storinka.click » Фізика » Влияние физики на общественное развитие и научно-технический прогресс
Інформація про новину
  • Переглядів: 897
  • Дата: 21-02-2018, 09:04
21-02-2018, 09:04

Влияние физики на общественное развитие и научно-технический прогресс

Категорія: Фізика


Научно-техническии прогресс характеризуется связью науки с производственными процессами. На базе научных открытий в физике совершенствуются, например, электрофизические, электронные, электрохимические, ультразвуковые технологические процессы и возникают новые отрасли промышленности: на основе достижений ядерной физики - ядерная энергетика и производство радиоактивных изотопов; на основе достижений физики твердого тела - производство полупроводниковых приборов, новых материалов с заданными свойствами.

Большое значение для развития научно-технического прогресса имеет энергетическая база техники. Основным видом энергии является электрическая - самый универсальный вид энергии: она применяется в технологических процессах (термических, световых, электромагнитных), на транспорте, в связи и во всех сферах быта. Каждые 8-9 лет производство электроэнергии на Земле увеличивается в 2 раза. Свыше 80 % электроэнергии производится на ТЭС, ее значение в энергетике еще длительное время будет оставаться определяющим.

С момента введения в действие первой АЭС в Украине прошло более 40 лет. За это время произошли большие изменения: резко возросли мощности ядерных реакторов, повысились технико-экономические показатели АЭС. Для районов, удаленных от ресурсов химического топлива, себестоимость 1 кВт • ч для АЭС меньше, чем для ТЭС. Поэтому, невзирая на несколько высшую стоимость оборудования для АЭС, их общие экономические показатели в этих условиях лучше, чем тепловых электростанций. Почти для всех стран мира, неимеющих достаточных ресурсов химического топлива, программа создания АЭС стала одной из важнейших в развитии энергетики и экономики. Важными заданиями совершенствования ядерных реакторов на тепловых нейтронах и развития АЭС являются увеличение мощностей реакторов до 1,5-2 млн киловатт и турбогенераторов для них, создание высокотемпературного реактора (800-1000 °С и выше), которые имеют большое значение для улучшения использования ядерного топлива и применения ядерной энергии в высокотемпературных технологических процессах.

В развитии энергетики Украины значительную роль играет гидроэнергетика. Преимущество ГЭС заключается в неисчерпаемости гидроэнергоресурсов, очень низкой себестоимости энергии, отсутствии вредного влияния на окружающую среду. Недостатком ГЭС является относительно высокая стоимость их сооружения.


Загрузка...

В настоящее время разрабатываются новые методы и способы получения электроэнергии. Достигнут большой прогресс в преобразовании солнечной, ветровой энергии в электрическую, начинают применяться магнитогидродинамические способы генерирования электрического тока. Проводится работа по решению проблемы термоядерного синтеза. Можно надеяться, что будет найдено практическое решение этой проблемы и построены первые промышленные термоядерные реакторы.

Важным направлением современного научно-технического прогресса является радиоэлектроника, ее технические средства и их применение во многих отраслях деятельности человека. Современная радиоэлектроника является развитой технической отраслью науки и техники, связанной с широким комплексом научных методов и технических средств для запоминания, обработки и передачи информации на основе использования электромагнитных явлений. Трудно назвать другую отрасль техники, которая по своему влиянию на жизнь и деятельность человека занимала бы такое важное место.

Осложнения современного промышленного производства, растущие взаимосвязи отдельных предприятий между собой требуют автоматизации многих функций управления. Это можно сделать только с помощью электронных автоматизированных систем управления, материальной основой которых являются компьютерные технологии.

Сегодня компьютеры широко применяются во всех отраслях науки, техники и производства. Они открыли большие возможности в отрасли управления не только производственными процессами для построения автоматизированных систем управления в технологической сфере, но и в отрасли административной. Их применяют в станках с программным управлением, в управлении транспортными средствами, осуществляют контроль за движением в аэропортах и на аэродромах.

