Письменное контрольное задание по дисциплине " Концепции современного естествознания"

ПКЗ «Концепции современного естествознания» 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 
«СИБИРСКАЯ АКАДЕМИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ СЛУЖБЫ»

ИНСТИТУТ ПЕРЕПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ

 

Кафедра региональной экономики

(кафедра)

 

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

(дисциплина)

 

 

Письменное контрольное задание  
для студентов и слушателей дистанционного обучения

 

 

 

 

Студент
Группа
Дата
Подпись	______________________________________
Преподаватель	______________________________________
Дата	______________________________________
Оценка	______________________________________
Подпись	______________________________________

 

 

 

 

Протокол проверки:

Дата проверки
Оценка
Комментарии   преподавателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Инструкция по выполнению письменного контрольного задания.

Выполните максимальное количество заданий. На некоторые задания ответы могут быть краткими, но не пренебрегайте обоснованными!

 

1. Вы – президент России и вам нужно принять решение по способу преобразования ее экономики от директивной к основанной на рыночных принципах, исходя из двух альтернативных подходов:
• управляемый переход к свободному рынку;
• обеспечить свободную конкуренцию, и рынок сам все расставит по своим местам.

Используя сведения о принципах самоорганизации природы, которые она реализовала на этапе возникновения жизни и биосферы, обоснуйте вариант, которому вы отдадите предпочтение.

На мой взгляд, второй подход является наиболее предпочтительнее, потому что, если учитывать то, что происходящие на земле процессы, с момента зарождения жизни на земле происходят по одним и тем же законам, согласно которым все так или иначе от хаоса и беспорядка стремится к упорядоченности.

 

2. Согласно второму закону термодинамики в природе все стремится к состоянию равновесия. Поскольку этому закону подчиняются и экономические процессы, то дифференциация по доходам на душу населения между развитыми и развивающимися странами должна со временем уменьшаться, а она растет.

На основе анализа процессов: «перекачки мозгов», «кредитной иглы», неуправляемого роста народонаселения в развивающихся странах, рассмотрите принципы функционирования так называемого «дьявольского насоса», обеспечивающего перераспределение энтропии в обществе.

На нашей земле существует два противоположных полюса: страны высокоразвитые – это один – положительный полюса, а страны  развивающиеся – другой – отрицательный. Согласно второму закону термодинамики все должно быть равновесно. Именно это мы и наблюдаем: старение населения стран западной Европы компенсируется ростом его численности в развивающихся странах, а уравновешивание происходит при переселении народа из бедных стран в более богатые в поисках лучшей жизни. То же самое и в денежных потоках происходит: кредитование слаборазвитых стран сглаживает  существующий недостаток денежных средств в этих странах.

 

3. В нашей стране в настоящее время «зелеными» развернута кампания по борьбе с проектом разрешения ввоза отработанного ядерного топлива из других стран, имеющих ядерные реакторы, но не обладающих технологиями и мощностями для их переработки. Основное возражение: разрешив ввоз, мы превратим Россию в ядерную свалку, что приведет к резкому повышению радиационного загрязнения. Какую позицию займете вы, если знаете что:
• сжигание угля приводит к неконтролируемому выбросу радиоактивных элементов, содержащихся в нем, с дымом и зольными отходами. При этом совокупное радиационное загрязнение от этих элементов за двадцать лет эквивалентно загрязнению от атомных электростанций при их работе в течение 500 лет;
• при сжигании углей и нефти, обладающих сернистостью 2,5%, ежегодно образуется около 70 кг вредных веществ на каждого жителя планеты. В России ТЭК производит 48% выбросов загрязняющих веществ и 70% общего объема парниковых газов;
• от атомной электростанции нет выбросов углекислого газа, и она не потребляет кислород;
• планируемое к переработке отработанное топливо – это, в основном, плутоний - основной компонент для ядерного оружия. Реакторы расположены в 35 странах, в большинстве из которых далеко не демократический строй;
• плутоний можно в будущем использовать в разрабатываемых в настоящее время реакторах на быстрых нейтронах, что приведет к сокращению добычи урана в нашей стране;
• за переработку нам заплатят 5 миллиардов долларов в год, а переработанное топливо планируется вернуть назад;
• уголь, нефть и газ необходимо добывать и транспортировать из Сибири. Они не возобновляемы, а запасов нефти и газа в нашей стране максимум на 50 лет и их целесообразнее использовать в химии.

