- •Часть 4
- •Ю.В. Присяжнюк, с.В. Кирсанов, в.В. Глебов
- •Ф.И. Кукоз
- •В.Г. Фетисов
- •Содержание
- •1 Теоретические основы общего подхода к решению произвольной задачи по физике 20
- •2 Механика 44
- •3 Элементы теории физических полей 75
- •4 Термодинамика и молекулярно-кинетическая теория 114
- •Предисловие
- •В добрый путь и удачи!
- •Введение
- •Теоретические основы общего подхода к решению произвольной задачи по физике
- •Система фундаментальных понятий физики
- •Некоторые общие понятия физики
- •Идеализация физической задачи
- •Снаряд выпущен из орудия под углом к горизонту с начальной скоростью м/с. Найти дальность полета снаряда. Сопротивлением воздуха пренебречь.
- •Классификация задач по физике
- •Некоторые общие методы решения задач по физике
- •Этапы решения поставленной задачи
- •Метод анализа физической ситуации задачи
- •Обще-частные методы. Метод дифференцирования интегрирования
- •Метод упрощения и усложнения. Метод оценки
- •Сравнить силу тяготения двух протонов и силу их электрического отталкивания .
- •Оценить давление в центре Земли.
- •Метод постановки задачи
- •На клине (наклонной плоскости) расположено тело. Исследовать движение клина и тела (рис. 1.4).
- •Еще одна квалификация поставленных задач
- •Ответы на контрольные вопросы
- •Механика
- •Движение материальной точки
- •Кинематика материальной точки
- •Динамика материальной точки
- •Механические колебания
- •Законы сохранения
- •Сначала тело поднимают из шахты глубиной (где радиус Земли) на поверхность Земли, а затем на высоту от поверхности Земли. В каком случае работа больше?
- •Определить работу тормозного двигателя за первую секунду в примере 2.4.
- •Движение твердого тела
- •Динамика твердого тела
- •Законы сохранения в динамике твердого тела
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Элементы теории физических полей
- •Поле тяготения
- •Основная задача в теории поля тяготения
- •Поле тяготения системы материальных точек
- •Поле тяготения при произвольном распределении масс
- •Описать движение материальной точки в поле тяготения длинного тонкого однородного стержня массой м и длиной l. Влиянием других тел пренебречь.
- •Электрическое поле
- •Электрическое поле в вакууме
- •Рассчитать напряженность поля прямой бесконечной нити, равномерно заряженной с линейной плотностью , в точке о, удаленной на расстояние r0.
- •Проводники в электрическом поле
- •Постоянный электрический ток
- •Магнитное поле
- •Магнитное поле в вакууме
- •Магнитное поле в веществе
- •Электромагнитное поле
- •Электромагнитная индукция и самоиндукция
- •Электромагнитные колебания
- •Электромагнитные волны
- •Интерференция света
- •Дифракция света
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Термодинамика и молекулярно-кинетическая теория
- •Термодинамика
- •Первое начало термодинамики
- •Второе начало термодинамики
- •Определить изменение энтропии одного моля идеального газа в изобарном, изохорном и изотермическом процессах.
- •Молекулярно-кинетическая теория
- •Распределение Максвелла – Больцмана
- •Найти относительное число молекул, модуль скорости которых больше модуля средней скорости.
- •Распределение Больцмана
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Итоговые задания и заключение
- •Физическая система – это
- •Метод (алгоритм) применения физического закона – это
- •Физический анализ задачи сводится в основном
- •Поставленная задача, для решения которой необходимо и достаточно привлечь лишь систему «обычных» знаний и «стандартных» методов и приемов, называется
- •Прямая основная задача кинематики заключается
- •Основная задача в теории поля тяготения заключается в расчете поля тяготения. Рассчитать поле тяготения – это значит
- •Какие методы используются для исследования физических систем в молекулярной физике?
- •Основная задача теории магнитного поля заключается в расчете характеристик магнитного поля произвольной системы токов и движущихся электрических зарядов. Эту задачу решают, применяя
- •Первое начало термодинамики в форме справедливо
- •Если известны только начальное и конечное состояния термодинамической системы, то можно определить
- •Справочные материалы
Министерство образования Российской федерации
Южно-российский государственный университет экономики и сервиса
Ю.В. Присяжнюк, В.В. Глебов, С.В. Кирсанов
физика.
