1532

15. На поверхности стекла находится тонкая плёнка воды. На неё падает свет с длиной волны λ под углом α к нормали. Найти скорость, с которой уменьшается толщина плёнки (из-за испарения), если интенсивность отражённого света меняется так, что промежуток времени между последовательными максимумами отражения равен τ.

[ υ= 2λτ n2 – sin2 ]

16.На щель шириной a = 0,1 мм падает монохроматический свет (λ = 0,5 мкм). Дифракционная картина наблюдается на экране, удалённом от щели на расстояние L. Ширина центрального дифракционного максимума на экране равна 1 см. Найти значение L. [1 м]

17.На дифракционную решётку с периодом d нормально падает пучок света от разрядной трубки, наполненной атомарным водородом. Дифракционный максимум в спектре k-го порядка, наблюдаемый под углом φ, соответствует одной из линий серии Лаймана. Определить главное квантовое число, соответствующее энергетическому уровню, с которого произошёл переход.

[n = 1 – Rλ d sin φ , где Rλ — постоянная Ридберга]

18.Допустим, что поверхность Солнца излучает как чёрное тело с

температурой 5,8 кК. Оценить долю энергии, излучаемой Солнцем в интервале длин волн λ = (500 ± 10) нм, не прибегая к интегриро-

ванию. [1,3 %]

19. Частица находится в одномерной прямоугольной «потенциальной яме» шириной l. Найти вероятность нахождения частицы на первом энергетическом уровне в интервале координат, равном ¼l,

20. Человек получает дозу облучения D = 0,18 мГр в год за счёт распада радиоактивных изотопов калия, содержащихся в мышцах. Сколько ядер данного изотопа распадается в теле человека массой 70 кг за сутки и какую эквивалентную дозу получает человек за это время? Начальную скорость β-частиц, испускаемых ядрами калия, принять равной 1,610ּ 8 м/с. [N = 2,3∙109 ; H = 0,49 мкЗв]

21. Средняя квадратичная скорость молекул кислорода (О2) равна υкв = 470 м/с. Какова кинетическая энергия поступательного движения всех молекул данного газа массой 45 г ? [5 кДж]

131

22. Размеры молекул углекислого газа и водорода отличаются в два раза. Найти для этих газов отношения коэффициентов диффузии и вязкости, считая, что газы находятся в одинаковых условиях.

[9,5; 2,0]

23. При расширении идеального газа его давление уменьшается от р1 = 2 кПа до р2 = 1 кПа согласно закону р = К – 0,5V, где p – давление, Па; V – объём, м3; К = const. Найти работу расширения газа.

[3 МДж]

25. Полый цилиндр, подвешенный на пружине, опустили до соприкосновения нижнего торца с жидкостью. При медленном опускании поверхности жидкости цилиндр оторвался от неё при растяжении пружины на 5,3 мм при жёсткости пружины 0,97 Н/м. Внутренний диаметр цилиндра равен 25 мм, внешний — 26 мм. Какое значение поверхностного натяжения жидкости получено по этим данным? [32 мН/м]

132

4.8. Диаграммы термодинамических циклов (к заданию 23)

133

135

134

Аннотированный указатель литературы, рекомендуемой в помощь к решению задач

1*. Бондарев Б.В. Курс общей физики: в 3 кн. Кн. 1. Механика/ Б.В. Бондарев, Н.П. Калашников, Г.Г. Спирин. – М.: Высшая школа, 2005. – 352 с. {Учебник нового поколения для студентов, обучающихся по техническим специальностям. Последовательность изложения разделов соответствует современной базовой программе по физике для технических вузов и образовательным стандартам РФ. Глубина проработки учебного материала реализована на двух уровнях. Каждый раздел сопровождается вопросами для самоконтроля.}

2*. Бондарев Б.В. Курс общей физики: в 3 кн. Кн. 2. Электромагнетизм, волновая оптика, квантовая физика/Б.В. Бондарев, Н.П. Калашников, Г.Г. Спирин. – М.: Высшая школа, 2005. – 438 с.

3*. Бондарев Б.В. Курс общей физики: в 3 кн. Кн.3. Термодинамика, статистическая физика, строение вещества/ Б.В. Бондарев, Н.П. Калашников, Г.Г. Спирин. – М.: Высшая школа, 2005. – 366 с.

4*. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики: учеб. пособие для студентов технических вузов/ В.С. Волькенштейн.

– 12-е изд. – М.: Наука, 1990. – 400 с. {В начале каждого раздела приводятся основные формулы с расшифровкой обозначений величин и объяснением физического смысла уравнений. Решения типичных задач даны с детальным анализом и с методическими указаниями. Имеются многочисленные справочные таблицы. В более поздние издания сборника внесены изменения без участия автора: часть задач добавлена, но сокращены объяснения решений многих задач.}

5*. Горлач В.В. Обработка, представление, интерпретация результатов измерений: учеб. пособие/ В.В. Горлач, В.Л. Егоров, Н.А. Иванов; под ред. В.В. Горлача. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2006. – 83 с. {В доступной форме описаны способы нахождения погрешностей прямых и косвенных измерений. Приведены правила выполнения таблиц и диаграмм. Смысл основных понятий и методика оценки погрешностей разъясняются на конкретных примерах. Обозначения и определения величин не противоречат нормативным документам.}

6*. Демков В.П. Физика. Теория. Методика. Задачи/ В.П. Демков, О.Н. Третьякова. – М.: Высшая школа, 2001. – 669 с. {Методические указания к решению основных типов физических задач предназначены для школьников, студентов и преподавателей. Сложные задачи сопровождаются подробнейшими решениями.}

138

7*. Ивлиев А.Д. Физика: учебное пособие /А.Д.Ивлиев. – СПб.: Лань, 2008. – 672 с. {Cравнительно небольшое по объёму пособие наиболее полно соответствует российским образовательным стандартам и программе по физике для технических специальностей вузов. Книга содержит сведения о широком круге физических явлений и процессов, лежащих в основе действия многих современных приборов и машин, а также в основе различных технологий. Пособие может быть использовано для самостоятельного изучения физики. Тщательно отобранный материал знакомит читателя со структурой физики, показывает взаимосвязи её разделов. Выделены определения физических величин и фундаментальные законы. Автор не только показывает примеры решения типовых задач, но и даёт методику их решения, причём большое внимание уделяет развитию умения учащихся мыслить самостоятельно.}

8*. Калашников Н.П. Основы физики: учебник для вузов: в 2 т. Т.1. Механика, электромагнетизм, колебания и волны/ Н.П. Калашников, М.А. Смондырев. – М.: Дрофа, 2003. – 399 с. {Двухтомник соответствует современной программе курса «Физика» для технических вузов общего профиля; написан более просто, чем [1* – 3*]; содержит материал для дополнительного чтения, вопросы для самоконтроля и примеры решения задач.}

9*. Калашников Н.П. Основы физики: учебник для вузов: в 2 т. Т.2. Волновая оптика, квантовая физика, статистическая физика и термодинамика/ Н.П. Калашников, М.А. Смондырев. – М.: Дрофа, 2004. – 431 с.

10*. Костко О.К. Физика для строительных и архитектурных вузов: учеб. пособие/ О.К.Костко. – Ростов н/Д: Феникс, 2004. –512 с. {Пособие представляет собой сжатое упрощённое изложение основных разделов физики. Многие вопросы теории сопровождаются примерами решения задач с пояснениями.}

11*. Новиков С.М. Сборник заданий по общей физике: учеб. пособие для студентов вузов / С.М. Новиков. – М.: ОНИКС 21 век: Мир и образование, 2007. – 512 с. {Последовательность разделов и глубина проработки учебного материала соответствуют Программе по физике для технических и технологических специальностей вузов. В пособии имеется большое количество задач для самостоятельного решения с приложением небходимых справочных материалов. Кроме того, каждый раздел включает краткое теоретическое введение и несколько примеров решения задач.}

139

12*. Новодворская Е.М. Сборник задач по физике с решениями для втузов/ Е.М. Новодворская, Э.М. Дмитриев. – М.: ОНИКС 21 век: Мир и образование, 2005. – 386 с. {Пособие содержит примеры решения задач по основным разделам курса физики: механика, электричество и магнетизм, волновые свойства света, молекулярная физика и термодинамика. Авторы последовательно убеждают в том, что успешное решение физической задачи начинается с детального анализа исходных данных и условий протекания процесса.}

13*. Трофимова Т.И. Курс физики. Задачи и решения: учебное пособие для студентов вузов / Т.И. Трофимова, А.А. Фирсов. – М.: Издательский дом «Академия», 2004. – 592 с. {Пособие охватывает все разделы курса физики для технических специальностей вузов. Приводятся решения к значительной части задач (около 40 %) с пояснениями. К остальным ответ дан и в общем виде, и в виде числа.}

14*. Справочное пособие по физике для самостоятельной работы студентов: учебное пособие/ М.В. Пластинина и др. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2006. – 119 с. {Приведены практически все формулы по каждому разделу вузовского курса физики. Имеются примеры решения задач и краткий математический справочник.}

15*. Чертов А.Г. Задачник по физике: учебное пособие для студентов втузов/ А.Г. Чертов, А.А. Воробьёв. – М: Изд-во физ-мат. литературы, 2009. – 640 с. {В последние три десятилетия эта книга неизменно входит в список основной учебной литературы по физике для студентов технических и технологических специальностей. Задачник рекомендуется использовать в качестве пособия при решении задач как на практических занятиях с преподавателем, так и при самостоятельном выполнении индивидуальных заданий. Читатель найдёт в книге разнообразные задачи по всем разделам физики, в том числе достаточное количество простых, тренировочных задач, множество примеров с анализом путей решения, математическое приложение, необходимые формулы, а также таблицы физических постоянных.}

140