Номер 2, страница 7 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Введение. 1. Физика в познании вещества, поля, пространства и времени. Параграф 2. Органы чувств как источник информации об окружающем мире - номер 2, страница 7.

Условие.

2. Как ограниченность диапазона восприятия органов чувств препятствует формированию научных представлений об окружающем мире?

Решение.

2. Ограниченность диапазона восприятия органов чувств является фундаментальным препятствием для формирования объективной научной картины мира, поскольку наши органы чувств эволюционировали для выживания в определённой среде, а не для всестороннего познания Вселенной. Это проявляется в нескольких ключевых аспектах:

Неполная картина реальности: Человеческие органы чувств воспринимают лишь узкий спектр существующих в природе явлений. Например, мы видим только малую часть электромагнитного спектра (видимый свет), не воспринимая ультрафиолетовое, инфракрасное, рентгеновское и гамма-излучение. Мы не слышим инфразвук и ультразвук, не ощущаем напрямую магнитные поля или радиацию. Из-за этого наше непосредственное восприятие мира является фрагментарным и неполным.

Искажение масштабов: Наше восприятие ограничено макроскопическим миром. Мы не можем непосредственно наблюдать объекты микромира (атомы, молекулы, вирусы) или мегамира (галактики, скопления галактик). Аналогично, мы не способны воспринимать процессы, протекающие слишком быстро (например, химические реакции на уровне фемтосекунд) или слишком медленно (геологические изменения, эволюция).

Формирование ложных представлений и иллюзий: Опираясь только на органы чувств, человечество приходило к неверным выводам. Например, до изобретения микроскопа люди не знали о существовании микроорганизмов, что приводило к ошибочным теориям о причинах болезней. Оптические иллюзии, такие как кажущийся излом ложки в стакане с водой, демонстрируют, что прямое наблюдение может вводить в заблуждение относительно истинных физических свойств объектов и явлений.

Необходимость в приборах: Чтобы преодолеть биологические ограничения, наука вынуждена создавать и использовать специальные приборы (телескопы, микроскопы, спектрометры, осциллографы и т.д.), которые являются "продолжением" наших органов чувств. Эти приборы регистрируют явления, недоступные нам, и переводят их в воспринимаемую форму (визуальные данные, звуки). Таким образом, научное познание напрямую зависит от уровня развития технологий, расширяющих границы нашего восприятия.

Ответ: Ограниченность диапазона восприятия органов чувств препятствует формированию научных представлений, так как она предоставляет неполную и иногда искажённую информацию о реальности, ограничивает наше восприятие определёнными масштабами времени и пространства и создаёт почву для иллюзий. Это вынуждает науку полагаться на косвенные методы исследования и специальные приборы для получения объективных данных о мире.

3. Диапазон восприятия каждого из органов чувств ограничен как физическими, так и физиологическими факторами:

Осязание: Диапазон ограничен порогом чувствительности рецепторов кожи к давлению, температуре и вибрации. Слишком слабое воздействие не воспринимается. Пространственное разрешение ограничено плотностью рецепторов (например, на спине она гораздо ниже, чем на кончиках пальцев). Также существует адаптация: при длительном постоянном воздействии (например, одежда на теле) чувствительность к нему снижается. Восприятие температуры ограничено безопасным для тканей диапазоном; экстремальные температуры воспринимаются как боль.

Вкус: Диапазон ограничен небольшим количеством базовых вкусов, которые мы способны распознавать (сладкий, кислый, солёный, горький, умами). Многие химические вещества для нас безвкусны, так как у нас нет для них соответствующих рецепторов. Кроме того, для каждого вещества существует пороговая концентрация, ниже которой его вкус не ощущается.

Обоняние: Диапазон ограничен количеством и типами обонятельных рецепторов. У человека их значительно меньше, чем у многих животных (например, собак), поэтому мы улавливаем меньше запахов и с меньшей чувствительностью. Восприятие запаха возможно только для летучих веществ, молекулы которых могут попасть в носовую полость. Существует порог концентрации пахучего вещества в воздухе и явление адаптации (привыкание к запаху).

Слух: Диапазон ограничен частотой звуковых колебаний и их интенсивностью. Человек слышит звуки в диапазоне примерно от $20$ Гц до $20 000$ Гц. Колебания ниже этого диапазона (инфразвук) и выше (ультразвук) мы не воспринимаем. Также существует порог слышимости (минимальная интенсивность звука, которую можно услышать) и болевой порог (максимальная интенсивность, вызывающая боль и повреждение слухового аппарата).

Ответ: Диапазон восприятия органов осязания ограничен порогом чувствительности и плотностью рецепторов; вкуса и обоняния — ограниченным набором специфических химических рецепторов и пороговой концентрацией веществ; слуха — определённым диапазоном частот и интенсивности звуковых волн.