200

51. Запишите решение уравнения свободных гармонических колебаний. Каждую букву пояснить.

2 + 0 = 0

где A - амплитуда колебаний, t - время, α – начальная фаза колебаний в момент времени t=0, ω - угловая частота колебаний. (ωt + α) - фаза колебаний в начальный момент времени t

52. Чему равна собственная частота колебаний математического маятника.

Где −−ускорение свободного паденияω, = , ω −длинна нити маятника, м

циклическая частота рад/с.

53. Чему равна собственная частота колебаний пружинного маятника.

54. Какова связь между коэффициентом затухания и временем релаксации.

Промежуток времени τ=1/δ, в течение которого амплитуда затухающих колебаний уменьшается в е раз , называется временем релаксации .

Коэффициент затухания δ = r/2m , где m - масса маятника. Вывод: время релаксации обратно пропорционально Коэффициенту

затухания

55. Что называется логарифмическим декрементом затухания.

Логарифмическим декрементом затухания называют натуральный

период колебания.

57. Чему равен период колебаний математического маятника.

Где −длинна нити;

= 2 ,

g – ускорение свободного падения.

58. Чему равен период колебаний пружинного маятника.

− = 2 ,

Где −жесткость пружины; масса груза

59. Что называется физическим маятником.

Физический маятник − это абсолютно твердое тело произвольной формы, подвешенное на горизонтальной оси, не проходящей через центр масс тела.

Период колебаний физического маятника:= 2 ,

Где I – момент инерции маятника относительно оси подвеса; l – расстояние− от оси подвеса до центра масс маятника;

масса груза;

g – ускорение свободного падения.

60.Что называется и чему равна приведенная длина физического маятника.

Приведённая длина — это условная характеристика физического маятника.

Она численно равна длине математического маятника, период которого равен периоду данного физического маятника=. ,

где I - момент инерции относительно точки· подвеса, m - масса, - расстояние от точки подвеса до центра масс.

61. Чему равен период колебаний физического маятника? (Смысл каждой буквы необходимо пояснить).

где I — момент инерции маятника относительно оси подвеса, L — расстояние от оси подвеса до центра масс маятника.

g — ускорение свободного падения.

62. Запишите решение уравнения затухающих колебаний.

x = A0e−βt cos(ωt + α) ,

где A = A0e−βt амплитуда затухающих колебаний,

β— коэффициент затухания.

ω– частота затухающих колебаний:

N- числоколебаний совершаемых за время уменьшения амплитуды

64. Как связаны добротность системы и логарифмический декремент затухания при незначительном затухании колебаний системы?

Добротность колебательной системы называеться безразмерная величина Q, равная произведению 2П, на отношение энергии W(t) колебл системы в произвольный

65. Какое явление называется механическим резонансом?

это явление резкого увеличения амплитуды вынужденных колебаний при приближении частоты вынуждающей силы к собственной частоте колебаний

системы ω0 .

66. Резонансная частота

Ωрез = ω02 − 2β2

ωчастота собственных незатухающих колебаний системы.

δкоэффициентом затухания.

66. Назовите характерное свойство волнового движения.

Волны - это изменение состояния среды (возмущения), распространяющиеся в этой среде и несущие с собой энергию и импульс без переноса вещества. Наиболее часто встречающиеся виды волн — упругие (звук) и электромагнитные (свет, радиоволны и другие).

Примером волнового движения может быть возмущение воды от падающих капель, которое распространяется в виде расширяющихся концентрических кругов.

68. Какая волна называется поперечной?

Упругая волна называется поперечной, если частицы среды колеблются, оставаясь в плоскостях, перпендикулярных к направлению распространения волны. Поперечные волны связаны с деформацией сдвига упругой среды и, следовательно, могут образовываться и распространяться только в средах, обладающих упругостью формы, т.е. в твердых телах.

69. Какая волна называется продольной?

Продольными волнами называются волны, в которых колебания совершаются вдоль направления распространения. Примером таких волн могут быть акустические (упругие) волны.

70. Что называется волновой поверхностью?

волновая поверхность — множество точек, имеющих в некий фиксированный момент времени одинаковую фазу колебаний. В зависимости от формы фронта волны выделяют плоские, сферические, эллиптические и другие волны.

