Главная | Обратная связь

ПРИМЕРЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ

Задание 4.1 (выберите варианты ответа согласно указанной последова­тельности).

Расположите представления о материи в порядке их возникновения:

Варианты ответа:

3 Существует несколько качественно различных форм материи, но рез­кой грани между ними нет.

1Материя — мельчайшие, неделимые, бесструктурные атомы, двигаю­щиеся в пустоте.

2 Материя — совокупность мельчайших корпускул — неделимых, непро­ницаемых атомов, которые движутся по законам классической механики.

Обоснование ответа. В Древней Греции существовали два противопо­ложных подхода к вопросу о структуре материи: корпускулярный и конти­нуальный. Корпускулярный подход (Левкипп, Демокрит) утверждал, что материя — это мельчайшие, неделимые, бесструктурные атомы, двигающие­ся в пустоте. Этот подход воспринял и И. Ньютон, создавший классическую механику. Именно по законам этой механики движутся корпускулы Ньюто­на. В дальнейшем, в XIX в., в связи с утверждением концепции близкодействия электромагнитное и гравитационное поля стали считаться формами существования материи. В неклассической физике после появления концеп­ции корпускулярно-волнового дуализма грань между качественно различ­ными формами материи — веществом и полем — стала стираться.

Правильной является последовательность: 1) материя — мельчайшие, не­делимые, бесструктурные атомы, двигающиеся в пустоте; 2) материя — сово­купность мельчайших корпускул — неделимых, непроницаемых атомов, ко­торые движутся по законам классической механики; 3) существует несколь­ко качественно различных форм материи, но резкой грани между ними нет.

Задание 4.2 (выберите варианты ответа согласно указанной последова­тельности).

Расположите представления о материи в порядке их возникновения:

Ва рианты ответа:

1 Все вещества состоят из четырех стихий, смешанных в определенной пропорции.

2 Существуют две формы материи, обладающие противоположными свойствами, — вещество и физическое поле.

3 Между материей в форме гравитационного поля и геометрическими свойствами пространства-времени невозможно провести четкую грань.

Обоснование ответа. Первоначальные представления человека о структуре материи, характерные для философов Древней Греции, сводились к тому,что все в природе состоит из одного или нескольких первоначал. В частности, в некоторых учениях утверждалось, что таких первоначал, или стихий, четыре: вода, земля, огонь и воздух. Бесконечное разнообразие природы обусловлено различными сочетаниями этих стихий. К середине XIX в. естественнонаучная картина мира строилась на том, что существуют две формы материи, обладающие противоположными свойствами, — вещество и физи­ческое поле. В начале XX в. А. Эйнштейном была создана общая теория относительности (релятивистская теория гравитации), в которой между материей в форме гравитационного поля и геометрическими свойствами пространства времени невозможно провести четкую грань.

Правильной является последовательность: 1) все вещества состоят из четырёх стихий, смешанных в определенной пропорции; 2) существуют две формы материи, обладающие противоположными свойствами, — вещество и физическое поле; 3) между материей в форме гравитационного поля и геометрическими свойствами пространства—времени невозможно провести четкую грань.

Задание 4.3 (выберите один вариант ответа).

Корпускулярные представления о материи возникли ...

Варианты ответа:

1.В период становления квантовой механики.

2.В Древней Греции.

3.В период становления классической механики.

4.В Средние века.

Обоснование ответа. Корпускулярные представления о материи возникли в Древней Греции. Примером таких представлений является атомизм Левкиппа-Демокрита, в соответствии с которым все в природе состоит из неделимых атомов и пустоты.

Правильным является вариант ответа: 2) в Древней Греции.

Задание 4.4 (выберите один вариант ответа).

Дискретность в строении природы проявляется в(во)...

Варианты ответа:

1.Динамичности свойств и отношений, приводящих к скачкообразным изменениям.

2.Существующих в ней различных, ограниченных друг от друга телах, системах и явлениях.

3.Включении менее сложных систем в более сложные и высокоорганизо­ванные.

4.Несводимости закономерностей, происходящих в сложных системах, к закономерностям простых систем.

Обоснование ответа. Скачкообразные изменения в свойствах и поведе­нии объектов природы не являются атрибутом дискретности, так как, напри­мер, электромагнитное поле на границе раздела двух сред может испытывать скачкообразное изменение какого-либо параметра. Иерархичность строения, связанная с включением менее сложных систем в более сложные и высокоор­ганизованные, тоже не всегда свидетельствует о дискретности системы. То же самое относится к несводимости закономерностей, происходящих в сложных системах, к закономерностям простых систем. Единственным ответом, кото­рый может коррелировать с вопросом, является существование в природе раз­личных, ограниченных друг от друга тел, систем и явлений.

Правильным является вариант ответа: 2) существующих в ней различ­ных, ограниченных друг от друга телах, системах и явлениях.

Задание 4.5 (выберите один вариант ответа).

Форма организации материи, которую невозможно обнаружить посред­ством приборов (детектировать), называется ...

Варианты ответа:

1.Веществом.

2.Жизнью.

3.Физическим вакуумом.

4.Полем.

