Контрольная работа №1 по дисциплине «Концепции современного естествознания»
Как измерили размеры Земли, Луны, Солнца? Каков диапазон расстояний во вселенной
жүктеу/скачать 251,5 Kb.
|
1-88 Концепция современного естествознания
- Бұл бет үшін навигация:
- 5.Какие типы волн используются при описании волнового движения. Приведите примеры поперечных, продольных и стоячих волн в упругой среде.
| 4.Как измерили размеры Земли, Луны, Солнца? Каков диапазон расстояний во вселенной.
Размеры Земли были получены с помощью угла падения солнечного луча, допустив, что земля круглая. В одно и тоже время дня и года с помощью астролябических приборов замерили угол падения солнечного луча в разных широтах и получили дугу некоторого размера и вычислили радиус окружности. Размеры Луны и Солнца были вычислены с помощью метода геометрического параллакса, узнав угол, под которым со светила виден экваториальный радиус земли, перпендикулярный лучу зрения, т.е. суточный параллакс, было вычислено расстояние до Луны и Солнца. Метод геометрического параллакса применяется и для определения расстояний до ближайших звезд, если взять в качестве базиса диаметр земной орбиты. То годичным параллаксом звезды будет угол (π), на который изменится направление на звезду, если переместиться из центра Солнечной системы на орбиту Земли в направлении перпендикулярном направления на звезду. С этим параметром связанна основная единица измерения расстояний между звездами – парсек. 1 парсек(от параллакс и секунда, пк) = 206 265 а.е. = 3,263 светового года = 3,086*1016 м. 1 световой год ≈ около 9.5 млрд. км. 1 а. е. = расстояние от Земли до Солнца = 150 млн. км. 5.Какие типы волн используются при описании волнового движения. Приведите примеры поперечных, продольных и стоячих волн в упругой среде. Если в каком-либо месте упругой (твердой, жидкой или газообразной) среды возбудить колебания ее частиц, то вследствие взаимодействия между частицами это колебание будет распространяться в среде от частицы к частице с некоторой скоростью v. Процесс распространения колебаний в пространстве называется волной. Частицы среды, в которой распространяется волна, не вовлекаются волной в поступательное движение, они лишь совершают колебания около своих положений равновесия. В зависимости от направления колебаний частиц по отношению к направлению, в котором распространяется волна, различают продольные и поперечные волны. В продольной волне частицы среды колеблются вдоль направления распространения волны. В поперечной волне частицы среды колеблются в направлениях, перпендикулярных к направлению распространения волны. Упругие поперечные волны могут возникнуть лишь в среде, обладающей сопротивлением сдвигу. Поэтому в жидкой и газообразной средах возможно возникновение только продольных волн. В твердой среде возможно возникновение как продольных, так и поперечных волн.
На рис. 1 показано движение частиц при распространении в среде поперечной волны. Номерами 1, 2 и т. д. обозначены частицы, отстоящие друг от друга на расстояние, равное 1/4vТ, т. е. на расстояние, проходимое волной за четверть периода колебаний, совершаемых частицами. В момент времени, принятый за нулевой, волна, распространяясь вдоль оси слева направо, достигла частицы 1, вследствие чего частица начала смещаться из положения равновесия вверх, увлекая за собой следующие частицы. Спустя четверть периода частица 1 достигает крайнего верхнего положения; одновременно начинает смещаться из положения равновесия частица 2. По прошествии еще четверти периода первая частица будет проходить положение равновесия, двигаясь в направлении сверху вниз, вторая частица достигнет крайнего верхнего положения, а третья частица начнет смещаться вверх из положения равновесия. В момент времени, равный Т, первая частица закончит полный цикл колебания и будет находиться в таком же состоянии движения, как и в начальный момент. Волна к моменту времени T, пройдя путь vТ, достигнет частицы 5. На рис. 2 показано движение частиц при распространении в среде продольной волны. Все рассуждения, касающиеся поведения частиц в поперечной волне, могут быть отнесены и к данному случаю с заменой смещений вверх и вниз смещениями вправо и влево. Из рисунка видно, что при распространении продольной волны в среде создаются чередующиеся сгущения и разрежения частиц (места сгущения частиц обведены на рисунке пунктиром), перемещающиеся в направлении распространения волны со скоростью v.
Стоячая волна́ — колебания в распределенных колебательных системах с характерным расположением чередующихся максимумов (пучностей) и минимумов (узлов) амплитуды. Практически такая волна возникает при отражениях от преград и неоднородностей в результате наложения отражённой волны на падающую. При этом крайне важное значение имеет частота, фаза и коэффициент затухания волны в месте отражения. Возникновение стоячей волны - очень сложное явление и характерно тем, что возникнуть "по желанию"(нашему) практически не может, а вот с целью внести паразитное воздействие на какой-либо, интересующий нас процесс, - легко и свободно. Это тот же самый процесс резонанса, в результате которого рушатся мосты, когда по ним проходят в ногу солдаты. Но вот для того, чтобы непрерывно "тянуть" ноту в духовом инструменте (а получаемый звук и будет "стоячей волной") - нужно непрерывно и строго определенно дуть в этот инструмент. Примерами стоячей волны могут служить колебания струны, колебания воздуха в органной трубе; в природе — Шумана. Чисто стоячая волна, строго говоря, может существовать только при отсутствии потерь в среде и полном отражении волн от границы. Обычно, кроме стоячих волн, в среде присутствуют и бегущие волны, подводящие энергию к местам её поглощения или излучения. 6.Определите понятие теплоты и температуры. Как связанны эти величины, в каких единицах измеряются? Какие приняты шкалы температур? Как определяют температуру смеси? Каков смысл абсолютного нуля температур? Самые основные понятия в описании тепловых явлений это — температура и теплота. В истории науки потребовалось чрезвычайно много времени для того, чтобы оба эти понятия были разделены, но когда это разделение было произведено, оно вызвало быстрый прогресс науки. Температура – это степень нагретости тела. Тепло – это энергия теплового движения частиц вещества. Теплота представляет собой одну из форм энергии, а поэтому должна измеряться в единицах энергии. В международной системе СИ единицей энергии является джоуль (Дж). Допускается также применение внесистемных единиц количества теплоты – калорий: международная калория равна 4,1868 Дж, термохимическая калория – 4,1840 Дж. В зарубежных лабораториях результаты исследований часто выражают с помощью т.н. 15-градусной калории, равной 4,1855 Дж. Выходит из употребления внесистемная британская тепловая единица (БТЕ): БТЕсредн = 1,055 Дж. Температура тела есть его внутреннее тепло, и является мерой средней кинетической энергии хаотического поступательного движения его молекул. Существуют следующие виды шкал измерения температур: жүктеу/скачать 251,5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|