- •Общий курс физики Учебно-методическое пособие к решению задач и выполнению контрольных работ по физике для студентов заочного обучения
- •Введение
- •1. Общие методические указания
- •Самостоятельная работа по учебным пособиям
- •Решение задач
- •Выполнение контрольных работ
- •Астраханский инженерно – строительный институт
- •Заочное отделение контрольная работа №
- •Результаты проверки
- •Рабочая программа по физике физические основы классической механики
- •Молекулярная физика и термодинамика
- •Электричество и магнетизм
- •Геометрическая оптика (техническая оптика)
- •Колебания и волны
- •Квантовая механика
- •Порядок выполнения контрольных работ
- •Контрольные задания для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Прикладная геодезия»
- •Контрольная работа № 2 «Электростатика, постоянный ток, электромагнетизм»
- •Контрольная работа №3 «Техническая оптика»
- •Контрольная работа №4 «Волновая оптика, квантовая физика, физика атома и атомного ядра»
- •Контрольная работа № 2 «Электростатика, постоянный ток, электромагнетизм»
- •Контрольная работа №3 «Волновая оптика, квантовая физика, физика атома и атомного ядра»
- •Контрольная работа №1 (по выбору) «Геометрическая оптика. Основы оптики»
- •2. Физические основы классической механики
- •2.1. Основные формулы и понятия Кинематика материальной точки твердого тела
- •Основные виды прямолинейного движения:
- •Динамика материальной точки и твердого тела
- •Силы в природе:
- •1. Сила гравитации
- •2. Сила тяжести
- •3. Вес тела
- •4. Сила реакции опоры
- •5. Сила упругости
- •6. Сила трения
- •Динамика вращательного движения твердого тела
- •Релятивистская механика
- •Некоторые рекомендации при решении задач по кинематике
- •Некоторые рекомендации при решении задач по динамике
- •2.2. Примеры решения задач
- •2.3. Задачи для самостоятельного решения
- •3. Молекулярная физика и термодинамика
- •3.1. Основные формулы и понятия
- •2. Изобарный процесс.
- •3. Изохорический процесс.
- •3.2. Примеры решения задач
- •3.3. Задачи для самостоятельного решения
- •4. Электростатика. Постоянный электрический ток
- •4.1. Основные формулы и понятия
- •4.2. Примеры решения задач
- •Подставляя выражения (6) в (5), получим
- •4.3. Задачи для самостоятельного решения
- •5. Электромагнетизм. Колебания
- •5.1. Основные формулы и понятия
- •Напряженность магнитного поля в центре кругового тока (рис.5.3.)
- •Напряженность магнитного поля на оси кругового тока (рис.5.6.)
- •5.2. Примеры решения задач
- •5.3. Задачи для самостоятельного решения
- •6. Геометрическая оптика
- •6.1. Основные формулы и понятия
- •Обратимости светового луча;
- •Постулат Ферма, называемый принципом наименьшего времени:
- •6.2. Примеры решения задач
- •Решение:
- •6.3. Задачи для самостоятельного решения
- •7. Оптика
- •7.1. Основные формулы и понятия Волновая оптика
- •Элементы квантовой оптики
- •7.2. Примеры решения задач
- •7.3. Задачи для самостоятельного решения
- •8. Квантовая механика. Основы атомной и ядерной физики
- •8.1. Основные формулы и понятия Квантовая механика
- •Атомная физика
- •Физика твердого тела
- •8.2. Примеры решения задач
- •8.3. Задачи для самостоятельного решения
- •Приложения
- •Список использованной литературы
Приложения
Таблица №1. Основные физические постоянные
-
ускорение свободного падения на Земле
g = 9,8 м/с2
гравитационная постоянная
G = 6,67·10–11 Н·м2/кг2
Универсальная газовая постоянная
R = 8,31 Дж/(моль·К)
постоянная Больцмана
k = 1,38·10–23 Дж/К
постоянная Авогадро
NА = 6,02·1023 моль–1
Постоянная Планка
h = 6,62·10–34 Дж·с
скорость света в вакууме
с = 3·108 м/с
коэффициент пропорциональности в законе Кулона
k =
=
9·109
Н·м2
/Кл2Элементарный заряд
e = 1,6·10 – 19 Кл
Масса электрона
mе = 9,1·10-31 кг
Постоянная Стефана-Больцмана
σ = 5,67·10-8 Вт/(м2·К4)
Постоянная Вина
b = 2,9·10-3 м·К
Постоянная Ридберга
Радиус первой боровской орбиты
а = 5,29·10-11 м
Комптоновская длина волны электрона
λС = 2,43·10-12 м
Энергия ионизации атома водорода
Еi = 2,16·10-18 Дж
Атомная единица массы
1 а.е.м.=1,66·10-27 кг
масса Земли
