Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Методика решения задач по курсу физики в техническом университете на заочном факультете. Ч.1. Учебно-методическое пособие
.pdf
81
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А
Построение графиков с помощью программы Excel
Рассмотрим способ, как строить графики с помощью программы Excel на
примере построения графика затухающих колебаний заряда
Здесь
– амплитуда колебаний заряда;
– циклическая частота затухающих колебаний; – коэффициент затухания. Строим график в пределах двух времён релаксации .
Рассчитываем период затухающих колебаний
Число колебаний за время релаксации
Следовательно, на графике мы должны увидеть колебаний.
Открываем программу Excel. Создаём таблицу той функции, которую мы
хотим построить. У нас три столбца: Время , Заряд , Амплитуда , рис. 4.1.
Разобьём ось времени на 100 делений, тогда одно деление равно
Поскольку откладывать маленькие числа по осям неудобно, изменим мас-
штаб по оси и . Масштаб по оси увеличим в раз, масштаб по оси в
раз. В новом масштабе , Кл.
Заполняем столбец Время. Заносим в ячейку А2 значение 0 – начальный мо-
мент времени, в ячейку А3 – следующую временную точку, далее ко-
пируем ячейку А3 и вставляем её в ячейки А4 – А102. Ось времени заполняется
значениями от 0 до 20.
82
Рисунок – А.1 Пример незаполненной таблицы в Excel
Заполняем столбец Заряд. Заносим в ячейку В2 формулу
, далее копируем ячейку В2 и вставляем её в ячейки В3 – В102.
Ось заполняется числовыми значениями.
Заполняем столбец Амплитуда. Заносим в ячейку C2 формулу
, далее копируем ячейку C2 и вставляем её в ячейки C3 – C102.
Ось заполняется числовыми значениями, рис. 4.2.
Рисунок – А.2 Пример заполненной таблицы в Excel
83
Построение графиков. Выделяем столбец «Время» и столбец «Заряд» мышью, открываем вкладку «Вставка», выбираем диаграмму «Точечная с гладкими
кривыми». Получаем график . Отмечаем опции «Названия диаграммы»,
«Названия осей», «Легенда». Заполняем данные поля: название диаграммы «Затухающие колебания заряда», ось времени «Время × 10
–3
, с», ось заряда «Заряд
q(t) × 10–6, Кл».
Щёлкаем правой кнопкой мыши на поле графика, в возникшем меню нажимаем «Выбрать данные», нажимаем «Изменить» Ряд 1, вносим новое название
«Заряд», нажимаем «Добавить» в строке «Имя ряда» вносим «Амплитуда», далее
заполняем строку «Значение X» – выделяем столбец «Время», заполняем строку
«Значение Y» – выделяем столбец «Амплитуда», нажимаем ОК, получаем результирующий график, рис. 4.3. Внизу под графиком приводим: 1) уравнение
; 2) время релаксации ; 3) число колебаний
за время релаксации.
Рисунок – А.3 График затухающих колебаний заряда
Уравнение заряда
;
Время релаксации ;
Число колебаний за время релаксации
84
Приложение Б
Таблица Б.1 – Фундаментальные физические величины
№ Величина
Обозначение.
Значение
1.
Магнитная постоянная
0
4·10 Гн/м
2.
Электрическая постоянная
0
8,85418782·10
-12
Ф/м
3.
Скорость света в вакууме
с
299792458 м/с ≈ 3·10
8
м/с
4.
Элементарный заряд
е
1,6021892·10
-19
Кл
5.
Постоянная Планка
h
6,626176·10
-34
Дж·с
Постоянная Планка (редуцированная)
ћ
1,0545887·10
-34
Дж·с
6.
Число Авогадро
NА
6,0220943·1023 моль-1
7.
Атомная единица массы
а.е.м.
1,6605655·10
-27
кг
8.
Энергетический эквивалент одной
а.е.м.
931,5016 МэВ
9
Масса покоя: электрона
mе
9,109534·10
-31
кг
5,4858026·10-4а.е.м.
10
мюона
m
1,883566·10
-28
кг
0,11342920 а.е.м.
11
протона
mp
1,6726485·10
-27
кг
1,007276470 а.е.м.
12
нейтрона
mn
1,6749543·10
-27
кг
1,008665012 а.е.м.
13.
Удельный заряд электрона
е/m
e
1,7588047·10
11
Клкг
14.
Число Фарадея
F
9,648456·104 ККл/моль
15.
Постоянная Ридберга
R
1,097373142·107 м-1
16.
Боровский радиус
a0
5,2917706·10
-11
м
17
Комптоновская длина волны:
электрона
к
2,4263089·10
-12
м
18
протона
к
1,3214099·10
-15
м
19.
Магнетон Бора
Б
9,274078·10
-24
Дж/Т
20.
Ядерный магнетон
яд
5,050824·10
-27
Дж/Т
21
Магнитный момент: электрона
е
9,284832·10
-24
Дж/Т
22
протона
p
1,4106171·10
-26
Дж/Т
23.
Газовая постоянная
R
8,31441 Дж/(моль·К)
24.
Объем 1 моля идеального газа
V0
2,241383·10-2 м3/моль
25.
Постоянная Больцмана
k
1,380662·10
-23
Дж/К
26.
Постоянная Стефана-Больцмана
5,67032·10-8 Вт/(м
2·К4
)
27.
Гравитационная постоянная
G
6,6720·10
-11
Н·м2/кг
2
−7
85
ЛИТЕРАТУРА
1. Грищенко И.В., Гулидов А.И., Иванова А.Г. Расчётно-графическая работа
№1 по курсу физики для бакалавров. Заочная форма обучения. Методическое пособие / СибГУТИ. – Новосибирск, 2019. – 95 с.
2. Савельев, И.В. Курс общей физики. В 5-и тт. Том 1. Механика: учебное
пособие / И.В. Савельев. – Санкт-Петербург: Лань, 2011. – 352 с.
3. Савельев, И.В. Курс общей физики. В 5-и тт. Том 2. Электричество и маг-
нетизм: учебное пособие / И.В. Савельев. – Санкт-Петербург: Лань, 2011. – 352
с.
4. Савельев, И.В. Курс общей физики. В 5-и тт. Том 3. Молекулярная физика
и термодинамика: учебное пособие / И.В. Савельев. – Санкт-Петербург: Лань,
2011. – 224 с.
5. Савельев, И.В. Курс общей физики. В 5-и тт. Том 4. Волны. Оптика: учеб-
ное пособие / И.В. Савельев. – Санкт-Петербург: Лань, 2011. – 256 с.
6. Савельев, И.В. Курс общей физики. В 5-и тт. Том 5. Квантовая оптика.
Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных
частиц: учебное пособие / И.В. Савельев. – Санкт-Петербург: Лань, 2011. – 384
с.
7. Трофимова Т.И. Курс физики: учеб. пособие для вузов. – М.: Издатель-
ский центр «Академия», 2007. – 560 с.
8. Трофимова, Т. И., Павлова З. Г. Сборник задач по курсу физики: учеб.
пособие / Т.И. Трофимова. – М.: Высш. шк., 2008. – 404 с.
9. Трофимова, Т. И. Физика [Текст] : учебник / Т. И. Трофимова. – М.: Ака-
демия, 2012. – 316 с.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА
1. Савельев, И.В. Курс общей физики. В 3-х тт. Том 1. Механика: учебное по-
собие / И.В. Савельев. – М.: Наука., 1988. – 304 с.
2. Савельев, И.В. Курс общей физики. В 3-х тт. Том 2. Электричество и магне-
тизм. Волны. Оптика: учебное пособие / И.В. Савельев. – М.: Наука., 1988.
– 496 с.
3. Савельев, И.В. Курс общей физики. В 3-х тт. Том 3. Квантовая оптика.
Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементар-
ных частиц: учебное пособие / И.В. Савельев. – М.: Наука., 1988. – 304 с.
86
Учебное издание
Гулидов Александр Иванович
Методика решения задач по курсу физики в техническом
университете на заочном факультете
Часть 1
Корректор А.Р. Шерстнёва
Подписано в печать 13.06.2023.
Формат бумаги 62 × 84/16, отпечатано на ризографе, шрифт № 10,
п. л. – 5,3, заказ № 64, тираж – 50.
СибГУТИ
630102, г. Новосибирск, ул. Кирова, 86
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]