Без применения компьютеров невозможно представить ни одно большое исследование. Широкие возможности открылись благодаря этому перед медициной - разработаны методы использования компьютеров для диагностики. Без них невозможно запускать космические корабли и спутники. Для выведения на орбиту космического корабля необходимо за считанные секунды обработать значительный объем информации, что по силам только компьютеру. Все данные о полете корабля, состоянии бортовых систем и самочувствии космонавтов вводятся в бортовые вычислительные устройства, передаются на Землю и возвращаются в приборы корабля из наземных комплексов в виде команд для выполнения. Все эти процессы выполняются с огромной скоростью и высокой точностью.


 

Задания автоматизации производства требуют создания гибких, точных и надежных систем контроля за управлением разными процессами.

Отрасли использования радиоэлектроники чрезвычайно широки. Это, в частности, нагревание веществ в высокочастотных электромагнитных полях для термической обработки: закаливание, плавление, паяние, сварка и т. п. Это применение ультразвука для интенсификации разных технологических процессов: очистка деталей, ударная ультразвуковая притирка; резка крупногабаритных изделий, пайка, сварка и т. п. Это широкое применение радиоэлектронной аппаратуры и электронной техники для обработки разных материалов.

Очень важными направлениями научно-технического прогресса являются космические исследования, развитие космонавтики. Самым весомым вкладом в развитие космонавтики стало развитие ракетной техники, создание мощных ракетоносителей, способных выводить в космос спутники и космические корабли со сложной аппаратурой и людьми на борту. Огромное значение для прогресса космонавтики имеют успехи электронной вычислительной техники и радиоэлектроники, а также автоматика. Без приборов радиоэлектроники невозможно осуществить многие функции ракет и космических аппаратов: выведение их на орбиту, коррекцию траекторий, сбор, обработку и передачу на Землю информации.

Трудно переоценить роль и значение искусственных спутников Земли в решении многих практических задач. Через искусственные спутники связи и систему наземных станций осуществляются связь и обмен телевизионными программами. Прогноз погоды также невозможен без метеорологической информации, которую получают с помощью системы «Метеор». Спутники-маяки применяются в системах навигации.

Современный технический прогресс в разнообразных отраслях наряду с другими средствами автоматизации все больше определяется степенью использования машин, автоматизирующих процессы умственного труда. Самая большая степень автоматизации наблюдается в энергетической, металлургической, химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Почти во всех отраслях машиностроения применяются автоматизированные технологические процессы. На транспорте привычное явление -автоматические железнодорожные сортировочные станции. Поезда без машиниста сегодня уже являются реальностью. В авиации уже много лет используют автопилоты. В основном автоматизированы радиолокационные и авианавигационные устройства.

Одним из направлений научно-технического прогресса является получение материалов с заранее определенными свойствами, использование редких элементов. Современный прогресс космонавтики, радиоэлектроники, атомной энергетики, авиации, машиностроения и т. д. во многом связан с достижениями в отрасли производства искусственных материалов: сверхтвердых, жаропрочных, антикоррозийных и т. п.; с использованием редких металлов и их сплавов. Знание зависимости химических и физических свойств вещества от его физической структуры дает возможность ученым предусматривать будущие свойства того или иного материала и целеустремленно синтезировать материалы с загодя заданными механическими, магнитными, оптическими и другими свойствами.

Трудно переоценить значение достижений в производстве полупроводниковых и других материалов для современной радиоэлектроники.

ВОПРОСЫ К ИЗУЧЕННОМУ

1. Что такое научно-технический прогресс?

2. Расскажите, как научно-технический прогресс влияет на развитие промышленности.

ПРОВЕРЬТЕ СВОИ ЗНАНИЯ

Контрольные вопросы

1. Что можно сказать о характере движения тел по их траекториям движения, по изменению их скоростей?

2. Какие условия необходимы для того, чтобы тело двигалось равноускоренно?

3. Каков результат взаимодействия Земли и Луны, являющейся спутником Земли? Как этот результат влияет на явления на Земле?

4. Камень падает потому, что его притягивает Земля. Какая неточность в этом утверждении?

5. Почему сила притяжения изменяется с увеличением высоты над поверхностью Земли? Меняется ли при этом масса тела?

6. От чего зависит ускорение свободного падения в определенной местности?