теория и практика
Часть 4
Общий подход и методы решения физических задач
Учебное пособие
технологии дистанционного обучения
Допущено редакционно-издательским советом ЮРГУЭС в качестве учебного пособия для студентов дневной и заочной форм обучения специальностей 230700 «Сервис», 281200 «Конструирование изделий из кожи», 280800 «Технология швейных изделий», 240400 «Организация и безопасность движения», 060800 «Экономика и управление на предприятиях сферы быта и услуг»
Шахты 2004
ББК 22.3
УДК 53
П ____
Авторы:
Ю.В. Присяжнюк, с.В. Кирсанов, в.В. Глебов
Рецензенты:
Заслуженный деятель науки и техники РФ, д.т.н., профессор ЮРГТУ (НПИ)
Ф.И. Кукоз
д.ф.-м.н., профессор ЮРГУЭС
В.Г. Фетисов
П ___ Присяжнюк Ю.В. Физика. Теория и практика: В 4-х. Ч.4: Общий подход и методы решения физических задач: Учеб. пособие / Ю.В. Присяжнюк, С.В. Кирсанов, В.В. Глебов; Под ред. Ю.В. Присяжнюка. – Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2004. – 131 с.
ISBN ______________
Учебное пособие «Физика. Теория и практика» изложено в четырех частях. Четвертая часть посвящена описанию системы общих методов решения физических задач, как системы общих ориентиров для осуществления самостоятельной деятельности решающего задачу. В первой главе описаны теоретические основы общего подхода и некоторые методы решения физических задач. Три последующих главы посвящены применению этих методов к решению физических задач из традиционных разделов курса, содержат краткие теоретические сведения и задачи для самостоятельного решения различной степени сложности. В пособие включены итоговые задания в форме тестов для проверки полученных навыков решения задач, а также справочный материал.
Учебное пособие может быть использовано как для аудиторных практических занятий, так и для самостоятельного изучения практической части курса физики студентами дневной, заочной (дистанционной) форм обучения.
Рекомендовано для студентов специальностей 230700 «Сервис», 281200 «Конструирование изделий из кожи», 280800 «Технология швейных изделий», 240400 «Организация и безопасность движения», 060800 «Экономика и управление на предприятиях сферы быта и услуг».
ББК 22.3
УДК 53
ISBN ____________ © Южно-Российский государственный
университет экономики и сервиса, 2004
© Ю.В. Присяжнюк, С.В.Кирсанов, В.В.Глебов, 2004
Содержание
предисловие 17
Введение 19
1 Теоретические основы общего подхода к решению произвольной задачи по физике 20
1.1 система ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ понятий физики 20
1.1.1 Некоторые общие понятия физики 20
1.1.2 Идеализация физической задачи 22
i. Снаряд выпущен из орудия под углом к горизонту с начальной скоростью м/с. Найти дальность полета снаряда. Сопротивлением воздуха пренебречь. 23
1.1.3 Классификация задач по физике 25
1.2 некоторые общие методы решения задач по физике 27
1.2.1 Этапы решения поставленной задачи 27
1.2.2 Метод анализа физической ситуации задачи 29
1.2.3 Обще-частные методы. Метод дифференцирования интегрирования 30
ii. Тонкий стержень длины l=1 м равномерно заряжен зарядом Q=10-12 Кл. Определить потенциал электрического поля этого заряда в точке А, расположенной на оси стержня на расстоянии d=1 м от его конца (рис. 1.2). Среда – вакуум. 32
1.2.4 Метод упрощения и усложнения. Метод оценки 33
iii. Сравнить силу тяготения двух протонов и силу их электрического отталкивания . 34
iv. Оценить давление в центре Земли. 34
1.2.5 Метод постановки задачи 35
v. на клине (наклонной плоскости) расположено тело. Исследовать движение клина и тела (рис. 1.4). 37
1.2.6 Еще одна квалификация поставленных задач 38
vi. По проводнику, выполненному в виде окружности радиуса R=0,5 м, идет постоянный ток I=1 А. Определить индукцию магнитного поля этого тока в центре окружности. Среда – вакуум. 39
vii. На наклонную плоскость, составляющую угол с горизонтом, поместили два соприкасающихся бруска массами т1 и т2 (рис.1.5). определить силу взаимодействия между брусками в процессе движения, если коэффициенты трения между наклонной плоскостью и этими брусками соответственно равны f1 и f2, причем f1>f2. 39
viii. Две материальные точки массами т1 и т2 (причем т1>т2) связаны невесомой и нерастяжимой нитью, как показано на рисунке 1.6. Блоки невесомы. Найти силу натяжения нити в процессе движения тел. 40
1.3 ответы на контрольные вопросы 41