Билет № 3.

1. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Примеры проявления закона сохранения импульса в природе и его использование в технике.

2. Лабораторная работа. Экспериментальное определение фокусного расстояния собирающей линзы с использованием удаленного источника света, линейки и экрана.

3. Задача на расчет количества теплоты, необходимого для обращения в пар жидкости при температуре кипения.

Ответ.

Импульсом тела называется величина, равная произведению массы тела на его скорость. Импульс - векторная величина. Направление вектора импульса тела всегда совпадает с направлением вектора скорости движения.

Закон сохранения импульса: Векторная сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, не меняется с течением времени при любых движениях и взаимодействиях этих тел.

Пример.

При взаимодействии тел их импульсы могут изменяться. В этом можно убедиться с помощью простого опыта. На рисунке изображены два шарика одинаковой массы, подвешенные на нитях так, чтобы шарики касались друг друга, а нити при этом были параллельны. Правый шарик отклоняют, на не который угол и отпускают. Вернувшись в прежнее положение и ударившись о левый неподвижный шарик, он останавливается. При этом левый шарик приходит в движение и отклоняется на тот же угол. В данном случае очевидно, что в результате взаимодействия шаров импульс каждого из них изменился: на сколько уменьшился импульс правого шара, на столько же увеличился импульс левого. Если два или несколько тел взаимодействуют только' между собой (т. е. не подвергаются воздействию внешних сил), то эти тела образуют замкнутую систему. Импульс каждого из тел, входящих в замкнутую систему, может меняться в результате их взаимодействия друг с другом.

Билет № 4.

1. Механическая работа. Энергия. Закон сохранения механической энергии.

2. Лабораторная работа. Сборка электрической цепи и демонстрация действий электрического тока.

3. Задача на расчет массы тела по его плотности.

Ответ.

Механическая работа — это физическая величина, являющаяся количественной характеристикой действия силы F на процесс γ(t), зависящая от численной величины, направления силы и от перемещения точки ее приложения.

Закон сохранения энергии — фундаментальный закон природы, установленный эмпирически и заключающийся в том, что энергия изолированной (замкнутой) системы сохраняется во времени. Другими словами, энергия не может возникнуть из ничего и не может исчезнуть в никуда, она может только переходить из одной формы в другую. Закон сохранения энергии встречается в различных разделах физики и проявляется в сохранении различных видов энергии.

Билет № 5.

1. Механические колебания. Характеристики колебательного движения. График зависимости смещения от времени при колебательном движении.

2. Лабораторная работа. Демонстрация явления электромагнитной индукции и изучение его закономерностей.

3. Задача на составление уравнения ядерной реакции.

Ответ.

Механические колебания - обладающие периодичностью отклонения тела от положения равновесия. Возбуждение механических колебаний происходит путем непосредственного воздействия на колебательную систему.

Свободные (собственные) колебания совершаются под действием внутренних сил колебательной системы, а вынужденные — под действием внешней переменной силы. Колебательные движения происходят по закону синуса (косинуса), если: 1) сила, действующая на тело в любой точке траектории, направлена к положению равновесия, а в самой точке равновесия равна нулю; 2) сила пропорциональна отклонению тела от положения равновесия.

Билет № 6.

1.Механические волны. Длина волны, скорость распространения волны и соотношение между ними. Звуковые волны и их свойства.

2. Лабораторная работа. Демонстрация опытов по электризации тел и изучение взаимодействия электрических зарядов разных знаков.

3. Задача на построение изображения в тонкой линзе.

Ответ.

Известно, что звук распространяется в пространстве только при наличии какой-либо упругой среды. Среда необходима для передачи колебаний от источника звука к приемнику, например к уху человека. Другими словами, колебания источника создают в окружающей его среде упругую волну звуковой частоты. Волна, достигая уха, воздействует на барабанную перепонку, заставляя ее колебаться с частотой, соответствующей частоте источника звука. Дрожания барабанной перепонки передаются посредством системы косточек окончаниям слухового нерва, раздражают их и тем вызывают ощущение звука.

В газах и жидкостях могут существовать только продольные упругие волны. Звук в воздухе, например, передается продольными волнами, т. е. чередующимися сгущениями и разрежениями воздуха, идущими от источника звука.

Звуковая волна, как и любые другие механические волны, распространяется в пространстве не мгновенно, а с определенной скоростью. Простейшие наблюдения позволяют убедиться в этом. Например, во время грозы мы сперва видим молнию, и только некоторое время спустя слышим гром, хотя колебания воздуха, воспринимаемые нами как звук, возникают одновременно со вспышкой молнии. Дело в том, что скорость света очень велика, поэтому можно считать, что мы видим вспышку в момент ее возникновения. А звуку грома, образовавшегося одновременно с молнией, требуется вполне ощутимое для нас время, чтобы пройти расстояние от места его возникновения до наблюдателя, стоящего на земле.

Если измерить промежуток времени, прошедший от момента возникновения звука (когда мы видим вспышку) до того момента, когда он достигает наблюдателя, и расстояние между источником звука и наблюдателем, то можно определить скорость звука по формуле: .

Скорость звука в воздухе впервые довольно точно была определена в 1822 г. французскими учеными. В двух пунктах, расстояние между которыми было известно, стреляли из пушек. В обоих пунктах измеряли промежутки времени между появлением огня при выстреле и моментом, когда слышался звук выстрела. Скорость звука в воздухе при 20 ˚C равна 340 м/с.

Скорость звука зависит от свойств среды, в которой распространяется звук. Учеными разработаны различные способы определения скорости звука в любых средах. Скорость звука в некоторых средах приведена в таблице 2.