Контрольная рабоа по "Концепции современного естествознания№

ПКЗ «Концепции современного естествознания» 2010-2011

 

 

Протокол проверки:

Дата проверки
Оценка
Комментарии преподавателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

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.

 

 Таким образом, объем воды  в мировом океане повысится  на объем льда, не находящегося  в воде. Поэтому уровень мирового океана (при постоянной площади мирового океана, начальный уровень принимаем за единицу) 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. 

 

3. 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.

• согласно закона 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.

• 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.
• 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.

 

4. Когда португальцы приплыли на своих утлых суденышках в 17 веке в Китай, то обнаружили, что там уже имеются огромные корабли водоизмещением до 10000 тонн с бассейнами и достаточно сложным навигационным оборудованием. Почему португальцы приплыли в Китай, а не наоборот?

Стремление людей к улучшению  условий своей жизни путем  обретения новых знаний и зарабатывания  денег на основе использования этих знаний является актуальным во все  исторические эпохи. Некоторые  народы являются особенно предприимчивы и упорны в достижении этой цели. Португальцы приплыли в Китай, поскольку знали о том, что Китай – страна с высоким уровнем развития науки, различных знаний , овладение которыми сулило большие выгоды. А китайцы не стремились в другие страны во избежание возможного негативного опыта, который может быть получен. Китайцы направляли свои усилия на развитие и совершенствование условий своей жизни и труда, а также стремились уберечь всё это от разрушения извне.

 

5. Производит ли лес кислород, если при круговороте в биосфере количество веществ сохраняется? Какова главная функция леса?

Лес производит кислород, как и  все другие земные растения. Кроме  леса, кислород производят органические вещества, без которых невозможна жизнь на Земле вообще, а отсутствие водно-воздушного режима, который обеспечивается лесами, привел бы к катастрофе на планете.

 Занимая 38% суши земли, леса  производят 43% кислорода поставляемого  ежегодно всеми земными растениями. Они вырабатывают примерно 50% органического вещества создаваемого наземными растениями. Кроме этого леса являются фитонцидами, которые обеспечивают очистку воздуха от вредных микробов; леса улучшает микроклимат, предохраняют почву от промерзания, улучшают водно-воздушный режим, являются мощными водорегуляторами, а так же имеют санитарно-гигиеническое и эстетическое значение.

 

6. Сформулируйте основные концепции современного естествознания и приведите собственные примеры проявления некоторых из них в любой из его областей.

Основные концепции современного естествознания:

 Концепция относительности  пространства и времени

 Концепция корпускулярно- волнового  дуализма и атомного строения  вещества

  Концепция неопределенности и  дополнительности, являющиеся определяющими  для квантовой механики

  Концепция фундаментальности случайности также являющаяся основой физики микромира.

  Концепция необратимости и роста  энтропии в закрытых системах

  Концепция безграничности и эволюции  Вселенной

  Концепция иерархичности построения  нашего мира

  Концепция структурности и организации биологических объектов

  Концепция биосферы и регулирующей  роли биоты.

  Концепция эволюции биологических  объектов и биосферы в целом

  Концепция самоорганизации открытых  систем

  Концепция системности окружающего  мира и нашего познания о  нем.

 Концепция единства природы  и общества и их коэволюционной  взаимообусловности.

 

Концепции корпускулярно-волнового  дуализма, атомного строения вещества, неопределенности и дополнительности квантовой механики, развитие которых  дало мощный толчок развитию техники. Мы уже не можем представить себе жизни без компьютеров, телевизоров с большим плоским экраном.

Пример относительно концепции  единства природы и общества и  их коэволюционной взаимообусловности. Человек ежедневно черпает все  жизнеобеспечивающие ресурсы от природы, природа способна существовать без человека, но человек без нее не сможет. Поэтому вои имя выживания всех людей на этой планете, человечеству как можно интенсивнее необходимо противодействовать разрушению экосистем всего живого на земле, так как это равнозначно саморазрушению.

 

7. Если Луна делает оборот вокруг Земли приблизительно за один месяц, то почему Солнечные и Лунные затмения происходят не каждый месяц?

Солнечные затмения происходят, когда  Луна находится между Солнцем  и Землей; лунные затмения могут быть только в полнолуния. Однако, затмения редки: за 18 лет и 11 дней на всей Земле наблюдается 41 солнечное затмение и 29 затмений Луны. Солнечные затмения наблюдаются не всюду, так как лунная тень захватывает сравнительно небольшую часть земной поверхности. Затмение Луны одновременно наблюдается во всех местах Земли, где Луна может быть в это время видима; поэтому в одном и том же месте чаще наблюдаются затмения Луны, нежели затмения Солнца.

