- •Методичні вказівки до виконання контрольних завдань з дисципліни „фізика”
- •Робоча програма курсу фізики
- •Контрольна робота №4
- •Контрольна робота № 3
- •V. Коливання та хвилі Основні формули
- •VI. Оптика Основні формули Фотометрія
- •Геометрична оптика
- •Хвильова оптика
- •Приклади розв’язання задач
- •Завдання до контрольної роботи №3.
- •Viі. Елементи квантової механіки.
- •VIII. Будова та властивості ядер. Радіоактивність
- •Приклади розв’язання задач
- •Для дефекту маси та енергії зв’язку можна записати зручні для розрахунків формули:
- •Завдання до контрольної роботи №4.
- •Додаток
Контрольна робота №4
по фізиці
студента 1 курсу екологічного факультету гр. Е-21
Іваненко В.О.
Шифр
Адреса:
2)Умови задач треба наводити повністю без скорочень. На сторінках залишати поля для зауважень викладача.
3)Задачі слід розв’язувати у загальному вигляді, тобто перш за все слід отримати формулу для розрахунку шуканої величини, після чого провести за нею обчислення.
4)Чисельні значення величин при підстановці у формулу слід виражати тільки в одиницях СІ. При записі відповіді чисельні значення отриманих величин наводити у стандартному вигляді, тобто як добуток десятинного дробу з однією значущою цифрою перед комою на відповідний ступень десяти. Наприклад, замість 5680 Дж слід записати 5,68·10 Дж, або 5,68 кДж; замість 0,000327м записати м.
5)Для перевірки розв’язання до правої частини отриманої формули необхідно підставити замість символів величин позначки їх одиниць вимірювання, провести з ними відповідні дії і впевнитися в тому, що отримана при цьому одиниця вимірювання відповідає шуканій величині.
6)Якщо контрольна робота не зарахована, студент повинний надати її на повторну рецензію після виправлення помилок та урахування всіх зауважень викладача.
Контрольна робота № 3
V. Коливання та хвилі Основні формули
Кінематичне рівняння механічних гармонічних коливань матеріальної точки має вигляд:
, (5.1)
або
, (5.2)
де х – зміщення точки від положення рівноваги; А – амплітуда коливань;
w - кутова або циклічна частота; j0 – початкова фаза. Рівняння (5.1) і (5.2) рівноправні, але відрізняються значенням початкової фази. При виконанні контрольної роботи пропонується за вихідне прийняти рівняння (5.1).
Швидкість точки, яка здійснює гармонічні коливання за законом (5.1)
V =x¢= −Awsin (wt+j0) (5.3)
Прискорення точки: а =x¢¢= −Aw2cos (wt+j0) (5.4)
Циклічна частота:
, (5.5)
де Т – період коливань.
Для коливань, які відбуваються під дією пружної сили
(5.6)
де k – коефіцієнт пружності; т – маса точки.
Для математичного маятника:
(5.7)
де l – довжина маятника, g – прискорення вільного падіння.
Кінетична енергія точки, яка здійснює гармонічні коливання
. (5.8)
Потенціальна енергія:
. (5.9)
Повна енергія:
. (5.10)
При складанні двох однаково напрямлених гармонічних коливань x1=A1cos(ωt+ ) і x2=A2cos(ωt+ ) однакової частоти утворюється гармонічне коливання тієї ж частоти з амплітудою
A= (5.11)
і початковою фразою φ яка визначається із співвідношення
tg (5.12)
Траєкторія точки, яка бере участь у двох взаємно перпендикулярних коливаннях x=A1coswt і y=A2cos(wt+ ) має вигляд
y = x, якщо
, якщо
, якщо
Рівняння згасаючого коливального руху
x=A0e cos( t+ ), (5.13)
де - коефіцієнт згасання.
При цьому і = , (5.14)
де r – коефіцієнт тертя; 0 – частота власних (незгасаючих) коливань. Величина = називається логарифмічним декрементом згасання.
Рівняння плоскої біжучої хвилі
y=A cos (t- ), (5.15)
де у – зміщення точки з координатою х у момент часу t; v – швидкість поширення хвилі.
Довжина хвилі пов’язана зі швидкістю поширення
T. (5.16)
Зв’язок різниці фаз коливань двох точок, які розташовані на відстані x у напрямку поширення хвилі
(5.17)
Період електромагнітних коливань у контурі, який складається з опору R, котушки індуктивності L і конденсатора С.
T= (5.18)
Якщо активний опір R несуттєвий, то
T=2 , (5.19)
Рівняння згасаючих коливань у контурі
U=U0e cos ωt, (5.20)
де U – різниця потенціалів на обкладинках конденсатора; - коефіцієнт згасання.
Закон Ома для змінного струму
(5.21)
де І і U – ефективні значення струму і напруги, які пов’язані з амплітудними значеннями співвідношеннями
Іеф= ; U= i Z= (5.22)
де Z – повний опір кола. При цьому зсув фаз між напругою і силою струму визначається співвідношенням
tg (5.23)
Потужність змінного струму
P = Iеф Ueф cos . (5.24)