Еноит ответы на 1-ые и 2-ые вопросы


**1(1).Естествознание. Тенденции в развитии естествознания. Темпы развития естествознания. Физические революции. Фундаментальные и прикладные науки (сущность и проблемы).
Естествознание-это совокупность наук о природе. Объект исследования- природа. Тенденции в развитии естест.: дифференциация и интеграция наук. Дифференциация-разделение наук (вирусология, микробиология). Интеграция- слияние наук(биофизика). Этапы развития: Аристотель(384 – 322 г. До н.э.) основоположник формальной логики, т.е. учении о доказательствах. Во времена Аристотеля было известно 20 наук. Философия Эпикура (341-270 г. До н.э.). Николай Коперник(1473-1543) творец гелиоцентрической системы мира а так же теории о вращении земли вокруг солнца. Р. Декарт(1596-1650гг)- основоположник рационализма. Фундаментальные науки – изучают базисные структуры мира; пытается выявить или устанвить законы природы. Прикладные науки – применяют результаты фундаментальных исследований для решения как познавательных, так и социально-практических задач; пытаются известные нам универсальные, общие законы применить для работы в практической деятельности. В недрах прикладной науки рождаются наукоемкие технологии. Фундаментальные науки - позволяют поддерживать высокий уровень прикладных исследований. 5 физических революций: 1)переход от природы в целом к субстанциям 4в до н.э.. (разделение агрегатных состояний в-ва). 2) 16в. Введение в рассмотрение в-в. Немецкий врач Парацельс прародитель фармакологии. 3) переход к корпускулам (по Ломоносову) , элементам (по Лавуазье0) минимальной частицей которых была названа молекула 18 в. 4) 1824г. Переход к атому (Дальтон), 5)переход к «элементарным частицам» 15в, модель атома резерфорда(1911)- открыты протон, нейтрон, электрон, развитие атомных технологий.
**2(1). Естествознание – основа современных наукоёмких технологий. Технологии (понятие, история, классификация). Научно-технические революции. Жизненный цикл технологии.
Многие достижения современного естествознания составляют базу наукоемких технологий, связанных со всесторонним изучением объектов и явлений природы. 1)Технология- научная дисциплина, изучающая физические, химические, механические и др закономерности различных производственных процессов. Технология- совокупность методов обработки, изготовления, изменения св-в, состояния, формы, сырья или полуфабрикатов, осуществляемых в процессе пр-ва продукции. (Технология — комплекс организационных мер, операций и приемов..). Иоганн Бекман ввел термин технология. Технология претерпела значительные изменения: когда-то технология означала простой навык, а в настоящее время технология- это сложный комплекс знаний, полученных с помощью исследований. Классификация: машиностроительные тех.; информационные, телекоммуни-кационные, инновационные, лазерные, ракетно-космические, химические, сельскохозяйственные, леснык, строительные, транспортные, металлургические, био- и нанотехнологии. НТР – качественное преобразование технических основ материального пр-ва на основе превращения науки в ведущий фактор пр-ва. НТР: 1)изобретение паровой машины 18в. 2)научно-технические достижения в обл электричества и химии 19в. 3)создание компьютеров 20в. 3)новые крупные научные открытия и изобретения в 70-80 гг 20в по направлениям: в электронике, компьютерная автоматизация, новые виды энергетики, технологии новых металлов, биотехнологии. 5)возможен скачок в 2010-2030.гг. Жизненный цикл технологии- подстадии возникновения технологических нововведений до их устаревания.: 1)Новейшая технология- любая новая технология, которая имеет высокий потенциал развития; 2)Передовая технология- которая зарекомендовала себя, но еще достаточно новая и имеет небольшое распространение на рынке; 3) Современная технология- признанная, является стандартом и на нее повышается спрос; 4)Неновая технология – по-прежнему полезная, но уже существует более новая и поэтому спрос падает; 5)Устаревшая- заменяется более совершенной, очень малый спрос или полный отказ от нее в пользу новой.
**14(1).Устественно-научные основы лазерных технологий. Особенности лазерного излучения. Применение лазеров в технике и технологиях. Лазер- квантовый генератор оптического диапазона(оптический квантовый генератор); - устройство,преобразующее энергию накачки в энергию когерентного монохроматического поляризованного и узконаправленного потока. Лазеры работают в широком диапазоне длин волн от ультрафиолетовой до субмиллиметровой области спектра в импульсивном и непрерывном режимах. Существуют лазеры на кристаллах и стеклах, газовые, жидкостные и полупроводниковые. Лазеры излучают высококогерентные монохроматические световые волны, вся энергия которых концентрируется в очень узком телесном угле. Первый лазер был создан в США с использованием монокристалла рубина. Затем были созданы газовые лазеры, работающие на смеси гелия и неона. Затем- полупроводниковые лазеры, в них накачка происходит с помощью инжекции носителей тока через электронно-дырочный переходник. Полупроводниковые лазеры отличаются высоким КПД и относительно небольшая мощность неприрывного излучения. Применение лазеров: считывание информации с оптических носителей, измерение дальности, обработка материалов, применяют в микробиологии, медицине, фотохимии , катализе.
**3(1). Инновации. Виды инноваций. Инновационные технологии. Жизненный цикл нововведений. Новация- новшество, нововедение. Новация явл основой НТР и любых др революций. Инновации – любое возможное изменение, происходящее вследствие использования новых или усовершенствующих решений технического,организационного характера в процессах пр-ва, снабжения, сбыта продукции и т.п.(по Шумпетру). Понятие инновации появляется в 30-х г.X X века и его вводит австрийский экономист Иозеф Шумпетер. Инновации, категории: ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ (относятся все изменения, затрагивающие средства, методы, технологии пр-ва, определяющие НТП), НЕТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ (относятся инновации организационного, правового, социального характера). Инновационные технологии – наборы методов и средств, поддерживающих этапы реализации нововведения. Виды иннов.техн.: *Внедрение- распространение инноваций, достижение практического результата идей; *Тренинг – подготовка кадров, создание малых предприятий; *Консалтинг – консультирование производителей, продавцов, покупателей в сфере технологической,технической,экспертной деятельности; *Трансферт; *Инжиниринг –комплекс инженерно-консультацион-ных услуг коммерческого характера по подготовке и обеспечению процесса пр-ва. Жизненный цикл нововведения- время от возникновения новой идей, ее практического воплащения в новых изделиях и снятие их с пр-ва. Ж.ц.включает в себя: 1)Возникновение идеи и появление изобретения. 2)Научные исследования и экспериментальная проверка возможности реализации изобретения. 3)Появление нового изделия на рынке и формирование спроса. 4) Массовое изготовление новых изделий. 5)Насыщение рынка. 6)Затухание продаж, вытеснение изделия.
4(1). Техносфера. Особенности развития технологий. Обновление технологий и подъёмы в экономике.  Техносфера- совокупность элементов среды в пределах географической оболочки Земли, созданных из природных в-вах трудом и сознательной волей человека и не имеющих аналогов в девственной природе(все, что создано руками человека).Н.Д.Кондратьев- основоположник теории экономических циклов. Продолжительность 1 цикла-40-60лет. В этом цикле наблюд.высокие и низкие эк.темпы. В цикле происходит внедрение инноваций=>увелич. темп роста экономики. В т.max происходит распростр. технологий и их устарение. Создание и внедрение новых технологий влияют на увеличение темпов развития экономики. Именно инновационный процесс определяет степень прогресса экономической системы. Технологический уклад-совокупность технологий, характерных для определения уровня развития произ-ва. Происход. переход от более низких укладов к более высоким, прогрессивным. Особенности: НТР- качественное преобразование технических основ материального пр-ва на основе превращения науки в ведущий фактор пр-ва.(изобретение паровой машины в 18в., НТ достижения в обл. электричества и химии19в., созд.компьютеров20в, новые крупные научные открытия и изобретения20в70-80гг. по напр.электронике, новые виды энергетики, биотехнологии; 2020-2030гг.) и т.п.
5(1). Представления о материи, движении, пространстве и времени. Понятие о структурных уровнях организации материи. Мегамир, макромир и микромир.
Материя – это бесконечное множество всех существующих в мире объектов и систем, субстрат любых св-в, связей, отношений и форм движения (включает в себя - все наблюдаемые объекты и тела природы…). Движение материи- любые изменения, происходящие с материальными объектами в результате их взаимодействия. Время- выражает порядок смены физических состояний и является объективной характеристикой любого процесса или явления. Пространство - выражает порядок сосуществования физических тел. 3 вида материи: *в-во (обладает массой); *физический вакуум; *физическое поле(обеспечивает физическое взаимодействие материальных объектов и их систем). Важ.сво-во материи- ее структурная и системная организация, кот.выражает упорядоченность существования материи в виде огромного разнообразия материальных объектов, связанных между собой единой системой иерархии. 3 структурных уровня: Микро, Макро, Мега миры. Микромир –молекулы, атомы, элементарные частицы — мир предельно малых, (не наблюдаемых) микрообъектов, пространственная разномерность которых исчисляется от 10-8 до 10-16 см, а время жизни — от бесконечности до 10-24 с. Макромир — мир устойчивых форм и соразмерных человеку величин, а также кристаллические комплексы молекул, организмы, сообщества организмов; пространственные величины выражаются в мм, см и км; время — в сек., мин., часах, годах. Мегамир —планеты, звездные комплексы, галактики, метагалактики – мир огромных космических масштабов и скоростей, расстояние измеряется световыми годами, время - миллионами и миллиардами лет.
6(1). Фундаментальные взаимодействия. Концепция дальнодействия – взаимодействие материальных объектов, находящихся даже на большом расстоянии друг от друга передается через пустое пространство мгновенно. Концепция близкодействия – взаимодействие передается по средствам физических полей с конечной скоростью, не превышающей скорости света. Различают 4 вз-вия, фундаментальных, по мере увеличения интенсивности они располагаются в след.порядке: гравитационное, слабое, электромагнитное и сильное. Каждый характ параметром- константой связи. Гравитационное вз-вие характерно для всех материальных объектов вне зависимости от их природы. Оно заключается во взаимном притяжении тел и определяется фундаментальным законом всемирного тяготения. Грав.вз-вием определяется падение тел в поле сил тяготения Земли. Законом всемирного тяготения описывается движение планет Солнечной системы, а также других макрообъектов. Электромагнитное вз-вие обуславливается электрическими зарядами и передается электрическим и магнитным полями. Электрическое поле возникает при наличии электрических зарядов, а магнитное поле - при их движении. В природе сущ.положит и отрицат заряды, что определяет характер электромагнитного вз-вия. Например, при движении зарядов в зависимости от их знака возникает либо притяжение, либо отталкивание. Электромаг-нитное взаимодействие описывается фундаментальными законами электростатики и электродинамики: законом Кулона, законом Ампера и др. Слабое вз-вие описывает некоторые виды ядерных процессов. В нем участвуют все элементарные частицы, кроме фотона. Оно короткодейс-твующее и характеризует все виды бета-превращений. Сильное вз-вие обеспечивает связь нуклонов в ядре, отвечает за стабильность атомных ядер.
7(1). Механика как основа многих технологий. Основные законы и понятия механики. Механика – наука о механическом движении материальных тел и происходящих при этом взаимодействиях между телами. Механическое движение - изменение с течением времени взаимного положения тел или их частиц в пространстве. Обычно под М. понимают т. н. классическую М., в основе кот лежат Ньютона законы механики и предметом кот является изучение движения любых материальных тел (кроме элементарных частиц), совершаемого со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света. Понятий, отражающие св-ва реальных тел: 1)Материальная точка — объект пренебрежимо малых размеров, имеющий массу; если можно пренебречь размерами тела по сравнению с расстояниями, проходимыми его точками. 2) Абсолютно твёрдое тело — тело, расстояние между двумя любыми точками которого всегда остаётся неизменным; когда можно пренебречь деформацией тела. 3)Сплошная изменяемая среда (применимо, когда при изучении движения изменяемой среды можно пренебречь молекулярной структурой среды). М. разделяют на: М. материальной точки, М. системы материальных точек, М. абсолютно твёрдого тела и М. сплошной среды. В каждом из этих разделов выделяют: статику — учение о равновесии тел под действием сил, кинематику — учение о геометрических св-вах движения тел и динамику — учение о движении тел под действием сил. Основные понятия и методы механики.: для точки — её скорость и ускорение, а для твёрдого тела — ск-ть и ускорение поступательного движения и угловая ск-ть и угловое ускорение вращательного движения тела. Основной мерой механич вз-вия материальных тел в М. является сила. В основе М. лежат законы Ньютона. 1-ый закон Ньютона - Существуют такие системы отсчета, относительно которых тела сохраняют свою ск-сть постоянной, если на них не действуют др тела и поля. 2-ой закон Н.- В инерциальной системе отсчета ускорение, которое получает материальная точка, прямо пропорционально приложенной к ней силе и обратно пропорционально её массе.F=m*a. 3-ий закон Н.- Тела действуют друг на друга с силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль одной и той же прямой, равными по модулю и противоположными по направлению: F2->1 = -F1->2. Понятия о динамических мерах движения -количество движения, момент количества движения и кинетическая энергия; о мерах действия силы- импульс силы и работа. Соотношение между этими понятиями называют общими теоремами динамики.
9(1). Применение фазовых переходов в технике и технологиях.
Фазовый переход- переход вещества из одной темодинамической фазы в другую при изменении внешних условий. Любая смена агрегатного состояния- фазовый переход. Переходы первого рода: плавление, кристаллизация, испарение, конденсация, сублимация, десублимация. Переходы 2-го рода: прохождение системы через критическую точку, переход металлов и сплавов в состояние сверхпроводимости, жидкого гелия в сверхтекучее состояние, аморфных материалов в стеклообразное состояние. Фазовые переходы 2-го рода происходят в тех случаях, когда меняется симметрия строения вещества. Применение: в тяжелой, пищевой и химической промышленности.
8(1). Законы сохранения к-ва движения (импульса), энергии и момента к-ва движения, их применение в технике и технологиях. Принцип реактивного движения.Из св-ва симметрии пр-ва — его однородности следует закон сохранения импульса, импульс замкнутой сис-мы не изменяется с течением времени. Закон сохранения импульса справедлив не только в классич физике но он выполняется и для замкнутых систем микрочастиц, подчиняющихся законам квантовой механики. Импульс сохраняется для незамкнутой сис-мы, если геометрическая сумма всех внешних сил=0. Закон сохр импульса носит универсальный характер и является фундаментальным законом природы. (dk/dt = 0). Закон сохранения момента импульса— векторная сумма всех моментов импульса относительно любой оси для замкнутой системы остается постоянной в случае равновесия системы. (т.е.момент импульса замкнутой системы относительно любой неподвижной точки не изменяется со временем).(dL/dt = 0). Из однородности времени следует закон сохранения механической энергии: в системе тел, между которыми действуют только консервативные силы, полная механическая энергия сохраняется, т. е. не изменяется со временем. Закон сохранения и превращения энергии — фундаментальный закон природы; справедлив для систем макроскопических тел и для микросистем. Энергия никогда не исчезает и не появляется вновь, она лишь превращается из одного вида в другой -(физическая сущность закона сохранения и превращения энергии) W= Wк + Wп = const. Принцип реактивного движения широко применяется для полетов, положен в основу ракеты. Закон сохр импульса объясняет принцип реактивного движения. При сгорании топлива повышается t’ и создается высокое давление, благодаря чему продукты сгорания с большой скоростью вырываются из сопла двигателя ракеты. При истечении газов ракета приобретает скорость в противоположном направлении.
10(1). Элементная база компьютера. Развитие твердотельной электроники. Технологии микроэлектроники. Развитие нанотехнологии. Элементная база компьютера: Релейный ЭВМ--компьютер Z3, на основе электрического реле.1941г. Ламповый ЭВМ 1943г -компьютер Colossus Mark 1 на 1500 электр.лампах. Транзисторные дискретные ЭВМ- 1955г компьютер на полупроводниковых и транзисторных диодах. Транзисторные интегральные ЭВМ 1968г- компьютер на интегральных схемах. Именно с него начинается развитие микропроцессоров. Твердотельная электроника- наиболее перспективное направление электроники, связанное с созданием приборов и устройств в миниатюрном исполнении с использованием интегральной технологии. Развитие твердотельной электроники: 19в М.Фарадей пришел к выводу, что с повышением температуры электропроводность исследуемого образца возрастает по экспоненциальному закону. А.С. Беккель обнаружил при освещении «плохого проводника» светом возникает фото ЭДС. В 1906 г К.Ф. Браун: переменный ток,пропущенный через контакт свинца и пирита не подчиняется закону Ома; св-ва контакта определяются величиной и знаком приложенного напряжения. В 1879. Э.Холл открыл новое явление- возникновение электрического поля в электр пластине золота с током, помещенной в магнитное поле, называется эффект Холла. В 1922г. О. Лосев создал генерирующий детектор. Первый твердотельный прибор-транзистор. Нанотехнологии в наст. время- это междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретических обоснований и практических методов исследования анализа и синтеза и применение методов пр-ва и применения продуктов с заданной атомной массой путем манипулирования отдельных атомов и молекул. Развитие микроэлектроники : в рез-те совершенствования тонкопленочной технологии в течение последних лет удалось повысить степень интеграции. Тенденция к усложнению интегральных схем: от больших(БИС) до ультробольших (УБИС) и гигантских после 2000г_ выражается в увеличении числа транзисторов на кристалле. Технологии микпроэлектроники: транзисторы, интегральные схемы, большие и сверхбольшие интегральные схемы(аудио и видео- техника). Первая модификация транзистора- биополярный транзистор, 2-ая- гетероструктурный транзистор. В 1958 г Хилби предложил конструкцию микросхемы, эта конструкция стала основополагающей для изготовления интегральных схем.
