В.Н. Красноухова
Омск 2007
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
В.Н. Красноухова
Учебное пособие для студентов математического факультета очной и заочной формы обучения
Омск 2007
УДК 53.02
К 782
Печатается по решению редакционно-издательского совета ОмГПУ
Красноухова В.Н. Задачи по курсу общей физики: Учебное пособие. – Омск: ОмГПУ, 2007 г. – 119 с.
Учебное пособие содержит краткий перечень основных физических законов по курсу общей физики. Каждая тема сопровождается подробным решением типовых задач и набором задач для самостоятельного решения.
Рекомендуется для студентов математического факультета очной и заочной формы обучения.
Рецензент: доктор физ.-мат. наук, профессор П.П. Бобров
© В.Н. Красноухова, 2007
© Омский государственный педагогический университет, 2007
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ 6
Раздел I. Механика 7
Кинематика материальной точки. Основные понятия и уравнения кинематики 7
Динамика. Основные законы и уравнения динамики 9
Законы сохранения 10
Механические колебания и волны 11
Примеры решения задач по механике 14
Задачи для самостоятельного решения по механике 25
РАЗДЕЛ II. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА 35
Основные понятия и уравнения молекулярной физики 35
Изопроцессы идеального газа 36
Явления переноса 39
Примеры решения задач по молекулярной физике 40
Задачи для самостоятельного решения по молекулярной физике 46
РАЗДЕЛ III. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ 55
Основные понятия и уравнения электродинамики 55
Электрический заряд. Электростатическое поле 55
Электроемкость конденсатора 57
Постоянный электрический ток 58
Электрический ток в растворах электролитов 60
Магнитное поле тока 61
Электромагнитные колебания 63
Примеры решения задач по электродинамике 64
Задачи для самостоятельного решения по электродинамике 72
РАЗДЕЛ IV. ОПТИКА 81
Основные понятия и уравнения оптики 81
Основные световые характеристики. Фотометрия 81
Законы геометрической оптики 83
Основные точки и плоскости оптической системы 84
Интерференция в тонких пленках 87
Дифракция света. Дифракция Френеля 87
Поляризация света 89
Примеры решения задач по оптике 90
Задачи для самостоятельного решения по оптике 96
РАЗДЕЛ V. КВАНТОВАЯ ФИЗИКА. ФИЗИКА АТОМА И ЯДРА 105
Тепловое излучение 105
Квантовые свойства света 106
Строение атома 107
Атомное ядро 108
Радиоактивность 108
Примеры решения задач по квантовой и атомной физике 110
Задачи для самостоятельного решения по квантовой и атомной физике 116
ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ ЗАДАЧ 120
ЛИТЕРАТУРА 122
ПРЕДИСЛОВИЕ
Решение задач – это один из самых успешных методов изучения законов физики. Самостоятельное решение задач позволяет проверить качество усвоения теоретического материала и свои силы в решении практических задач.
В процессе решения задач рекомендуется придерживаться следующего алгоритма.
Переписать полностью (без сокращений) условие задачи. Сделать краткую запись условия, сначала записать то, что нужно определить, а затем то, что дано. Необходимо перевести все единицы измерения в международную систему единиц СИ. В большинстве задач, помимо заданных физических величин, в процессе решения необходимо использование констант, поэтому в краткой записи задачи обязательно должны быть указаны используемые в решении значения констант.
Сделать подробный чертеж, на котором изобразить все (по возможности) заданные величины, выбрать направление координатных осей. Обязательно указать направление векторных величин.
Записать законы, формулы и уравнения, описывающие данное физическое явление .
Выразить неизвестную величину из записанных уравнений в общем виде. После этого выполнить проверку размерности неизвестной величины.
Произвести численный расчет, оценить полученный результат, записать ответ.
Использование приведенного алгоритма описывается в пособие на примере решения типовых задач для каждого раздела физики.
В пособии также приведены задачи для самостоятельного решения. Возможные варианты индивидуальных и контрольных работ приведены в виде таблиц в конце пособия.