Такий фізичний прилад, як камера-обскура (в буквальному перекладі з латини - темна кімната), був відомий людству задовго до винаходу фотографії. За допомогою цього приладу, абсолютно не маючи художніх навичок, можна точно замальовувати вручну нерухомі об'єкти. Протягом довгого часу камера-обскура вважалася іграшкою, науковим курйозом. У дев'ятнадцятому ж столітті з винаходом світлочутливих матеріалів камера-обскура послужила основою для перших фотоапаратів. Вже у двадцятому столітті камера-обскура знайшла дві нові «» професії «»: визначення із Землі швидкості пролітаючих військових літаків і розвага туристів. Вам потрібен

Фарбуйте скриньку зсередини в чорний колір і дайте фарбі висохнути.

У центрі бічної стінки ящика, згідно з малюнком, просверліть отвір діаметром у кілька міліметрів. Воно не повинно мати шершавих країв, здатних погіршити якість зображення. Цей отвір послужить безлінзовим об'єктивом. Недоліком такого об'єктива є мала світлосила, гідністю - значна глибина різкості.

У верхній стінці ящика, в місці, показаному на тому ж малюнку, виріжте електролобзиком прямокутний отвір. Закрийте його екраном, вирізаним з аркуша оргстекла. Якщо камера-обскура використовуватиметься тільки для спостереження зображень, екран повинен бути матовим. Якщо камера призначена для створення замальовок, екран слід зробити прозорим, оскільки матовими будуть аркуші паперу, що накладаються на нього. Просверліть у екрані чотири отвори по кутах, після чого через них закріпіть екран саморезами на ящику.

Знову керуючись тим же малюнком, встановіть під екраном дзеркало під кутом в 45 градусів. Міцно закріпіть його будь-яким способом.

У сонячний день вийдіть на вулицю і направте камеру-обскуру об'єктивом на пейзаж, зображення якого хочете отримати. Якщо екран у камері прозорий, покладіть на нього аркуш тонкого паперу, після чого, не зрушуючи його, зробіть замальовку. Користуватися камерою-обскурою можна і вдома, якщо висвітлити об'єкт яскравою лампою.

Захоплюючий науковий експеримент допоможе пояснити дітям, як мікрохвильовка розігріває продукти, які агрегатні стани приймає вода і який вплив надають мікрохвилі на лід. Вам знадобиться пластиковий

стаканчик, наповніть його водою і поставте в морозильну камеру. Для того, щоб вода в стаканчику напевно замерзла повністю, краще залишити її в морозилці як мінімум на добу.

Поясніть дітям принцип роботи мікрохвильової печі: продукти розігріваються тому, що під впливом мікрохвиль молекули води і їжі починають рухатися і обертатися навколо своєї осі з величезною швидкістю. Під час цього руху молекули безперервно стикаються один з одним і труться між собою. В результаті цього тертя виділяється тепло, яке і розігріває продукти.

Продемонструйте дітям стаканчики з водою і льодом. Запитайте: що буде, якщо поставити обидва стаканчики в мікрохвильовку на 2 хвилини? Швидше за все, діти скажуть, що вода в обох стаканчиках нагріється приблизно однаково. Вислухайте всі припущення, які висловлять діти.

Поставте обидва стаканчики в мікрохвильову піч і увімкніть її на 2 хвилини на максимальній потужності.

Коли мікрохвильовка відключиться, дістаньте стаканчики і поставте їх на стіл перед дітьми. Виявиться, що лід зовсім не розтанув, в той час як в іншому стаканчику вода практично закипіла. Запитайте у дітей чому, на їхню думку, так сталося.

Розкажіть дітям, що вода має кілька агрегатних станів: тверде, рідке і газоподібне. При цьому в рідкому і газоподібному стані молекули знаходяться у вільному стані, і під впливом мікрохвиль починають рухатися дуже швидко. У твердому ж стані вода утворює кристали, в яких молекули зафіксовані жорстко, практично нерухомо. Коли лід піддається впливу мікрохвиль, молекули в ньому лише злегка вібрують, розгойдуються, не створюючи тертя, достатнього для того, щоб лід істотно нагрівся.

Нагадайте дітям, що в мікрохвильовці можна розморожувати продукти. Запитайте: чому мікрохвильова пічка не змогла розтопити лід, але при цьому їй вдається впоратися із замороженими продуктами? Вислухавши припущення дітей, поясніть їм, що розморожування відбувається за рахунок того, що мікрохвилі розігрівають повітря в пічці. Коли гаряче повітря і пар розморожують верхній шар продуктів, молекули звільняються від своїх крижаних оків і починають швидко рухатися, нагріваючись. При цьому тепло передається вглиб замороженого продукту, і поступово шматок розморожується повністю. Якщо стаканчик з льодом залишити в мікрохвильовій пічці на більш тривалий час, лід у ньому теж розтане.

Світ, його об'єкти, явища і процеси являють собою складну систему. Щоб вірно відображати всі особливості дійсності, мислення людини також повинно мати системний характер. Системне мислення характеризується цілісним сприйняттям явищ, що враховують властиві їм взаємні зв'язки. Під системою зазвичай розуміють певну особливим чином організовану сукупність елементів, пов'язаних між собою в єдине ціле. При цьому характеристики системи не можуть бути зведені до властивостей вхідних елементів. Будучи організованою єдністю складових її частин, система володіє своїми особливими якостями.

