Основные ксе связаны со стремлением решить мировые проблемы и разгадать мировые загадки. Сформировалась ксе в ХΙ Х веке. Ее основоположники Э. Геккель и




Скачать 494.82 Kb.
НазваниеОсновные ксе связаны со стремлением решить мировые проблемы и разгадать мировые загадки. Сформировалась ксе в ХΙ Х веке. Ее основоположники Э. Геккель и
страница2/5
Дата публикации19.03.2013
Размер494.82 Kb.
ТипДокументы
litcey.ru > География > Документы
1   2   3   4   5

^ Принципы симметрии
Э.Нетер

Существование любой конкретной симметрии в пространстве и во времени степенях свободы элементарных частиц и физических полей приводит к существованию закона сохранения.

Следствие теоремы Нетера: из теоремы вытекает конкретная структура сохраняющейся величины.


^ Закон сохранения
Все законы сохранения вытекают из теоремы Нетера
1.закон сохранения энергии

Этот закон следует из инвариантности относительно сдвига во времени, что именуется сдвиговой симметрией.

Сдвиговая симметрия выражает физическое свойство, равноправие всех моментов времени, т.е. однородность времени.
2.закон сохранения импульса или количества движения

Он вытекает из инвариантности относительно пространственных сдвигов. Инвариантность представляет собой свойство равноправия всех точек пространства, т.е. однородность пространства.
3.закон сохранения момента, количества движения

Он вытекает из инвариантности относительно пространственного вращения осевой симметрии. Осевая симметрия вытекает из изотропности пространства, т.е. равновесия всех направлений в пространстве.

К законам сохранения также относятся:

  • закон сохранения электрического заряда

  • закон движения центра масс


^ Необратимость времени
Необратимость времени (невозможность) – это признак асимметрии, обладающей термодинамической природой. Необратимость времени является основой изучения всех объектов, процессов и явлений в динамике.
Структура материи и системы

Взаимодействие

Взаимодействие – проявление влияния различных элементов системы друг на друга, приводящие к возникновению новых эффектов, объектов, процессов и т.д.

В современной физике выделяют 4 типа взаимодействия.:

  1. сильное взаимодействие - реализуется на расстоянии 10-15. идет склеивание атомов.

  2. слабое взаимодействие – между субатомными частицами, проявляется в β-распаде

сильное вз./слабое вз.=1014

  1. электромагнитное взаимодействие

сильное вз./слабое вз. =102

электромагнитное взаимодействие бесконечно

  1. гравитация

  2. сильное вз./гравитация = 1045


Близкодействие и дальнодействие
Близкодействие и дальнодействие – два противоположных взгляда на объяснение самого факта и характера взаимодействия различных физических объектов.

Концепция близкодействия утверждает, что любое взаимодействие на материальные объекты может быть передано между соседними точками пространства за конечный промежуток времени.

Концепция дальнодействия допускает действие на расстоянии с мгновенной скоростью, т.е. фактически вне времени и пространства.

Окончательное утверждение принципа близкодействия привело к выработке концепции физического поля как материальной среды.

Уравнение поля описывает состояние системы в данной точке и в данный момент времени, как зависящее от состояния в ближайший предшествующий момент в ближайшей соседней точке пространства.


Состояние веществ

  • газообразное

  • жидкое

  • твердое


газообразное состояние – тепловое движение молекул газа, частицы которого расположены достаточно далеко друг от друга, свободно перемещаются в пространстве и заполняют практически любой предоставленный объем.

Тепловая энергия, приводящая к кинетическому движению ,а значит к реализации кинетической энергии, существенно превосходит потенциальную энергию движения частиц

ЕКП

Тепловое движение молекул приводит к перемещению частиц с одних уровней на другие, что объясняет относительную свободу частиц.
^ Жидкое состояние – промежуточное состояние между газообразным и твердым.

ЕКП

Тепловое движение молекул происходит, как правило, в виде незначительного колебания относительно среднего уровня, в связи с чем скачкообразные переходы частиц с одного состояния на другой является достаточно редким, хотя и объясняют текучесть жидкости.

Жидкости частично обладают свойствами твердых тел (сохранение объема, взаимодействие близкорасположенных частиц) и газов (изменение формы).

Эффект близкодействия предполагает рассмотрение двух понятий применительно к состояниям веществ. В частности близкий порядок расположения частиц в веществе характерен как для жидких тел, так и для твердых аморфных [меняющие свою форму (пластилин)].

Дальний порядок предполагает, что существует строгая взаимосвязь не только между соседними элементами, расстояние между которыми соизмеримо с размерами самих частиц, но на протяжении сотен периодов повторения таких частиц как кристаллы.

