Номер 3, страница 265 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Творческие задания. Параграф 54. Изопроцессы. 9. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа. Молекулярная физика - номер 3, страница 265.

Условие.

3. Можно ли применять термины «средняя квадратичная скорость», «наиболее вероятная скорость» для описания поведения большого количества людей? Ответ аргументируйте.

Решение.

Да, применять термины «средняя квадратичная скорость» и «наиболее вероятная скорость» для описания поведения большого количества людей можно, но с очень важными оговорками и в строго определённых контекстах. Эти понятия пришли из молекулярно-кинетической теории, которая описывает идеальный газ как совокупность огромного числа хаотически движущихся частиц (молекул). Прямая аналогия между молекулами и людьми некорректна, однако статистические подходы, лежащие в основе этих терминов, применимы и в социальных науках.

Аргументы в пользу применимости

1. Статистический характер. Как и газ, общество состоит из большого числа отдельных элементов (людей). Поведение такой системы в целом можно описать только статистическими методами, оперируя средними и наиболее вероятными значениями. Невозможно и не нужно отслеживать каждого отдельного человека, чтобы понять общие тенденции.

2. Наличие распределения. Скорости молекул в газе подчиняются распределению Максвелла, у которого есть максимум (соответствующий наиболее вероятной скорости) и среднее значение, связанное со средней квадратичной скоростью ($v_{кв} = \sqrt{\langle v^2 \rangle}$), которая определяет кинетическую энергию системы. Многие характеристики поведения людей в большой группе также подчиняются определённым статистическим распределениям. Например, если измерить скорость пешеходов на оживлённой улице, мы получим распределение скоростей, для которого можно вычислить и наиболее вероятную, и среднюю квадратичную скорость. Эти параметры будут характеризовать "состояние" потока людей.

3. Применение в моделях. В таких междисциплинарных областях, как эконофизика и социофизика, активно используются модели, заимствованные из статистической механики. Например, можно говорить о "скорости" обращения денег в экономике, "температуре" социального напряжения или "давлении" общественного мнения. В этих моделях термины «средняя квадратичная скорость» и «наиболее вероятная скорость» могут иметь конкретный, хотя и метафорический, смысл, описывая, например, энергию или наиболее типичную активность в системе.

Аргументы против (ограничения аналогии)

1. Сложность элементов системы. Люди, в отличие от молекул, обладают сознанием, волей, целями и сложной мотивацией. Их поведение не является случайным и хаотичным в том же смысле, что и тепловое движение молекул. Решения людей зависят от огромного количества факторов: культуры, воспитания, информации, социального окружения.

2. Характер взаимодействий. Взаимодействия между молекулами в идеальном газе — это кратковременные упругие столкновения. Взаимодействия между людьми несоизмеримо сложнее: они включают общение, кооперацию, конфликты, подражание, подчинение. Люди могут образовывать устойчивые группы и структуры, а их взаимодействия могут быть дальнодействующими (например, через интернет).

3. Отсутствие равновесия. Понятия из статистической физики обычно вводятся для систем, находящихся в состоянии термодинамического равновесия. Человеческое общество — это открытая, динамичная и постоянно развивающаяся система, которая практически никогда не находится в состоянии равновесия. Поэтому применение равновесных моделей возможно лишь для очень коротких промежутков времени или в сильно упрощённых ситуациях.

Таким образом, применение этих терминов правомерно в рамках конкретных математических моделей, где некий измеряемый параметр человеческой деятельности (например, скорость передвижения, частота совершения покупок) условно принимается за аналог скорости молекул. Это позволяет использовать мощный аппарат статистической физики для анализа социальных явлений. Однако при этом всегда необходимо помнить о глубоких различиях между физической системой (газом) и социальной (обществом) и не переносить аналогии напрямую, игнорируя сложность человеческого поведения.

Ответ: Да, можно, но только в качестве аналогии в рамках специфических моделей (например, в социофизике при описании движения толпы) или как метафору. Применение этих терминов ограничено, поскольку поведение людей, в отличие от движения молекул, не является случайным и определяется сложными социальными взаимодействиями, сознанием и целями, а человеческое общество не является равновесной системой. Прямое и буквальное применение этих физических терминов к описанию человеческого поведения в целом было бы некорректным упрощением.