 |
|
Семинар № 3. Специальная и общая теории относительности
1. Специальная теория относительности базируется:
- на принципе относительности Эйнштейна и принципе инвариантности скорости света в вакууме;
- на принципе конечности скорости света и принципе относительности Галилея;
- на принципе экспериментальной достоверности и принципе математизации;
- на принципе неопределенности и принципе дополнительности.
2. Укажите утверждение, несоответствующее первому постулату специальной теории относительности (принципу относительности):
· любые физические явления протекают одинаково в любых инерциальных системах отсчета;
· любые законы природы инвариантны относительно преобразований Галилея;
· никакими физическими экспериментами, проводимыми внутри системы, нельзя определить, покоится или движется равномерно прямолинейно данная система;
· содержание физических законов и их формульная запись одинаковы для любых инерциальных систем отсчета.
3. Специальный принцип относительности применим к описанию:
· только процессов передачи тепла;
· систем отсчета, движущихся с ускорением;
· любых физических явлений, происходящих в инерциальных системах отсчета;
· только электромагнитных явлений.
4. Укажите два верных утверждения. Специальная теория относительности не применима к описанию:
· тел, находящихся в сильных гравитационных полях;
· физических явлений в инерциальных системах отсчета;
· физических явлений в неинерциальных системах отсчета;
· объектов микромира.
5. Инерциальные системы отсчета – это системы отсчета, которые движутся (два признака):
· равномерно;
· ускоренно;
· прямолинейно;
· по криволинейной траектории.
6. Принцип относительности Эйнштейна связан с расширением границ области применения:
· принципа относительности Галилея;
· принципа соответствия;
· принципа неопределенности Гейзенберга;
· принципа дополнительности Бор7. Укажите два неверных с позиции СТО утверждения:
· скорость света в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета;
· скорость света в вакууме, как и скорость любого другого объекта природы, зависит от скорости движения источников и приемников света;
· скорость света зависит от состояния мирового эфира – среды, колебания которой порождают электромагнитные и оптические явления;
· скорость света конечна и определяет максимальное значение скорости передачи взаимодействия.
8. Скорость света в вакууме не зависит от скорости движения источников и приемников света. Это:
· принцип инвариантности скорости света;
· принцип неопределенности;
· принцип относительности;
· принцип соответствия.
9. Содержание второго постулата специальной теории относительности:
· скорость света в вакууме инвариантна для всех систем координат, движущихся равномерно и прямолинейно относительно друг друга;
· свет проявляет свою волновую или корпускулярную природу в зависимости от вида системы отсчета (инерциальной или неинерциальной);
· регистрируемая частота световой волны зависит от скорости и направления источника света;
· скорость света в вакууме не может быть определена точно, так как невозможно учесть взаимодействие света с виртуальными частицами вакуума.
10. Предельная скорость передачи взаимодействия и информации равна:
- скорости света в вакууме;
- скорости реакции человека;
- скорости чувствительности регистрационных приборов;
- бесконечности.
11. В СТО обоснована относительность:
· измеряемой длины тела и интервала времени;
· законов природы;
· знаний о законах природы;
· самого факта движения.
12. Укажите два утверждения, верных с позиции СТО:
· пространство и время образуют единый четырехмерный континуум;
· время одномерное, пространство трехмерное;
· пространство одномерное, время трехмерное;
· пространство и время существуют независимо друг от друга
13. В теории относительности Эйнштейна время:
· равноценная четвертая координата пространственно-временного континуума;
· многомерно, абсолютно и не связано со свойствами материи;
· является дополнительной условной координатой к трем пространственным координатам;
· отражает порядок смены состояний объектов в восприятии человеком явлений природы.
14. Релятивистский эффект замедления времени отражает:
· относительность интервалов времени в различных инерциальных системах отсчета;
· относительность скорости света для различных систем отсчета;
· наличие разных законов природы для быстрых и медленных (по сравнению со скоростью света) движений тел;
· тот факт, что невозможно адекватное описание природных явлений.
15. Существование единого четырехмерного континуума пространства-времени является следствием:
· специальной теории относительности Эйнштейна;
· уравнений электродинамики Максвелла;
· корпускулярной гипотезы Планка;
· начал классической термодинамики.
16. С позиции специальной теории относительности:
· пространство и время образуют единый четырехмерный континуум
· пространство и время носят субъективный характер
· пространство и время абсолютны и не связаны между собой
- пространство и время описываются новыми дополнительными характеристиками.
17. Абсолютность пространства и времени и их существование как отдельных самостоятельных объектов отрицается:
· специальной теорией относительности;
· принципом относительности Галилея;
· уравнениями Максвелла;
· классической термодинамикой.
