6.2. Закони відбивання та заломлення світла.

Закони відбивання:

а) кут відбивання дорівнює куту падіння;

б)відбитий і падаючий промені, а також нор­маль у точці падіння до межі поділу двох середо­вищ містяться в одній площині.

Закони заломлення

а)відношення двох середовищ;

б)заломлений і падаючий промені, а також нормаль у точці падіння до межі поділу двох середовищ містяться в одній площині.

На принципі повного відбивання базується дія волоконних світловодів — пристроїв, що ви­користовуються у волоконній оптиці.

Пучок гнучких волокон зі спеціального «оптичного» скла медики мо­жуть вводити людині як зонд для дослідження внутрішніх органів; світло- води знаходять застосування для оптичного зв'язку (між вузлами і блоками обчислювальних машин або замість телефонно-телеграфних ліній).

Висновок. Світлу (як і всім електромагнітним хвилям) властиві відбивання і заломлення. Перші закони відбивання і заломлення дуже схожі; за другим законом відбивання значення кутів відбивання і падіння однакові, а за другим законом заломлення значення кутів заломлення і падіння не однакові, а лише пов'язані між собою (за допомогою синусів і показника заломлення).

Білет № 7

7.1. Маса, її вимірювання. Сила. Другий закон динаміки Нью­тона.

Інертність — властивість тіл зберігати незмінною швидкість без зов­нішньої дії на них або поступово змінювати швидкість при зовнішньому впливі. Чим масивніше тіло, тим довше його розганяє деяка сила зі стану спокою до якоїсь даної швидкості.

Маса т — міра інертності тіл. Крім того, маса є мірою гравітаційних властивостей тіла.

Одиницею маси в СІ є кілограм: [т] = кг .

Сила Р —кількісна міра взаємодії тіл. Сила тяжіння Р₇ (сила притя­гання тіла до Землі), яка діє на дане тіло, а також прискорення і , якого набувають тіла під дією цієї сили, різні на різних географічних широтах, але відношення числових значень цих величин всюди однакові:Висновок. У класичній механіці маса є мірою інертних і гравітацій­них властивостей тіл. Спрощене формулювання другого закону Ньютона базується на функціональній залежності прискорення від сили і маси, а узагальнене — на поняттях імпульсів тіла і сили.

7.2. Радіоактивність. Закон радіоактивного розпаду. Альфа-, бета-, гамма-випромінювання.

Радіоактивність — це самочинне перетворення ядер одних атомів у ядра інших (відкрита Анрі Беккерелем у 1896 р.).Беккерель виявив, що солі урану діють на загорнуту в чорний папір фотопластинку подібно до того, як діє світло безпосередньо на фотоемуль­сію. Надалі він довів, що джерелом невидимого випромінювання є уран, а не хімічні елементи, що входять до складу його солей. Подружжя Марія Склодовська-Кюрі і П'єр Кюрі виявили подібне випромінювання і у Торію, а потім — у відкритих ними Полонію і Радію.Висновок. Історія відкриття і дослідження природної і штучноїрадіо- активностеи пов' язана з представниками наукової династії Кюрі. Принци­пової відмінності між двома видами радіоактивності немає. Радіоактивне випромінювання не однорідне, а трикомпонентне. Активністі>радіоактив­них речовин описується експоненціальною (показниковою) функцією.

Білет № 8

8.1. Третій закон Ньютона. Імпульс тіла. Закон збереження

імпульсу. Значення робіт К. Ціолковського, Ю. Кондратюка, С. Корольова у розвитку космонавтики.

Сили, з якими будь-які два тіла діють одне на одне, чисельно одпакові, протилежно напрямлені (F, = — F₂j і діють вздовж однієї прямої. У цьому й полягає третій закон Ньютона. Цей закон викопується тільки в інерціаль- них системах відліку.

Отже, сили в природі завжди виявляються попарно (їх іноді називають силами дїїіпротидії, хоча такий поділ умовний). Обидві сили завжди мають однакову природу. Наприклад, силі притягання людини до Землі відповідає така сама за модулем і протилежно напрямлена сила притягання Землі до людини, однак через величезну відмінність мас Землі і людини ця сила не може надати Землі скільки-небудь помітного прискорення. Коли авто­мобіль рушає з місця, йо₍му надає прискорення сила тертя між колесами і дорогою (тобто, врешті, Землею).

Така сама за модулем сила тертя «штовхає» при цьому Землю у проти­лежному напрямі.

Дві сили, що виникають при кожній взаємодії, не можуть врівноважу­вати одна одну, оскільки вони прикладені до різних тіл.Замкненою називають систему тіл, що взаємодіють тільки між собою.

Користуючись законом збереження імпульсу, можна пояснити принцип дії реактивного двигуна, без якого було б неможливе освоєння космічного простору.

У космосі немає середовища, від якого можна було б «відштовхнути­ся». Єдиний спосіб різко змінити швидкість космічного апарата — «від­кинути» частину його з деякою швидкістю. Сумарний імпульс системи при цьому залишається незмінним. Чим більша швидкість «відкидання», тим більшого імпульсу набуває космічний апарат. Реактивні двигуни су­часних ракет викидають розжарені гази зі швидкістю кілька кілометрів на секунду.

Російський вчений К. Е. Ціолковський і український вчений Ю. В. Кон- дратюк незалежно один від одного дійшли висновку, що політ у космос може бути здійснений лише за допомогою ракети, і розрахували траєкторії зльоту і наступного польоту ракети. Кондратюк на дев'ять років раніше за Ціолковського обґрунтував необхідність створення багатоступінчастої ракети.

Кондратюк зробив великий внесок у розробку проекту польоту на Місяць, розрахувавши траєкторію польоту і запропонувавши варіант посадки космонавтів на Місяць у спеціальному апараті дЛя спускання. Цей апарат повинен був відокремлюватись від космічного корабля, що залишався б на орбіті супутника Місяця (так і було зроблено в програмі «Аполлон»).

С. П. Корольов керував здійсненням розробок та ідей Ціолковського і Кондратюка. Під його керівництвом було створено і запущено в космос багато космічних апаратів, у їх числі й пілотовані. Серед космонавтів були і уродженці України П. Р. Попович, Л. І. Попов, Г. Т. Береговий.

Висновок. Третій закон Ньютона констатує рівноправність кожного з двох взаємодіючих тіл. Класичне поняття імпульсу тіла базується на поняттях маси і швидкості. Повний імпульс ізольованої системи тіл залишається незмінним незалежно від того, якими є сили взаємодії цих тіл.