- •Содержание.
- •Основы кинематики.
- •Примеры решения задач.
- •Основы динамики.
- •Силы в механики
- •Алгоритм решения задач.
- •Примеры решения задач.
- •Законы сохранения в механике.
- •Алгоритм решения задач на законы сохранения импульса и энергии.
- •Примеры решения задач.
- •Колебания и волны.
- •Электромагнитные колебания.
- •Примеры решения задач
- •Механика жидкостей и газов.
- •Примеры решения задач.
- •Основные положения мкт.
- •Основы термодинамики.
- •Примеры решения задач.
- •Электрическое поле. Основные понятия и законы.
- •Примеры решения задач.
- •Постоянный ток
- •Электрический ток в различных средах
- •Магнитное поле.
- •Магнитные свойства вещества
- •Электромагниты
- •Оптика Скорость света, её экспериментальное определение. Прямолинейность распространение света.
- •Законы отражения света. Построение изображений в плоском зеркале.
- •Построение изображений в сферических зеркалах.
- •Построение изображений в вогнутом сферическом зеркале.
- •Построение изображений в выпуклом сферическом зеркале.
- •Закон преломления света. Показатель преломления.
- •Собирающая и рассеивающая линзы. Формула тонкой линзы.
- •Построение изображений в собирающей линзе.
- •Построение изображений в рассеивающей линзе.
- •Глаз - как оптическая система. Очки.
- •Примеры решения задач:
- •Строение атома. Атомные явления.
- •Пример решения задачи.
- •Атомное ядро. Ядерная энергия.
- •Астрономия.
Примеры решения задач.
На какую величину изменится внутренняя энергия кусочка льда масса 50г, имеющего температуру -15оС при переходе в воду? (удельная теплоёмкость льда равна 2100 Дж/кг . оС, удельная теплота плавления льда равна 3,4.105 Дж/кг)
Решение: Лёд плавится при температуре 0оС. Следовательно, лёд необходимо сначала нагреть до температуры плавления, подведя к нему количество теплоты . На плавление потребуется дополнительное количество теплоты. Тогда изменение внутренней кусочка льда определится суммой количеств теплоты, подводимых при его нагревании и плавлении:.
Ответ:18575 Дж.
Для образования пара из воды массой 0,8 кг потребовалось 1,84 МДж теплоты. Определить по этим данным удельную теплоту парообразования воды.
Решение: Из формулы расчёта количества теплоты необходимой для парообразования находим удельную теплоту парообразования: .Ответ: 2,3.106Дж/кг.
В идеальной тепловой машине за счёт 1000 Дж энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определите КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 280 К.
Решение: КПД тепловой машины находим по формуле . Также КПД можно рассчитать по формуле.Ответ: 30%, 400К.
Электрическое поле. Основные понятия и законы.
Существуют два рода электрических зарядов – положительные и отрицательные. Положительными называются заряды, возникающие на стекле, потёртом о шёлк, отрицательными – возникающие на эбоните, потёртом о мех.
Одноимённые заряды отталкиваются, разноименные – притягиваются.
Носителями отрицательных зарядов в атоме являются электроны, носителями положительных зарядов – протоны. Сумма положительных и отрицательных зарядов в атоме равна нулю; заряды распределяются таким образом, что атом в целом является нейтральным.
Закон сохранения электрических зарядов:
«В замкнутой системе алгебраическая сумма зарядов всех частиц остаётся неизменной». Если заряды частиц обозначить через q1, q2 и т.д., то
q1+q2+q3+…+qn=const
Величина любого заряда кратна (по абсолютной величине) заряду электрона. Заряд электрона имеет наименьшую величину; эта наименьшая порция заряда называется элементарным зарядом. Заряд протона равен по абсолютной величине заряду электрона.
Закон взаимодействия точечных зарядов (закон Кулона): «Сила взаимодействия двух точечных неподвижных тел прямо пропорционально произведению модулей заряда и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними». Закон Кулона имеет следующий вид:
,
где F – сила взаимодействия (Н), q1 и q2 – величины зарядов (Кл), - диэлектрическая проницаемость среды (–),r – расстояние между точечными зарядами (м). Коэффициент k в СИ принято записывать в форме
Величину (– греческая буква «эпсилон») называютэлектрической постоянной. Она равна:
Для характеристики электрических свойств диэлектриков вводится особая величина, называемая диэлектрическою проницаемостью().
Электрически заряженные тела всегда окружены электрическим полем. Поле неподвижных зарядов называют электростатическим. Напряжённость (Е) – силовая характеристика электрического поля. Напряженность электрического поля в данной точке численно равна силе (F) действующей на единичный положительный заряд (q), помещенный в эту точку:
Напряжённость – величина векторная. Направление вектора напряжённости совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд. Напряжённости полей двух и более различных электрических зарядов складываются по правилу параллелограмма, т.е. векторно.
Если в данной точке пространства различные заряженные частицы создают электрические поля, напряжённости которых ,,и т.д., то результирующая напряжённость поля в этой точке равна:=+++…– принцип суперпозиции полей.
Напряжённость электрического поля точечного заряда , где
r – расстояние от точки (м), в которой определяется напряжённость, до точки, в которой помещён заряд q.
Так как, торабота электрического поля при перемещении заряда равна . Потенциалом () электрического поля называют отношение потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду:. Электрическое поле потенциально, его работа (А) не зависит от формы траектории заряда и равна изменению потенциальной энергии () с противоположным знаком:
Разность потенциалов (напряжение) между двумя точками равна отношению работы поля при перемещении заряда из начальной точки в конечную к этому заряду: . Разность потенциалов выражается в вольтах, 1В=1 Дж/Кл.Напряжённость поля связана с разностью потенциалов формулой .
Способность проводников накапливать электрический заряд характеризует электроёмкость. Электроёмкость (C) двух проводников равна: гдеq – заряд одного из проводников (на другом проводнике заряд противоположного знака), а U – разность потенциалов между проводниками. Электроёмкость выражается в фарадах, 1Ф=1Кл/В.
Наибольший заряд накапливается в конденсаторах – системах двух проводников, размеры которых много больше расстояния между ними. Формула емкости плоского конденсатора имеет вид : гдеS – площадь пластины конденсатора (м2), d – расстояние между пластинами конденсатора (м).
Энергия заряженного конденсатора может быть найдена по формулам: