- •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
-
Физическая система – это
А.
способность физических тел участвовать в различных физических процессах.
В.
неизвестные связи и искомые физические величины.
Б.
совокупность физических объектов.
Г.
отражение какого-либо физического явления (или совокупности явлений).
-
Метод (алгоритм) применения физического закона – это
А.
пренебрежение несущественными, второстепенными связями и взаимосвязями.
В.
определенная система действия.
Б.
разумная идеализация конкретных физических задач.
Г.
нахождение состояния соответствующей физической системы.
-
Физический анализ задачи сводится в основном
А.
выделению и анализу физического явления.
В.
нахождению численного ответа задачи.
Б.
получению решения в общем виде.
Г.
нахождению физических величин, входящих в фундаментальные законы.
-
Поставленная задача, для решения которой необходимо и достаточно привлечь лишь систему «обычных» знаний и «стандартных» методов и приемов, называется
А.
элементарной.
В.
произвольной.
Б.
стандартной.
Г.
нестандартной.
-
Прямая основная задача кинематики заключается
А.
в нахождении любого параметра движения по известному закону движения.
В.
в нахождении всех сил и их моментов, действующих на твердое тело.
Б.
в определении закона движения по какому-либо известному параметру движения.
Г.
в совокупном применении трех законов Ньютона.
-
Основная задача в теории поля тяготения заключается в расчете поля тяготения. Рассчитать поле тяготения – это значит
А.
определить закон движения материальной точки в данном поле тяготения.
В.
установить связь между напряженностью и потенциалом в каждой точке поля.
Б.
в каждой точке поля определить значение потенциальной энергии.
Г.
в каждой его точке определить вектор напряженности и потенциал.
-
Какие методы используются для исследования физических систем в молекулярной физике?
А.
Метод законов сохранения и динамический метод.
В.
Термодинамический метод и метод статистический.
Б.
Метод дифференцирования и интегрирования и метод законов сохранения.
Г.
Метод зеркальных изображений и метод дифференцирования и интегрирования
-
Основная задача теории магнитного поля заключается в расчете характеристик магнитного поля произвольной системы токов и движущихся электрических зарядов. Эту задачу решают, применяя
А. |
закон Био – Савара – Лапласа в дифференциальной форме, принцип суперпозиции и метод дифференцирования и интегрирования. |
В. |
закон электромагнитной индукции Фарадея, принцип суперпозиции и метод дифференцирования и интегрирования. |
Б. |
метод зеркальных изображений, закон Ампера и метод дифференцирования и интегрирования. |
Г. |
метод зеркальных изображений, закон Био – Савара – Лапласа в дифференциальной форме и принцип суперпозиции. |
-
Первое начало термодинамики в форме справедливо
А.
для состояния термодинамического равновесия.
В.
только для политропных процессов.
Б.
только для изопроцессов.
Г.
для квазистатических процессов.
-
Если известны только начальное и конечное состояния термодинамической системы, то можно определить
А.
совершенную системой работу.
В.
изменение внутренней энергии.
Б.
количество теплоты, полученной (отданной) системой.
Г.
совершенную системой работу, количество теплоты, полученной (отданной) системой, изменение внутренней энергии.
-
Условие нормировки функции имеет вид
А.
dω=f(x, y, z, px, py, pz) dτ
В.
Б.
Г.
-
Какое тело и во сколько раз притягивает Луну сильнее: Земля или Cолнце?
А.
В.
Б.
Г.
-
Тело брошено вверх со скоростью 39,2 м/с. на какой высоте оно потеряет 2/3 скорости? Через какое время тело упадет на землю? Сопротивлением воздуха пренебречь.
А.
69,7 м; 8 с
В.
69,7 м; 12 с
Б.
79,6 м; 8 с
Г.
79,6 м; 12 с
-
Материальная точка без трения соскальзывает с внешней поверхности сферы, описывая траекторию радиусом R. На какой высоте она оторвется от этой поверхности?
