Молекулярная физика и термодинамика Электростатика и постоянный ток Волновая оптика

Молекулярная физика и термодинамика

Основные физические величины и законы

Пример 1. Один баллон емкостью  содержит азот под давлением , другой баллон емкостью  содержит кислород под давлением . Оба баллона были соединены между собой и оба газа смешались, образовав однородную смесь (без изменения температуры). Найти парциальные давления  и  обоих газов в смеси и полное давление  смеси.

Пример 4. Кислород массой  занимает объем  и находится под давлением . При нагревании газ расширился при постоянном давлении до объема , а затем его давление возросло до  при неизменном объеме. Найти изменение внутренней энергии  газа, совершенную им работу А и теплоту Q, переданную газу. Построить график процесса.

Примеры решения задач Задача 1 Смесь азота и гелия при температуре 27 0С находится под давлением р=1,3×102 Па. Масса азота составляет 70 % от общей массы смеси. Найти концентрацию молекул каждого из газов.

Задача 3 Рассчитать среднюю длину свободного пробега молекул азота, коэффициент диффузии и вязкость при давлении р=105 Па и температуре 17 0С. Как изменятся найденные величины в результате двукратного увеличения объема газа: 1) при постоянном давлении; 2) при постоянной температуре? Эффективный диаметр молекул азота d=3,7×10-8см.

Задача 6 Кислород массой M=2 кг занимает объем v1=1 м3 и находится под давлением p1=2атм= 2,02×105 Па. Газ был нагрет сначала при постоянном давлении до объема V2=3 м3, а затем при постоянном объеме до давления p2=5атм=5,05×105 Па. Найти изменение внутренней энергии газа DU, совершенную им работу А и теплоту, переданную газу. Построить график процесса.

Пример 1. Уравнение движения материальной точки вдоль оси x имеет вид x = A + Bt + Ct3, где В = 1 м/с, С = -0,5 м/с3. Найти скорость v и ускорение а в момент времени t = 2 с.

Объединенный газовый закон: произведение давления p на объем V, деленное на абсолютную температуру T, для данной массы газа есть величина постоянная const.

Электростатика и постоянный ток

Основные физические величины и законы Закон Кулона

Пример 1. К бесконечной, равномерно заряженной, вертикальной плоскости подвешен на нити одноименно заряженный шарик массой  и зарядом , Натяжение нити, на которой висит шарик, . Найти поверхностную плотность заряда на плоскости.

Пример 3. К воздушному конденсатору, заряженному до разности потенциалов   и отключенному от источника напряжения, присоединен параллельно второй конденсатор таких же размеров и формы, но с другим диэлектриком (стекло). Определить диэлектрическую проницаемость ε стекла, если после присоединения второго конденсатора разность потенциалов уменьшилась до .

Пример 5. Сила тока в проводнике сопротивлением   нарастает в течение времени   по линейному закону от  до   (рисунок 10). Определить теплоту Q1, выделившуюся в этом проводнике за первую и Q2 —за вторую секунды, а также найти отношение .

Электростатика

Пример 1. Два заряда q1 = 1∙10-8 Кл и q2 = 1,6∙10-7 Кл помещены на расстоянии 5 см друг от друга. Определить напряженность поля в точке, удаленной от первого заряда на 3 см и от второго на 4 см.

Постоянный ток

Волновая оптика

Основные физические величины и законы Скорость света в среде

Пример 1. От двух S1 и S2 когерентных источников () лучи попадают на экран. На экране наблюдается интерференционная картина. Когда на пути одного из лучей перпендикулярно ему поместили мыльную пленку (), интерференционная картина изменилась на противоположную. При какой наименьшей толщине  пленки это возможно?

Пример 3. Естественный луч света падает на полированную поверхность стеклянной пластины, погруженной в жидкость. Отраженный от пластины луч повернут на угол  по отношению к падающему лучу

Пример 5. Определить постоянную Планка , если известно, что фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла светом с частотой , полностью задерживаются обратным потенциалом , а вырываемые светом с частотой  – потенциалом .

Физика атома и основы физики ядра

Первый постулат Бора (постулат стационарных состояний)

Пример 1. Найти радиус, скорость, кинетическую, потенциальную и полную энергию электрона на пятой стационарной орбите в атоме водорода.

Пример 3. В результате соударения дейтрона с ядром бериллия  образовались новое ядро и нейтрон. Определить порядковый номер и массовое число образовавшегося ядра, записать ядерную реакцию и определить ее энергетический эффект.

Элементы специальной теории относительности

Релятивистское (лоренцево) сокращение длины

Классическая механика