7. При каких условиях выполняется закон сохранения импульса?

8. Назовите примеры реактивного движения в природе. Объясните их.

9. Приведите примеры практического применения законов сохранения.

10. Что вы знаете о физической картине мира?

11. Докажите, как физика влияет на развитие техники и технологий.

12. Что вы знаете о границах применения физических законов и теорий?

Что я знаю и умею делать

Я знаю, что такое ускорение, и умею его определять.

1. С каким ускорением движется автомобиль, если его скорость за б с увеличилась со 144 км/ч до 216 км/ч?

2. Два велосипедиста едут навстречу друг другу. Первый с начальной скоростью 9 км/ч спускается с горы с ускорением 0,4 м/с2. Второй поднимается вверх с начальной скоростью 18 км/ч с ускорением 0,2 м/с2. Через какое время велосипедисты встретятся, если начальное расстояние между ними 200 м?

Я умею анализировать графики и знаю, как их строить.

3. По графику зависимости скорости от времени (рис. 294) для каждого случая определите:

а) характер движения тела;

б) ускорение тела;

в) скорость тела в момент времени t = 2 с;

г) путь, который прошло тело за интервал времени от 0 до 2 с.

Что означают точки пересечения графиков?

4. Уравнения координат трех тел имеют вид:

х1 = 6 + 7?, х2 = б/2, х3 = 9f - 4 f.

Опишите характер движения тел. Определите ускорение для каждого случая. Запишите уравнение vx = vx(t) для этих тел. Постройте график зависимости скорости от времени для каждого случая.

Я умею составлять задачи и знаю, как заполнять таблицы.

5. Сформулируйте условие задачи для каждого случая и решите ее. Во всех случаях движение считать равноускоренным, а начальную скорость равной 0.

Я умею изображать на рисунках силы, действующие на тело.

6. Изобразите на рисунке силы, действующие на тело при его равноускоренном прямолинейном движении в случаях: а) сани съезжают с горки; б) сани с грузом тянут за веревку на горку; в) сани с грузом тянут за веревку по горизонтальной поверхности; г) кран поднимает груз вертикально вверх.

Я умею решать задачи на применение законов Ньютона.

7. Под действием силы Ртело массой тл движется с ускорением 2 м/с2, а тело массой т2-с ускорением 5 м/с2. С каким ускорением под действием такой же силы будут двигаться два тела, если их соединить?

8. Определите силу удара футболиста по мячу массой 700 г, если длительность удара 0,02 с, а ускорение мяча 15 м/с2.

9. Движение вагона описывается уравнением х = 50 + t- 0.1/2 под действием силы 4 кН. Определите его массу.

Я знаю, как пользоваться табличными данными.

10. Используя табличные данные, определите импульс разных тел.

Я знаю, какие есть виды механической энергии и как они преобразуются.

11. Определите полную механическую энергию космического корабля массой 2 т, движущегося с первой космической скоростью, равной 7,9 км/с, на высоте 300 км.

12. Определите потенциальную и кинетическую энергии тела массой 100 г, брошенного вертикально вверх со скоростью 15 м/с, через 2 с после начала движения.


Загрузка...

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

Вариант 1

1. Какое уравнение описывает движение, при котором скорость тела уменьшается?

2. Тело движется без начальной скорости с ускорением 0,6 м/с2. Какой путь оно прошло за вторую секунду?

А 0,3 м Б 0,6 м В 1,2 м Г 0,8 м

3. На рисунке 295 изображен график зависимости скорости тела от времени. Какой из графиков показывает зависимость равнодействующей всех сил, приложенных к этому телу, от времени?

4. Сила 40 Н придает телу ускорение 0,5 м/с2. Какая сила придает этому тепу ускорение 2 м/с2?

А 20 Н Б 80 Н В160Н Г 50 h

5. С какой высоты бросили камень, если он упал на землю через 3 с?

А 45 м Б 90 м В 60 м Г 75 м

6. Мяч падает с высоты 80 м. Определите время падения мяча.

А5с Б2с В4с ГЗс

7. Как изменится сила притяжения между двумя телами, если массу одного из них увеличить в 4 раза?