Обладая знаниями о перспективах развития, которые нам даст переработка ядерных отходов, ввозимых в нашу страну, я занимаю по этому поводу позицию правительства, но только при условии, что отходы будут перерабатываться, а не захораняться. Подобные захоронения приведут к радиационному загрязнению и отравлению окружающей среды.

 

4. Вы наблюдали, что вода в воронке, образующейся при стекании воды в ванне, вращается по часовой стрелке. Вы также знаете, что время полета из Москвы в Новосибирск на полчаса короче, чем из Новосибирска в Москву. Есть ли что-либо общее у этих явлений? Помогло бы вам понимание происходящих процессов в этих явлениях при обсуждении в Европарламенте вопроса о соотношении трансграничных переносов вредных веществ со стороны европейских стран и в обратную сторону?

Как известно, движение нашей планеты происходит против часовой стрелки, поэтому движение самолетов в одном направлении с движением земли – с запада на Восток – происходит  быстрее. Вместе с движением  земли и воздушных масс, содержащиеся в этих воздушных массах вредные вещества также движутся быстрее с Запада на Восток, но это нейтрализуется боле высокой степенью очистки отходов, производимой в странах Западной Европы, по сравнению с нашей – «восточной». Даже если бы это было наоборот, то от этого пострадали страны Америки.

Все что выбрасывают в окружающий мир наши фабрики и заводы, сказывается на экологическом состоянии стран запада. Когда произошла авария на Чернобыльской АЭС, первыми забили тревогу европейские страны. И по сегодняшний день ученые и политики этих стран контролируют все процессы на этой АЭС, следят за состоянием реакторов.

 

5. Зная закон Архимеда определите, насколько поднимется уровень мирового океана, если растают льды Северного ледовитого океана.

Для начала следует определить, что гласит закон Архимеда: на  тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная по величине весу жидкости, вытесненной телом, приложенная в центре тяжести объема вытесненной жидкости и направленная противоположно направлению вектора ускорения силы тяжести в данной точке.

На основе этого закона объем воды в мировом океане повысится на объем льда, не находящегося в воде. Поэтому  уровень мирового (при постоянной площади мирового океана, начальный уровень принимаем за 1) океана повысится на :

где: h -     уровень мирового океана =1; Vм.о. – объем воды мирового океана; V л -    объем растаявшего льда, не находящегося в воде; Hх – на сколько повысится уровень мирового океана.1

 

6. Механизм функционирования течения Гольфстрим таков: нагретая в экваториальных широтах вода движется в сторону Северного ледовитого океана, где, смешиваясь с его холодной водой, она погружается вниз и возвращается назад. Потепление климата ведет за счет таяния льдов к увеличению доли более легкой пресной воды в приповерхностном слое, что затруднит или вообще приостановит ее опускание вниз. Проанализируйте, к каким социальным, экономическим и политическим последствиям в общепланетном масштабе приведет данный эффект. Выиграет ли от потепления климата Россия, как утверждают некоторые «специалисты»?

Если доля пресной воды увеличится, то она будет находиться на поверхности океана, не смешиваясь с соленой водой, то вода течения Гольфстрим, охлаждаясь, не будет опускаться вниз, а продолжит свое течение вдоль северных берегов России, что будет способствовать дальнейшему таянию льдов и увеличению водяного покрова на поверхности северных земель, увеличится площадь заболоченных земель. Россия не может выиграть здесь ничего, т. к. под водой окажутся нефтедобывающие районы, районы добычи алмазов в Якутии, а при дальнейшем повышении уровня мирового океана над поверхностью воды могут оказаться лишь горы.

Данный процесс является опасным для России, так как интенсивное таяние льдов приведет к затоплению северных райнов страны, на территории которых, как известно сосредоточены большие запасы алмазов, нефти, никеля.

Однако в общепланетном масштабе этот процесс может помочь тем странам, в которых существует большой недостаток пресной воды,а таких стран очень много.