18. Пространство и время в специальной теории относительности:
· абсолютны и существуют не зависимо от наличия в них материальных объектов;
· суть формы существования материальных объектов, а не абсолютные сущности;
· мысленные категории, содержание которых зависит от индивидуальных особенностей наблюдателя:
· являются исключительно идеализированными объектами, не имеющими проекций в реальной области.
19. Укажите два верных утверждения. При скоростях, значительно меньших скорости света:
- Формулы теории относительности переходят в формулы классической механики;
- Релятивистские эффекты усиливаются;
- Релятивистские эффекты становятся крайне незначительными;
- Принципы относительности становятся неверными.
20. Физические явления сопровождаются релятивистскими эффектами:
· при скоростях, близких к скорости света в вакууме;
· при превышении движущимся телом скорости света в вакууме;
· при движении в неинерциальных системах отсчёта со скоростью звука;
· на борту реактивного самолета, движущегося со сверхзвуковой скоростью.
21. Согласно специальной теории относительности:
· выбор системы отсчета не изменяет порядок причинно-связанных событий во времени;
· относительность интервалов времени нарушает объективный характер причинно-следственных связей;
· выбор системы отсчета влияет на очередность причинно-связанных событий во времени;
· невозможно однозначное определение последовательности событий.
22. Специальная теория ___________ произвела революцию в нашем понимании пространства, времени и Вселенной:
- относительности;
- гравитации;
- эволюции;
- химического взаимодействия.
23. Утверждение об эквивалентности гравитационного поля и поля сил инерции является:
· основополагающим принципом общей теории относительности (ОТО)
· главным следствием специальной теории относительности
· одним из основных следствий равновесной термодинамики
· следствием закона сохранения массы в химических превращениях
24. Общая теория относительности постулирует:
· одинаковое протекание физических процессов при одних и тех же условиях в любых системах отсчёта, как инерциальных, так и неинерциальных
· невозможность нарушения причинно-следственных связей
· принцип близкодействия при передаче взаимодействий
· одинаковое протекание физических процессов при одних и тех же условиях в инерциальных системах отсчёта
25. Принцип эквивалентности утверждает, что (два ответа):
· Никакими физическими опытами нельзя установить движется система с ускорением или покоится во внешнем гравитационном поле;
· Инертная и гравитационная массы равны;
· Все элементарные частицы имеют одинаковые значения всех характеристик
· Вся Вселенная состоит из одинаковых галактик.
26. наличие сильных полей тяготения приводит к увеличению __________ пространства и замедлению _________________.
27. «Вещество говорит ____________ , как тому _________________ , а пространство говорит веществу, как тому двигаться»
28. В общей теории относительности сила гравитации рассматривается как проявление кривизны ____________________континуума..
29. Движение материальной точки в пространственно-временном континууме происходит согласно теории относительности:
· прямолинейно
· равномерно
· по геодезической линии
· по окружности
30. Взаимосвязь материи и пространства-времени вытекающая из общей теории относительности, проявляется в (два варианта ответа):
· Исчезновение времени при отсутствии материи
· Искривление пространства-времени вблизи тяготеющих масс
· Существование неразрывной связи между пространством, временем и материей
· Изменение формы материи под действием пространства-времени
31. Выберите верное утверждение относительно связи между пространством, временем и материей, согласно теории относительности Эйнштейна.
· Если бы из Вселенной исчезла вся материя, то вместе с ней исчезли бы и пространство и время.
· Если бы из Вселенной исчезла вся материя, то пространство и время сохранились бы.
· Если бы из Вселенной исчезла вся материя, то вместе с ней исчезло только пространство, время бы сохранилось.
· Если бы из Вселенной исчезла вся материя, то вместе с ней исчезло только время, пространство бы сохранилось.
32. Согласно представлениям теории относительности (два утверждения):
· Пространство и время везде и всюду одинаковы, свойства пространства описываются евклидовой геометрией.
· Подлинная реальность существует вне времени и пространства
· Ничто не может существовать вне времени и пространства
· Пространство и время не особые сущности, а формы существования материальных объектов
33. Свойства пространства определяются массой материальных тел и объектов – это положение:
· общей теории относительности
· принципа относительности Галилея
· принципа эквивалентности
· специальной теории относительности
34. Среди приведенных утверждений укажите то, которое относится к выводам общей теории относительности:
· Электромагнитная волна в поле тяготения сохраняет свою частоту постоянной;
· Материальные тела сохраняют геометрические свойства пространства неизменными;
· Физическое пространство и физическое время существуют независимо от тяготения;
· Лучи света, проходящие вблизи массивных тел, должны отклоняется от первоначального направления распространения.