11(1). Основные представления современной химии. Эволюционная химия. Синтез новых материалов и применение новых материалов в технике и технологиях. Химия- наука о превращениях вещ-в, сопровождающиеся изменением их состава и (или) строения. Химический эелемент- это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра. Р. Бойль сделал вывод: кач-во и св-ва вещ-ва зависят от того, из каких эл-ов оно состоит. Закон кратных отношений: если 2 хим. эл-та образуют друг с другом более одного соединения, то массы одного элемента, приходящегося на одну и ту же массу другого относятся как целые числа, обычно небольших. Атом- наименьшая частица химического элемента, являющаяся носителем его св-в. Вещество- это форма материи, обладающая массой покоя. Катион -положительно заряженный ион. Анион - отрицательно заряженный ион. Анод - полож.заряженный электрод. Полиморфизм-существование кристаллических вещ-в с одинаковым составом, но разной структурой. Аллотропия- существование одного и того же хим. эл-та в виде двух и более простых вещ-в, различных по строению и св-вам. Молекула – микрочастица, образовавшаяся из атомов и способная к самостоятельному существованию. Теория химического строения вещ-ва: св-ва вещ-ва определяются порядком связей атомов в молекулах и их взаимным влиянием. Периодический закон химических эдеентов- св-ва элементов находятся в периодической зависимости от заряда их атомных ядер. В совр.химии химические исследования проходят на молекулярном уровне. Эволюционная химия- это 4-ая концептуальная система химии, связанная с включением в хим.науку принципа историзма и понятии времени, с построением теории хим.эволюция материи ускорилась. Эволюц химия изучает процессы самоорганизации вещ-ва. Синтез новых материалов.в наст время в основном синтезируют керамику. Синтезируют огненную, термостойкую, химостойкую и высокотвердую керамику. В нашей стране впервые в мире синтезировали сверхтвердый материал- гексанит-Р, по твердости сравним с алмазом. Синтезированные материалы используют в строительстве, машиностроении, при создании сверхмощных двигателей, в энергетике и авиапромышленности, судостроении и т.д.
15(1). Современные представления об эволюции Вселенной, галактик, звезд и звездных систем. Вселенная - весь существу-ющий материальный мир безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе всего развития. Существует концепция большого взрыва: предполагается, что плотность вещ-ва вселенной была сравнимой с плотностью атомного ядра, и вся вселенная представляла собой ядерную каплю, по каким-то причинам капля взорвалась. Так и образовались вселенная и все ее объекты. Суще гипотеза пульсирующей вселенной: вселенная не всегда расширялась, а пульсировала между конечными пределами плотности. Сущ мнение, с самого начала протовещество, из которого впоследствии образовалась Вселенная, с гигантской скоростью начало расширяться. На начальной стадии это плотное в-во разлетелось, разбегалось во всех направлениях и представляло собой однородную бурлящую смесь неустойчивых, постоянно распадающихся при столкновении частиц. Остывая и взаимодействуя на протяжении миллионов лет, вся эта масса рассеянного в пространстве в-ва концентрировалась в большие и малые газовые образования, которые в течение сотен миллионов лет, сближаясь и сливаясь, превращались в громадные комплексы. В них в свою очередь возникали более плотные участки – там в последствии и образовались звёзды и даже целые галактики. Сущ концепция самоорганизации вселенной: все объекты вселенной были «рождены» из физического вакуума. Галактики- это громадные звездные системы, содержащие десятки, сотни миллиардов звезд. Звезда — небесное тело, в котором идут, шли или будут идти термоядерные реакции. Звезды рождаются из космического в-ва в результате его конденсации под действием гравитационных, магнитных и других сил. Под влиянием сил всемирного тяготения из газового облака образуется плотный шар — протозвезда, эволюция которой проходит три этапа. 1-ый этап эволюции - обособлением и уплотнением космического в-ва. 2-ой - стремительное сжатие протозвезды. В какой-то момент давление газа внутри протозвезды возрастает, что замедляет процесс ее сжатия, однако температура во внутренних областях пока остается недостаточной для начала термоядерной реакции. На 3-ьем этапе протозвезда продолжает сжиматься, а ее температура — повышаться, что приводит к началу термоядерной реакции. Давление газа, вытекающего из звезды, уравновешивается силой притяжения, и газовый шар перестает сжиматься. Образуется равновесный объект — звезда. Такая звезда является саморегулирующейся системой. Если температура внутри не повышается, то звезда раздувается. В свою очередь, остывание звезды приводит к ее последующему сжатию и разогреванию, ядерные р-ции в ней ускоряются. (температур-ный баланс восстановлен). Процесс преобразования протозвезды в звезду растягивается на миллионы лет.
12(1). Взаимосвязь атомно-молекулярного строения и химических св-в в-в. Периодическая таблица элементов Д. И. Менделеева. Трансурановые элементы и их применение в технике и технологиях. Химические св-ва вещ-ва зависят от того, из каких химических элементов оно состоит и от структуры молекул вещ-ва и от пространствен-ной конфигурации молекул. Вещ-ва, имеющие одинаковый состав и структуру, имеют одинаковые химические св-ва. Изомерия-явление, заключающееся в существовании хим.соединений, одинаковых по составу и молекулярной массе, но разных по строению и расположению атомов в пространстве и вследствие этого по св-ам. Конформация- пространственное расположение атомов в молекуле определенной конфигурации. Стереоизомерия- возникает в результате различий в пространственной конфигурации молекул, имеющих одинаковое химическое строение. Попытки систематизации химических элементов по их химическим св-вам делались многими учеными, начиная с 30-х годов XIX в. Д. И. Менделеев в 1869 г. разработал таблицу, в основу кот. положены атомные веса эл-тов, т. е. число протонов в ядрах атомов. Выяснилось, что химические св-ва эл-тов периодически зависят от этого числа. В 1911 г. Резерфордом была разработана планетарная модель атома. В основе теории лежит представление о закономерностях построения электронных оболочек (уровней) и подоболочек (подуровней) в атомах по мере роста числа протонов в ядре атома Z и числа электронов в оболочках атома. Сходство электронных конфигураций свободных атомов коррелирует с подобием их химического поведения. Химическая связь - это взаимное притяжение атомов, приводящее к образованию молекул и кристаллов. Валентность атомов показывает число связей, образуемых данным атомом с соседними атомами в молекуле. Основными видами химических связей явл-ся ковалентная и ионная. В ковалентной связи электроны атомов образуют общую орбиталь. В ионных связях электрон передается от одного атома к другому, и образуются противоположно заряженные атомы. Химические реакции - превращения одних в-в в другие, отличные от исходных по химическому составу или строению. Периодический закон элементов Менделеева: св-ва простых в-в, а также формы и св-ва соединений элементов находятся в периодической зависимости от величины заряда ядра атома (порядкового № в таблице Мен.). Число протонов в ядре равно порядковому № элемента, а сумма чисел протонов и нейтронов соответствует его массовому числу. Периодическое изменение свойств элементов с увеличением порядкового номера объясняется периодическим изменением числа электронов на их внешних энергетических уровнях. Трансурановые элементы— радиоактивные химические элементы, расположенные в периодической системе элементов Д. И. Менделеева за ураном. Трансурановые элементы с атомным № более 103 назыв  трансактиноидами. Применение в различ областях науки и техники (приборостроении, космических технологиях), для создания ядерного оружия, применение в качестве  топлива  в ядерных реакторах (св-во выделять колоссальную энергию  при ядерной реакции).
13(1). Химические связи, химическое равновесие и принцип Ле Шателье. Экзотермические и эндотермические реакции и их применение в технике и технологиях. Химич связь — явление взаимодействия атомов, обусловленное перекрыванием электрон-ных облаков связывающихся частиц, которое сопровождается уменьшением полной энергии системы. Химич равновесие — состояние химической системы, в котором обратимо протекает одна или несколько химических реакций, причём скорости в каждой паре прямая-обратная реакция равны между собой. Для системы, находящейся в химическом равновесии, концентрации реагентов, температура и другие параметры системы не изменяются со временем. Принцип Ле Шателье-Брауна: Положение химического равновесия зависит от следующих параметров реакции: температуры, давления и концентрации. Факторы влияющие на химическое равновесие: 1)температура (при увелич t - химическое равновесие смещается в сторону эндотермической (поглощение) реакции, а при понижении в сторону экзотермической (выделение) реакции). 2)давление (при увеличении давления химическое равновесие смещается в сторону меньшего объёма веществ, а при понижении в сторону большего объёма. Этот принцип действует только на газы). 3)концентрация исходных ве-в и продуктов р-ции (при увеличении концентрации одного из исходных в-в химическое равновесие смещается в сторону продуктов р-ции, а при увеличении концентрации продуктов р-ции -в сторону исходных в-в). Катализаторы не влияют на смещение химического равновесия! Эндотермические р-ции- р-ции, сопровождающиеся выделением теплоты (относятся реакции разложения молекул на свободные атомы, восстановление металлов из руд, фотосинтез в растениях). Экзотермические р-ции- р-ции, сопровождающиеся выделением теплоты (горение, нейтрализация). Применение: в ресурсоэнергосберегающих технологиях, в химической, военной, строительной, пищевой, горнодобывающей промышленности.16(1). Солнечная система. Законы небесной механики – законы Кеплера. Солнечно-земные связи. Учение А. Л. Чижевского. Ракетно-космические технологии.
Солнечная система - система небесных тел (Солнце, планеты, спутники планет, кометы, метеоритные тела, космическая пыль), двигающихся в области преобладающего гравитационного влияния Солнца. Наблюдаемые размеры Солнечной системы определяются орбитой Плутона - около 40 а.е. В сферу Солнца входят Солнце, 9 больших планет (Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон.), десятки спутников планет, тысячи малых планет (астероиды), сотни комет и множество метеоритных тел. Все эти тела объединены в одну систему благодаря силе притяжения центрального тела - Солнца. Наиболее близкие к Солнцу планеты - Меркурий и Венера (медленно вращаются). В атмосфере Земли насыщенные пары создают облачный слой. Облака Земли входят важнейшим элементом в круговорот воды. Движение Солнца и Луны всегда происходит в одном направлении - с запада на восток. Солнечная система является объектом изучения небесной механики. Небесная механика – раздел астрономии, изучающий движения тел Солнечной системы в гравитационном поле, в том числе движения искусственных небесных тел. В начале 17 века И.Кеплером было открыто 3 основных кинематических закона движения планет: 1.планеты вокруг Солнца движутся по эллиптическим орбитам, в одном из фокусов которого находится Солнце; 2.Радиус вектор планеты за одинаковые промежутки времени описывает равные площади; 3.квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей их орбит. Солнечно-земные связи: ультрафиолет, радиоизлучение, рентгеновское излучение, видимый свет. Корпускулярные излучения: солнечный ветер, солнечные космические лучи. А.Л. Чижевский. Отмечал, что все самые разнообразные и разнохарактерные явления на Земле — и химические превращения земной коры, и динамика самой планеты и составляющих ее частей (атмо-, гидро-и литосферы) — протекают под непосредственным воздействием Солнца. Оно является основным источником энергии, причиной всего на Земле — от легкого ветерка и произрастания растений до смерчей и ураганов и умственной деятельности ч-ка. Ракетно-космические технологии: в их основе лежат законы всемирного тяготения, фундаментальные основы космической механики, синтез новых материалов. Ракетно-космические технологии связаны с разработкой ракетной техники, осуществлением космических полетов, проведением различных экспериментов в космосе. Одно из направлений ракетно-космических технологий- создание многоразового космического корабля без ускоряющих двигателей.
17(1). Гравитационное вз-вие тел. Закон всемирного тяготения Ньютона. Космические скорости. Гравитационное взаимодействие описывается законом всемирного тяготения Ньютона. И.Ньютон открыл Закон всемирного тяготения, выраженный в F=G*(m1*m2)/R2. Здесь в числителе произведение m1 и m2 масс взаимно действующих тел, а в знаменателе – квадрат расстояния между ними, G – коэффициент -гравитационная постоянная. Закон Ньютона не был теоретическим в современном смысле этого слова: он являлся математическим описанием опытного факта. В дальнейшем были введены представления о напряженности поля тяготения и его потенциале: напряженность грав. поля = отношению силы тяготения, действующей на материальную точку, в величине её массы и представляет собой векторную величину: g= F/m= G*M/R2. Тень на Законе гравитации из-за закона мгновенного дальнодействия. Сила тяготения мгновенно, с бесконечной скоростью передавалась на любые расстояния, при этом совершенно неясно, как она преодолевает пространство. Сила передается телу воздействием на него др тела – это положение было аксиомой для Галилея, на него опираются законы механики самого Ньютона, а вот Закон всемирного тяготения выкидывает прочь эту аксиому. Сомнения, навеянные гравитационным парадоксом, были развеяны, как представляют современные ученые, с появлением Общей теории относительности(создана А.Эйнштейном в 1916г.). Космическая скорость- это минимальная скорость, при которой какое-либо тело в свободном движении с поверхности небесного тела сможет: v1 — стать спутником небесного тела, v2 — преодолеть гравитационное притяжение небесного тела, v3 — покинуть звёздную систему, преодолев притяжение звезды, v4 — покинуть галактику, преодолев притяжение сверхмассивной черной дыры.
18(1). Самоорганизация в живой и неживой материи. Синергетика и её применение в технике и технологиях. Самоорганизация-это природные скачкообразные процессы, приводящие открытую неравновесную систему, достигшую в своем развитии критического состояния, в новое устойчивое состояние с более высоким уровнем сложности и упорядоченности. Самоорганизация включает закономерное и случайное развитие любых открытых систем: плавающую эволюцию, ход которой закономерен и детермени-рован и случайный скачок в точке бифуркации (критич точка), определяющий следующий закономерный этап развития. Исследование самоорганизации проводят в трех направлениях: синергетика, термодинамика неравновесных процессов и математическая теория катастроф. Синергетика –изучает связи между элементами структуры, которые образуются в открытых системах, благодаря интенсивному обмену веществом и энергией с окр. средой в неравновесных условиях. используют в биологии, астрофизике, промышленности, в психол. исследованиях. Синергетику применяется в сварочном процессе.
19(1). Основные понятия термодинамики. 1-ое и 2-ое начало термодинамики. Термодинамика - наука о наиболее общих св-вах макроскопических систем, находящихся в системе термодинами-ческого равновесия, и о процессах перехода между этими состояниями. Термодинамика строится на основе фундаменталь-ных принципов. Поэтому закономерности в соотношениях между физическими величинами, к которым приводит термодинамика, носит универсальный характер. Обоснование законов термодина-мики, их связь с законами движения частиц, из которых построены тела, дается статистической физикой, задачей которой является выражение св-в макроскопических тел, т.е. тел, состоящих из очень большого к-ва одинаковых частиц (молекул, атомов, электронов и т.д.) через св-ва этих частиц и взаимодействие между ними. Первое начало термодинамики - если система совершает термодинами-ческий цикл, т.е. в конечном счете возвращается в исходное состояние, то полное кол-во тепла, сообщенное системе на протяже-нии цикла, равно совершенной ею работе. Количественная формулировка 1-ого начала термодинамики: кол-во тепла dQ, сообщенное телу идет на увеличение его внутренней энергии dU и на совершение телом работы dA, т.е. dQ=dU+dA. 2-ое начало термодинамики - теплота не может самопроизвольно перейти от системы с меньшей температурой к системе с большей темпера-турой. С.Карно в 1824 г. показал, что любая тепловая машина должна содержать помимо источника теплоты (нагревателя) и рабочего тела, совершающего термодинамический цикл (например, пара), еще и холодильник, имеющий температуру более низкую, чем температура нагревателя. Обобщение вывода Карно и позволило Р.Клаузиусу сформулировать в 1850 г. указанное Второе начало. В формулировке В.Томсона (1851) Второе начало утверждает, что невозможно произвести механическую работу за счет охлаждения одного теплового резервуара.
2(1). Синтез органических и неорганических соединений. Биосинтез. Применение синтезированных соединений в технике и технологиях. Органический синтез — раздел органической химии и технологии, изучающий различные аспекты получения органических соединений, материалов и изделий, а также сам процесс получения в-в. Цель органического синтеза - получение в-в с ценными физическими, химическими и биологическими св-вами. Органические в-ва —соединения углерода с другими в-вами. Все органические в-ва делятся на 3класса: ациклические; изоциклические; гетероциклические. Основным поставщиком органических в-в в природе являются растительный и животный мир. Растения усваивают из атмосферы СО2 и при помощи хлорофилла и солнечной энергии образуют органические в-ва. Животные, поедая растения, накапливают органические в-ва в своем теле, которые затем после гибели животных, переходят в почву, разлагаются, а затем также поглощаются растениями. В результате развития органической химии оказалось возможным создание широкого спектра искусственных органических веществ, которые нашли применение в технике, медицине, биологии. Полимеры — это химич соединения с высокой молекулярной массой, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся группировок. Природными полимерами (био-) -белки, нуклеиновые кислоты, природные смолы. Синтетическими полимерами искусственного происхождения - производные от углеводородов — полиэтилены, полипропилены и т. п. Пластмассы— это материалы, содержащие в своем составе полимер, который в период формирования изделий находится в вязко текущем или высокопластичном состоянии, а при эксплуатации — в стеклообразном или кристаллическом состоянии (пластмассы делятся на реактопласты и термопласты). Неорганический синтез включает смешение реагентов, активацию реакц. смеси и собственно хим. р-цию, выделение и очистку целевого продукта. Биосинтез — процесс синтеза природных органических соединений живыми организмами. Путь биосинтеза соединения — это приводящая к образованию этого соединения последователь-ность реакций, как правило, ферментативных (генетически детерминированных), но изредка встречаются и спонтанные реакции, обходящиеся без ферментативного катализа. Биосинтез одних и тех же соединений может идти различными путями из одних и тех же или из различных исходных соединений. Процессы биосинтеза играют исключительную роль во всех живых клетках.
21(1). Электрический заряд и электрическое поле, законы электростатики и их применение в технике и технологиях. Напряженность, электрическая индукция, взаимодействие зарядов, закон Кулона. Энергия электрического поля.
Электрический заряд — это св-во материальных тел, выража-ющееся в способности особого рода взаимодействия; количественная характеристика, показывающая степень возможного участия тела в электромагнитном вз-вии. Единица измерен в СИ — кулон(Кл). Носителями электрического заряда являются электрически заряженные элементарные частицы — электрон (отрицательный) и протон (положительный). Величина электрического заряда– численная характеристика носителей заряда и заряженных тел, которая, может принимать положите-льные и отрицательные значения. (определяется - силовое вз-вие, переносимое полем между зарядами, прямо пропорционально величине зарядов взаимодействующих между собой частиц или тел, а направления сил, действующих на них со стороны электро-магнитного поля, зависят от знака зарядов). Электрическое поле — особая форма материи, существующая вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также в свободном виде при изменении магнитного поля. Для количественного определения -силовая характеристика - напряжённость электрического поля — векторная характеристика электрического поля в данной точке, равная отношению силы (F), действующей на пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда q: E=F/q. Основным действием электрического поля является силовое воздействие на неподвижные электрически заряженные тела или частицы. На движущиеся заряды силовое воздействие оказывает и магнитное поле. Электростатика - раздел электродинамики, изучающий взаимодействие и электрические поля покоящихся электрических зарядов. Закон Кулона - сила вз-вия 2х точечных зарядов пропорциональна зарядам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Закон сохранения электриче-ского заряда – замкнутая система тел алгебраическая сумма зарядов есть величина постоянная. Замкнутая система – система тел, при котором они взаимодействуют только между собой. Электрическая индукция (D) - величина, характеризующая электрическое поле в в-ве наряду с напряженностью (Е): D = eЕ, где e - диэлектрическая проницаемость в-ва. Электрические заряды взаимодействуют между собой, т.е. одноименные заряды взаимно отталкиваются, а разноименные притягиваются. Силы взаимодействия электрических зарядов определяются законом Кулона и направлены по прямой линии, соединяющей точки, в которых сосредоточены заряды.Энергия электростатического поля - энергия системы неподвижных точечных зарядов, энергия уединенного заряженного проводника и энергия заряженного конденсатора.
22(1). Электрический ток и магнитное поле и их применение в технике и технологиях. Напряженность магнитного поля и закон полного тока. Энергия магнитного поля. Электрический ток - упорядоченное (направленное) движение электрически заряженных частиц. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц; если ток создаётся отрицательно заряж час., то направление тока противоположно направлению движения частиц.Вокруг неподвижных электрических зарядов существует только электрическое поле. Движущиеся электрические заряды создают магнитное поле. Через магнитное поле осуществляются взаимодействия электрических токов, постоянных магнитов и токов с магнитами. Магнитные поля изучают с помощью мелких железных опилок, которые, намагничиваясь в нем, как бы превращаются в маленькие магнитные стрелочки. Электрический ток используется в энергетике для передачи энергии на расстоянии; в медицине - в реанимации, электростимуляции определённых областей головного мозга. Электрические разряды применяются для лечения болезни Паркинсона и эпилепсия, также для электрофореза.Напряжённость магнитного поля - векторная физическая величина (Н), являющаяся количественной характеристикой магнитного поля. Н.м. п. не зависит от магнитных св-в среды. Закон полного тока является одним из важнейших законов, устанавливающим неразрывную связь между электрическим током и магнитным полем. Любая магнитная линия обязательно охватывает электрический ток и, наоборот, электрический ток всегда окружен магнитным полем. Магнитное поле— силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом, независимо от состояния их движения.
Магнитное поле может создаваться током заряженных частиц, постоянные магниты, и др. Энергия Wm магнитного поля катушки с индуктивностью L, создаваемого током I, равна Wм = LI2/ 2.
23(1). Геометрическая оптика и волновая теория света. Дисперсия, явления интерференции и дифракции, поляризация и их применение в технике и технологиях. Представление о прямолинейных световых лучах используется в инструментальной оптике для конструирования и расчета оптических приборов. Расходящийся пучок лучей, выходящих из одной точки с помощью оптической системы (линзы) можно превратить в сходящийся. Точка пересечения этих сходящихся лучей будет действительным изображением соответствующей точки источника. Изображение протяженного предмета, формируемое оптической системой, представляет собой центральную проекцию предмета. Центр проекции находится в центре входного зрачка оптической системы. Физическая реализация геометрического проектирования с помощью световых лучей, т.е. формирование оптических изображений, широко используется в технике, в частности, при создании печатных микросхем. Волновая теория света. Основоположник волновой теории - Х.Гюйгенс. Процесс распространения света он представлял как последовательный процесс передачи взаимодействия между корпускулами. Его сторонники считали, что свет распространяется в особой среде – «эфире», заполняющем все мировое пространство и свободно проникающем во все тела. В развитии волновой теории света весьма важную роль сыграл принцип Гюгенса-Френеля - состоит в том, что каждая точка, до которой дошло световое возбуждение в свою очередь становится источником вторичных волн и передает их во все стороны соседним точкам. Наиболее наглядно волновые св-ва света проявляются в явлениях интерференции и дифракции.
Интерференция света - при взаимном наложении двух волн происходит усиление или ослабление колебаний. Принцип интерференции впервые сформулировал Т.Юнг. Необходимым условием интерференции является когерентность волн – согласованное протекание колебательных или волновых процессов.
Отклонение света от прямолинейного распространения называется дифракцией. На дифракции основаны многие оптические приборы. В частности, дифракция рентгеновских лучей используется во многих аппаратах различного назначения. Поляризация - показывает, что световые волны поперечны, т. е. колебания совершаются перпендикулярно к направлению распространения волны. Применение: дифракционную решётку применяют в спектральных приборах, также в качестве оптических датчиков линейных и угловых перемещений, поляризаторов и фильтров инфракрасного излучения, делителей пучков в интерферометрах и «антибликовых» очках. Интерференция используется в просветлении оптики, в голографии.
**24(1).Металлургические технологии. Металлургический процесс— совокупность методов добычи и пр-ва металла. Металлургия- область науки, техники и пр-ва, связанная с промышленным пр-вом металлов из природного сырья. Металлургич.техн.включ в себя: 1)Пр-во Ме из природ. сырья и др металлосодержащих продуктов; 2)Получение сплавов; 3)Обработка Ме в горячем и холодном состоянии; 4)Сварка,пайка и резка Ме; 5)Нанесение покрытий из Ме; 6)Разработка, пр-во и эксплуатация машин, аппаратов, используемых в металлургич. промышленности, др. Вся металлургия подразделяется на Черную и Цветную. Черная: пр-во чер.Ме (железо и его сплавы): *Стали- сплав железа с углеродом (менее 2,14%); *Чугуны-спла желез и углерода(более 2,14%). в сталях и чуг могут содержаться и др компоненты (фосфор,сера, кремний..), также в них дабавляют лигирующие в-ва(Al,Сu,никель,хром..) для получения их с опр cd-вами. Цветная: к ней относят добычу, обогащение руд цв Ме, пр-ва цв Ме и их сплавов. Цв.Ме — все остальные Ме, т.е все Ме и сплавы кроме Fe.(такое название получили благодаря цвету некот Ме из них — пр.Медь — красный оттенок). Добыча цв.Ме — очень дорогостоющий процесс, тк они встречаются реже чер., но они обладают уникальными cd-вами в природе. Все цв Ме делятся на группы: *Тяжелые(Zn,Cu, никель,олово,свинец); *Легкие (Al,Ca,титан,берилий,др); *Благородные(платина,золото, серебро); *Малые(мышьяк,кобальт..); *Тугоплавкие(хром, цирконий,вонадий); *Редко-земельные (скандий,тулий..). На цв Ме воздействуют с помощью давления и подвергают различ видам механич обработки, также обрабатывают термически. Процессы производимые над цв Ме включ — ковку,штамповку,пресование,прокатку, сварку,пайку,др. Добывающая металлургия заключается в извлечении ценных Ме из руды и переплавки извлеченного сырья в ценный Ме. Мет-гия работает с 3-мя осн составляющими: сырье(руда),концентрат и отходы(перерабатывают).
Металлургич.процессы подразделяются на 3 осн категории: *Гидрометаллургические; *Пирометаллургические (t>300'C); *Электрометаллургические.
Основная цель металлургиче.процессов— получение Ме без примесей.
25(1). Классификация двигателей и принципы их работы. Двигатель, мотор — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую. Ссловом «мотор» чаще называют электродвигатели и двигатели внутреннего сгорания. Двигатели подразделяют на первичные и вторичные. К первичным относят непосредственно преобразующие природные энергетические ресурсы в механическую работу, а ко вторичным — преобразующие энергию, выработанную или накопленную другими источниками. К первичным двигателям относятся ветряное колесо, использующее силу ветра, водяное колесо и гиревой механизм — их приводит в действие сила гравитации, тепловые двигатели — в них химическая энергия топлива или атомная энергия преобразуются в другие виды энергии. Ко вторичным двигателям относятся  электродвигатель,пневмодвигатель, гидродвигатель (гидромотор). Двигатели могут использовать следующие типы источников энергии: электрические; постоянного тока (электродвигатель постоянного тока);переменного тока (синхронные и  асинхронные);электростатические;химические;ядерные;гравитационные;пневматические;гидравлические;лазерные.
26(1). Информационные технологии. Суперкомпьютер. Нейронные сети. Технологические возможности реализации высокой информационной плотности.
Информационные технологии - широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям создания, управления и обработки данных, в том числе с применением вычислительной техники. (понимают компьютерные технологии). В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для хранения, преобразования, защиты, обработки, передачи и получения информации. Суперкомпьютер- вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам большинство существующих компьютеров. (представляют собой большое число высокопроизводительных серверных ПК, соединённых друг с другом локальной высокоскоростной магистралью для достижения максимальной производительности. Нейронные сети - математические модели, а также их программные или аппаратные реализации, построенные по принципу организации и функционирования биологических нейронных сетей — сетей нервных клеток живого организма. ИНС представляют собой систему соединённых и взаимодействующих между собой простых процессоров. С точки зрения машинного обучения, НС представляет собой частный случай методов распознавания образов и т. п. С математической точки зрения, обучение нейронных сетей — это многопараметрическая задача нелинейной оптимизации. С точки зрения кибернетики, НС используется в задачах адаптивного управления и как алгоритмы для робототехники. С точки зрения развития вычислительной техники и программирования, НС — способ решения проблемы эффективного параллелизма. Нейронные сети не программируются, они обучаются. Технологические возможности реализации высокой информационной плотности. Технология сегодняшнего дня позволяет изготавливать магниторезистивный элемент, минимальное поперечное сечение которого составляет 0,030 мкм2, что в принципе дает возможность воспроизвести информацию, записанную с поверхностной плотностью около 33 бит/мкм2. Такая плотность приблизительно на порядок меньше соответствующей предельной плотности, к которой допускает приблизиться реальный магнитный носитель - с кобальт-хромовым рабочим слоем. В обозримом будущем магниторезистивный преобразователь, опираясь на перспективную технологию, должен догнать магнитный носитель, и тогда их предельные характеристики плотности сравняются.
27(1).Энергетическое машиностроение. Станкостроение. Робототехника. Энергетическое машиностроение — отрасль пр-ва и обслуживания промышленного оборудования для генерации и передачи электрической энергии. В отрасль входят предприятия по пр-ву турбин, электрических генераторов, силовых трансформаторов для тепловых, атомных и гидроэлектростан-ций. Станкостроение - ведущая отрасль машиностроения, создающая для всех отраслей народного хоз-ва металлообра-батывающие и деревообрабатывающие станки, автомати-ческие и полуавтоматические линии, комплексно-автоматического пр-ва для изготовления машин, оборудования и изделий из металла и др. конструкционных материалов, кузнечно-прессовое, литейное и деревообрабатывающее оборудование. Робототехника  — прикладная наука, занимающаяся разработкой автоматизированных технических систем. Робототехника опирается на такие дисциплины как электроника, механика, программирование. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.**28(1). Наночастицы. Нанотехнологии. Нанолитография. Наномедицина. Нанобиоэлектроника. Молекулярная самосборка. Наноматериалы. Наночастица -частица размером меньше 100 мкр. Частицы размерами от 1 до 100 нанометров обычно называют «наночастицами». Например, наночастицы некоторых материалов имеют очень хорошие каталитические и адсорбционные св-ва. Другие материалы показывают удивительные оптические св-ва, например, сверхтонкие пленки органических материалов применяют для пр-ва солнечных батарей. Тщательно очищенные наночастицы могут самовыстраиваться в определённые структуры. Нанообъекты делятся на 3 основных класса: *трёхмерные частицы (взрывом проводников, плазменным синтезом); *двумерные объекты — плёнки(молекулярное наслаивание); *одномерные объекты. Нанотехнология — междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов пр-ва и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами. Наноматериалы - материалы, разработанные на основе наночастиц с уникальными характеристиками, вытекающими из микроскопических размеров их составляющих (Углеродные нанотрубки; Фуллерены; Графен- можно использовать, как детектор молекул). Нанолитография наиболее важный метод создания устройств с нанометровыми размерами. Этот метод может использоваться для создания электронных схем, схем памяти с большой ёмкостью, сенсоров. Наномедицина — слежение, исправление, конструирование и контроль над биологическими системами человека на молекулярном уровне, используя наноустройства и наноструктуры. Нанобиоэлектроника — раздел электроники и нанотехнологий, в которых используются биоматериалы и принципы переработки информации биологическими объектами в вычислительной технике для создания электронных устройств. Молекулярная самосборка - Создание произвольных последовательностей ДНК, которые могут быть использованы для создания требуемых белков или аминокислот.
**29(1).Машиностроительные технологии. Машиностроение -это совокупность отраслей промышленности, связанная с производством оборудования, аппаратов и механизмов. ОТРАСЛИ. Тяжелое машиностроение: 1)подъемно-транспортное машиностроение(краны,лифты, различ конвееры); 2) ж/д машиностроение (локомативы, вагоны, цистерны); 3)судостроение; 4)авиационная промышленность (самолеты,вертолеты); 5)ракетно-космическая отрасль (носители, двигатели); 6) энерго-машиностроение (обслуживание пром оборудования для генерации и переработки эл энергии — входят предприятияпо пр-ву турбин, эл генераторов); 7)технологическое оборудование по отраслям. Среднее машиностроение: 1)автомобилестроение(легковые, грузовые авто, пассажирский транспорт); 2)тракторостроение 3)станкостроение(пр-во литейного оборудования, изготов различ прессов, деревообрабат оборудования, станков,др.); 4)инструментальная промышленность(различ инструменты); 5)оборудование для легкой пром. (легкая пром. включ.в себя: текстильную, швейную, меховую, обувную, пром.быт.приборов и машин, голотерейная, кожевенная., оборудования для пищевой пром..). Точное машиностроение: 1)приборостроение (выпускает средства измерений,анализа, др — термометры, мамометры, весы ..); 2)радиотехническая и электронная пром.; 3)электротехническая пром. Машиностроительные технологии - разработка процессов конструирования и пр-ва различных машин и приборов. К ним относятся технические расчёты, выбор материалов и технологии пр-ва, а также проектирование машиностроительных заводов и организация пр-ва на них.
**31(1). Ген. Геном. Генотип. Генная инженерия. Клонирование.
Ген — структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определённого признака или свойства. Ген расположен в локусе хромосомы. Ген представляет собой участок молекулы ДНК(или РНК у вирусов). Ген содержит последовательный набор нуклеатидов или азотистых оснований, кот определяет состав и структуру синтезируемого белка и тем самым некоторый биологический признак организма. Геном — совокупность наследственного материала (всех генов), заключенного в гаплоидном наборе хромосом клеток данного вида организмов. Генотип- совокупность всех наследственных задатков (генов), определяющих развитие конкретного организма. Генная инженерия- операции, направленные на искусственное изменение наследственной информации на уровне молекул ДНК и РНК, с целью получения новых качеств и св-в растений, животных, лекарств. Генетическая инженерия является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология. Клонирование – искусственное выращивание организмов с одним и тем же генотипом. Клон- это совокупность клеток или организмов, происшедших от общего предка путем бесполого размножения и имеющих одинаковый генотип (овечка Долли родилась на 237 сделанный опыт).
30(1). Основные научные достижения в биологии и генетике. Роль ДНК и РНК в системе управления генетической информацией. Наследственность и изменчивость.Первая попытка положить основание научного подхода к биологич наукам принадлежит Аристотелю. Значительный подъем биологич наук наблюдается в 16 веке. Большое значение имеет применение микроскопа, открывшего целый мир. Джон Рэ установил понятие вида, подготовив обновление систематики животных. Гарвей - опубликовал свои взгляды на кровообращение, положившее начало современной физиологии. Продолжатель Гарвея Галлер - разработал систему классиф-и растений. Бонне - сформулировал общность бесполого размножения. Огромную роль в развитии биол-х наук сыграл Линней. Дарвин отчетливо сформулировал идею естественного отбора. Ламарк высказался в пользу изменчивости видов. Господствующим направлением к концу 19 в. стал дарвинизм. Основы современной генетики заложены Г.Менделем, кот. сформулировал законы дискретной наследственности. Морган обосновал хромосомную теорию наследственности. Вавилов - основоположник учения о биолог-х основах селекции и центрах происхождения культурных растений. Генетическая инженерия — совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы . Генетическая инженерия служит для получения желаемых качеств изменяемого или генетически модифицированного организма. В зависимости от того, какой моносахарид содержится в структурном звене полинуклеотида - рибоза или 2-дезоксирибоза, различают: *рибонуклеиновые кислоты (РНК) и *дезоксирибонуклеиновые кислоты (ДНК). Нуклеотидные звенья макромолекул ДНК могут содержать аденин, гуанин, цитозин и тимин. Состав РНК отличается тем, что вместо тимина присутствует урацил.ДНК - макромолекула, обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирова-ния живых организмов. Основная роль ДНК в клетках  - долговреме-нное хранение информации о структуре РНК и белков. РНК— одна из 3х основных макромолекул, которые содержатся в клетках всех живых организмов. Основная роль РНК – непосредственное участие в биосинтезе белка. Наследственность —св-во организмов передавать особенности строения и жизнедеятельности из поколения в поколение.Изменчивость—общее св-во всех организмов приобретать новые признаки в процессе индивидуального развития.
**32(1).Биотехнологии – прикладное направление современной биологии. Применение биотехнологий в различных отраслях народного хоз-ва. Биотехнология —использование живых организмов и биологических процессов в промышленном пр-ве ферментов, витаминов, белков, аминокислот, антибиотиков идр. Биотехн.также включают в себя клонирование и генную инженерию. Клонирование- искусственное выращивание организмов с одним и тем же генотипом. Генная инженерия- операции, направленные на искусственное изменение наследственной информации на уровне молекул ДНк иРНк, с целью получения новых качеств и св-в растений, животных, лекарств. Биотехнологией часто называют применение генной инженерии в XX—XXI веках, но термин относится и к более широкому комплексу процессов модификации биологических организмов для обеспечения потребностей человека, начиная с модификации растений и одомашненных животных путем искусственного отбора  и гибридизации. С помощью современных методов традиционные биотехнологические пр-ва получили возможность улучшить качество пищевых продуктов и увеличить продуктивность живых организмов. До 1971 года термин «биотехнология» использовался, большей частью, в пищевой промышленности и сельском хозяйстве. С 1970 года учёные используют термин в применении к лабораторным методам, таким, как использование рекомбинантной ДНК и культур клеток, выращиваемых invitro.Биотехнология основана на генетике, молекулярной биологии, биохимии, эмбриологии и клеточной биологии, а также прикладных дисциплинах — химической и информационной технологиях и робототехнике.
**33(1). Технологии строительства. Технология строительства - совокупность типов используемых строительных материалов и методов возведения построек. Кирпичный или каменный дом -самый предпочтительный, но затратный вариантом как наиболее надежный, долговечный. Деревянный дом –простейшая и древнейшая технология стр-ва из дерева– сруб из обычного нецилиндрованного бревна, строится вручную (используется редко, стоит не дешево). Канадская технология – каркасно-щитовая. Основа этой технологии - каркас из дерева, между стойками кот.прокладывают синтетический утеплитель. Щиты могут быть изготовлены из вагонки, сайдинга, гипсокартона и т.п. с разнообразными наполнителями. Немецкая технология стр-ва -празновидность канадской. Отличие- каркас дома изготавливается из металла, что повышает прочность и долговечность всей конструкции. Финская тех-гия стр-ва - использовании оцилиндрованного бревна или клееного бруса. Клееный брус (суть - склеивание в производственных условиях тщательно подобранных, обработанных и высушенных ламелей из хвойных пород (сосна, ель, лиственница) в единый брус заданной толщины). Технологии строительства различных зданий: последовательная (каждый дом в отдельности строится от фундамента до крыши); паралельная (несколько объектов зданий строятся параллельно друг другу, по очереди). Стройматериалы и технологии их пр-ва (получения) (строились из природных материалов): 1) Кирпич — прочность, водо- и марозостойкость. Виды кирпича: *Красный (из обоженной глины, производится по тех.обжига-этапы: формирование- заготовка брусов, сушка до 10-12%влаги, обжиг — 5-8часов t=500-600'С); *Силикатный (из кварцевого песка, извести,вода и цемента; после формирования подвергаются воздействию пара); *Гиппересованный(получ из известняка, цемента и различ добавок; смесь помещают в формы и прессуют при высок давлением, затем отправляют в пропарочные камеры..). Стандартные размеры кирпича в Рос.- 250х120х65 мм- одинарный, есть также полуторный и двойной. 2)Цемент — прочность (из известняка и глины). 2 способа пр-ва: сухой и мокрый. 3)Бетон- смесь из песка, цемента, мелких камней и воды в опр пропорциях.
**34(1). Развитие химических технологий. Химические процессы. Виды катализа. Применение катализа в химич.технологиях. Химическая технология- это методы и средства массовой химической переработки сырья, предметы потребления и средства пр-ва. Основные процессы: *гидромеханические; *тепловые; *массообменные (или диффузионные) процессы; *химические процессы; *механические процессы. По организационно-технической структуре процессы делятся на периодические и непрерывные. Хим.процессы подразделяется на технологию неорганических в-в (пр-во кислот, щелочей, соды, силикатных материалов, минеральных удобрений, солей) и технологию органических в-в (синтетический каучук, пластмассы, красители, спирты, органические кислоты). Хим.Технологии включают: 1)использование хим процессов во всех отраслях материального пр-ва; 2)использование в промышленности и строительстве синтетич материалов и пластмасс; 3)развитие пр-ва минеральных удобренийи химич средств защиты растений; 4)развитие химич процессов для нужд здравоохранения. В химич процессах выполняются все законы термодинамики, в химич р-циях – закон сохранения массы и числа атомоы данного химич элемента, участвующего в р-ции. Катализ — избирательное ускорение одного из возможных термодинамически разрешенных направлений химической р-ции под действием катализатора(ов). Удельный вес катализатора во всех известных хим процессах достигает 80%. Различ 2 вида катализа: гетерогенный (когда кат и система находятся в различных фазовых состояниях) и гомогенный (когда катализатор и реагирующая система находятся в одинаковой фазе, в жидкой или газообразной. Пр.: разложение пероксида водорода в присутствии ионов йода). Также выделяют катализы: *Автокатализ (катализатором служит один из продуктов р-ции); *Ферментативный (катализ происходящий в живых организмах, где катализаторами служат особые белки-ферменты); *Фотокатализ (катализ под действием света); *Электро- (кат под действием электрического поля). Обычно катализатор - твердое вещество, а реагирующие вещества - газы или жидкости.
Применение катализаторов способствовало бурному развитию химич.промышленности. Они широко используются при переработке нефти, получении различных продуктов, создании новых материалов (например, пластмасс), нередко более дешевых, чем применявшиеся прежде. Примерно 90% объема современного химического производства основано на каталитических процессах. Особую роль играют каталитические процессы в охране окр.среды.
**35(1). Транспортные технологии. Экономичный автомобиль. Виды транспорта и их характеристики. Транспортные технологии- совокупность технологий, предназначенных для перемещения людей, грузов из одного пункта в др.; -разработка процессов конструирования и производства различных машин и приборов. Экономичный автомобиль-это не только малолитражки, многие авто среднего класса могут помочь сэкономить значительные суммы своему хозяину, которые он ежедневно тратит на топливо. Не только дизели могут быть экономичными, сегодня большой популярностью пользуются автомобили с альтернативным топливом. Гибриды — это огромный вклад в чистоту воздуха и всей окружающей среды. (Виды «зеленых»- экологических авто: электро-мобиль, гибридный автомобиль, газотопливная система, воздухомобиль). Воздушный транспорт- самый быстрый и самый дорогой вид транспорта. Основная сфера применения — пассажирские перевозки на расстояниях свыше тысячи километров. (в 1903г взлетел 1-ый самолет «Флайер1»- братья Райд). Автомобильный транспорт— самый распространённый. Моложе железнодорожного и водного, 1-ые автомобили были запотентованы в конце XIX в. с двигателем внутр.сгорания, но 1-ый образец машины появился еще в 1769г с паровым двигателем. Преимущество- маневренность, гибкость и скорость. Железнодорожный транспорт был одновременно и продуктом, и мотором промышленной революции. Возник в начале XIXвека (1-ый паровоз построен в 1804г. в Англии, также появились 1-ые рельсы), к середине того же века он стал самым важным транспортом промышленных стран того времени. Характеристики- высок.грузоподъемность, надежность, высокая скорость. Появились 1-ыми паровозы -->Тепловозы (с двиг.внутр. сгорания) -->Электровозы(с тягловым электродвигателем, энергию получают от контактной сети- метро, трамвай)--> Контактноак-кумуляторные тепловозы -->Газотурбовозы. Водный транспорт— самый древний вид транспорта как и гужевой. До сих пор сохраняет важную роль.Самый дешёвый после трубопроводного. Охватывает 60-70% всего мирового грузооборота.Вод.тр.делится на морской и речной. Особенность- перевозимый груз достаточно большой (перевозит почти все) и расходы на его эксплуатацию небольшие Морские суда перевозятпочти все,но большую часть грузов составляют нефть и нефтепродукты,сжиженный газ,уголь,руда. Разделения по кораблям: *Сейнер-корабли для ловли рыбы; *Лайнер — для перевозки пассажиров; *Танкер- судно для перевозки налевных грузов; *Баржа- плоскодонное судно(с двигателем или без); *Рефрежиратор- транспорт средство с холодильным устройством для перевозки продуктов при искуственном охлаждении; *Балкеры- суда,кот перевозят сыпучие грузы навалом; *Контейнеровозы; *Лесовозы; *Автомобилевозы; *Сухогрузы.
Трубопроводный— вид транспорта в России. Важнейшими транспортируемыми грузами являются сырая нефть, природный и попутный газ.
36(1).Научные методы исследования. Принципы познания.
Научный метод — совокупность основных способов получения новых знаний и методов решения задач в рамках любой науки. Метод включает в себя способы исследования феноменов, систематизацию, корректировку новых и полученных ранее знаний. Умозаключения и выводы делаются с помощью правил и принципов рассуждения на основе эмпирических (наблюдаемых и измеряемых) данных об объекте. Базой получения данных являются наблюдения и эксперименты. Для объяснения наблюдаемых фактов выдвигаются гипотезы и строятся теории, на основании которых формулируются выводы и предположения. Полученные прогнозы проверяются экспериментом или сбором новых фактов. Важной стороной научного метода является требование объективности. Теория познания является одной из центральных философских отраслей и важнейшей составной частью любой философской системы. Наука, которая исследует сам процесс познания, называется гносеологией, а учение о достоверном знании, т.е истины, получило название эпистемологии. Познание является сложно организованным процессом, в кот можно выделить несколько структурных компонентов. Субъект познания - активная составляющая процесса познании, тот, кто познает. (индивид, соц группа, класс и общество целом). Объект познания - то, на что направлен познавательный интерес субъекта познания. (природа, человек и общество). Целью процесса познания является получение истинных знаний.
Формы познания: *Чувственное познание — уровень ощущений, восприятий и представлений. *Рациональное познание — уровень абстракций, выраженных в гипотезах, теориях, законах и причинно-следственных связях. (Формы рационал познания: понятие, суждение и умозаключение).
*Сверхчувственное познание — интеллектуальная интуиция, метафизика, непосредственное знание, черпаемое субъектом из глубины самого себя. (экстрасенсы).
37(1). Сознание и интеллект. Человек и эмоции. Исследования человеческого мозга и возможностей человека. Восприятие у человека включает в себя осознание, осмысление предметов. Содержание когнитивной сферы составляют познавательные способности, интеллектуальные процессы получения знаний и результаты познавательной деятельности, т.е. сами знания.
В структуре сознания выделяют 2 основные познавательные способности ч-ка: рациональную и сенситивную. Рациональная познавательная способность —способность ч-ка к формированию понятий, суждений и умозаключений, именно она считается ведущей в когнитивной сфере. Сенситивная познавательная СП-сть — сп-сть к ощущениям, представлениям и восприятию, которые выступают основой для рациональных знаний. Помимо интеллекта и сенситивной способности, в познавательную сферу входят внимание и память. Внимание —сосредоточенность, избиратель-ная познавательная направленность сознания, нацеленная на определенный объект, значимый в настоящее время. На основе интеллекта, способности к ощущениям и памяти формируются чувственные и понятийные образы, которые и составляют содержание когнитивной сферы. Огромную роль в структуре сознания играют эмоции — все положительные и отрицательные реакции ч-ка на воздействие внешних и внутренних раздражите-лей, имеющие выраженную субъективную окраску и охватывающие все виды чувств, среди которых наиболее известными являются тревога, боль, удовольствие, радость и др. -
Элементы эмоциональной сферы: аффекты, элементарные эмоции, связанные с сенсорными реакциями, и чувства ---эмоции.
Эмоция — это отражение ситуации в форме психического переживания и оценочного отношения к ней. Интеллект — это общая способность к познанию и решению проблем, которая объединяет все познавательные способности индивида: ощущение, восприятие, память, представление, мышление, воображение. Это способность из минимума информации выводить максимум заключения. Сознание — состояние психической жизни человека, выражающееся в субъективной переживаемости событий внешнего мира и жизни самого индивида, а также в отчёте об этих событиях. Головной мозг— часть центральной нервной системы. Несмотря на значительный прогресс в изучении, многое в его работе до сих пор остаётся загадкой. Головной мозг состоит из большого числа нейронов, связанных между собой синаптическими связями. Благадаря им нейроны формируют сложные электрические импульсы, которые контролируют деятельность всего организма.
Ученые выделяют некоторые «секретные» функции голов мозга: *Наша краткосрочная память может запоминать одновременно только семь объектов; *Умственная работа не утомляет мозг; *Регулярная работа мозга позволяет предотвратить его заболевание; *Для полноценной работы мозга нужно выпивать достаточное количество жидкости; *Мозг просыпается дольше тела.
1(2). Формы движения материи. Потенциальная и кинетическая энергии, их природа и взаимопревращение. Формы движения материи: 1)Механическая (изменение положения тела относительно др тела); 2)Физическая (тепловая, электрическая, атомная, ядерная); 3)Химическая; 4)Биологическая; 5)Социальная (общественная). Энергия – величина, являющаяся единой мерой различных форм движения материи и мерой перехода материи из одних форм в другие. Энергия характеризует способность материальных объектов совершать работу. Потенциальная энергия – энергия, которая определяется взаимным положением взаимодействующих тел или частей одного и того же тела (природа-взаимодействие). Потенциал энергией обладают: тело, поднятое относительно поверхности Земли, вода в реках, удерживаемая плотинами. Ею обладает всякое упругое деформируемое тело. E=mgh. Кинетическая энергия– энергия, которой обладает тело вследствие своего движения (природа-движение). E=mv2/2. Кинетич эн используют в технике. Например, энергия движущейся воды (гидроэлектростанции). Взаимопревращение: *Вода падает с плотины (потенциальная –кинетическая); *Удар 2х упругих тел; *Падение шарика на пол (скорость растёт кинетическая энергия растёт, потенциальная уменьшается, затем наоборот); *В явлениях природы встречается и та и другая. *Также можно встретить примеры передачи энергии – (стрельба из лука - потенциальная энергия тетевы – кинетическая э. летящей стрелы).
2(2). Технологии лёгкой промышленности.