Обоснование ответа. Очевидно, и вещество, и поле (например, электро­магнитное), и жизненные процессы можно зарегистрировать с помощью тех или иных приборов. Что же касается физического вакуума, то о его сущест­вовании ученые «узнали» косвенным путем, пытаясь понять закономерно­сти поведения видимого мира. Например, к понятию физического вакуума приводит специальная теория относительности, закономерности микроми­ра, космологическая концепция Большого Взрыва (темная энергия). Однако непосредственно физический вакуум не может быть зарегистрирован.

Правильным является вариант ответа: 3) физическим вакуумом.

Задание 4.6 (выберите варианты согласно тексту задания).

Установите соответствие между физической картиной мира и видами материи, представленными в ней:

1.Современная картина мира.

2.Электромагнитная картина мира.

Варианты ответа:

А. Вещество.

Б. Вещество, физическое поле и физический вакуум.

В.вещество, физическое поле.

Обоснование ответа. В основных сведениях приводится определение электромагнитной картины мира (см. п. 4.3). Поэтому однозначный ответ на вопрос задания: 1 — Б; 2 — В.

Правильным является соответствие: 1 — Б; 2 — В.

5.РАЗВИТИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ДВИЖЕНИИ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

5.1.Вопрос о движении в мире относится к фундаментальным вопросам (наряду с такими проблемами, как сущность и виды материи, пространство и время, взаимодействие, причинность, закономерность и случайность, происхождение мира и др.), на которые должна дать ответ научная картина мира.

5.2.В Древней Греции (Аристотель) различали естественное и насильственное движение тел. Для земных тел естественным является перемещение или вниз («тяжелые» тела), или вверх («легкие» тела), причем считалось, что причина естественных движений заложена в их природе. Для небесных тел естественным предполагалось их движение вокруг Земли как центра Космоса. Насильственное движение объяснялось действием сил на тела, и оно прекращалось, если сила переставала действовать. Представления о естественных и насильственных силах и вызванных ими движениях вытекали из повседневной практики и наблюдений за движением тел в реальной жизни и были приняты в науке до XVIII в.

5.3.В основе классической механики лежит понятие материальной точки, положение которой в пространстве характеризуется радиус-вектором r. При движении (перемещении) материальной точки конец радиус-вектора описывает в пространстве линию, называемую траекторией. Производная радиус-вектора г' = v представляет собой скорость, а производная скорости v’= а — ускорение материальной точки. Фундаментальным положением классической механики является утверждение о том, что в инерциалъных системах отсчета ускорение а материальной точки с массой т определяется силой F, характеризующей ее взаимодействия с другими материальными объектами,

та = F.

В этом уравнении (его называют вторым законом Ньютона) фактически заключена вся классическая механика. С его помощью решается основная динамическая задача — определение траектории г(t) по заданным силам F.

5.4.Для определения траектории г(t) необходимо знать не только уравнение движения, но также начальное положение г(0) и начальную скорость v(0) материальной точки. Например, если F = const, то, обозначив F/m = g, из уравнения движения сразу получаем

r(t) =	gt2	+ v(0)t + r(0).

 

где g — ускорение земного тяготения.

Очевидно, начальный момент времени может быть выбран произвольно. После этого радиус-вектор r(t), а значит, и траектория движения определя­ется однозначно как для t > О (будущее), так и для t < 0 (прошлое). Поэтому мгновенное положение и мгновенная скорость полностью и однозначно оп­ределяет траекторию движения материальной точки. В связи с этим гово­рят, что состояние материальной точки полностью определяется ее поло­жением и скоростью. То же самое можно сказать и о системах материальных точек, какими бы большими эти системы ни были.

5.5.В электромагнитной картине мира, созданной во второй половине XIX в., понятие движения как изменения состояния рассматриваемой сис­темы было распространено на физические поля. Структура электромагнит­ного поля с самого начала считалась непрерывной, так что для описания его состояния применяется континуальный подход. В частности, состоя­ние электромагнитного поля в вакууме описывается вектором напряжен­ности электрического поля Е и вектором магнитной индукции В, связан­ными друг с другом системой уравнений Максвелла, обобщающих извест­ные законы электрических и магнитных явлений (закон Кулона, закон электромагнитной индукции Фарадея, закон Био-Савара-Лапласа и др.). В уравнения Максвелла входят заряды и токи, являющиеся источниками электромагнитного поля, а также величины, характеризующие электрофи­зические свойства среды (диэлектрическая и магнитная проницаемость, элек­тропроводность и др.). С помощью этих уравнений определяется состояние электромагнитного поля в любой последующий момент времени. Таким образом, теория Максвелла не противоречит концепции детерминизма и относится к динамическим теориям. В теории Максвелла электричество и магнетизм не просто тесно связаны друг с другом, а, во-первых, представ­ляют собой единое электромагнитное поле, в котором, во-вторых, могут распространяться волны электромагнитных колебаний, в определенном частотном диапазоне воспринимаемые как свет. Таким образом, свет дей­ствительно представляет собой волновой процесс — распространение коле­баний электромагнитного поля.5.6.Общий подход к движению материи как изменению ее состояния приводит к тому, что, наряду с механическим и электромагнитным движе­нием, следует рассматривать химическую, геологическую, биологическую, социальную и тому подобные формы движения материи. Современная на­учная картина мира считает эволюцию универсальной формой движения материи. В то же время, несмотря на многообразие форм движения, каче­ственные различия между ними не позволяют сводить их к чему-то одному, например биологическую форму к химической, или электромагнитную к механической.