СОДЕРЖАНИЕ

Вторые вопросы к экзаменационным билетам по КСЕ

1. Всеобщая взаимосвязь явлений. Понятие о взаимосвязи и размерности физических величин (4).

2. Системы измерений как физический язык анализа качества и количества. Система СИ. Основные единицы физических величин и их производные (5).

3.Многофакторность источников погрешностей. Погрешности измерений, их виды, причины возникновения (8).

4. Средства измерений в познании мира. Основные метрологические характеристики средств измерений; методы измерений, методические и инструментальные погрешности (9).

5. Случайность как непознанная закономерность. Случайные и систематические погрешности, их учет и устранение (11).

6. Статистическая оценка физических величин. Виды случайных распределений. Нормальный закон распределения и его использование в различных областях (13).

7. Динамические процессы в природе. Метрологические характеристики динамических процессов и их параметры (14). Проблема оценки качества процессов. Точность и стабильность процессов, их показатели (14).

8. Концепция симметрии и асимметрии. Природные проявления симметрии. Использование принципа симметрии природой и в человеческой практике (15).

9. Несоздаваемость и неуничтожимость движения и материи. Законы сохранения энергии, количества движения, момента количества движения, проявления в природе (18).

10 . Формы движения материи. Кинетическая и потенциальная энергии, их природа и взаимопревращения (21).

11. Существующие и альтернативные источники энергии. Энергетические преобразователи, их виды и применение (22).

12. Измерение как метод познания природных процессов. Измерительные преобразователи, их виды и применение. Общая структура измерительных устройств (23).

13. Исследование природных процессов человеком. Простейшие системы визуализации измеряемых сигналов и информации.

14. Электронные осциллографы, их назначение (25).

15. Основные законы цепей постоянного тока. Техническое использование постоянного тока (27).

16. Основные закономерности цепей переменного тока. Техническое использование переменного тока (30).

17. Выделение информации на фоне помех. Явление резонанса, его сущность Примеры использования резонансных явлений в электро- и радиотехнике (31).

18. Электромагнетизм как физическое явление. Взаимодействие токов, закон Ампера. Принцип действия электродвигателей (32).

19. Взаимодействие электромагнитного поля и движущегося заряда. Сила Лоренца. Принцип действия электрогенераторов (33).

20. Магнитное поле как носитель энергии. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея. Правило Ленца. Примеры технического использования (33).

21. Взаимодействие вещества и полей. Поведение веществ в электрических полях. Диэлектрики и пьезоэлектрики и их применение (34).

22. Взаимодействие вещества и полей. Поведение веществ в магнитных полях. Ферромагнетики и ферриты, их применение (35).

23. Электромагнитное излучение и его природа. Шкала электромагнитных волн, области применения различных частотных диапазонов. Параметры волн (37).

24. Изменение полей при движении объектов. Эффект Допплера и его применение в технике (38).

25. Квантовые явления в физических средах. Квантовые генераторы: физическая сущность, виды и особенности лазеров, области применения (39).

26. Квантовые эффекты в микромире. Понятие о спектрах излучения и поглощения, спектрометрия (40).

27. Проблема отражения и запоминания информации. Понятие о голографии, области применения (41).

28. Физические основы акустики. Эволюция средств звукозаписи и воспроизведения звука (42).

29. Меры движения материи. Сущность параметров давления и температуры, их влияние на фазовое состояние вещества. Энергетика фазовых переходов, использование на практике (43).

30. Химическое преобразование веществ. Химические реакции и соединения. Принцип Ле Шателье. Экзотермические и эндотермические реакции. Горение и взрыв (44).

31. Проблема создания материалов с заданными параметрами. Органические вещества и соединения естественного и искусственного происхождения. Полимерные материалы. Термопласты и реактопласты, их применение (46).

32. Дифференциация и интеграция функций в автоматизированных производственных комплексах. Роботы и их применение (47).

1. Всеобщая взаимосвязь явлений.

Понятие о взаимосвязи и размерности физических величии

Все явления в мире так или иначе взаимосвязаны и подчиняются общим физическим законам. Чтобы иметь возможность сопоставлять физические вели­чины друг с другом, производить расчеты нужно каждую физическую величину представить через некоторые общие для всех исходные физические величины, принимаемые за первичные. Однако эти первичные величины могут быть выбраны произвольно, и тогда при определении их физической сущности и при расиста” неизбежно возникнут дополнительные трудности. Чтобы их избежать, нужно определить те физические категории, которые являются неизменными при преобразованиях материи при взаимодействии материальных образований, (относительно которых будут оцениваться все остальные физические величины и параметры. Но если речь идет о всеобщих закономерностях материи во Вселенной, то должны быть определены всеобщие физические инварианты, которые не изменяются ни при каких преобразованиях форм материи и ни при каких физических процессах. То есть они инвариантны по отношению и к преобразованиям форм материи, и к конкретным физическим явлениям.

Общими физическими инвариантами могут быть только такие категории, которые являются всеобщими для всех без исключения физических явлений, то есть для всей реальности нашего физического мира. Такими категориями является движение и три его неразрывных составляющих — материя, пространство и время. Ибо в мире нет ничего, кроме движущейся материи. И следовательно, все физические величины и все физические явления так или иначе будут определяться этими категориями как исходными. Именно они поэтому и должны валяться основой любой системы измерений, т.е. в основе любой системы измерений должны являться три величины — мера материя, такой мерой является единица массы как количества материи и обозначается через символ М (от англ. слова "matter" — вещество, материя); мера пространства, такой мерой является единица длины и обозначается через символ L (от англ. слова "length" — длина); мера времени, такой мерой является единица времени и обозначается через символ Т (от англ. слова “time” — время).

Размерность физической величины — это выражение, показывающее связь данной физической величины с физическими величинами, положенными в основу системы единиц. Размерность записывается в виде произведения символов соответствующих основных величин, возведенных в определенные степени, которые называются показателями размерности. Величины, в которые все основные величины входят в степени 0, называются безразмерными. Во всех остальных случаях размерность конкретной физической величины записывается в виде: