6. В классической механике состояние системы задается …

значениями координат и скорости каждой материальной точки в системе

волновой функцией системы

температурой, давлением и объемом системы

вероятностью обнаружить заданную материальную точку в заданном месте

Решение:

Классическая механика впервые ввела понятие состояния системы как такого набора данных, который позволяет максимально точно предсказать будущие изменения этой системы. Математический аппарат классической механики гарантировал, что если указать начальное положение и скорость каждой материальной точки, входящей в состав системы, то с помощью уравнений ньютоновской динамики можно – по крайней мере, в принципе, – точно и однозначно рассчитать положение и скорость материальной точки (а следовательно, и состояние всей системы) в любой будущий момент времени. Представления о других способах задать состояние системы возникали позже, по мере формирования других физических дисциплин.

7. Можно рассчитать (предсказать) траекторию …

полета самолета из Москвы в Новосибирск

движения протона внутри атомного ядра

распространения звука в концертном зале

движения пылинки в солнечном луче

Решение:

Траектория – понятие, означающее линию – совокупность положений материальной точки в различные моменты времени. Чтобы описать траекторию материальной точки, необходимо для каждого момента времени указать положение и скорость последней. Наконец, чтобы предсказать траекторию объекта, необходимо иметь возможность рассматривать его как материальную точку, достаточно точно определять его механическое состояние (координату и скорость) и учитывать воздействие на него со стороны других тел.

Распространение звука в замкнутом помещении – процесс, который охватывает обширные области пространства одновременно, так что невозможно говорить о какой-то его «траектории».

Движение микрочастицы (протона) в области микроскопических размеров выходит за пределы области применимости классической механики. В частности, протон в ядре правильнее представлять себе не как точечную частицу, а как волну, сложным образом распределенную во внутреннем пространстве ядра.

Рассчитать траекторию движения пылинки невозможно, поскольку она определяется постоянным воздействием на пылинку микропотоков воздуха, которые наблюдатель не видит и не учитывает.

8. В герметичном металлическом баллоне находится некоторое количество кислорода. Такая характеристика этой системы, как ________________, является лишь средним значением, вокруг которого происходят постоянные беспорядочные колебания (хотя и небольшой амплитуды).

сила давления кислорода на дно баллона

масса кислорода в баллоне

масса одной молекулы кислорода

объем кислорода в баллоне

Решение:

Поскольку баллон герметичен и кислороду некуда из него деться, масса газа в баллоне постоянна. Поскольку баллон металлический, то есть жесткий, а газ заполняет весь предоставленный ему объем, то и объем кислорода есть величина постоянная и равная объему баллона. Естественно, не меняется с течением времени масса любой молекулы — это могло бы произойти только за счет изменения ее атомарного состава (например, присоединения дополнительного атома кислорода), но тогда это уже не была бы молекула кислорода. А вот сила давления газа на дно баллона действительно всё время «пляшет» вокруг некоторого среднего значения. Дело в том, что эта сила складывается из ударов множества молекул, а молекулы движутся беспорядочно. Поэтому вполне может случиться так, что в одну микросекунду по дну баллона ударит чуть меньше (больше) молекул или с чуть меньшей (большей) скоростью, чем в предыдущую микросекунду.