Редкость затмения объясняется это тем, что орбита (путь) Луны не совпадает в точности с плоскостью орбиты Земли; между ними угол около 5 градусов. Поэтому при каждом новолунии лунная тень близко проходит около Земли, но сравнительно редко задевает последнюю. По той же причине редки и лунные затмения: Луна в полнолуние хотя близка от Земной тени, но чаще проходит мимо нее.

Затмения бывают не каждый месяц, потому что не во всякое новолуние и полнолуние Солнце, Земля и Луна становятся на одну линию. А необходимо именно, чтобы выстроились на одной линии.

 

8. Какие фундаментальные силы природы были открыты, и в каких явлениях каждая из них проявляется наиболее сильно?

Сейчас науке известны 4 фундаментальных  взаимодействия. По интенсивности взаимодействия:

1. Гравитационное взаимодействие. Гравитационные силы наиболее ярко проявляются во взаимодействиях между объектами астрофизики (планеты, звезды, галактики, скопления галактик и пр.)

2. Слабое взаимодействие. Самый  распространенный пример работы  слабого взаимодействия - это бета-распад (нейтрон распадается на протон, электрон и антинейтрино)

3. Электромагнитное взаимодействие. С его помощью атомы объединяются  в молекулы, а молекулы соединяются  друг с другом, образуя твердые  тела и жидкости.

4. Сильное взаимодействие. Проявляется  в виде ядерных сил внутри  ядра при взаимодействии нуклонов. Другое проявление сильного взаимодействия - это цветовое взаимодействие между кварками.

 

9. Измениться ли в закрытом парнике температура, если внутри на поверхность земли поместить зеркало?

Изменится, а точнее уменьшится, но не на много. Зеркало будет отражать солнечные лучи обратно в небо, и они уже не смогут нагревать почву внутри парника.

 

10. Почему протоны, находящиеся в ядрах атомов, не разлетаются из-за действия электростатических сил между ними?

Протоны в ядрах атомов не разлетаются, так как на них действует сила сильного взаимодействия. В ядрах она примерно в 50 раз превышает силу электромагнитного отталкивания протонов.

 

11. Объясните, почему одни атомы радиоактивны, а другие нет.

Ядра химических элементов состоят  из протонов и нейтронов. От соотношения числа этих частиц и зависит стабильность ядра в целом, а значит и его радиоактивность. (Радиоактивность – превращение атомных ядер в другие ядра, сопровождающееся испусканием различных частиц и электромагнитного излучения).

 

12. Откуда берется энергия в недрах звезд?

В недрах звезд очень высокая  температура и давление. И в  таких условиях ядра атомов водорода сливаются между собой, образуя  ядра атомов гелия. Так как ядро гелия  легче суммы входящих в него частиц, то за счет дефекта массы выделяется энергия.

 

13. Чему равен световой год в километрах?

Один световой год - это расстояние, которое пройдет свет за один год.

Скорость света примерно 300 000 км/сек 

1 год = 365 дней 

1 день = 24 часа 

1 час = 60 минут 

1 минута = 60 секунд 

60 сек * 60 * 24 * 365 = 31 536 000 секунд в году. Умножаем их на скорость света

300 000 * 31 536 000 = 9 460 800 000 000 км.

 

Список литературы

 

1. Кащеев  В.П. Ядерные энергетические установки.  Минск: Высшая школа, 2003.

 2. Карпенков С. Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – М.: Академический проект, 2001.

 3. Сидоренко А. В. Социально-философские проблемы биосферы и рационального природопользования. – В кн.: Диалектика в науках о природе и человеке. Т. 4. Человек, общество и природа в век НТР. – М.: Наука, 1983.

4. Торосян В. Г. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 2002.

 5 Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. - М.: Гардарика, 2002.

6 Пахустов Б.К. Концепции современного естествознания: УМК. – Новосибирск: СибАГС, 2001.

 7 Дубнищева Т.Я. Концепции Современного естествознания. Основной курс в вопросах и ответах – Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2003.

8 Прянишников В. И. - Занимательное мироведение. Отв. редактор Г. Мишкевич. Набор 5/V 1936 г. Инд. Ю-2. МГ N 3025.