности с центром, совпадающим с центром масс диска, последний начинает поворачиваться в сторону, противоположную движению человека относительно Земли; 

Ко второму следствию – допустим человек, держащий в вытянутых расправленных руках гантели, сидит на скамье, которая вращается вокруг вертикальной оси. В случае приближения гантелей к груди угловая скорость движения системы «скамья-человек-гантели» увеличивается.

К третьему следствию - в начальный момент времени человек сидит на неподвижной скамье и удерживает в руках раскрученное колесо. Причем ось вращения колеса перпендикулярна оси вращения Z скамьи, т. е. расположена в горизонтальной плоскости. При повороте колеса на 90о в вертикальной плоскости проекция момента импульса системы «скамья-человек-колесо» на вертикальную ось Lz не изменится и останется равной нулю.

Lz = Lz студ + Lz кол = Lz0 = 0, т.е. Lz студ = - Lz кол.

Следовательно, вектора угловых скоростей системы «человек-скамья» и колеса направлены в противоположные стороны.

2. Как измеряются расстояния в микромире? Дайте понятие о метрической системе. Где на Земле можно наиболее приблизиться к центру Земли?

Масштабы за пределом размера атома уже недоступны непосредственному измерению. То есть так, как здесь, метр приложить мы не можем, это уже какие-то косвенные измерения в рамках некоторых теоретических предположений. То есть мы предполагаем какую-то структуру пространства-времени на этих расстояниях, и вот потом, используя эти теоретические представления, мы энергию или передачу импульса переводим в расстояние.

И вот когда мы говорим о том, что достигаем какого-то расстояния, фактически реально это означает, что мы наблюдаем процесс с какой-то передачей импульса. И процесс с такой передачей импульса, по нашим теоретическим представлениям, отвечает тому, что мы достигаем каких-то расстояний. Так вот, после примерно 10 в минус 8-й, вся информация о пространстве-времени – это уже косвенная информация, мы ничего там непосредственно глазом или микроскопом увидеть не можем. Метрическая система – это общее название международной десятичной системы единиц, основными единицами которой являются метр и килограмм. При некоторых различиях в деталях элементы системы одинаковы во всем мире.

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

Представим себе два шарика с массой m, соединенные пружиной. Растянем (или сожмем) пружину от равновесного положения и предоставим шарикам свободно колебаться. Если пружина идеальная, а шарики колеблются