35. Эмпирическим доказательством общей теории относительности является:
· Замедление времени в гравитационном поле;
· Красное смещение в спектрах галактик;
· Реликтовое излучение;
· Эллиптические орбиты планет Солнечной системы.
36. Из общей теории относительности следует, что:
· Пространство вблизи массивных тел описывается геометрией Евклида
· Пространственно-временные свойства окружающего мира не зависят от расположения и движения тяготеющих масс.
· Массы, создающие поле тяготения, искривляют пространство-время.
· Массы, создающие поле тяготения, выпрямляют пространство-время.
37. Благодаря наблюдениям Артура Эддингтона солнечного затмения 1919 года были получены экспериментальные доказательства такого следствия общей теории относительности, как:
· гравитационное красное смещение;
· искривление луча света в поле тяготения массивных тел;
· смещение перигелия Меркурия;
· замедление времени в поле тяготения.
38. Укажите одно неправильное утверждение. В эксперименте Паунда и Ребки 1969 года было продемонстрировано существование гравитационного красного смещения, которое:
· выражается в сдвиге спектральных линий источников, близких к массивным телам, в красную область спектра;
· в изменении частоты испущенных некоторым источником электромагнитных волн при удалении источника от массивных объектов;
· связано с замедлением времени в сильных полях тяготения и является одним из эффектов, предсказанных общей теорией относительности;
· является доказательством ускоренного расширения Вселенной.
39. Черные дыры, как объекты, существование которых предсказывает общая теория относительности, образуются в результате:
· резкого расширения звезды и потери внешних оболочек;
· взрыва космического газово-пылевого облака;
· гравитационного коллапса;
· перегрева звезды.
40. Согласно общей теории относительности, гравитационное поле:
· то замедляет, то ускоряет ход времени;
· замедляет ход времени;
· не влияет на течение времени;
· ускоряет ход времени.
41. С точки зрения ОТО, гравитационное поле и течение времени связаны между собой следующим образом:
· с течением времени характер связи между интенсивностью поля тяготения и ходом времени может периодически изменяться.
· сильное поле ускоряет ход времени по сравнению с ходом времени стороннего наблюдателя;
· ни сильное, ни слабое поля тяготения не оказывают влияние на ход времени в области действия этих полей;
· сильное поле замедляет ход времени по сравнению с ходом времени стороннего наблюдателя;
42. Экспериментальным подтверждением выводов общей теории относительности стало:
· открытие новых спутников и колец планеты Уран;
· обнаружение трансурановых элементов в газово-пылевых облаках, продуктах взрыва сверхновых звезд;
· совпадение расчетного и наблюдаемого аномального смещения перигелия планеты Меркурий;
· открытие реликтового излучения.
43. Предсказания классической механики и ОТО совпадают:
· при скоростях, близких к скорости света;
· в слабых гравитационных полях;
· в сильных гравитационных полях;
· при скоростях, много больших скорости света.
44. Фундаментальный вклад Эйнштейна в теорию тяготения связан:
· с открытием закона всемирного тяготения;
· с формулировкой принципа эквивалентности двух состояний - покоя в гравитационном поле и ускоренного движения;
· с открытием черных дыр;
· с установлением величины гравитационной постоянной.
Семинар № 4. ЕНКМ на основе неклассической стратегии мышления.
1. Какой стала картина мира после работ А.Эйнштейна:
· Принцип близкодействия/дальнодействия.
· Принцип относительности Галилея/Эйнштейна.
· Принцип инерции/принцип необходимости для движения внешнего воздействия.
· Необратимость/обратимость всех физических процессов.
· Детерминированное/статистическое поведение объектов.
· Абсолютные пространство и время/пространственно-временной континуум как форма существования материи.
· Дискретный/континуалистский характер движения.
· Состояние системы есть совокупность однозначно/вероятностно заданных параметров.
· Принцип редукции/принцип целостности.
· Исследователь – сторонний наблюдатель/активный участник исследуемого процесса.
2. Укажите явления, описание которых с позиции классического естествознания оказалось невозможным:
- Распространение света в вакууме
- Излучение абсолютно черного тела
- Абсолютно упругое соударение тел
- Радиоактиность некоторых химических элементов
3. Планетарная модель атома Э.Резерфорда с точки зрения классической электродинамики противоречила факту _____________________ атомов.