Будь-які явища дійсності, включаючи матеріальні об'єкти та соціальні процеси, наукові теорії, художні образи і так далі, являють собою систему. Її елементи з'єднуються між собою стійкими або тимчасовими зв'язками і функціонують так, щоб вся система могла виконувати своє призначення. Але буденне мислення не завжди здатне повністю відобразити всю складність взаємозв'язків у системах.

Зробити правильне уявлення про дійсність допомагає системна організація мислення. Вона будується на положеннях системного підходу, давно застосовуваного в науці. Світ при такій організації сприйняття та аналізу реальності постає перед людиною у всьому різноманітті своїх зв'язків. Системне мислення відрізняється цілісністю і всебічністю.

В основі системного мислення лежить поняття протиріччя. Але мова тут йде не про плутану і збивливу думку, а про діалектичне протиріччя, що відображає подвійність у стані будь-якого явища. Наявність протилежних тенденцій є рушійною силою розвитку кожної системи. Свідомий пошук протиріч з метою їх зняття є відмінною якістю сильного мислення, що має системний характер.

Для системного мислення характерно послідовне використання операцій аналізу і синтезу. На першому етапі думка виявляє внутрішню будову явища, розкладає його на складові частини. Після такого аналізу відбувається встановлення зв'язків між елементами системи і різними рівнями її ієрархічної структури. Цілісний спосіб явища допомагає створити операцію синтезу, з'єднання частин в єдине і взаємопов'язане ціле.

Системне мислення дозволяє побачити дійсність у розвитку. Кожна система має своє минуле, сьогодення і майбутнє. Одним з інструментів, що допомагають представити розвиток об'єкта в часі, є так званий системний оператор. Умовно його можна уявити у вигляді декількох мислених екранів, на яких виникають образи, що описують стан самого об'єкта, його підсистем і більш загальної системи, в яку даний об'єкт входить в якості складової частини. Такі екрани проектуються в минуле, сьогодення і майбутнє «

.Многоекранне» мислення - всього лише один із способів відобразити систему і етапи її розвитку в цілісності і тимчасовій динаміці. На жаль, під час еволюції природа не передбачила вбудованих механізмів системного мислення. Привести уявні операції в систему допомагає правильна, планомірна і цілеспрямована організація розумової діяльності, заснована на визнанні того факту, що світ має системний характер.

Найпростіша математична модель - це модель гармонійного коливання Acos (^ t- ). Тут все точно, іншими словами детерміністично. Однак у фізиці і техніці такого не буває. Для вимірювання з найбільшою точністю застосовують статистичне моделювання

. Методистичного моделювання (статистичних випробувань) широко відомий як метод «Монте-Карло». Цей метод є приватним випадком математичного моделювання і заснований на створенні ймовірнісних моделей випадкових явищ. Основа будь-якого випадкового явища - випадкова величина або випадковий процес. При цьому випадковий процес з ймовірнісної точки зору описуються какn-мірна випадкова величина. Повний ймовірнісний опис випадкової величини дає її щільність ймовірності. Знання цього закону розподілу дозволяє отримувати на ЕВМ цифрові моделі випадкових процесів, не проводячи з ними натурних експериментів. Все це можливо лише в дискретному вигляді і в дискретному часі, що необхідно враховувати при створенні статичних моделе

й. При статичному моделюванні слід відійти від розгляду конкретної фізичної природи явища, зосередившись лише на його ймовірнісних характеристиках. Це дозволяє залучати для моделювання найпростіші явища, що мають однакові ймовірнісні показники з моделюваним явищем. Наприклад, будь-які події, що настають з імовірністю 0,5, можна моделювати простим киданням симетричної монети. Кожен окремий етап статистичного моделювання називають розіграшем. Так, для визначення оцінки математичного очікування споживається Nрозіграшів випадкової величини (СВ)

X.Основным інструментом моделювання на ЕВМ є датчики випадкових чисел рівномірних на інтервалі (0, 1). Так, у середовищі Pascal виклик такого випадкового числа здійснюється за допомогою команди Random. На калькуляторах на цей випадок передбачена кнопка RND. Існують і таблиці таких випадкових чисел (за обсягом до 1000000). Значення рівномірної на (0, 1) СВ Z позначаєтсяz

. Розгляньте методику моделювання довільної випадкової величини за допомогою нелінійного перетворення функції розподілу. Цей метод не має методичних похибок. Нехай закон розподілу безперервної СВ Х заданий щільністю ймовірності W (x). Звідси і почніть підготовку до моделювання і його здійснення

. Знайдіть функцію розподілу X- F (x). F(x)=∫(-∞,x)W(s)ds. Візьміть Z = z і дозволіть рівняння z = F (x) відносно х (це завжди можливо, так як і Z і F (x) мають значення в межах від нуля до одиниці) .Запишіть рішення x = F ^ (-1) (z). Це і є алгоритм моделювання. F ^ (-1) -  F. Залишається лише послідовно отримувати за цим алгоритмом значення xi цифрової

моделі Х * CD X.Пример.СВ заданаплотністю ймовірності W (x) = ^ exp (-^ x), x  0 (експоненціальний розподіл) .Найтицифрову модель. Рішення.1.. F(x)=∫(0,x)λ∙exp(-λs)ds=1- exp(-λx).2. z = 1- exp (-^ x), x = (-1/^) ^ ln (1-z). Так як і z і 1-z мають значення з інтервалу (0, 1) і вони рівномірні, то (1-z) можна замінити на z. 3. Процедура моделювання експоненціальної СВ проводиться за формулою x = (-1/ ).