Для кристаллов характерно строгая повторяемость во всех направлениях одного и того же структурного элемента, т.е. реализация «сдвиговой симметрии».
^ Твердое состояние – кинетическая энергия, обусловленная тепловым движением молекул существенно меньше ЕН взаимодействия ее частиц, т.е. все совершаемые колебания в результате теплового движения носят незначительный характер возле состояния равновесия.

ЕКП

Твердые вещества разделяют по различным свойствам:

  1. по электрическим свойствам:

    • диэлектрики

    • полупроводники

    • проводники (металл)




  1. по магнитным свойствам:

  • диамагнетики

  • парамагнетики

  • вещества с упорядоченной магнитной структурой


Физика твердого тела – крупнейший блок науки, который в связи с потребностью практики в твердотельных объектах интенсивно развивается в настоящее время.


^ Принципы суперпозиции, неопределенности и дополнительности.
Принципы суперпозиции означает получение результирующего эффекта от наложения нескольких независимых воздействий как суммы эффектов, вызываемых каждым воздействием в отдельности.

Т.о. принцип суперпозиции справедлив для физических систем и полей, описываемых линейными уравнениями, и имеют крайне важную ценность в механике, теории колебаний и волновой теории физических полей.

Согласно этому принципу, если физическая система может быть описана несколькими линейными уравнениями, то значит, она может быть описана линейной комбинацией этих уравнений, представляющих собой суперпозицию исходных уравнений.
Принцип неопределенности состоит в том, что любая физическая система характеризуется дополнительными величинами (пример: координаты, импульс), которые одновременно не могут быть измерены точно.

Погрешности, неточности и ошибки, определение дополнительных физических величин связаны с соотношением неопределенности. Соотношение неопределенности открыл Гейзенберг в 1925 году.

Квантово- волновая природа света также являет собой пример двойственности => неопределенности, реализующий соответствующий принцип неопределенности.

Соотношение неопределенности указывает, что произведение ошибок, определение значений любых пар дополнительных величин (пример: энергия, время) определяется постоянной Планка или квантом действия.

h = 6, 62*10-34 Дж*с – постоянная Планка.


^ Принцип дополнительности
Принцип дополнительности (Н.Бор) – при экспериментальном исследовании микрообъекта могут быть получены точные данные или об энергии или импульсах этого объекта, или о его пространственно-временных характеристиках.

Энергетически-импульсные и пространственно-временные характеристики микрообъекта дополняют друг друга в процессе исследования, в связи с чем ложатся в основу квантовой механики через принцип дополнительности.


^ Закон сохранения энергии в макроскопических процессах
Энергия – единая мера различных форм движения.

При любых процессах, происходящих в изолированной системе,,, полная энергия системы не изменяется, т.е. переход энергии из одной формы в другую происходит с соблюдением количественной эквивалентности.

Центральное место занимает живая сила.

Р.Декарт является основоположником.

m1*v1+m2*v2= m1*v1+m2*v2 закон сохранения энергии

Гюйгенс, Лейбниц: закон сохранения живой силы

m1*v12+m2*v22 = m1*v12+m2*v22

до столкновен. после столкновения
При соударении двух тел было установлено, что живая сила сохраняется не только при упругом ударе, но и при неупругом ударе.

Понятие силы является центральным понятием в механике, которое в последующем предопределило законы перехода механической энергии в другие виды энергии.

Механическая энергия =>тепловая энергия

Химическая энергия =>электрическая энергия

Механическая энергия =>электрическая энергия

Исследования, связанные с преобразованием одних видов энергии в другие, способствует открытию закона сохранения энергии в процессе различных превращений.


^ Работа в механике
Механическая работа – факт превращения механического движения в другие формы движения.

Количественное выражение является количеством работы.

Если некоторое тело под действием силы F выходит из состояния покоя и движется с некоторой скоростью (с постоянно увеличивающейся) в течение времени t, то за это время скорость тела возрастает до V, а само тело преодолевает расстояние Х, тогда в соответствии с правилами механики

FХ =m*V2/2

FХ = А , где А – работа

Если на пути движущегося тела, то тело попадая на пружину будет сжимать эту пружину, создавая перемещение ее звеньев,,, т.е. тело действует на пружину с некоторой силой. В определенный момент времени тело остановится, потратив всю свою кинетическую энергию движения на выполнение работы по сжатию пружины.
m*V2/2



V F



На следующем этапе пружина начнет распрямляться и толкать тело в обратную сторону, т.е. выталкивая тело, пружина совершает работу, направленную на увеличение кинетической энергии выталкиваемого тела.