А.
1/4 R
В.
1/2 R
Б.
3/4 R
Г.
1/3 R
-
Два груза по 300 г связаны нитью, перекинутой через неподвижный невесомый блок, вращающийся без трения. На один груз положен перегрузок массой 20 г. Определить силу давления перегрузка на груз при движении системы.
А.
19 Н
В.
0,19 Н
Б.
1, 9 Н
Г.
0,019 Н
-
Тело заряжено до потенциала 50 В. При соединении его с незаряженным металлическим шариком радиусом 7 см получается потенциал 42 В. Определить емкость тела.
А.
408 пФ
В.
4,08 пФ
Б.
40,8 пФ
Г.
0,408 пФ
-
Два источника тока с э.д.с. 1,2 и 1,5 В и внутренними сопротивлениями 0,3 и 0,5 Ом параллельно питают активное сопротивление 2 Ом. Определить силу тока, текущего по сопротивлению.
А.
0,6 А
В.
1 А
Б.
0,8 А
Г.
1,2 А
-
Медное кольцо радиусом 20 см и сопротивлением 20 Ом, расположенное в магнитном поле перпендикулярно вектору индукции 0,04 Тл, вытягивают в сложенную в двое прямую. Какой при этом индукционный заряд проходит по материалу кольца?
А.
5·10-3 Кл
В.
2,5·10-3 Кл
Б.
5·10-4 Кл
Г.
2,5·10-4 Кл
-
В баллоне объемом 5 л находится 5 кг кислорода при температуре 300 К. Какую массу газа надо выпустить из баллона, чтобы при температуре 350 К давление уменьшилось на 2,026·107 Па?
А.
18,3 кг
В.
36,6 кг
Б.
1,83 кг
Г.
3,66 кг
-
Два куска льда массами по 200 г при температуре 273 К в вакууме трутся друг о друга при помощи двигателя, развивающего мощность 10 Вт. Определить, через какое время они растают.
А. |
37,2 ч |
В. |
18,6 ч |
Б. |
3,72 ч |
Г. |
1,86 ч |
Таблица с ответами на итоговые задания
№ вопроса |
Вариант ответа |
№ вопроса |
Вариант ответа |
1 |
Б |
2 |
В |
3 |
А |
4 |
Б |
5 |
А |
6 |
Г |
7 |
В |
8 |
А |
9 |
Г |
10 |
В |
11 |
Б |
12 |
Г |
13 |
А |
14 |
Г |
15 |
В |
16 |
Б |
17 |
А |
18 |
Г |
19 |
Б |
20 |
Б |
заключение
В заключении, подводя итоги, можно сделать вывод, что общий подход к решению любой физической задачи в основном сводится к умению проводить анализ произвольного физического явления или совокупности явлений. Фундаментальное понятие «физическое явление» связано с большинством обобщенных понятий физики: физическая система, физическая величина, физический закон, взаимодействие, состояние физической системы, идеальные физические объекты и процессы, физическая модель и т.д. Важно не только знать эти понятия, но и уметь оперировать ими, используя их как элементы в структуре методов. В этой системе два наиболее общих метода являются наиболее важными – метод анализа физической ситуации и метод постановки задачи.
Метод анализа физической ситуации позволяет решить любую поставленную физическую задачу. Метод постановки задачи поможет не только найти подход к решению непоставленной задачи, сформулировать и решить первую задачу, но и далее, используя метод упрощения и усложнения, поставить и решить еще ряд задач различной степени трудности.
Поставленные и непоставленные задачи исчерпывают все виды физических задач. казалось бы, овладев этими двумя наиболее общими методами, мы уже научились решать произвольную физическую задачу!!! Но для того, чтобы в достаточной степени овладеть этими методами, нужно очень и очень много потрудится. В учебе, как и в науке, легких путей для достижения цели не существует!!!