Лёгкая промышленность – совокупность отраслей промышленного пр-ва, производящих предметы массового потребления из различных видов сырья. Лёгкая промышленность осуществляет как первичную обработку сырья, так и выпуск готовой продукции. Особенности: *быстрая отдача вложенных средств, *быстрая смена ассортимента выпускаемой продукции при минимуме затрат (мобильность пр-ва). Виды лёгкой промышленности: а)текстильная (хлопчато-бумажная, шерстяная, шёлковая, льняная, трикотажная, пенько-жгутовая – верёвки)швейная, б)галантерейная(аксессуары), в)кожевенная, г)меховая, д)обувная и др. Легкая промышленность тесно связана с другими сферами экономики, и в первую очередь - с сельским хозяйством, предоставляющим сырье для производства. Текстильная промышленность- производит предметы первой необходимости для населения –те тканые материалы, которые идут в основном на пр-во одежды и др. Прядение и технология прядильного производства (относится к текстильной пром.). Пищевая пром.— совокупность производств пищевых продуктов в готовом виде или в виде полуфабрикатов, а также табачных изделий, мыла и моющих средств. В системе агропромышленного комплекса пищевая промышленность тесно связана с сельским хозяйством как поставщиком сырья и с торговлей.
Лёгкая промыш.как отрасль крупной фабричной индустрии появилась во 2-ой половине 18 века. Толчок техническому прогрессу в лёгкой промышленности даликрупные изобретения 18 века, такие как прядильная машина, ткацкий станок,  HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D0%B0%D1%80%D0%B4-%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%B8%D0%BD%D0%B0&action=edit&redlink=1" \o "Кард-машина (страница отсутствует)" кард-машина.
3(2). Сельскохозяйственные и лесные технологии.
Лесная промышленность — совокупность отраслей промышленности, заготавливающих и обрабатывающих древесину. Все производства по обработке и переработке  древесины, вместе взятые, образуют лесообрабатывающую промышленность, в составе которой выделяют следующие виды промышленности: *деревообрабатывающая промыш-ть; *целлюлозно-бумажная пром.; *гидролизная пром.; *лесохимическая пром. Лесные технологии: *выращивание леса, *заготовка, *обработка древесины, *изготовление строительных материалов, *изготовление мебели.
Сельское хозяйство — отрасль хозяйства, направленная на обеспечение населения продовольствием и получение сырья для ряда отраслей промышленности. Отрасль является одной из важнейших, представленной практически во всех странах.
С/х включает в себя следующие основные отрасли: *Растениеводство. *Грибоводство. *Животноводство.
С/х технологии:*растениеводство, *животноводство
Технологии в с/х пр-ве – это система пр-ва, хранения, переработки и реали-зации продукции c конкретными количественными и качественными показателями при наименьших затратах труда, средств и энергии.  B зависимости от наличия в хоз-ве средств интенсификации пр-ва (семян, удобрений, средств химической защи-ты, машин, топлива и т. п.) применяют экстенсивные, нормальные, интенсивные и высокоинтенсивные технологии. Экстенсивные-использование естественного плодородия почв без применения органических и минеральных удобрений. Нормальные - примене-ние удобрений в объемах, обеспечивающих поддержание среднего уровн. Интенсивные - оптимальный уровень минерального питания растений и применение химических средств защиты растений от вредителей, болезней, сорняков. Высокоинтенсивные - опти-мальный уровень минерального питания растений и защита их, а также качественно отличные способы предпосевной подготовки почвы с помощью комбинирован-ных машин т др. В с/х используют машины для глубокой обработки почвы, для поверхностной и мелкой обработки почвы, для ухода за посевами, зерноуборочные комбайны, доильные аппараты (для коров) и др.4(2).Добывающая и перерабатывающая промышленность. Инновации в добывающей и перерабатывающей промышленности. Промышленность— совокупность предприятий занятых производством орудий труда, добычей сырья, материалов, топлива, производством энергии и дальнейшей обработкой продуктов, полученных в промышленности или произведённых в сельском хозяйстве — производством потребительских товаров. Промышленность состоит из 2х больших групп отраслей: *Добывающей, *Перерабатывающей. Добывающая промышленность- отрасли промышленности, занимающиеся добычей различного сырья и энергии. К добывающей промышленности относятся предприятия по добыче горно-химического сырья, черных и цветных металлов, нефти, газа, угля, торфа, сланцев, соли, нерудных строительных материалов, а также гидроэлектро-станции, водопроводы, предприятия лесоэксплуатации, по лову рыбы и добыче морепродуктов. К перерабатывающей  (обрабатывающей) промышленности относятся предприятия машиностроения, предприятия по производству чёрных и цветных металлов, проката, химических  инефтехимических продуктов, машин и оборудования, продуктов деревообработки и целлюлозно-бумажной промышленности, цемента и др. строительных материалов, продуктов лёгкой и пищевой промышленности, местная промышленность, а также предприятия по ремонту промышленных изделий (паровозоремонтная,   HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9B%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%BE%D0%BD%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B7%D0%B0%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8B&action=edit&redlink=1" \o "Локомотиворемонтные заводы (страница отсутствует)" локомотиворе-монтная) и теплоэлектростанции,   HYPERLINK "http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9A%D0%B8%D0%BD%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%BC%D1%8B%D1%88%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C&action=edit&redlink=1" \o "Кинопромышленность (страница отсутствует)" кинопромышлен-ность (киноиндустрия). Инновации позволят в ближайшее время сократить объёмы поставок на экспорт сырья и увеличить объём экспорта продуктов переработки. Появились технологии создания сверхтонких многофункциональных покрытий из фторсодержащих поверхностно-активных в-в (фторПАВ). Покрытия наносятся на рабочие поверхности для защиты и изменения параметрических показателей элементов трибологических систем (пaры трения в узлах станков и различ механизмов), деталей, узлов и блоков электронной аппаратуры (печатных плат, микросхем и приборов). 
5(2). Сущность процесса измерения. Виды измерений. Роль измерений в науке, технике. Погрешности измерений, их виды, причины возникновения. Эксперимент осуществляется с помощью наблюдений и измерений. Наблюдения заключаются в сборе и анализе фактов без каких-либо специальных приспособлений. Измерения, напротив, требуют наличия технической базы, так как приходится сравнивать объект с эталоном. Измерение - операция сравнения определяемой величины исследуемого объекта с соответству-ющей величиной эталона. Прямые измерения: Определяемая величина сравнивается с единицей измерения непосредственно с помощью измерительного прибора. Косвенные измерения: Определяемая величина вычисляется по формуле, включающей результат прямых измерений. Всякое измерение неизбежно связано с погрешностями. Измерить физическую величину, значит сравнить ее с однородной ей величиной, условно принятой за единицуизмерения. Приборы- устройства, с помощью кот измеряют физические величины (шкальные и цифровые). В результате каждого измерения происходят отклонения по разным причинам – погрешность измерения. Погреш.изм- оценка отклонения измеренного знечения величины от ее истинного значения. Погрешности бывают: 1)Систематические (возникают в каждом измерении, каждый раз одна и та же ошибка; от неё можно избавиться, если устранить причину её возникновения); 2)Случайные (непредсказуемым образом возникают в каком-либо из измерений; избавиться невозможно, можно лишь уменьшить, производя многократные измерения одной и той же величины); 3)Приборные (обусловлены конструктивной особенностью измерительного узла прибора; избавиться невозможно, но можно увеличить точность измерений, если будет выбран более точный прибор); 4)Грубые (человеческий фактор – промахи). Погрешность изм.: *абсолютная (разность между приближенным значением некот величины и ее точным значением), *относительная (погрешность, выраженная отношением абсолютной погреш к действительному или измеренному значению).
6(2).Использование достижений естественных наук в приборостроении. Приборостроение. Приборостроение — отрасль науки и техники, являющаяся отраслью машиностроения, разрабатывающая и производящая средства измерения, обработки и представления информации, автоматические и автоматизированные системы управления. Основным направлением развития приборостроения является измерительная техника, состоящая из методов и приборов измерения механических, электрических, магнитных, тепловых, оптических и других физических величин. Измерительные приборы совместно с автоматическими управляющими и с исполнительными устройствами образуют техническую базу автоматизированных систем управления технологическими процессами. Виды измерительных приборов: *Радиоизмерительные приборы (Осциллографы, Анализаторы спектра); *Электроизмерительные приборы (Веберметры. Тесламетры, Вольтметры); *Приборы, измеряющие окружающую среду (Термометры, Измерители скорости воздуха, Измерители звука).В России, до 1929 года, приборостроение было развито слабо, и было представлено всего несколькими небольшими предприятиями по выпуску термометров, манометров, весов и других простых устройств. Промышленное развитие отрасли началось в 1929—1932 годах вместе с процессами индустриализации в РСФСР.
7(2). Звуковые волны. Инфразвук, гиперзвук, ультразвук и его применение в технике и технологиях. Звук— упругие волны, распространяющиеся в какой-либо упругой среде и создающие в ней механические колебания. Звук характеризует-ся амплитудой и спектром частот. Человек слышит звуки, передаваемые по воздуху, в диапазоне частот от 16—20 Гц до 15—20 кГц. Различают продольные и поперечные звуковые волны в зависимости от соотношения направления распространения волны и направления механических колебаний частиц среды распространения. Инфразвук — упругие волны, аналогичные звуковым, но имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. За верхнюю границу частотного диапазона инфразвука обычно принимают 16—25 Гц. Нижняя же граница инфразвукового диапазона условно определена как 0.001 Гц. Гиперзвук — упругие волны с частотами от 109 до 1012—1018Гц. По физической природе гиперзвук не отличается от звуковых и ультразвуковых волн. Гиперзвук часто представляют как поток квазичастиц — фононов. Ультразвук — упругие звуковые колебания высокой частоты. Обычно ультразвуковым диапазоном считают полосу частот от 20 000 до миллиарда Гц. Применение ультразвука в технике: *бурение сверхпрочных горных пород, *ультразвуковая гравировка. В технологиях: 1)Гидролокация (определение глубины, для составления карт морей и океанов, обнаружение подводных лодок или корабля, преграды); 2)Дифектоскопия (для исследования кровотока в аорте и др.), 3)Ультразвуковой расходометр; 4)Ультрозвуковая химия; 5)Ультрозвуковая пайка; 6)Ультрозвуковая механическая обработка (стали, стекла, сплавов); 7)Применение ультразвука в биологии и медицине (стирилизаторы хирургических инструментов, электронные аппараты со сканирующим ультразвуковым лучом для обнаружения опухоли..).8(2). Строительные материалы. Технологии производства строительных материалов. Строительные материалы— материалы для возведения зданий и сооружений. Стройматериалы и технологии их пр-ва (получения) (строились из природных материалов): 1) Кирпич —характериститки- прочность, водо- и марозостойкость. Виды кирпича: *Красный (из обоженной глины, производится по тех.обжига-этапы: формирование- заготовка брусов, сушка до 10-12%влаги, обжиг — 5-8часов t=500-600'С); *Силикатный (из кварцевого песка, извести, вода и цемента; после формирования кирпича подвергаются воздействию пара в автоклаве при давлении 7-19 атмосфер); *Гиппересованный (получ из известняка, цемента и различ добавок; смесь помещают в формы и прессуют при высок давлением, затем отправляют в пропарочные камеры, где они набирают прочность и формируется их внещ вид при t=50-70'C.). Стандартные размеры кирпича в Рос.- 250х120х65 мм- одинарный, есть также полуторный (250х120х88) и двойной (250х120х140). 2)Цемент — характеристика- прочность, т.е при опр сжатии он устойчив. (из известняка и глины). 2 способа пр-ва: сухой и мокрый. Как он производится: получается смесь(1и:3г)-->перемешивается-->заливается водой--> отправляется в мешалку-->пропускает его через ситер — превращ в гранулы — они сохнут — затем они отправляются в мельницу, где они превращаются в порошок. 3)Бетон- смесь из песка, цемента, мелких камней и воды в опр пропорциях.
9(2). Простые машины (рычаг, блок, наклонная плоскость, клин). Строительные машины. Простые машины – приспособления, кот изменяют величину или направление приложенных к телу сил. Первые простейшие машины (рычаг, клин, колесо, наклонная плоскость, винт и т.д.), появились в древности. Первое орудие человека – палка – это рычаг. Каменный топор – сочетание рычага и клина. Колесо появилось в бронзовом веке. Несколько позже стала использоваться наклонная плоскость. Золотое правило механики: Выигрывая в силе, проигрываем в расстоянии, т.е. произведение силы на перемещение (работу) есть величина постоянная. Простые машины не изменяют величину производимой над телом работы. 1)Рычаг – тело, кот может вращаться вокруг неподвижной точки (оси вращения), проходящей через это тело (Даёт выигрыш в силе). Рычаг - это жесткий стержень, который может свободно поворачиваться относительно неподвижной точки, называемой точкой опоры. 2) Блок - это колесо с желобом по окружности для каната или цепи. Блоки применяются в грузоподъемных устройствах. Неподвижный блок -его действие аналогично действию рычага с равными плечами (Закреплен осью. Изменяет направление силы, не изменяя её величину). Подвижный блок- его действие аналогично действию рычага с плечами. Условие равновесия:F1=F2/2 (даёт выигрыш в силе в 2 раза). 3)Наклонная плоскость. Наклонная плоскость применяется для перемещения тяжелых предметов на более высокий уровень без их непосредственного поднятия. К таким устройствам относятся пандусы, эскалаторы, обычные лестницы, а также конвейеры. 4)Клин – 2 одинаковые наклонные плоскости, основания которых соприкасаются. Клин — позволяет увеличить давление за счет концентрации массы на малой площади. Используется в копье, лопате, топоре, ноже, гвозде, швейной игле и пуле. Клин предназначен для раскалывания прочных предметов. Строительные машины: кран, трактор, грейдер, бетономешалка. Все машины, применяемые для пр-ва строительно-монтажных работ, делятся на машины строительные и машины дорожные. К дорожным относятся грунтосмесители, фрезы, нарезчики швов, распределители дорожных смесей, асфальто-укладчики, профилировщики оснований, автогудронаторы. Отдельную группу составляют машины ручные, пневматические и электрические, т. е. механизированный инструмент.10(2). Классы точности измерительных приборов. Абсолютные и относительные погрешности. Измерительные технологии.
Цифра класса точности прибора показывает величину относительной ошибки в процентах при отклонении стрелки прибора до последнего деления шкалы. Обозначения класса точности могут иметь вид заглавных букв латинского алфавита, римских цифр и арабских цифр с добавлением условных знаков. Для повышения точности измерений применяют различные приспособления, такие как нониусы и микрометрические винты. Приборы- устройства, с помощью кот измеряют физические величины (шкальные и цифровые). В результате каждого измерения происходят отклонения по разным причинам – погрешность измерения. Погреш.изм- оценка отклонения измеренного знечения величины от ее истинного значения. Абсолютная погрешность - погрешность, выраженная в единицах измерения и равная разности разность между приближенным значением некот величины и ее точным значением. (ΔX=|Х-Хср|). Относительная погрешность - отношение абсолютной погрешности (т.е. разности истинного значения и измеренного) к тому значению, которое принимается за истинное. Является безразмерной величиной либо измеряется в процентах (E= ΔX/Хср*100%). Измерительные технологии. Измерительная технология - совокупность методов, подходов к организации измерений и интерпретации результатов, конкретных методик, а также измерительных средств (приборов и средств контроля), необходимая для качественного обслуживания соответствующего направления развития технологии средств связи. Современные технические средства позволяют определить минимальное расстояние, примерно равное 10 в -18 степени, максимальное 10 в 26 степени. Для измерения электрических и неэлектрических величин (температура, давление, скорость, движение) используют электроизмерительные приборы. По своему назначению они классифицируются на: *Амперметры и миллиамперметры – измерители силы тока; *Вольтметры и милливольтметры – измерители напряжения; *Ваттметры – приборы-измерители электрической мощности; *Счётчики электрической энергии – измерители электроэнергии; *Омметры – приборы для измерения частоты переменного тока; *Приборы ля измерения ёмкости. Основная характеристика: чувствительность – опр. отношением линейного или углового перемещения указателя к изменению измеряемой величины. Цена деления прибора – величина, обратная.
11(2). Промышленная переработка топлива (коксование угля, крекинг нефти, переработка нефти методом ректификации).
Топливо – материалы, служащие источником энергии. Бывает природное (нефть, уголь,природный газ, горючи торф, древесина) и искусственное (кокс, моторное топливо, генераторные газы).
Коксование угля. Берётся сырьё природный уголь. Его загружают в камеры без доступа воздуха и нагревают до t=900-1050. Это приводит к его термическому разложению с образованием летучих продуктов (каменно-угольная смола, аммиачная вода, коксовый газ) и твёрдого остатка угля(кокса). Применение в металлургии: в доменном процессе выплавки чугуна, как топливо, как восстановитель железной руды. Крекинг нефти.Высококипящая нефтяная фракция (мазут, газоиль, керосин..) при T=500-600’C помещается в реактор при давлении 5*106 – 8*106 Па, при наличии катализатора, модифицированного алюмосиликата. В результате в реакторе молекулы углеводов расширяются на более мелкие молекулы разделяются на более мелкие фракции, затем эти фракции откачиваются из реактора. Переработка нефти методом ректификации. Работа нефтеперерабатывающего завода. Предварительно очищенную нефть подвергают атмосферной или вакуумной перегонке на фракции с определёнными интервалами температур кипения. Перегонку проводят в ректификацонных колоннах непрерывного действия.
12(2). Тепловая машина. Цикл Карно. Паровая машина. Использование тепловых машин в технике и технологиях.
