А.Г. Чертов, а.А.Воробьев
ЗАДАЧНИК ПО ФИЗИКЕ
ИЗДАНИЕ ПЯТОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
Допущено
Министерством высшего и среднегоспециального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов высших технических учебных заведений
КОПИРОВАНИЕ КНИГИ ВЫПОЛНЕНО СИЛАМИ
СТУДЕНТОВ гр. АПЭ00 и АЭП001
ПОД РУКОВОДСТВОМ проф. ВОРОНОВА И.Н.
ПРОЕКТ проректора СибГИУ
КУЛАКОВА С.М
.
МОСКВА «ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1988
ББК 22.31
450 УДК 530.1(076)
Рецензент—кафедра общей физики Московского института электронного машиностроения (зав. кафедрой—проф. А. Н. Губкин)
Чертов А. Г., Воробьев А. А.
Ч 50 Задачник по физике: Учеб. пособие для студентов втузов.—5-е изд., перераб. и доп.—М.: Высш. шк., 1988.— 527 с.: ил.
ISBN 5—06—001183—6. ^
Задачник составлен в соответствии с действующей программой по курсу физики для втузов. В каждый раздел включено достаточное количество задач, трудность которых возрастает с увеличением порядкового номера. В начале каждого параграфа приводятся основные законы и формулы, даются примеры решения типовых задач. В 5-м издании (4-е— 1981г.) учтены новые ГОСТы на терминологию, обозначения и единицы, включены новые задачи.
1704000000 (4309000000)—213 ^ ББК 22.31 001 (01)-88530.1
ISBN 5—06—001183—6
Издательство «Высшая школа», 1981 ) Издательство «Высшая школа», 1988, с изменениями
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .........................…………… 5
Глава 1.Физические основы механики .............. 6
§ 1.Кинематика ....................... 6
§ 2.Динамика материальной точки и тела, движущихся поступательно ....................... 19
§ 3.Динамика вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси ...... 41
§ 4.Силы в механике .................... 60
§ 5.Релятивистская механика ............... 74
§ 6.Механические колебания ................. 83
§ 7.Волны в упругой среде. Акустика ............ 99
Глава 2.Молекулярная физика и термодинамика .... 113
§ 8.Молекулярное строение вещества. Законы идеальных газов 113
§ 9.Молекулярно-кинетическая теория газов ......... 121
§ 10.Элементы статистической физики ............ 127
§ 11.Физические основы термодинамики ........... 140
§ 12.Реальные газы. Жидкости ................ 156
Глава 3.Электростатика ...................... 170
§ 13.Закон Кулона. Взаимодействие заряженных тел ..... 170
§ 14.Напряженность электрического поля. Электрическое смещение ......................... 177
§ 15.Потенциал. Энергия системы электрических зарядов. Работа по перемещению заряда в поле ............... 194
§ 16.Электрический диполь. Свойства диэлектриков ...... 212
§ 17.Электрическая емкость. Конденсаторы ........... 225
§ 18.Энергия заряженного проводника. Энергия электрического поля ........................... 231
Глава 4.Постоянный электрический ток .............. 237
§ 19.Основные законы постоянного тока ........... 237
§ 20.Ток в металлах, жидкостях и газах ........... 247
Глава 5.Электромагнетизм .................... 256
§ 21.Магнитное поле постоянного тока ............ 256
§ 22.Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле 268
§ 23.Сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле 279
§ 24.Закон полного тока. Магнитный поток. Магнитные цепи 287
§ 25.Работа по перемещению проводника с током в магнитном
поле. Электромагнитная индукция. Индуктивность .... 294
§ 26.Энергия магнитного поля ................. 305
§ 27.Магнитные свойства вещества ............... 310
Глава 6.Оптика ......................... 317
§28.Геометрическая оптика ................. 317
§ 29.Фотометрия ....................... 326
§ 30.Интерференция света .................. 330
§31.Дифракция света .................... 340
§ 32.Поляризация света .................... 348
§ 33.Оптика движущихся тел ................. 355
Глава 7Квантово-оптические явления Физика атома ...... 360
§ 34Законы теплового излучения ............... 360
§ 35Фотоэлектрический эффект ............... 364
§ 36.Давление света. Фотоны ................. 367
§ 37.Эффект Комптона .................... 370
§ 38.Атом водорода по теории Бора .............. 373
§ 39.Рентгеновское излучение ................. 376
Глава 8.Физика атомного ядра и элементарных частиц ...... 380
§ 40.Строение атомных ядер .................. 380
§ 41.Радиоактивность ....... ............ 385
§ 42.Элементы дозиметрии ионизирующих излучении ..... 389
§ 43.Дефект массы и энергия связи атомных ядер ...... 394
§ 44.Ядерные реакции ..................... 397
Глава 9.Элементы квантовой механики ............. 403
§ 45.Волновые свойства микрочастиц ............. 403
§ 46.Простейшие случаи движения микрочастиц ....... 410
§ 47.Строение атома ..................... 422
§ 48.Спектры молекул ..................... 434
Глава 10.Физика твердого тела ..... ............ 441
§ 49.Элементы кристаллографии ............... 441
§ 50.Тепловые свойства ................... 449
§51.Электрические и магнитные свойства твердых тел .... 461
Приложения ........................... 470
I.О приближенных вычислениях ................. 470
II.Некоторые сведения по математике .............. 471
III. Некоторые сведения о единицах физических величин ..... 473
IV.Таблицы физических величин ................. 477
Ответы ............................. 482
ПРЕДИСЛОВИЕ
Пятое издание «Задачника по физике» переработано и в настоящем виде соответствует программе курса физики для высших технических учебных заведений.
Задачи систематизированы по разделам программы. По некоторым, наиболее трудным задачам в ответах даны указания к решениям или приведены расчетные формулы. Как и в предыдущем издании, ответы даны с точностью до трех значащих цифр. С таким же числом значащих цифр выражены величины в условиях задач, а также в справочных таблицах. Значащие цифры —нули, стоящие в конце чисел,— в целях упрощения записи опущены.
В отличие от четвертого издания (М., Высшая школа, 1981)в данном издании внесен ряд изменений. Из гл. 10задачи по диэлектрикам перенесены в гл. 3,задачи по магнитным свойствам вещества —в гл. 5. Подверглась некоторой переработке и пополнена новыми задачами гл. 2«Молекулярная физика и термодинамика». Значительно обновлен также набор задач по физике атомного ядра.
В связи с переработкой задачника несколько изменилась нумерация задач.
Авторы выражают благодарность преподавателям кафедры общей физики Московского института электронного машиностроения (зав. кафедрой —проф. А. Н. Губкин). Их ценные советы были использованы авторами при подготовке задачника к новому изданию.
Авторы