Т.о. работа и энергия являются составными частями одного и того же закона сохранения энергии.

Работа может быть определена как мера изменения энергии. Полная энергия замкнутой системы тел, равная сумме их потенциальной и кинетической энергии остается величиной постоянной.




t0 V=0

h

h1

t0,5

h2

t1

t0 =>Еп = m*g*h

t1 =>Ек = m*V2/2

t0,5 => Еп = m*g*h2

t0,5 => Ек = m*V (h1)/2

Ек + Еп = const
В случае механического движения передача энергии происходить в форме работы результате силового взаимодействия тел.

^ Тепловая энергия
Температура с латинского языка – смешивать в должном соотношении.

Если живую силу суммировать с напряжением, то получим const.

Тепловая энергия определяется исходя из первого начала термодинамики, согласно которому совершенная работа эквивалентна количеству теплоты.

Всякое тело имеет внутреннюю энергию, тепосодержащуюся в теле (V), если этому телу сообщается дополнительное тепло (Q), то можно говорить о повышении внутреннего тепла тела, которое может быть достигнуто двумя способами:

  1. совершение внешней работы (А)

  2. сообщение дополнительного тепла (Q)

∆ V = А + Q первое начало термодинамики
Т.о. существует эквивалентность теплоты и работы, поскольку изменение количества теплоты как меры изменения внутренней энергии соответствует закону сохранения энергии.

^ Взаимопревращение различных видов энергии друг в друга.
Майер разработал систему из 25 видов превращения энергии из одной в другую.

Первый химический источник тока разработал Вольт в 1800 году.

Фарадей и Ленц открыли магнетизм, электричество.

Выводы:

  • энергия является единой различных форм движения материи.

  • Наиболее распространенные формы энергии: механическая и тепловая

  • Любой результат превращения энергии из этих форм в другие также представляет собой энергию

  • Возможны 2 качественно различных способа передачи энергии от одного к другому макроскопическому телу в форме работы (А) или дополнительного тепла (Q)

  • Изменение энергии тела, осуществляемое в форме работы, называют работой, совершенной над этим телом.

  • Передача энергии в форме работы является результатом силового взаимодействия тел. Работа, совершенная над телом может пойти на увеличение любого вида энергии.

  • Передача энергии путем теплообмена между телами обусловлена различием температур этих тел

  • Исходя из первого закона термодинамики, невозможно создание вечного двигателя, т.к. совершение любой работы сопровождается потерями, связанными с выделением теплоты.


^ Принцип возрастания энергии
Принцип возрастания энергии отражает сущность второго начала термодинамики.

Математическую теорию распространения тепла разработал в начале ХΙХ века Ж.Б.Фурье.

Закон теплопроводности Фурье:

Количество теплоты, которое переносится в единицу времени через единицу площади поверхности вдоль какого-либо направления прямо пропорционально величине изменения температуры вдоль этого направления.

Теплота переносится от тел с большей температурой к телам с меньшей температурой, при этом температура в изолированной системе в результате теплопроводности выравнивается.
^ Идеальный цикл Карно

Карно ввел понятие циклического или кругового процесса на примере паровой машины. В паровой машине, использованной для перемещения цилиндра, пар затем перемещается в среду с меньшей температурой, где он принимает форму конденсата, превращается в воду.

  1. Карно установил, что если обработанный конденсат вернуть обратно в котел, где он снова нагреется и превратится в пар, то будет вновь совершена работа над механическим поршнем паровой машины.

  2. непрерывность циклического процесса, которая возможна при наличии двух тел с разной температурой t1 - нагреватель , t2 – холодильник.


Т1 Q1


^ РАБОЧЕЕ ТЕПЛО


Т2

Q2




Рабочее тепло забирает у нагревателя количество теплоты Q1 и продолжает работу по совершению полного цикла, т.е. до установления своих исходных параметров. При этом рабочее тепло отдает некоторое количество теплоты Т2.

Карно впервые вводит для характеристики тепловой машины «коэффициент полезного действия» (КПД)

КПД = А/ Q1 *100%

Карно разделил цикл идеальной паровой машины на 4 стадии:

1. рабочее тело с температурой Т1 получает от нагревателя Q1 , которое полностью расходуется на совершение работы по расширению рабочего тела.

Совершение работы происходит за счет разности давлений по обе стороны поршня. Разность давлений достигается за счет разности температур.

Свершая работу и расширяясь, рабочее тело понижает свою температуру, однако благодаря теплообмену с нагревателем оно получает такое количество теплоты, которое необходимо для восстановления его исходных параметров.