Тепловая машина — устройство, преобразующее тепловую энергию в механическую работу (тепловой двигатель) или механическую работу в тепло (холодильник). Преобразование осуществляется за счёт изменения внутренней энергии рабочего тела (обычно пара или газа). Периодически действующий двигатель, совершающий работу за счет получаемого извне тепла- тепловая машина. Идеальная тепловая машина — машина, в кот произведённая работа и разница между к-вом подведённого и отведённого тепла равны. Работа идеальной машины описывается циклом Карно. Цикл Карно - идеальный  термодина-мический цикл. Тепловая машина Карно обладает максимальным  КПД из всех машин, у которых максимальная и минимальная температуры осуществляемого цикла совпадают соответственно с максимальной и минимальной температурами цикла Карно. Состоит из 2х адиабатических и 2х изотермических процессов.
Цикл Карно состоит из четырёх стадий: 1)Изотермическое расширение. 2)Адиабатическое расширение. 3)Изотермическое сжатие. 4)Адиабатическое сжатие. Одним из важных св-в цикла Карно является его обратимость: он может быть проведён как в прямом, так и в обратном направлении. КПД тепловой машины Карно зависит только от температур нагревателя и холодильника. Максимальный КПД любой тепловой машины, будет меньше или равен КПД тепловой машины Карно, работающей при тех же температурах нагревателя и холодильника. Паровая машина — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию пара в механическую работу. Принцип действия. Для привода паровой машины необходим паровой котёл. Расширяющийся пар давит на поршень или на лопатки паровой турбины, движение которых передаётся другим механическим частям. Значение. Паровые машины использовались как приводной двигатель в насосных станциях, локомотивах, на паровых судах, тягачах, паровых автомобилях и других транспортных средствах. Паровые турбины, формально являющиеся разновидностью паровых машин, до сих пор широко используются в качестве приводов генераторов электроэнергии.
Широкое применение паровых машин в промышленности началось после изобретения в 1774 году Д.Уаттом паровой машины, в которой работа совершалась без использования атмосферного давления, что значительно сократило расход топлива. Примерно 86 % электроэнергии, производимой в мире, вырабатывается с использованием паровых турбин. Тепловыми машинами являются двигатели внутреннего сгорания, реактивные двигатели, различные тепловые турбины и т.д. На современном транспорте используются все виды тепловых двигателей. В автомобилях, тракторах, самоходных комбайнах, тепловозах применяются поршневые двигатели внутреннего сгорания, в авиации — газовые турбины, на космических ракетах — реактивные двигатели.
13(2). Физические эффекты (эффект эжекции, гироскопический эффект, центробежная сила, эффект Доплера, акустическая кавитация, диффузия, гидростатическое давление) в машиностроении. Эффект эжекции заключается в том, что поток с более высоким давлением, движущийся с большой скоростью, увлекает за собой среду низкого давления. В процессе смешения двух сред происходит выравнивание скоростей, сопровождающееся, как правило, повышением давления (используется для повышения давления из отборов турбин; для отсоса воздуха из конденсатора; в системах воздушного охлаждения генераторов; в стендовых установках для испытания двигателей). Гироскопом (или волчком) называют массивное симметричное тело, вращающееся с большой скоростью вокруг оси симметрии. Гироскопический эффект - вращающиеся с большой скоростью тела способны сохранять неизменным положение своей оси вращения (с помощью гироскопа в вертолёте заглушаются различные вибрации и колебания вызванные его мощными двигателями и винтами, гироскопический эффект используется в колесах автомобиля). Центробежная сила- сила, которая при движении тела по кривой линии заставляет тело сойти с кривой и продолжать путь по касательной к ней. Центрб-ной силе противоположна центростремительная сила, заставляющая движущееся по кривой тело стремиться приблизиться к центру; от взаимодействия этих двух сил тело получает криволинейное движение. Эффект Доплера — изменение частоты и длины волн, регистрируемых приёмником, вызванное движением их источника и/или движением приёмника (автосигнализации - обнаружение движущихся объектов вблизи и внутри автомобиля). Акустическая кавитация - кавитация, возникающая вследствие прохождения акустических волн. Находит применение, например при ультразвуковой очистке. Диффузия - взаимное проникновение соприкасающихся веществ вследствие теплового движения частиц в-ва (диффузионное насыщение металлами — поверхностное насыщение стали алюминием и другими элементами, один из методов упрочнения материалов). Гидростатическое давление - давление в любой точке покоящейся жидкости. Обусловливает гидростатическую силу (силу плавучести, силу поддержания) судна.
14(2). Эффект Доплера и его применение в технике и технологиях. Эффект Доплера - изменение воспринимаемой частоты колебания, обусловленное движением источника или приёмника волн. Если источник волн движется относительно среды, то расстояние между гребнями волн зависит от скорости и направления движения. Если источник движется по направлению к приёмнику, т.е. догоняет испускаемую им волну, то длина волны уменьшается, если удаляется — длина волны увеличивается. Эффект с точки зрения спектра.
Спектр-распределение излучения по длинам волн или частотам (ИК-длинноволновое-УФ-коротковолновое).
Применение ЭД : определение расстояния до объекта, скорости объекта, температуры объекта: *доплеровский радар: радар, который измеряет изменение частоты сигнала, отражённого от объекта. По изменению частоты вычисляется радиальная составляющая скорости объекта (для определения скорости летательных аппаратов, кораблей, автомобилей, гидрометеоров (например, облаков). *Астрономия: По смещению линий спектра определяют лучевую скорость  движения звёзд, галактик и других небесных тел. По увеличению ширины линий спектра определяют температуру звёзд. *Неинвазивное измерение скорости потока: Измеряют скорость потока жидкостей и газов. Скорость определяется по рассеянию ультразвука на неоднородностях.
*Автосигнализации: Для обнаружения движущихся объектов вблизи и внутри автомобиля. *Определение координа.
15(2). Выделение информации на фоне помех. Использование явления резонанса для выделения полезного сигнала. Использование и применение явления резонанса в технике и технологиях. Всякая информация должна быть выражена каким-нибудь физическим сигналом. Однако всякий полезный сигнал сопровождается другими сигналами, представляющими собой для полезного сигнала помеху. Поэтому возникает проблема выделения полезного сигнала на фоне помех. Примером является вся радиотехника, поскольку в эфире одновременно присутствует множество электромагнитных волн, но нужную информацию несет лишь одна из них, все остальные по отношению к ней являются помехами. Существует несколько способов выделения полезного сигнала на фоне помех: одна из них использование резонанса. Резонанс –явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при приближении частоты внешнего воздействия к некоторым значениям (резонансным частотам), определяемым свойствами системы.  Увеличение амплитуды — это лишь следствие резонанса, а причина — совпадение внешней частоты с внутренней частотой колебательной системы.
Явление резонанса характерно для колебательных контуров, в которых энергия способна преобразовываться из одного вида в другой — из потенциальной энергии в кинетическую и обратно. В электрических колебательных контурах энергия преобразуется из потенциальной энергии электростатического поля конденсатора в кинетическую энергию электрического тока в индуктивности.
Колебательный контур состоит из последовательно включенных емкости С и индуктивности L, но кроме того в цепи всегда присутствует активное сопротивление R, поскольку индуктивность изготавливается в виде катушки провода, а провод всегда обладает активным сопротивлением. Резонансные цепи широко используются в радиотехнике для выделения из общего состава электромагнитных волн нужной частоты.
16(2). Квантовые эффекты в микромире. Виды спектров. Спектральный анализ и его применение в технике и технологиях. Излучение и поглощение электромагнитных волн атомами вещества подчиняется квантовым законам. При этом излучение характеризуется определенным спектром - набором частот электромагнитных волн. Спектры испускания соответствуют квантовым переходам с верхних уровней энергии на нижние, спектры поглощения — с нижних на верхние.Оптические спектры — это спектры электромагнитного излучения в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазоне шкалы электромагнитных волн. Оптические спектры разделяют на спектра испускания (излучения), спектры поглощения, рассеяния и отражения. Оптические спектры испускания получаются от источников света разложением их излучения по длинам волн спектральными приборами. Спектры поглощения, рассеяния и отражения обычно получают при прохождении света через вещество с последующим его разложением по длинам волн. Оптические спектры разделяют на линейчатые, состоящие из отдельных спектральных линий; полосатые, состоящие из отдельных полос, охватывающих каждая определенный интервал длин волн, и сплошные, охватывающие широкий диапазон длин волн. Частота излучения или поглощения определяется законами: hv=E1-E2 где h = 6,625 • 1014 Дж/с — постоянная Планка; Е1 и E2 — энергии уровней, v— частота излучения (поглощения) электромагнитных колебаний.
Энергия излучения сплошных спектров (энергия излучения в единице объема) определяется законом Планка. Спектральный анализ  — совокупность методов качественного и количественного определения состава объекта, основанная на изучении спектров  взаимодействия материи с излучением, включая спектры  электромагнитного излучения, акустических волн, распределения по массам и энергиям элементарных частиц и др. По спектраль-ному анализу можно определить: *Химический состав, *Температуру, *Наличие магнитного поля, *Приближение/удаление поля, *Вращение тела. Спектральный анализ - главный способом контроля состава в-ва в металлургии, машиностроении, атомной промышленности. С его помощью определяют химический состав руд и минералов. В криминалистике он помогает определять орудие убийства. Еще шире его употребляют в медицине (для диагностирования, а также чтоб определять инородные в-ва в организме человека).
17(2).Новые технологии передачи и хранения информации.
Информационные технологии — широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям создания, управления и обработки данных, в том числе с применением вычислительной техники. В последнее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. Передача информации. Технология передачи данных FTTB - оптоволоконная сеть до здания или строения с последующей коммутацией до конечных абонентов находящихся в этом здании посредством медного кабеля. Коммутируемый доступ - сервис, позволяющий компьютеру, используя модем и телефонную сеть общего пользования, подключаться к другому компьютеру (серверу доступа) для инициализации сеанса передачи данных. Ethernet - пакетная технология компьютерных сетей. В качестве передающей среды используется коаксиальный кабель, витая пара и оптический кабель. Хранение информации. ПК используется как хранилище большого объема информации и как устройство, способное быстро обрабатывать хранящиеся в нем данные. В компьютерах вся информация хранится в двоичном коде (0 и 1). Одному знаку (0 или 1) соответствует 1 бит информации. 8бит=1байт. 1Кб=1024байт, 1Мб=1024Кб, 1Гб=1024Мб. В качестве устройств, хранящих информацию, могут выступать электронные устройства. Также существуют и др устройства хранения информации: флеш карты, жесткие диски, внешние жесткие диски (DVD, FMD ROM - накопители третьего тысячелетия, USB Flash Drive). От размеров оперативной памяти зависит быстродействие работы компьютера. Голографическая память — это потенциально-возможная замена технологии повышенной емкости данных, сейчас наиболее используемой в магнитных и оптических носителях. В них данные записываются на один-два слоя при помощи отдельных питов.
18(2). Физические основы акустики. Эволюция средств звукозаписи и воспроизведения звука. Акустика — учение о звуке, т.е. об упругих колебаниях и волнах в газах, жидкостях и твердых телах, слышимых человеческим ухом. Частоты таких колебаний находятся в пределах 16—20000 Гц. Физической основой передачи звука является распространение малых приращений давлений в среде. Значительная доля информации выражается через звук. Звукозапись — процесс записи звуковой информации с целью ее сохранения и последующего воспроизведения. Звукозапись основана на изменении физического состояния или формы различных участков носителя записи — магнитной ленты, граммофонной пластинки, кинопленки и пр.
Ранее использовалась механическая запись звука, при которой резец или игла выдавливали или вырезали на поверхности движущегося носителя канавку, форма которой соответствовала форме записываемых звуковых колебаний (Патифон, Граммофон, Фонограф). В процессе воспроизведения электропроигрывателем граммофонная игла, двигаясь по извилинам канавки, повторяла эти колебания и передавала их мембране или звукоснимателю, преобразовы-вавшего их в электрические колебания, которые затем усиливались и воспроизводились динамиком. Появившиеся позже магнитные способы записи основаны на перемагничивании участков магнитной ленты, что выполнялось специальными магнитными головками при пропускании в них звуковых колебаний с последующим затем изменением напряженности магнитного поля, запоминавшихся носителем — магнитной лентой. Повторное перемещение магнитной ленты около считывающей магнитной головки возбуждало в ней электрические колебания, которые усиливались и воспроизводились динамиком. Патефон -механическое устройство для проигрывания граммофонных пластинок, в качестве привода применялся пружинный двигатель, а звукоусиление - с помощью раструба, скрытого внутри корпуса. Граммофон - прибор для записывания и воспроизведения звука с граммофонной пластинки (игла движется по спирали диска и вызывает соответствующие колебания вибрирующей пластинки). ФОНОГРАФ -  один из 1-ых. Носитель записи - цилиндрический валик; записывающий элемент - игла, связанная с мембраной.На основе фонографа были созданы  граммофон  и патефон. В настоящее время все шире используются оптические способы записи и воспроизведения звуковой информации, основанные на записи звука с помощью лазерного луча, изменяющего рельеф звуковой дорожки, который затем считывается с помощью оптических систем. Этот способ отличается высокой плотностью информации, благодаря чему оказывается возможным в малом объеме записать весьма большой ее объем, высоким качеством записи и воспроизведения (jgnbxtcrbt yjcbntkb bya компакт-диски – CD, DVD...). Звукозапись широко используется в радиовещании, при воспроизведении всевозможных выступлений, концертов и т. п.
19(2). Основные закономерности цепей постоянного тока. Закон Ома, 1-е и 2-е правила Кирхгофа. Применение постоянного тока в технике и технологиях. Электрический ток- упорядоченное движение электрических частиц в пространстве. Сила тока- к-во электричества, проходящее через поверхность за единицу времени: I=dq/dt. Плотность тока- величина тока, проходящего через единичную площадь: j=dI/dS. Ток называется постоянным, если его сила и направление не меняются с течением времени (I=q/t).
Законы постоянного тока. Закон Ома: Напряжение на участке цепи равно произведению его сопротивления R [Ом] на силу тока I: U=RI. I=e/(R+r). Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению: I = U / R;
При последовательном соединении резисторов: R=R1+R2 , при параллельном соединении: 1/R=1/R1 + 1/R2. Мощность, выделяемая в проводнике равна: P=I^2*R=U^2/R (Вт). Энергия, выделяющаяся за время Т, равна: W=PT=I^2*RT=(U^2*T)/R (Дж).
Правило Кирхгофа 1-ое. Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю: . Правило Кирхгофа 2-ое (п-ло контуров). В любом замкнутом контуре сумма произведений сил токов на сопротивления соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме приложенных в нем э.д.с.
Применение постоянного тока в технике и технологиях: трамваи, электрички, электродвигатели, троллейбусы. Большинство электронных схем в качестве питания используют постоянный ток. Иногда в некоторых устройствах постоянный ток преобразуют в переменный ток преобразователями.
20(2). Основные закономерности цепей переменного тока. Закон Ома для цепей переменного тока. Последовательный и параллельный резонансы. Явление резонанса и его применение в технике и технологиях. Переменный ток —ток, сила и направление которого изменяются во времени.(по закону sin и cos). Переменный ток получают, используя явление электромагнитной индукции, при котором в проводнике, пересекающем магнитное поле, возникает электродвижущая сила. ЭДС переменного тока - E=Em sin(wt+j), где Em, — max или амплитудное значение ЭДС, w -круговая частота, j — фаза относительно некоторого начального момента времени. Различают мгновенное и действующее значения напряжения и тока, имеющие соотношение: Еп=Еm/sqrt, Iп=Im/sqrt. Мощность в цепи переменного тока равна, ((Em*Im)/2)*cos(фи), где Em, и Im — амплитудные значения напряжения и тока в электрической цепи, j— сдвиг фазы между ними. Любой проводник электрической цепи обладает тремя видами сопротивления: 1)Активным: R = U/I; (токи, напряжение совпадают по фазе); 2)Индуктивным: ХL, =wL; (ток отстает по фазе на 90о); 3)Емкостным: Хс = 1/wС (опережает по фазе на 90о). Поэтому общее сопротивление цепи, в которой имеются сопротивление (резистор), индуктивность и емкость, будет определяться выражением: z=Корень(R2+(wL-1/wC)2). В промышленности переменный ток используется для питания электромоторов, в основном. асинхронного типа, в быту — для питания электронагревательных приборов, освещения, холодильников, бытовых электромоторов и т.п. Закон Ома для цепей переменного тока. Величина переменного тока будет тем больше, чем больше напряжение и чем меньше полное сопротивление: I = U / z. Последовательный и параллельный резонансы. Резонанс - резкое возрастание амплитуды вынужденных колебаний при приближении частоты вынуждающего воздействия к некоторой фиксированной частоте (к резонансной частоте). Параллельный резонанс - резонанс в электрической цепи из катушки индуктивности и конденсатора, соединённых параллельно относительно источника переменного тока. При нём алгебраическая сумма реактивных проводимостей ветвей равна нулю и общий ток цепи совпадает по фазе с приложенным напряжением. Использование: для улучшения коэффициента мощности электрических установок, в радиоприёмных устройствах. Последовательный резонанс - резонанс в электрической цепи из соединённых последовательно катушки индуктивности и конденсатора. На резонансной частоте сопротивление такой цепи равно нулю, и ток в ней по фазе совпадает с приложенным напряжением. Использование: для повышения напряжения в импульсных цепях. Применение в технике и технологиях: *Большинство музыкальных инструментов издают звуки определенных частот благодаря резонансу. А духовой инструмент - вообще резонанс столба воздуха. *Все механические и электромеханические часы используют принцип стабильности колебания маятников в условии резонанса.