 

7. Освещенность от каждой звезды обратно пропорциональна квадрату расстояния до звезды. Плотность звезд во Вселенной достаточно равномерна, то есть количество звезд, от которых с расстояния R приходит излучение, пропорционально его кубу. Таким образом, количество света пропорционально R, а так как Вселенная огромна, то небо ночью должно быть не черным, а ярко светиться.

Выдвиньте свои гипотезы, почему это не так?

Во –первых, согласно закону сохранения энергии, измерение без источника (бесконечно далеко от источника )не может существовать в прежнем виде: световая волна со временем должна угасать, поэтому свет бесконечно удаленных звезд не будет виден  т.к. это противоречит закону сохранения энергии.

Во –вторых, звезды находятся на разном расстоянии друг от друга их видимый блеск не дает истинного значения их светимости измерения звезд спектральных классов О и В приходится на ультрафиолетовую часть спектра, недоступную для наблюдения с поверхности земли из-за поглощения атмосферой. Существует связь между спектрами звезд и их светимостями.

В-третьих, звезды во Вселенной не зажигаются все сразу, они возникают постепенно и имеют цикл жизни.

В-четвертых, закон  сохранения энергии гласит: «измерение без источника не может существовать в прежнем виде». Поэтому  световая волна должна  угасать постепенно и свет бесконечно удаленных звезд не будет виден  т.к. это противоречит закону сохранения энергии.К тому же межзвездное пространство поглащает большую часть света, исходящего от звезд.

 

8. Качественно рассмотрите движение тела, брошенного в отверстие, просверленного сквозь Землю.

Если представить, что в Земле просверлено отверстие и в него брошено  тело, то по направлению к ядру Земли оно будет двигаться с ускорением. Не учитывая внутренний температурный режим Земли, движение тела в гравитационном поле под действием только силы тяготения (движение в поле тяжести Земли) называют свободным падением , тогда по  2-му Закону Ньютона:  F = mхg, где: m – масса тела; g  - ускорение свободного падения.

Т.к гравитационное поле векторное и направлено к центру Земли , то тело достигнув центра, в результате набранной энергии, совершит равнозамедленные колебания и остановится в центре Земли.

 

9. Используя первый закон Ньютона объясните, почему Луна, притягиваясь к Земле, не падает на нее, и ее траектория имеет эллиптический вид.

Это явление объясняется  на основе первого закона Ньютона:, который гласит следующее: «Существуют системы отсчета, относительно которых тело сохраняет свою скорость неизменной, если на него не действует другие тела или действия других тел компенсируют друг друга.» Этот закон также называют законом инерции. Луна не падает на Землю из-за того, что она пролетает мимо за счет наличия у нее касательной скорости это значит, Луна имеет такую скорость, которая не позволяет ей упасть на Землю. Если движение Луны остановить то она, конечно же, упадет на Землю. Но это не произойдет т.к. скорость Луны величина постоянная, а зная о том, что наш спутник вращается по траектории, которая называется эллипс, то можно и предположить что ее скорость приближается к 11,2км/с. (вторая космическая скорость). Но если бы она была такая, то Луна покинула Землю и стала спутникам Солнца, а пока она находится около Земли и вращается по эллиптической орбите ее скорость больше первой космической скорости (7,9км/с) т.к. она бы двигалась по кругу.

 

10. Объясните, нарисовав схему движения Земли вокруг Солнца, почему бывают лето и зима. В каком полушарии лето теплее, а в каком длиннее?

Каждые сутки Земля совершает один оборот вокруг своей оси, которая отклонена от вертикали на 23,5°. Из-за этого наклона на Земле, пока она вращается по эллиптической орбите вокруг солнца за 365 дней происходит смена времен года. Благодаря этому наклону, Земля подставляет солнцу то южное, то северное полушарие. Если наклонено северное полушарие, то там наступает лето, а в южном полушарии в это время зима. Если под воздействие солнечных лучей попадает южное полушарие, то там лето, а в северном зима. В северном полушарии лето теплее, т.к. там находится больше суши, в южном полушарии наоборот находится меньше суши, а больше воды. Морские воздушные массы охлаждаются медленнее, потому лето там длиннее.