Абстрагирование – изоляция объекта исследования и помещение его в другие условия (другую среду) мысленно или на самом деле;
Обобщение – часть классификации (создание совокупности по сходным признакам) Обобщение знаний выражается, например, в принципе сохранения.
Идеализация – наделение объекта исследования неприсущими ему свойствами или преувеличение / преуменьшение имеющихся характеристик. (идеальный газ);
Измерение – процесс получения информации, заключающийся в сравнении опытным путем измеряемой и известной величины и представлении результатов в числовой форме.
Причинно-следственные связи (ПСС)
Причинно-следственные связи (ПСС) делятся на два вида:
а) научно обоснованные (объяснение грозы с точки зрения физики – столкновение холодного и теплого фронтов…);
б) ненаучно обоснованные (объяснение грозы – Зевс).
Формы выражения ПСС
В науке ПСС выражают в виде правил, законов и принципов.
1. Правило – узкая, локальная причинно-следственная связь. Используется в ограниченной области знаний. Например, правило «буравчика» (электромагнетизм) не применяют в оптике, термодинамике, математике, химии и т. д.
2. Закон – более фундаментальная форма, устанавливаемая для одной или нескольких наук (систем знаний). Закон сохранения энергии применяется в нескольких науках, таких как физика, биофизика, физическая химия, геофизика.
3. Принцип – самая фундаментальная форма выражения ПСС, используется повсеместно, характеризуется высоким уровнем обобщения. Принцип сохранения действует и в физике, и в других естественных, а также – в технических науках.
Принцип сохранения
«Любая сущность в замкнутых системах не может возникать из ничего и не исчезать бесследно, а может только переходить из одной качественной формы в другую в эквивалентных (равных) количествах». (Сущность: энергия, импульс, момент импульса, заряд, масса).
Глобальные проблемы человечества
1. Сохранение мира (гонка вооружений, терроризм).
2. Экологическая проблема (вырубка лесов, озоновые дыры, сокращение запасов пресной воды…).
3. Проблема мирового океана (мировой океан – большая часть земли, если ее загрязнить, то будет большой ущерб, одновременно – здесь проблема добычи потенциальных энергоресурсов и угроза затопления в результате глобального потепления большой территории суши).
4. Энергосырьевая проблема (резко сокращаются запасы нефти, угля, газа).
5. Демографическая проблема (перенаселение планеты). Скорость потребления объектов флоры и фауны, энергоресурсов превышает скорость их естественного восстановления.
6. Продовольственная проблема.
Для обеспечения устойчивости человечества необходимо в разумных пределах удовлетворять потребности населения. Уровень удовлетворения потребностей определяет критерий цивилизованности страны (Швеция, Финляндия, США – высокий уровень цивилизованности, Афганистан, Эфиопия, Нигерия – низкий уровень цивилизованности).
Тема 2. Устойчивость и стабильность. Энергетический профиль различных систем, процессов
Устойчивость – способность объекта (системы) сохранять свое исходное состояние (исходные характеристики) под влиянием внешних воздействий или собственных возмущений.
Собственные возмущения бывают в результате внешних воздействий (Октябрьская революция как результат вмешательства Германии во внутренние дела России), Тюльпановая, оранжевая революции – аналогичные ситуации в бывших союзных республиках – вмешательство США; аморфное вещество испытывает возмущение вследствие своего нестабильного «замороженного» в результате быстрой закалки состояния и это будет продолжаться постоянно до перехода в обычное кристаллическое стабильное, равновесное состояние).
Стабильность – способность объекта (системы) сохранять свое исходное состояние независимо от времени.
Факторы внешнего воздействия
1. Физические: изменение давления, изменение температуры, силовое воздействие, Х – излучение, радиоактивное излучение, ионная имплантация.
2. Химические: изменение концентрации, катализаторы.
3. Биологические: бактерии, вирусы и т.д.
4. Психологические: стресс, гипноз и т.д.
Представим графически устойчивость и стабильность:
 |
 |
||
x – внешние факторы;
y – любая, произвольная характеристика, например, качество жизни, эффективность, спрос.
«В мире нет стабильности» Гераклит (др.-греч. ученый) – первый сформулировал этот принцип.
«Все течет, все изменяется».
Науке известно, что на устойчивость системы влияет ее разнообразие. Принцип максимального разнообразия: «Любая система устойчива на столько, на сколько она разнообразна» (Выведение морозоустойчивых с/х культур путем скрещивания нескольких сортов –-гибриды; устойчивость благосостояния отдельного человека зависит от разнообразия форм капитала (недвижимость, деньги, драгоценные металлы и т. д.)).
Энергетический профиль различных систем, процессов
Установим причинно-следственную связь (ПСС) между характеристиками механического объекта и степенями его устойчивости.
В качестве объекта выберем объект в форме тетрагональной призмы (например, книгу).
Возьмем три состояния объекта: устойчивое, менее устойчивое, неустойчивое (все эти состояния последовательно сменяются при падении объекта слева направо).
 |
|||
|
|||
1. Относительно устойчивое состояние (метастабильное).
2. Неустойчивое (лабильное).
3. Устойчивое.
Точки А, В, С – центры тяжести (центры масс) в разных положениях объекта, здесь они совпадают с центрами симметрии вследствие однородности материала объекта.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.