21(2). Техническое использование переменного тока. Используется  для передачи и распределения электрической энергии преимущественно благодаря простоте трансформации его напряжения почти без потерь мощности. Двигатели, основанные на переменном токе, меньше по габаритам, проще по устройству, надёжнее и дешевле. Переменный ток может быть выпрямлен, например полупроводниковыми выпрямителями, а затем с помощью полупроводниковых инверторов преобразован вновь в переменный ток другой, регулируемой частоты; это создаёт возможность использовать простые и дешёвые безколлекторные двигатели.  Переменный ток широко применяется в устройствах связи (радио, телевидение, проволочная телефония на дальние расстояния и т. п.).
22(2). Закон Фарадея и принцип действия электрических трансформаторов. Линии электропередач. ЭДС(электро движущая сила), создаваемая во вторичной обмотке, может быть вычислена по закону Фарадея, который гласит, что U2=N2*(dФ/dt). Где U2 — Напряжение на вторичной обмотке, N2 — число витков во вторичной обмотке, Φ — суммарный магнитный поток, через один виток обмотки. Если витки обмотки расположены перпендикулярно линиям магнитного поля, то поток будет пропорционален магнитному полю B и площади S через которую он проходит. ЭДС, создаваемая в первичной обмотке, соответственно: U1=N1*(dФ/dt). Где U1 — мгновенное значение напряжения на концах первичной обмотки, N1 — число витков в первичной обмотке. Поделив уравнение U2 на U1, получим отношение: U2/U1=N2/N1. Трансформатор — статическое (не имеющее подвижных частей) электромагнитное устройство, предназначен-ное для преобразования посредством электромагнитной индукции системы переменного тока одного напряжения в систему переменного тока обычно другого напряжения при неизменной частоте и без существенных потерь мощности. Работа трансформатора основана на двух базовых принципах: 1.Изменяющийся во времени электрический ток создаёт изменяющееся во времени магнитное поле. 2.Изменение магнитного потока, проходящего через обмотку, создаёт ЭДС в этой обмотке. (На одну из обмоток, называемую первичной обмоткой, подаётся напряжение от внешнего источника. Протекающий по первичной обмотке переменный ток создаёт переменный магнитный поток в магнитопроводе. В результате  электромаг-нитной индукции, переменный магнитный поток в магнитопроводе создаёт во всех обмотках пропорциональную первой производной магнитного потока. В некоторых трансформаторах, работающих на высоких или сверхвысоких частотах, магнитопровод может отсутствовать.) Линия электропередачи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока. Также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции.Различают воздушные и кабельные линии электропередач. По ЛЭП также передают информацию при помощи высокочастотных сигналов  и ВОЛС. Используются они для диспетчерского управления, передачи телеметрических данных, сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.
23(2). Взаимодействие электромагнитного поля и движущегося заряда. Сила Лоренца. Принцип действия электрогенераторов. На электрический заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца, равная FZ=q[uB],
Где q- величина заряда (Кл); u — скорость заряда (м/с); В— магнитная индукция поля (Г). Эта сила направлена перпендикулярно векторам u и В. Если проводящий контур движется в стационарном магнитном поле, то в нем наводится э.д.с. индукции, поскольку на каждый свободный заряд — носитель тока в проводнике, перемещающийся вместе с проводником в магнитном поле, действует сила Лоренца, поэтому на отрезке длиной l, движущемся в поле с магнитной индукцией В со скоростью u возникает э.л.с., равная E=-Blu.
На этом основаны электромеханические электрогене-раторы, в которых на статоре размещена обмотка, через которую пропускается постоянный ток, в результате чего в зазоре между статором и ротором (якорем) создается сильное магнитное поле. На поверхности ротора уложена вторая обмотка, в которой при вращении ротора и пересечении в результате этого силовых линий магнитной индукции создается электродвижущая сила. Сила Лоренца используется в кольцевых ускорителях заряженных частиц для многократного прогона их (в процессе разгона) по одному и тому же пути.
24(2). Электромагнитное излучение и его природа. Шкала электромагнитных волн, области применения различных частотных диапазонов в технике и технологиях.Источником электромагнитного излучения всегда является в-во. Но разные уровни организации материи в в-ве имеют различный механизм возбуждения электромагнитных волн. Так электромагнитные волны имеют своим источником токи, протекающие в проводниках. Инфракрасное излучение имеет своим источником нагретые предметы и генерируются колебаниями молекул тел. Оптическое излучение происходит в результате перехода электронов атомов с одних орбит (возбужденных) на другие (стационарные). Рентгеновские лучи имеют в своей основе возбуждение электронных оболочек атомов внешними воздействиями, например, бомбардировкой электронными лучками. Гамма-излучение имеет источником возбужденные ядра атомов, возбуждение может быть природным, а может явиться результатом наведенной радиоактивности. Шкала электромагнитных волн: От 1011-103 мкм – электромагнитные волны
103-0,74 мкм – инфракрасное излучение (ИКИ), 0,74--0,4 мкм – видимый свет, 0,4мкм- 0,004 мкм -ультрафиолетовое излучение(УФИ), 0,01-5 ×10 -6 мкм – рентгеновские лучи,
5×105-10-6 мкм и далее – гамма-лучи. Электромагнитные волны иначе называются радиоволнами.
Длинные и средние волны огибают поверхность, хороши для ближней и дальней радиосвязи, но обладают малой вместимостью; короткие волны — отражаются от поверхности и обладают большей вместимостью, используются для дальней радиосвязи; УКВ — распространяются только в зоне прямой видимости, используются для радиосвязи и в телевидении;
ИКИ — применяются для всякого рода тепловых приборов;
видимый свет — используется во всех оптических приборах;
УФИ — применяется в медицине; Рентгеновское излучение используется в медицине и в приборах контроля качества изделий; гамма-лучи — колебания поверхности нуклонов, входящих в состав ядра, используются в парамагнитном резонансе для определения состава и структуры в-ва.
25(2). Свойства металлов (электропроводность, звукопроводность, твёрдость, пластичность, ковкость, плавкость, плотность). Металлы— группа элементов, обладающая характерными металлическими св-вами, как высокая тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность и металлический блеск. Для всех Ме характерна металлич кристалич решетка. Наличие в Ме свободных электронов объясняет высокую электро- и теплопроводность, а также способность поддаваться механич обработке. Характерные свойства Ме:1)Металлич.блеск, 2)Хорошая электропроводность. 3)Пластичность. 4)Высокая плотность. 5)Высокая температура плавления. 6)Большая теплопроводность. 7)В реакциях чаще всего являются восстановителями. 8)Звукопроводимость(хорошо проводят звук). Электропроводность —способность тела проводить электрический ток. Твёрдость — св-во материала сопротивляться проникновению в него другого, более твёрдого тела.(измеряют в 3х диапазонах: макро, микро, нано). Пластичность — способность материала (Ме) подвергаться деформации под давлением без разрушения. Мерой пластичности является удлинение при разрыве. Ковкость-способность металлов и сплавов подвергаться ковке и другим видам обработки давлением. (2 показателя —пластичность и сопротивление деформации). Плавкость –св-во Ме переходить из твердого кристаллич. состояния в жидкое при нагревании (есть и тугоплавкие Ме). Плотность — скалярная физическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму.
26(2). Сущность параметров давления и температуры, их влияние на фазовое состояние в-ва, использование на практике, в технике и технологиях. Удельная энергия — мера движения материи, заключенной в единице объема. Удельная энергия газа (в Дж/м3), есть давление этого газа, выраженное в Па, или силе, выраженной в Ньютонах, приходящейся на единицу площади, выраженной в кв. м. (Н/м2). Давление (P) — физич. величина, равная силе F, действующей на единицу площади поверхности S перпендикулярно этой поверхности. (Р=F/S).
Физическая сущность давления газа на поверхность - упругая передача молекулами импульсов движения этой поверхности при изменении своего направления движения в результате соударения с этой поверхностью. =>Давление тем больше, чем больше число молекул в единице объема и чем выше их скорость. Температура — это мера энергии одной молекулы газа (Т=mu2/3k, k = 1,38 • 10-23 Дж/град).
Для перехода тел из одного состояния в другое — из твердого в жидкое или из жидкого в газообразное нужно затратить дополнительную энергию — энергию плавления или энергию парообразования соответственно. При обратных фазовых переходах (конденсации или кристаллизации) происходит выделение тепла. Благодаря этому явлению не происходит полного замерзания рек и озер. Дождь идет теплым, что важно для растений. Практическое применение теплоты плавления или парообразования заключается в учете ее при расчете затрачиваемого на плавление или парообразования тепла. (для поддержания постоянства температуры в некотором объеме). Температура фазовых переходов зависит от давления. Это используют на практике, например, применение скороварок убыстряет процесс приготовления пищи, т. к. температура кипения воды повышается. В горах, где давление воздуха ниже, мясо варится более продолжительное время.
27(2). Источники энергии. Способы преобразования энергии. ТЭС, ГЭС, АЭС. Альтернативная энергетика. 1. Гидроисточники и геотермальные источники (основаны на воде). Энергия геотермальных вод – это энергия подземных горячих вод. (ГЭС, ГеоТЭС, приливные ЭС, использование энергии Мирового океана). 2.Энергия ветра (альтернативный источник энергии; в США планируется к 2020 году увеличить ветроэнергию в 50раз). 3.Гелиоэнергетика (использование солнечной энергии). Солнце (звезда) выделяет энергию путем термоядерного синтеза. 4.АЭС(атомные электростанции). Используют энергию деления ядер. Первая АЭС была построена 27 июня 1954 года в СССР в г. Обнинск. Принцип работы основан на цепной реакции деления урана. 1кг урана выделяет в миллион раз больше энергии, чем 1кг каменного угля. Способы преобразования энергии: 1.Получение тепловой энергии при сжигании топлива. 2. Преобразование, заключенной в топливе тепловой энергии, в механическую работу. 3. Преобразование тепла, высвобождающегося при сгорании топлива и деления ядер электроэнергию. (Паровая машина была создана во второй половине 19в. английским изобретателем Дж.Уаттом. Далее в 1886 немецкий электрик В. Сименс изобрел динамо-машину (электрогенератор)). ТЭС (тепловая электростанция) при сжигании ископаемого топлива получаются тепло и пар, подаваемый на турбогенераторы, вырабатывающие электроэнергию. В качестве топлива используются уголь, нефтепродукты или природный газ. КПД современной ТЭС – около 40%. ГЭС (гидроэлектростанция): Принцип работы основан на преобразовании потенциальной энергии падающей воды в кинетическую энергию вращения турбины, связанной с генератором, преобразующим кинетическую энергию в потенциальную. КПД ГЭС – 60-70%. АЭС (атомная электростанция) Принцип работы основан на цепной реакции деления урана. Деление ядер сопровождается выделением огромного к-ва энергии. По энергоёмкости ядерное топливо значительно превосходит все другие виды потребляемого топлива. КПД АЭС – 32%. Альтернативная энергетика - совокупность перспективных способов получения энергии, которые распространены не так широко, как  традиционные, однако представляют интерес из-за выгодности их использования при низком риске причинения вреда экологии района. Направления альтернативной энергетики: 1. Ветроэнергетика, 2. Гелиоэнергетика (СЭС), 3.Альтернативная гидроэнергетика(водопадные ГЭС), 4.Геотермальная энергетика, 5. Космическая энергетика (Получение электроэнергии в фотоэлектрических элементах, расположенных на орбите Земли. Электроэнергия будет передаваться на землю в форме микроволнового излучения). 6. Биотопливо.
28(2). Ядерная энергия и проблемы ее использования. Термоядерный синтез. Энергоэффективные технологии.
Ядерная энергия - это внутренняя энергия атомного ядра, выделяющаяся при ядерных реакциях (цепная реакция ядер урана- управляемая, не управляемая – происходит цепная реакция, лавина затем взрыв). Энергия, которую нужно затратить для расщепления ядра на составляющие его нуклоны наз-ся энергией связи ядра. Энергия связи ядра, рассчитанная на один нуклон, наз-ся удельной энергией связи. (Энергия связи ядра складывается из энергии притяжения нуклонов друг к другу под действием ядерных сил и энергии взаимного отталкивания протонов под действием электростатических сил. В земных условиях осуществлены две термоядерные реакции - слияние двух дейтронов и синтез дейтрона и тритона.) Использование ядерной энергии считается одной из актуальных проблем человечества, вызывающей серьезные разногласия в международной политике. У ядерной энергии, образуемой в результате деления ядер атома, есть 2 стороны – положит.и отрицат. Положительная - ядерная энергия играет чрезвычайно важную роль в удовлетворении потребностей человечества. Ядерная энергия используется в электроэнергетике, медицине, научных исследованиях, промышленности и во многих других сферах. По сравнению с другими природными источниками энергии ядерная энергия более экономичная и чистая, поэтому ей отдается большее предпочтение (лишь около 20 государств способны обогащать уран, кот является источником ядер. энергии). Другая сторона ядер.энергии – её применение в виде ядерного оружия в целях наращивания военной и политической силы страны. Применение ядерной энергии даже в мирных целях очень рискованно. Примером тому служит авария на Чернобыльской АЭС, которая произошла в 1986 году недалеко от Киева. В результате этой аварии погибло много людей, а распространившиеся радиоактивные частицы стали причиной экологических проблем и проблем здоровья жителей страны и близ лежащих стран. Из-за проблем такого роды были разработаны международные нормы (пр.- МАГАТЭ). Термоядерный синтез – это реакция слияния лёгких ядер при больших температурах с выделением энергии. (Солнце, в недрах звезд происходят р-ции термоядерного синтеза Т=+_ 15млн ‘К), (в 2045г планируют построить 1-ую в мире экспериментальную термоядерную эл.станцию во Франции). При делении урана высвобождается энергия +0,84 МэВ на один нуклон, а при термоядерном синтезе дейтерия и трития – 3,5 МэВ. Недостатком ядерных энергий синтеза легких ядер- термоядерных реакций явл-ся необходимость получения высоких начальных температур и трудность удержания устойчивой плазмы. (программы термоядерных реакций в наст. время свернуты во всем мире). Альтернативой ядерных АЭС явл-ся иные источники, экологически безопасные. К ним относятся солнечная энергия, энергия ветра, рек, морских волн и приливов. Энергоэффективные технологии: цель- полезность поьребления энергии. Энергоэффективность- эффективное(рациональное) использование энергетических ресурсов. Полезное расходование энергии – это использование меньшего к-ва энергии, чтобы обеспечить тот же уровень энергетического обеспечения зданий или технических процессов на пр-ве. Пр- энергосберегающие лампы).
29(2). Поведение веществ в электрических полях. Диэлектрики и пьезоэлектрики и их применение технике и технологиях.
Всякое вещество, помешенной в магнитное и электрическое поле испытывает воздействие со стороны этого поля. Это воздействие для разных веществ различно, соответственно различна и реакция в-в на поле. (есть в-ва которые намагничиваются, создают собственное магнитное или электрическое поле). Диэлектрики — это в-ва, не проводящие электрического тока. Молекулы диэлектрика эквивалентны электрическим диполям. В отсутствие внешнего электрического поля электрические моменты диполей диэлектрика, не являющегося сегнетоэлектриком, расположены хаотично, и их результирующий момент равен нулю. Во внешнем же электрическом поле диэлектрики поляризуются, т.е. переходят в состояние, когда дипольные моменты молекул отличны от нуля. В таком состоянии диэлектрики называются поляризованными.
Различают: *ориентационную поляризацию (поворот осей жестких диполей молекул полярного диэлектрика вдоль направления электрического поля); *электронную поляризацию диэлектрика с неполярными молекулами (возникновение у каждой молекулы индуцированного электрического момента и осуществляющуюся в жидкостях и газах); *ионную поляризацию в кристаллических диэлектриках (смешение «+» ионов кристаллической решетки вдоль поля, а «-» — в противоположную сторону). Диэлектрики широко используются в конденсаторах. Пьезоэлектрики- группа кристаллических диэлектриков, у которых в отсутствие внешнего электрического поля при механических деформациях в определенных направлениях на гранях кристаллов возникают электрические заряды противоположных знаков. Обратный пьезоэлектрический эффект заключается в изменении линейных размеров под действием электрического поля. Пьезоэлектрическим эффектом обладают кварц, турмалин и ряд других в-в. Эффект широко используется в радиотехнике в генераторах высоких частот высокой стабильности и точности, в которых кварцевые или керамические пластины с металлизированными обкладками используются в качестве стабилизаторов частоты. Прямой пьезоэффект используется в пьезозажигалках, в звукоснимателях электропроигрывателей грампластинок, в эхолокаторах и во взрывателях. Обратный пьезоэффект используется в излучателях ультразвука. Ультразвук широко используется в медицине, в морской технике и в промышленности.