Ι стадия – изотермический характер.

2. рабочее тело изолируется от источника излучения, в результате тепло не уходит из системы,, но не поступает в систему.

Рабочее тело расширяясь, уменьшает внутреннюю энергию и приводит к осложнению тела.

ΙΙ стадия – адиабатический процесс

Т1= Т2

3. рабочее тело с температурой Т2 подается в холодильник с такой же температурой Т2.

В результате теплообмена рабочее тело отдает холодильнику тепло Q2 , при этом сжимается до исходного состояния.

ΙΙΙ стадия – изотермический характер.

4. сжатие рабочего тела до первоначального объема с нагревом до температуры Т1 . в результате возрастает внутренняя энергия, сопровождающая адиабатический процесс.

ΙV стадия – адиабатический характер.

А= Q1 - Q2

чтобы А>0, надо Q1 >Q2

т.о КПД идеальной тепловой машины представляет собой отношение разности температур нагревателя и холодильника к температурам нагревания.

КПД = Q1 - Q2/ Q1 *100% или Т121 *100%
1   2   3   4   5

Похожие:

Основные ксе связаны со стремлением решить мировые проблемы и разгадать мировые загадки. Сформировалась ксе в ХΙ Х веке. Ее основоположники Э. Геккель и iconВопросы к зачету, экзамену по дисциплине «ксе»
Эмпирический и теоретический уровни научною познания. Методы, формы научного исследования
Основные ксе связаны со стремлением решить мировые проблемы и разгадать мировые загадки. Сформировалась ксе в ХΙ Х веке. Ее основоположники Э. Геккель и iconТесты по ксе 2008 наука и ее роль в жизни общества -2
Процессы на химическом уровне организации материи: факторы и реакционная способность веществ -61
Основные ксе связаны со стремлением решить мировые проблемы и разгадать мировые загадки. Сформировалась ксе в ХΙ Х веке. Ее основоположники Э. Геккель и iconРеферат по ксе пожидаевой Юлии
Материалы данного файла могут быть использованы без ограничений для написания собственных работ с целью последующей сдачи в учебных...
Основные ксе связаны со стремлением решить мировые проблемы и разгадать мировые загадки. Сформировалась ксе в ХΙ Х веке. Ее основоположники Э. Геккель и iconПлан I. Немецкая классическая философия: возникновение и основоположники. II. Г. В. Ф. Гегель
Франции в 18 веке, в Германии в 19 веке философская революция предшествовала политическому перевороту. Маркс рассматривал немецкую...
Основные ксе связаны со стремлением решить мировые проблемы и разгадать мировые загадки. Сформировалась ксе в ХΙ Х веке. Ее основоположники Э. Геккель и iconПосольство республики мали в москве
«мировые тенденции и национальные особенности развития малого бизнеса в странах африки»
Основные ксе связаны со стремлением решить мировые проблемы и разгадать мировые загадки. Сформировалась ксе в ХΙ Х веке. Ее основоположники Э. Геккель и iconОбеспечение образовательного процесса Кафедра Информатики № п/п
Мировые информационные ресурсы, Глобальные информационные сети, Банки данных, Информационные технологии в банковской деятельности,...
Основные ксе связаны со стремлением решить мировые проблемы и разгадать мировые загадки. Сформировалась ксе в ХΙ Х веке. Ее основоположники Э. Геккель и iconКонтрольная работа по дисциплине: «Мировые и информационные ресурсы»...
Сети Компьютерная сеть
Основные ксе связаны со стремлением решить мировые проблемы и разгадать мировые загадки. Сформировалась ксе в ХΙ Х веке. Ее основоположники Э. Геккель и iconПланы семинарских занятий по курсу «мировые товарные рынки и цены»...
Основные факторы предложения и спроса на рынке с/х товаров. Особенности производства. Роль запасов в формировании общего объема предложения...
Основные ксе связаны со стремлением решить мировые проблемы и разгадать мировые загадки. Сформировалась ксе в ХΙ Х веке. Ее основоположники Э. Геккель и iconР. А. Юсупов в настоящей статье представлено авторское решение двух...
Вселенной. Обе проблемы самым тесным образом связаны друг с другом и поэтому рассматриваются совместно. Решение обеих проблем основывается...
Основные ксе связаны со стремлением решить мировые проблемы и разгадать мировые загадки. Сформировалась ксе в ХΙ Х веке. Ее основоположники Э. Геккель и iconМировые ресурсы и добыча алмазов и драгоценных металлов
Материалы данного файла могут быть использованы без ограничений для написания собственных работ с целью последующей сдачи в учебных...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
litcey.ru
Главная страница