71. Что называется волновым фронтом?

ВОЛНОВОЙ ФРОНТ - поверхность, на всех точках к-рой волна имеет в данный момент времени одинаковую фазу. Распространение волны происходит в направлении нормали к В. ф. и может рассматриваться как движение В. ф. В трёхмерном случае волновое поле, создаваемое точечным источником (монополем, диполем и т. д.), в изотропной среде имеет сферич. В. ф.,в двумерных системах (напр., волны на поверхности водоёмов) - цилиндрические или круговые, в одномерных системах (линии передачи, волноводы) - плоские В. ф.

72. Сформулируйте принцип Гюйгенса-Френеля.

Каждый элемент волнового фронта можно рассматривать, как центр вторичного возмущения, порождающего вторичные сферические волны, а результирующее световое поле в каждой точке пространства будет определяться интерференцией этих волн.

73. Запишите уравнение плоской незатухающей бегущей волны,

75. Назовите основные положения молекулярно-кинетической теории.

В основе молекулярно-кинетической теории лежат три основных положения:

1 Все вещества – жидкие, твердые и газообразные – образованы из мельчайших частиц – молекул, которые сами состоят из атомов («элементарных молекул»). Молекулы химического вещества могут быть простыми и сложными, т.е. состоять из одного или нескольких атомов. Молекулы и атомы представляют собой электрически нейтральные частицы. При определенных условиях молекулы и атомы могут приобретать дополнительный электрический заряд и превращаться в положительные или отрицательные ионы.

2 Атомы и молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении.

3 Частицы взаимодействуют друг с другом силами, имеющими электрическую природу. Гравитационное взаимодействие между частицами пренебрежимо мало.

76. Какой газ называется идеальным?

Идеальный газ — математическая модель газа, в которой предполагается, что: 1) потенциальной энергией взаимодействия молекул можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией; 2) суммарный объем молекул газа пренебрежимо мал. Между молекулами не действуют силы притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги, а время взаимодействия между молекулами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями.

77. Какой процесс называется изохорным?

Изохорный процесс - процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объёме (V=const). Для идеальных газов изохорический процесс описывается законом Шарля: для данной массы газа при постоянном объёме, давление прямо пропорционально температуре:

P/T= const

Ещё стоит указать что поданная к газу энергия расходуется на изменение внутренней энергии то есть Q = 3* ν*R*T/2=3*V*ΔP, где R — универсальная газовая постоянная, ν количество молей в газе, T температура в Кельвинах, V объём газа, ΔP приращение изменения давления, а линию, изображающая изохорный процесс на диаграмме, в осях Р(Т), стоит продлить и пунктиром соединить с началом координат, так как может возникнуть недопонимание.

78. Какой процесс называется изобарным?

Изобарный процесс — процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении (P=const)

V/T= const

79. Какой процесс называется изотермическим?

Изотермический процесс — процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянной температуре (T = const)

При постоянной температуре и неизменных значениях массы газа и его молярной массы, произведение объёма газа на его давление остаётся постоянным: PV = const.

80. Какой процесс называется адиабатным?

Процесс, происходящий при отсутствии теплообмена с окружающей средой, называется адиабатным. В соответствии с этим определением при адиабатном процессе Q=0 .

где n и n0 – концентрация молекул на высоте h и h=0 , Ер- потенциальная энергия молекулы в поле тяготения, R - универсальная газовая постоянная, T – температура

93.Чем определяется внутренняя энергия идеального газа?

В теории идеального газа потенциальная энергия взаимодействия молекул считается равной нулю. Поэтому внутренняя энергия идеального газа определяется кинетической энергией движения всех его молекул.

94.Сколько степеней свободы имеет молекула одноатомного газа (связи «жесткие)?

Одноатомная молекула — гипотетическая молекула, состоящая из одного атома, характеризующаяся тремя степенями свободы (i=3)

95.Сколько степеней свободы имеет двухатомная молекула (связи «жесткие)?

. Двухатомная молекула имеет 5 степеней свободы (i=5).

96.Сколько степеней свободы имеет трехатомная молекула (связи «жесткие)?

