- •Билет 4
- •Энергия заряженного конденсатора
- •Импульс тела
- •Закон сохранения импульса.
- •2) Закон Сохранения Импульса
- •3) Закон Сохранения Механической Энергии
- •2. Электрическим током называется направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц.
- •Закон Ома
- •Билет 14
- •1) Работа и кинетическая энергия вращающегося тела.
- •1. Работа и мощность при вращении твердого тела.
- •2) Правила Кирхгофа для разветвленных цепей
- •1)Основной закон динамики вращательного движения
- •2.Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Индукция магнитного поля длинного соленоида.
- •1.Центростремительная ускорение и сила. Центробежная сила инерции.
- •2. Индукция и напряженность магнитного поля прямого и кругового тока. Магнитное поле прямого тока
- •20. Основные уравнения молекулярно-кинетической теории строения вещества. Молярная масса. Число Авогадро. Уравнение состояния идеального газа (Менделеева – Клапейрона)
- •Уравнение среднеквадратичной скорости молекулы
- •Вариант 21
- •Основное уравнение мкт (википедия)
- •Эдс индукции движущегося в магнитном поле проводника
- •Вариант 22
- •Распределение молекул по скоростям
- •2. Действие магнитного поля на рамку с током
- •Билет № 23
- •1. Распределение Больцмана
- •Билет №24
- •2. Работа движущегося в магнитном поле проводника с током
Вариант 22
-
Распределение молекул по скоростям
(http://physics-lectures.ru/molekulyarnaya-fizika-i-termodinamika/11-1-raspredelenie-molekul-po-skorostyam/)
Скорости молекул газа имеют различные значения и направления, причем из-за огромного числа соударений, которые ежесекундно испытывает молекула, скорость ее постоянно изменяеться. Поэтому нельзя определить число молекул, которые обладают точно заданной скоростью v в данный момент времени, но можно подсчитать число молекул, скорости которых имеют значение, лежащие между некоторыми скоростями v1 и v2 . На основании теории вероятности Максвелл установил закономерность, по которой можно определить число молекул газа, скорости которых при данной температуре заключены в некотором интервале скоростей. Согласно распределению Максвелла, вероятное число молекул в единице объема; компоненты скоростей которых лежат в интервале от до , от до и от до , определяются функцией распределения Максвелла
где m - масса молекулы, n - число молекул в единице объема. Отсюда следует, чтсг число молекул, абсолютные значения скоростей которых лежат в интервале от v до v + dv, имеет вид
Распределение Максвелла достигает максимума при скорости , т.е. такой скорсти, к которой близки скорости большинства молекул. Площадь заштрихованной полоски с основанием dV покажет, какая часть от общего числа молекул имеет скорости, лежащие в данном интервале. Конкретный вид функции распределения Максвелла зависит от рода газа (массы молекулы) и температуры. Давление и объем газа на распределение молекул по скоростям не влияет.
Кривая распределения Максвелла позволит найти среднюю арифметическую скорость
Таким образом,
С Повышением температуры наиболее вероятная скорость возрастает, поэтому максимум распределения молекул по скоростям сдвигается в сторону больших скоростей, а его абсолютная величина уменьшается. Следовательно, при нагревании газа доля молекул, обладающих малыми скоростями уменьшается, а доля молекул с большими скоростями увеличивается.
2. Действие магнитного поля на рамку с током
Однородное магнитное поле ориентирует рамку (т.е. создается вращающий момент и рамка поворачивается в положение, когда вектор магнитной индукции перпендикулярен плоскости рамки).
Неоднородное магнитное поле ориентирует + притягивает или отталкивает рамку с током.
Так, в магнитном поле прямого проводника с током (оно неоднородно) рамка с током ориентируется вдоль радиуса магнитной линии и притягивается или отталкивается от прямого проводника с током в зависимости от направления токов.
Сила Ампера, действующая на сторону рамки длиной l, равна:
; здесь
На другую сторону длиной l действует такая же сила. Получается «пара сил», или вращающий момент.
,
где плечо Так как – площадь рамки, тогда можно записать
,
где M – вращающий момент силы, – магнитный момент.
Билет № 23
1. Распределение Больцмана
С уменьшением температуры число молекул на высотах, отличных от нуля, убывает. При T = 0 тепловое движение прекращается, все молекулы расположились бы на земной поверхности. При высоких температурах, наоборот, молекулы оказываются распределёнными по высоте почти равномерно, а плотность молекул медленно убывает с высотой. Так как mgh – это потенциальная энергия U, то на разных высотах U = mgh – различна. Следовательно, характеризует распределение частиц по значениям потенциальной энергии:
– это закон распределения частиц по потенциальным энергиям – распределение Больцмана. Здесь n0 – число молекул в единице объёма там, где U = 0.
Барометрическая формула — зависимость давления или плотности газа от высоты в поле тяжести.
Для идеального газа, имеющего постоянную температуру T и находящегося в однородном поле тяжести (во всех точках его объёма ускорение свободного падения g одинаково), барометрическая формула имеет следующий вид:
где p — давление газа в слое, расположенном на высоте h, p0 — давление на нулевом уровне (h = h0), M — молярная масса газа, R — газовая постоянная, T — абсолютная температура. Из барометрической формулы следует, что концентрация молекул n (или плотность газа) убывает с высотой по тому же закону:
где m — масса молекулы газа, k — постоянная Больцмана.
2. Закон электромагнитной индукции Фарадея: Для любого замкнутого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур.
Правило Ленца - правило для определения направления индукционного тока: индукционный ток, возникающий при относительном движении проводящего контура и источника магнитного поля, всегда имеет такое направление, что его собственный магнитный поток компенсирует изменения внешнего магнитного потока, вызвавшего этот ток.
Если ток увеличивается, то и магнитный поток увеличивается.
В обобщенной формулировке правило Ленца гласит, что возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которое вызвало этот ток.