30(2). Поведение веществ в магнитных полях. Ферромагнетики и ферриты и их применение технике и технологиях. Всякое в-во, помещенной в магнитное и электрическое поле испытывает воздействие со стороны этого поля. Это воздействие для разных в-в различно, соответственно различна и реакция в-в на поле. Магнитиками – среды (в-ва), способные намагничиваться в магнитном поле, т. е. создавать собственное магнитное поле. По магнитным св-вам магнетики разделяются на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. Для характеристики намагничивания вещества— вводится вектор интенсивности намагничения, пропорциональный векторной сумме магнитных моментов молекул, находящихся в единице объема. Внесение диамагнетиков в магнитное поле ослабляет его, внесение парамагнетиков усиливает магнитное поле. Диамагнетики- инертные газы, некоторые металлы (цинк, золото, ртуть), кремний, фосфор и многие органические соединения. Парамагнетики — газы (кислород, окись азота), платина, палладий, соли железа, кобальта и никеля и сами эти металлы. Ферромагнетизм -способность в-ва реже усиливать магнитное поле, добавляя к внешнему полю поле своих молекул за счет их ориентации по внешнему полю. Ферромагнетики- это железо, никель, кобальт и некоторые сплавы. Ферромагнетики широко используются в катушках индуктивности для увеличения значения индуктивности при малых габаритах. Ферромагнетики широко используются в трансформаторах, электромагнитах и обычных магнитах. Ферриты —это порошкообразные ферромагнетики, спрессованные совместно с диэлектрическим наполнителем в твердое состояние. Обладают пониженными потерями на вихревые токи и используются поэтому в высокочастотных индуктивностях. Изменения формы и объема ферромагнетика при его намагничивании назыв явлением магнитострикции. Используется в ультразвуковых магнитостри-кционных вибраторах.
31. Новые материалы. Синтетические материалы. Полимерные материалы. Термопласты и реактопласты, эластомеры, пластмассы и их применение технике и технологиях. Материал — вещество или смесь в-в, из которых изготавливается что-либо. Материалы – это ступени нашей цивилизации, а новые материалы – это трамплин для прыжка в будущее, меняющий облик нашего бытия. Синтетические материалы получают это в-во с помощью химических реакций.Во время реакции происходит соединение простых молекул в сложные. Такое соединение химики называют словом «синтез». В древности широко применялся один вид материала – камень. несколько тысячелетий назад удалось выплавить железо. Сейчас железо уступает другим материалам и прежде всего полимерам. Осн.виды синтетических материалов -пластмассы, химические волокна, лаки и краски, клеи и мастики. Сырьем для их производства являются синтетические полимеры (смолы) разнообразной структуры и происхождения в смеси с другими в-вами. Полимеры — это химические соединения с высокой молекулярной массой, молекулы которых состоят из большого числа повторяющихся группировок. Природными полимерами (биополимерами) являются белки, нуклеиновые кислоты, природные смолы. Синтетическими полимерами искусственного происхождения являются производные от углеводородов — полиэтилены, полипропилены и т. п. Разнообразная одежда из полиэфира, полиэтиленовая посуда и т.п. – все это производится из полимеров. Многие детали современных самолетов изготавливаются из композиционных полимерных материалов. Пластмассы – это материалы на основе природных или синтетических полимеров, способные принимать заданную форму при нагревании под давлением и устойчиво сохранять ее после охлаждения. Пластмассы различаются по эксплуатационным св-вам по виду наполнителя и типу полимера. Полимерные материалы широко применяются в строительной индустрии для изготовления рам, кровли и облицовочных плит. Эластомеры –разновидность полимерных материалов. К ним относится каучук, из которого производится широко распространенная резина, отличительное св-во– эластичность. Долгое время был известен только один вид эластичного материала – природный каучук. Натуральный каучук имеет сравнительно невысокие термостойкость и малостойкость, подвержен старению. Современные технологии позволяют получить синтетический каучук с лучшими св-вами. Также есть силиконовый каучук. Сфера применения эластомеров разнообразна – от машиностроения до обувной промышленности, но значительная их доля идет на изготовление шин.Термопласты — полимерные материалы, способные обратимо переходить при нагревании в высокоэластичное либо вязко-текучее состояние. При обычной температуре термопласты находятся в твердом состоянии. При повышении температуры они переходят в высокоэластичное и далее — в вязко-текучее состояние, что обеспечивает возможность формования их различными методами. Реактопласты (термореактивные пластмассы) —пластмассы, переработка которых в изделия сопровождается необратимой химической реакцией, приводящей к образованию неплавкого и нерастворимого материала. Пластмассы нашли широчайшее применение в технике для изготовления всевозможных крепежных и изоляционных изделий, корпусов приборов и машин, труб и пр.
32(2). Производство металлов (сталь, чугун, алюминий).
Металлургия –область науки техники про-ва связанная с промышленным производством металлов из природного сырья. Вся металлургия разделяется на цветную и черную. Черная металлургия включает добычу и обогащение руд черных металлов, а также пр-во чугуна, стали и ферросплавов. К цветной металлургии относят добычу обогащенных руд цветных Ме, пр-во цветных металлов и их сплавов. К цв.Ме относят все металлы и сплавы кроме железа и его сплавов (медь, свинец, никель, алюминий, цинк, олово, титан, магний). Чугуны – сплавы железа с углеродом, при содержании углерода более 2.14%. Чугун  выплавляют в доменных печах объемом до 5000 м3, куда руду, кокс и флюсы загружают чередующимися слоями, опускающимися вниз печи под влиянием собственной массы. В нижнюю часть печи — горн через отверстия — фурмы подают   под   давлением нагретый воздух, необходимый для поддержания горения топлива. Кокс, сгорая в верхней части горна, образует СО2,который поднимается вверх по печи и, встречая на своем пути раскаленный кокс, переходит в оксид углерода. Оксид углерода восстанавливает оксиды железа до чистого железа. Сталь – это сплавы железа с углеродом, при содержании углерода менее 2.14%. Сталь получают в кислородных конверторах, мартеновских печах и электропечах. Кроме углерода в чугунах и сталях могут содержаться и др компоненты- кремний, марганец, сера фосфор. Для получения чугунов и сталей с требуемыми св-вами (устойчивость карозии, опр упругость, ковкость,др) к ним добавляются лигирующие в-ва – Al, марганец, Cu,никель, хром. Алюминий-получают из оксида алюминия Al2O3 электролитическим методом. Используемый для этого оксид алюминия должен быть достаточно чистым, поскольку из выплавленного алюминия примеси удаляются с большим трудом. Очищенный Al2O3 получают переработкой природного боксита. Основное исходное в-во для пр-ва алюминия - оксид алюминия. Он не проводит электрический ток и имеет очень высокую температуру плавления (около 2050 oC), поэтому требуется слишком много энергии. Поэтому алюминиевые заводы наиболее выгодно строить в регионах, где есть свободный доступ к источникам электроэнергии.
33(2). Радиоактивность и закон радиоактивного распада. Изотопы. Технологии утилизации радиоактивных отходов и материалов. Радиоактивность- самопроизвольное превращение атомных ядер,сопровождающееся испусканием элементарных частиц или более легких ядер. Сущность радиоактивности: есть некоторые химические элементы и их изотопы, которые самопроизвольно могут излучать частицы или волны. Радиоактивный распад- процесс превращения. В 1896 Беккерель открыл явление радиоактивности. В 1899 Э.Резерфорд открыл,что уран излучает + и – заряженные частицы. Дозиметр- прибор для измерения естественной радиоактивности.(мкР/ч). Экспоненциальная доза измеряется в зивертах [Зв]. Во всех видах радиоактивности(кроме y-)изменяется состав ядра: Z-число p, А-массовое число. Виды радиоактивных лучей: 1)альфа лучи (поток ядер Не)- положит.заряженная, обладают большой ионизирующей способностью, но маленькой проникающей. 2)бета лучи-(поток электронов(-) и позитронов(+)). 3)гама лучи- (электромагнтиное коротковолновое жесткое излучение)
большая проникающая способность, но мал. ионизирующая.
Закон радиоактивного распада. Nt = N0 * e - t.
Число радиоактивных ядер экспоненциально убывает со временем. Естественная радиоактивность— самопроизво-льный распад ядер элементов, встречающихся в природе. Распад, сопровождающийся испусканием альфа-частиц, назыв. альфа-распадом; распад, сопровождающийся испусканием бета-частиц - бета-распад. T ½ =ln*2/r - период полураспада(ПП). ПП – время, за кот распадается половина от первоначального к-ва ядер. Активность- величина обратная ПП. Изотопы – разновидности атомов одного химического элемента с разным к-вом нейтронов в ядре.(уран-235,-238, торий-232..).
Одним из самых надежных способов утилизации РАО является сплавление их со стеклом. Процесс ведется в стекловарных печах. Некоторые виды РАО, среди которых есть чрезвычайно активные, поступают в твердом виде. Переработка переводит их в порошки, пригодные для спекания в керамику, которую затем убирают в хранилище. Предлагается утилизация радиоактивных отходов (РО) в специальных СВЧ печах путем непрерывного процесса стеклования в толстом слое гарнисажа. Можно также использовать технологию заплавления РАО в стекло при температурах 1000-1300 С. При этом, проведение технологического процесса будет намного проще и безопаснее, чем в холодном тигле.
34(2). Энергосберегающие технологии.
ЭТ –технологии направленные на сохранение топливно-энергетических ресурсов (цель- экономия эн.). Цель энергоэф. технологий – полезность потребления энергии. Полезное расходование энергии- использование меньшего к-ва энергии, чтоб обеспечить тот же уровень энергетического обеспечения зданий или технологич.процессов на пр-ве. (более насущно сейчас бытовое энергосбережение, в сфере ЖКХ и в АПК.
Экономия электрической энергии: 1)Освещение. Наиб.распр.способ экономии элэнергии - оптимизация потребления электроэнергии на освещение (*maх использование дневного света (увелич.S окон, дополнит.окна);
*повышение отражающей способности (белые стены и потолок);
*использование осветительных приборов только по необходи-мости; *замена ламп накаливания на энергосберегающие (люминесцентные,светодиодные); *применение устройств управления освещением (датчики движения,системы дистанционного упр-ия, др) и т.д. 2)Электропривод: *оптимальный подбор мощности электродвигателя, и др. 3)Электрообогрев и электроплиты: *повышение теплообмена; *местный (локальный) обогрев; *использование устройств регулировки температуры; *использование тепловых аккумуляторов, и др.
35(2). Промышленные биотехнологии. Пищевые технологии. Производство лекарственных препаратов, продуктов питания.
Биотехнологии - это использование живых организмов и биологических процессов в промышленном пр-ве ферментов, витаминов, белков, аминокислот, антибиотиков и т.д. Основные направления биотехнологии: биотехнология пищевых продуктов, препаратов для с/х, препаратов и продуктов для промышленного и бытового использования, лекарственных препаратов, средств диагностики и реактивов. Пищевые технологии - особые технологии для разработки, массового выпуска, упаковки, приготовления и хранения всех видов пищевых продуктов. Разработка новой, усовершенствованной пищевой продукции является целой наукой, усилия которой направлены на улучшение генетического кода злаков, бобовых и овощей с целью повышения сопротивляемости заболеваниям и процессу старения и получения больших урожаев. Улучшение генетического кода важно также при массовом пр-ве мяса и рыбы. В таких же приближенных к идеальным условиях можно выращивать и животных. Машины и электронное оборудование для массового изготовления продуктов питания растительного и животного происхождения весьма радикально совершенствуется год от года. Подача продукции потребителю и создание упаковок являются еще одним аспектом, на котором сосредоточены усилия ее создателей, тк она должна выглядеть достаточно привлекательно в магазине и достаточно аппетитно на столе. Производство продуктов. Наибольшую популярность как источники белка приобрели семена масличных культур — сои, семян подсолнечника, арахиса и других, которые содержат до 30 процентов высококачественного белка. По содержанию некоторых незаменимых аминокислот он приближается к белку рыбы и куриных яиц и перекрывает белок пшеницы. Белок из сои широко уже используется в США, Англии и др странах как ценный пищевой материал. Эффективным источником белка могут служить водоросли. Применяя обычные технологические линии по производству синтетических волокон, можно получать из искусственных белков длинные нити, которые после пропитки их формообразующими веществами, придания им соответствующего вкуса, цвета и запаха могут имитировать любой белковый продукт.  Производство лекарств. Антибиотики — самый большой класс фармацевтических соединений, синтез которых осуществляется микробными клетками. В медицине применяют также аминокислоты, например, аргинин. В сочетании с аспартатом или глутаматом он помогает при заболевании печени. В медицине также используют зеленую водоросль Scenedesmus. Ее культивируют в жидкой питательной среде (установки дают до 80 тонн водорослей в год), извлекают и проводят экстракцию этиловым спиртом. Биомассу отделяют и подвергают ферментативному гидролизу щелочной протеазой. Около 50% белков при этом распадается до пептидов. Гидролизат содержит почти все незаменимые аминокислоты.
36(2). Топливные элементы. Водородная энергетика.
Топливный элемент – это электрохимический генератор, устройство, обеспечивающее прямое преобразование химической энергии в электрическую. Топливные элементы имеют два важных отличия: 1) они функционируют до тех пор, пока топливо и окислитель поступают из внешнего источника; 2) химический состав электролита в процессе работы не изменяется. Принцип действия. Топливный элемент состоит из 2х электродов, разделенных электролитом, и систем подвода топлива на один электрод и окислителя на другой, а также системы для удаления продуктов реакции. В большинстве случаев для ускорения химической реакции используются катализаторы. Внешней электрической цепью топливный элемент соединен с нагрузкой, которая потребляет электроэнергию. Типы топливных элементов. Можно классифицировать по используемому топливу, рабочему давлению и температуре, по характеру применения. Топливные элементы применяются в: электрических станциях, аварийных источниках энергии, морской транспорт, авиация, космос… Водородная энергетика. Водородная энергетика использует  водород  как носитель  энергии. Водородная энергетика также включает: получение Н2 из воды и другого природного сырья; хранение Н2 в газообразном и сжиженном состояниях или в виде искусственно полученных хим. соединений; транспортирование Н2к потребителю с небольшими потерями. Водородная энергетика пока не получила массового применения. Методы получения Н2, способы его хранения и транспортировки, к-рые рассматриваются как перспективные для водородной энергетики, находятся на стадии опытных разработок и лабораторных исследований. Выбор Н2 как энергоносителя обусловлен рядом преимуществ, главные из которых: экологич. безопасность Н2, поскольку продуктом его сгорания является вода, высокая теплопроводность, а также низкая вязкость; практически неогранич. запасы сырья, если в кач-ве исходного соединения для получения Н2 рассматривать воду. Водород м. б. использован как топливо во многих хим. и металлургич. процессах, а также в авиации и автотранспорте как самостоятельное топливо, так и в виде добавок к моторным топливам.
37(2). Электрогенератор. Электродвигатель. Применение их в технике и технологиях. Электрический генератор —устройство, в котором неэлектрические виды энергии (механическая, химическая, тепловая) преобразуются в электрическую энергию. Классификация электрогенераторов. По типу первичного двигателя: Турбогенератор — электрический генератор, приводимый в движение паровой турбиной или газотурбинным двигателем; Гидрогенератор —эл.г.,приводимый в движение гидравлической турбиной; Дизель-генератор - эл.г., приводимый в движение дизельным двигателем; Ветрогенератор — эл.г.,, преобразующий в электричество кинетическую энергию ветра. По виду выходного электрического тока: Генератор постоянного тока, Коллекторные, Вентильные, генератор переменного тока, однофазный генератор.
Электрический двигатель  —электрическая машина , в которой электрическая энергия преобразуется в механическую, побочным эффектом является выделение тепла. Принцип действия. В основу работы любой электрической машины положен принцип электромагнитной индукции. Электрическая машина состоит из неподвижной части — статора и подвижной части — ротора. В роли индуктора, на маломощных двигателях постоянного тока, очень часто используются постоянные магниты. Принцип действия 3х фазного асинхронного электродвигателя. При включении в сеть в статоре возникает круговое, вращающееся, магнитное поле, кот пронизывает короткозамкнутую обмотку ротора, и наводит в ней ток индукции, отсюда, следуя закону ампера, ротор приходит во вращение. Двигатель называется асинхронным, т.к частота вращения магнитного поля статора не совпадает с частотой вращения ротора. Синхронный двигатель имеет отличие в конструкции ротора. В синхронном двигателе частота вращения магнитного поля статора и частота вращения ротора совпадают. Эл. двигатели применяются очень широко, в частности,  в жилищном и капитальном строительстве, в горнодобывающей и металлургической промышленности, энергетике, на транспорте. Сегодня электрогенераторы используются на самых разных объектах. Например, генераторы могут быть востребованы: *На производственных и строительных объектах для увеличения мощности основных источников; *В банках или больницах в качестве резервного источника питания для увеличения мощности оборудования; *В частных домах и коттеджах, в качестве аварийного источника электроснабжения;
*Для экстренного обеспечения электроэнергией в случае какой-либо ЧС; *На мероприятиях, проводимых вдали от источников энергии (пр - к

Приложенные файлы

  • docx 8887791
    Размер файла: 176 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий