- •Основные законы и формулы обучения физике Справочник для студентов всех форм обучения с техническим уклоном, преподавателей и абитуриентов.
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Кинематика
- •2. Динамика
- •3. Законы сохранения
- •4. Законы вращательного движения
- •5. Гармонические колебания
- •6. Элементы молекулярной физики и термодинамики.
- •7. Элементы механики жидкостей
- •8. Элементы теории относительности
- •9. Электрическое поле
- •10. Электроёмкость. Конденсаторы
- •11. Законы постоянного тока
- •12. Магнитное поле тока. Электромагнитная индукция.
- •13. Магнитное поле катушки
- •14. Сила Лоренца
- •15. Электромагнитные колебания
- •16. Переменный ток
- •17. Оптика. Квантовая природа излучения.
- •18. Элементы физики атомного ядра.
18. Элементы физики атомного ядра.
–радиус
ядра.
–энергия
связи нуклонов в ядре.
–дефект
массы ядра.
–закон
радиоактивного распада.
–период
полураспада.
–среднее
время жизни радиоактивного ядра.
–активность
нуклида.
–правило
смещения для α – распада.•
–правило
смещения для
– распада.•
–правило
смещения для
– распада.•
–символическая
запись ядерной реакции.
Библиографический список.
1. Трофимова Т. И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1997. – 542с.
Волькенштейн В. С. Сборник задач по общему курсу физики. – СП. – б.: Специальная литература, 1999. – 327 с.
Трофимова Т. И., Павлова З. Г. Сборник задач по курсу физики с решениями. – М.: Высшая школа, 2002. – 591 с.
Чертов А. Г., Воробьев А. А. Задачник по физике. – М.: Физматлит, 2003. – 639 с.
Савельев И. В. Курс общей физики ( Электричество и магнетизм ). – М.: АСТ, 2002. – 336 с.
Овчинников В. А., Демин В. Б., Познер А. А. Учебное пособие для поступающих в вузы. Екатеринбург: УМЦ – УПИ, 2003.
Першин В. К., Зольников П. П., Поленц И. В., Фишбейн Л. А., Хан Е. Б. Курс общей физики. Электродинамика. – Екатеринбург. «Издательство УМЦ – УПИ». – 2006. – 287 с.
Першин В. К., Зольников П. П., Фишбейн Л. А., Хан Е. Б., Чернобородова С. В. Курс общей физики. Механика. – Екатеринбург, «УрГУПС». – 2007. – 367 с.
Масленников Ю.И. Механика. Текстовые задания: сборник задач/ Ю.И.Масленников – Екатеринбург: УрГУПС, 2012 – 40с.
10. Масленников Ю.И. Электромагнетизм. Текстовые задания: Сборник задач / Ю.И. Масленников. Екатеринбург УрГУПС, 2012 – 40с
Приложение
Свойства
идеального газа:
1) все вещества состоят из атомов и
молекул, в ИГ размерами и взаимодействиями
молекул пренебрегают; 2) все направления
для движения молекул равновероятны; 3)
между соударениями молекула движется
прямолинейно; 4) длина свободного пробега
(l)
определяется размерами сосуда (l
1/n);
5) скорость молекул
и
; 6) при одной температуре (T=)
кинетические энергии молекул одинаковы
значит
и наоборот.
Основное
уравнение МКТ.
При упругом ударе о стенку импульс
молекулы
.
Импульс всех молекул
,
гдеS
– площадь, n
– концентрация, V
– объем. В замкнутом объеме (кубе)
давление на площадь S
равно
(основное уравнение МКТ). При умножении
левой и правой частей сначала на объем
одного моля
,
а затем на число молей
,
получим уравнения Менделеева Клапейрона
(МК) для одного моля
и нескольких молейV.
Из
уравнений МКТ и МК следуют газовые
законы. Далее используя приведенные
определения числа (количества вещества)
молей
,
молекулярной массыM,
числа молекул в одном моле
скорости молекул
, получим формулы для нахождения давления
концентрацииn
и плотности
;
числа молекулN,
числа молей
,
молярного объема
,
коэффициента диффузии молекулД,
внутренней энергии
.
Энтропия.
Круговым процессом (или циклом) называется
процесс, при котором система, пройдя
через ряд состояний, возвращается в
исходное состояние. A
=
– прямой круговой цикл, идущий по часовой
стрелке. Прямой цикл используется в
тепловых двигателях, где работа
совершается за счет теплоты, полученной
извне.
– обратный круговой цикл, идущий против
часовой стрелки. Обратный цикл используется
в холодильных машинах, где за счет работы
внешних сил теплота переносится к телу
с более высокой температурой. В результате
обратимого кругового процесса система
возвращается в исходное состояние и,
следовательно, полное изменение
внутренней энергии газа равно нулю.
Поэтомупервое
начало термодинамики
для кругового процесса
.
Термический коэффициент полезного
действия для кругового процесса
.
Изменение
энтропии.
– приведенное
количество теплоты.
–это
функция состояния системы (энтропия).
Она не зависит от пути, каким система
пришла в это состояние, она характеризует
меру неупорядоченности системы.
–энтропия,
где k
– постоянная Больцмана, w
– термодинамическая вероятность.
Принцип возрастания энтропии – все процессы в замкнутой системе ведут к увеличению энтропии. Любой необратимый процесс в замкнутой системе происходит так, что энтропия системы при этом возрастает (второй закон термодинамики).
Изменение
энтропии при изотермическом процессе
(m
=,M
=, pV=
).
Используя определения – приведенное
количество теплоты и первое начало
термодинамики (dU
=
0,
Q
= νRTdV)
– запишем

Изменение
энтропии при изохорическом процессе
(m=,
V=,
M=,p/T=).
Первое начало термодинамики –
;pdV
=
0, dU
=
ν
dT.
Для идеального газа
.
Изменение
энтропии при изобарическом процессе
(m
=, M
=,V/T
=). Первое начало термодинамики –
.
Приведенное количество теплоты
характеризует изменение энтропии
(δQ/T)
–