молекула имеет 6 степеней свободы (i=6).

97.Сформулируйте и запишите закон равномерного распределения энергии по степеням свободы?

На каждую степень свободы в средним приходится одинаковая кинетическая энергия , равная кТ/2.

98. Запишите выражение, с помощью которого можно вычислить изменение внутренней энергии идеального газа.

R - универсальная газовая постоянная, T – абсолютная температура, К.

м – масса, М- малярная масса

99.Чему равна энергия одной молекулы идеального газа, имеющей i степеней свободы?

i- количество степеней свободы молекулы газа, R - универсальная газовая постоянная, T – абсолютная температура, N- количество вещества.

ii-

100. Что называется теплоемкостью тела? Запишите ее размерность

Теплоёмкость тела (обычно обозначается латинской буквой C) — физическая величина, определяющая отношение

Сбесконечно= δQ малого количества теплоты δQ, полученного телом, к соответствующему приращению его температуры δT:

δT

Единица измерения теплоёмкости в системе СИ — Дж/К.

101. Что называется удельной теплоемкостью? Запишите ее размерность.

Уде́льная теплоёмкость — теплоёмкость, отнесённая к единичной массе вещества; физическая величина, численно равная количеству теплоты, которое необходимо передать единичной массе данного вещества для того, чтобы его температура изменилась на единицу. В системе СИ удельная теплоёмкость измеряется в джоулях на килограмм на кельвин, Дж/(кг·К)

102. Что называется молярной теплоемкостью? Запишите ее размерность.

Молярная теплоёмкость — это теплоёмкость одного моля вещества. Часто употребляется обозначение .

Связь с удельной теплоёмкостью:

,

где c — удельная теплоёмкость, μ — молярная масса. Размерность молярной теплоёмкости [Дж/(К•моль)]

103.Запишите связь между молярной теплоемкостью газа при постоянном объеме и числом степеней свободы его молекул.+

104.Запишите связь между молярной теплоемкостью газа при постоянном давлении и числом степеней свободы его молекул.+

Молярные теплоемкости газа Cp и CV и их отношение γ могут быть записаны в виде

где i – число степеней свободы газа.

105. Сформулируйте I начало термодинамики; приведите его математическую запись.

Изменение полной энергии системы в квазистатическом процессе равно количеству теплоты , сообщённому системе, в сумме с изменением энергии, связанной с количеством вещества при химическом потенциале , и работы , совершён-

ной над системой внешними силами и полями, за вычетом работы , совершённой самой системой против внешних сил

.

106. Приведите математическую запись I начала термодинамики для изотермического процесса.+

107 .Приведите математическую запись I начала термодинамики для изохорного процесса.+

108. Приведите математическую запись I начала термодинамики для адиабатного процесса.+

Первое начало термодинамики:

•при изобарном процессе

•при изохорном процессе ()

•при изотермическом процессе

Здесь — масса газа, — молярная масса газа, — молярная теплоёмкость при постоянном объёме, — давление, объём и температура газа соответственно, причём последнее равенство верно только для идеального газа.

109. Запишите формулу Майера.

Для любого идеального газа справедливо соотношение Майера:

,

где — универсальная газовая постоянная, — молярная теплоёмкость при постоянном давлении, — молярная теплоёмкость при постоянном объёме.

110. Каков физический смысл универсальной газовой постоянной?

Универсальная газовая постоянная численно равна работе расширения одного моля идеального одноатомного газа в изобарном процессе при увеличении температуры на 1 К.

113.Запишите формулу, связывающую показатель адиабаты, молярные теплоемкости при по-

стоянном объеме и постоянном давлении.

114.Запишите= уравнение. Пуассона для адиабатного процесса.

115.Запишите−1 = уравнение. адиабаты в координатах T-V.

116.Из каких элементов состоит тепловая машина?

1) нагреватель с температурой Т1, служащий резервуаром для используемой тепловой

энергии,

2)холодильник с температурой Т2< Т1, который также является резервуаром тепловой энергии и используется для сброса теплоты при работе двигателя,

3)рабочее тело, которое в процессе совершения цикла выполняет механическую работу.

1