Мз = 6×10 24 кг
масса Солнца
Мс = 2×10 30 кг
Таблица № 2. Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц
-
Приставка
Множитель
Наименование
Обозначение
Экса
Э
1018
Пэта
П
1015
Тэра
Т
1012
Гига
Г
109
Мега
М
106
Кило
к
103
Гекто
г
102
Дека
да
101
Деци
д
10-1
Санти
с
10-2
Милли
м
10-3
Микро
мк
10-6
Нано
н
10-9
Пико
п
10-12
Фемто
ф
10-15
Атто
а
10-18
Таблица 3. Плотность ρ твердых тел и жидкостей ( г/см3)
Твердые тела |
Жидкости (при 15°С) |
||
Алюминий |
2,70 |
Вода (дистиллированная при 4 °С) |
1,00 |
Висмут |
9,80 |
Глицерин |
1,26 |
Вольфрам |
19,3 |
Керосин |
|
Железо (чугун, сталь) |
7,87 |
Масло (оливковое, смазочное) |
0,9 |
Золото |
19,3 |
Масло касторовое |
0,96 |
Каменная соль |
2,20 |
Ртуть |
13,6 |
Латунь |
8,55 |
Сероуглерод |
1,26 |
Марганец |
7,40 |
Спирт |
0,8 |
Медь |
8,93 |
Эфир 0,7 |
|
Никель |
8,80 |
|
|
Платина |
21,4 |
|
|
Свинец |
11,3 |
|
|
Серебро |
10,5 |
|
|
Уран |
18,7 |
|
|
Таблица
4. Плотность
газов
при нормальных условиях (кг/м3)
Азот |
1,25 |
Аргон |
1,78 |
Водород |
0,09 |
Воздух |
1,29 |
Гелий |
0,18 |
Кислород |
1,43 |
Таблица 5. Эффективный диаметр молекул, динамическая вязкость и теплопроводность газов при нормальных условиях
Вещество |
Эффективный диаметр d, нм |
Динамическая вязкость η, мкПа·с |
Теплопроводность λ, мВт/(м·К) |
Азот |
0,38 |
16,6 |
24,3 |
Аргон |
0,35 |
21,5 |
16,2 |
Водород |
0,28 |
8,66 |
168 |
Воздух |
- |
17,2 |
24,1 |
Гелий |
0,22 |
- |
- |
Кислород |
0,36 |
19,8 |
24,4 |
Водяной пар |
- |
8,32 |
15,8 |
Таблица № 6. Молярная масса некоторых газов
Азот |
28×10 – 3 кг/моль |
Кислород |
32×10 – 3 кг/моль |
Аргон |
40×10 – 3 кг/моль |
Неон |
20×10 – 3 кг/моль |
водород |
2×10 – 3 кг/моль |
Серебро |
108×10 – 3 кг/моль |
водяной пар |
18×10 – 3 кг/моль |
Углекислый газ |
44×10 – 3 кг/моль |
Гелий |
4×10 – 3 кг/моль |
|
|
Таблица №7. Диэлектрическая проницаемость диэлектриков
Воск |
7,8 |
Вода |
81 |
Керосин |
2 |
Масло |
5 |
Парафин |
2 |
Слюда |
6 |
Стекло |
6 |
Фарфор |
6 |
Эбонит |
2,6 |
Парафиновая бумага |
2 |
Таблица №8. Удельное сопротивление проводников при 0ºС,
10-8 Ом ·м
-
Алюминий
2,53
Графит
3,9
железо
8,7
Медь
1,7
Нихром
100
Ртуть
94
Свинец
22
Сталь
10
Таблица 9. Абсолютный показатель преломления
Алмаз |
2,42 |
Каменная соль |
1,54 |
Скипидар |
1,48 |
Вода |
1,33 |
Кварц |
1,55 |
Стекло |
1,52 |
Глицерин |
1,47 |
Сероуглерод |
1,63 |
Таблица 10. Интервалы длин волн, соответствующие различным цветам спектра, нм
Фиолетовый |
400 – 450 |
Синий |
450 – 480 |
Голубой |
480 – 500 |
Зеленый |
500 – 560 |
Желтый |
560 – 590 |
Оранжевый |
590 – 620 |
Красный |
620 - 760 |
Таблица 11. Работа выхода электронов из металла, эВ
Алюминий |
3,7 |
Платина |
6,3 |
Вольфрам |
4,5 |
Цезий |
1,8 |
Литий |
2,3 |
Цинк |
4,0 |
Медь |
4,4 |
Никель |
4,8 |
Таблица 12. Масса m0 и энергия E0 покоя некоторых элементарных частиц и легких ядер
Частицы |
m0 |
E0 |
||
а.е.м. |
10-27, кг |
МэВ |
10-10 Дж |
|
Электрон |
5,486 ·10-4 |
0,00091 |
0,511 |
0,00081 |
Протон |
1,00728 |
1,6724 |
983,23 |
1,50 |
Нейтрон |
1,00867 |
1,6748 |
939,53 |
1,51 |
Дейтрон |
2,01355 |
3,3325 |
1876,5 |
3,00 |
α - частица |
4,0015 |
6,6444 |
3726,2 |
5,96 |
Нейтральный π - мезон |
0,14498 |
0,241 |
135 |
0,216 |
Таблица 13. Периоды полураспада некоторых радиоактивных элементов
|
164 суток |
|
27 лет |
|
138 суток |
|
3,82 суток |
|
7,1 108 лет |
|
4,5 109 лет |
|
1590 лет |
|
12 лет |
|
10 мин |
Таблица 14. Элементы периодической системы и массы нейтральных атомов, а.е.м.
Элемент системы |
Изотоп |
Масса |
Элемент системы |
Изотоп |
Масса |
Водород |
-
|
1,00783 2,01410 3,01605 |
Алюминий |
|
26,98135 |
Кремний |
|
26,81535 |
|||
Фосфор |
|
32,97174 |
|||
Сера |
|
32,97146 |
|||
Гелий |
-
|
3,01605 4,00260 |
Железо |
|
55,94700 |
Медь |
|
63,5400 |
|||
Вольфрам |
|
183,8500 |
|||
Литий |
|
7,01601 |
Магний |
|
23,98504 26,98436 |
Берилий |
|
7,01169 |
|||
Бор |
|
10,01249 11,00931 |
Кальций |
|
47,9536 |
Серебро |
|
107,869 |
|||
Азот |
|
14,00307 |
Радий |
|
226,0254 |
Кислород |
|
15,99492 16,99913 |
Торий |
|
232,038 |
Уран |
|
238,0508 |