4. В основу квантовой механики легла гипотеза Макса Планка о том, что:
· электромагнитное излучение дискретно, т.е. испускается отдельными порциями – квантами;
· энергия кванта есть величина постоянная;
· все физические величины являются дискретными;
· основой материи является фундаментальная частица – квант.
5. Непредсказуемость точного момента распада радиоактивных элементов разрушало представления о Вселенной, как о точно отлаженном механизме, в котором отсутствует _________________.
6. Распределение и наследование детьми родительских признаков, мутации различных признаков живых организмов носят _____________ характер, что противоречит принципу ________________ классического описания мира.
7. Универсальность закона постоянства количественного и кратного состава химического соединения было опровергнуто открытием в начале ХХ века химических соединений класса ______________.
8. В неклассической версии модель Фейнмана предполагает:
· Непрерывное взаимодействие объекта и его окружения, не позволяющее изучать их свойства по отдельности.
· Исследователь является частью окружения объекта и влияет на проявления изучаемого объекта
· Исследователь дистанцирован от объекта изучения и может исследовать все процессы в «чистом» неизмененном состоянии.
· Возможность раздельного описания свойств объекта и его окружения.
9. В неклассической версии в модели Фейнмана:
· В некоторых ситуациях влияние окружения на объект может быть бесконечно малым и не учитываться при описании объекта;
· Влияние окружения на объект имеется всегда и не может быть меньше величины фундаментальной постоянной, характерной для данного типа состояния;
· Воздействие окружения на объект неустранимо, но некоторые объекты к нему нечувствительны, что позволяет его не учитывать при описании объекта.
· Окружение оказывает на объект регулярное, следовательно, однозначно предсказуемое воздействие.
10. Состояние системы – это понятие, описывающее реакцию:
· на контролируемое воздействие окружения
· на неконтролируемое воздействие окружения
· на закономерно изменяющиеся внешние условия
· на закономерное изменение характеристик системы
11. К фундаментальным моделям неклассической физики относятся:
· тепловое состояние
· квантовое состояние
· детерминированное состояние
· вероятностное состояние
12. В неклассической версии картины мира предполагается, что:
· одинаковые причины всегда приводят к различным следствиям
· различные причины могут привести к одинаковым следствиям
· никаким способом нельзя предсказать следствие, которое порождается данной причиной
· из анализа данной причины можно предсказать тенденцию наступления определенного следствия
13. Концепция неконтролируемого воздействия предполагает, что:
· природе свойственно проявление случайности
· все воздействия окружения на объект не могут быть измерены
· естествоиспытатель занимает позицию стороннего наблюдателя за объектом
· вероятностное описание является следствием недостаточной изученности свойств объекта
14. Укажите неправильное утверждение: концепция неконтролируемого воздействия предполагает, что:
· вероятностное описание является следствием недостаточной изученности свойств объекта
· существует нижний предел, ограничивающий величину воздействия на объект
· вероятностное описание отражает объективные свойства природы
· естествоиспытатель своим исследованием искажает истинное поведение объекта
15. Концепция неконтролируемого воздействия предполагает, что воздействие окружения на объект:
· неустранимо
· может быть сколь угодно малым
· может быть исключено переходом в другую систему отсчета
· не оказывает влияния на поведение объекта
16. К неконтролируемым воздействиям относятся (выберите правильное продолжение фразы):
· упругое воздействие
· тепловое воздействие
· микроскопическое воздействие
· квантовое
· электростатическое воздействие
17. Концепция неконтролируемого воздействия предполагает, что нижний предел такого воздействия ограничен следующими константами:
· постоянной Авогадро
· универсальной газовой постоянной
· постоянной Планка
· постоянной Больцмана
18. Неклассическая физика использует вероятностное описание, потому что:
· это упрощает вычисления
· до сих пор неизвестны некоторые характеристики поведения объектов природы
· случайность и неопределенность являются объективными свойствами природы
· характеристики объекта способны флуктуировать
19. Почему невозможен точный прогноз погоды:
· не позволяют возможности современных компьютеров
· потому что человек своей деятельностью постоянно нарушает атмосферные процессы
· из-за слабой материальной базы служб наблюдения за атмосферой
· из-за существования в атмосфере неконтролируемых процессов
20. Флуктуациями характеристик объекта называется:
· неточность, возникающая в результате погрешности измерения
· отклонение от предельно допустимого значения характеристики
· спонтанное отклонение от среднего значения характеристики объекта
· колебание значений характеристики, происходящее по определенному закону
21. Флуктуации характеристик объекта вызываются:
· неконтролируемым воздействием окружения
· закономерным изменением характеристик окружения
· воздействием на объект дополнительной периодической силы
· периодическим движением объекта