А увеличится в V2 раз Б уменьшится в 4 раза

В увеличится в 4 раза Г уменьшится в V2 раз

8. Во сколько раз сила притяжения Земли, действующая на искусственный спутник на поверхности, больше, чем на высоте, равной трем радиусам над ее поверхностью?

А в 9 раз Б в 25 раз В в 16 раз Г в 4 раза

9. Определите ускорение свободного падения на высоте, равной половине радиуса Земли. Радиус Земли равен 6400 км.

А 4,4 м/с2 Б 9,8 м/с2 В 16,4 м/с2 Г 12 м/с2

10. Мяч массой 500 г летит со скоростью 5 м/с. Определите импульс мяча.

А 0,5 кг ■ м/с Б 2,5 кг ■ м/с В 2 кг ■ м/с Г 1,5 кг ■ м/с

11. Два катера одинаковой массы движутся со скоростями v и Зи относительно берега. Определите импульс второго катера в системе отсчета, связанной с первым катером, если они движутся параллельно друг другу в противоположном направлении.

А Зти Б ти В Amv Г 2ти

12. Скорость легкового автомобиля в 4 раза больше скорости грузового, а масса грузо

вого автомобиля в 2 раза больше массы легкового. Сравните значения кинетической энергии легкового Е1 и грузового £2 автомобилей.

А Е, = Е2 Б £., = 2Е2 ВЕ2 = 4Еа Г Е, = 8Е ДЕ., = 16Е2

Вариант 2

1. Какое уравнение описывает движение, при котором скорость тела увеличивается?

А и = 3 + 201 Б и = 3 - 2/ В i> = -3 + t Г и = 3 - 201

2. Тело движется без начальной скорости с ускорением 0,6 м/с2. Какой путь оно прошло за первую секунду?

А 0,3 м Б 0,6 м В1м Г 0,8 м

3. На рисунке 296 показано направление и точка приложения силы F.,, действующей на первую тележку при ее столкновении со второй. Укажите, какой из случаев показывает правильное направление и точку приложения силы Е2, действующей на вторую тележку.

4. Сила 40 Н придает телу ускорение 0,5 м/с2. Какая сила придает этому телу ускорение 1 м/с2?

А 20 Н Б 80 Н В 40 Н Г 50 Н

5. Какова глубина колодца, если камень, упавший в него, коснулся дна через 1 с?

А Юм Б5м В 20 м Г15м

6. Стрела выпущенная из лука вертикально вверх со скоростью 10 м/с. На какую максимальную высоту она поднимется?

А5м Б 10 м ВЗм Г15 м

7. Во сколько раз необходимо изменить расстояние между телами, чтобы сила притяжения уменьшилась в 2 раза?

8. На каком расстоянии от Земли сила всемирного притяжения, действующая на тело, будет в 3 раза меньше, чем на ее поверхности? Радиус Земли 6400 км.

А 6400 км Б 4480 км В 12 000 км Г 8000 км

9. Определите ускорение свободного падения на высоте, равной двум земным радиусам.

А 2,5 м/с2 Б 5 м/с2 В 4,4 м/с2 Г 3 м/с2

10. Тележка массой 200 г движется равномерно по горизонтальной поверхности со скоростью 2 м/с. Определите импульс тележки.

А 0,4 кг ■ м/с Б 0,2 кг ■ м/с В 4 кг ■ м/с Г 8 кг ■ м/с

11. Два катера одинаковой массы движутся со скоростями v и Зи относительно берега. Определите импульс второго катера в системе отсчета, связанной с первым катером, если они движутся параллельно друг другу в одном направлении.

А 3mv Б 2mv В mv Г Amv

12. Скорость легкового автомобиля в 2 раза больше скорости грузового, а масса грузового автомобиля в 2 раза больше массы легкового. Сравните значения кинетической энергии легкового Е1 и грузового Е2 автомобилей.

А Е, = Е2 Б Ел = 2Е2 В Е2 = 2Ел Г Ел = 4Е2 Д Е2 = 4Е,

 

Это материал учебника Физика 9 класс Сиротюк

 






^