Сборник задач по физике - Славов А.В.
Скачать (прямая ссылка):
Сборник содержит более 1100 примеров и задач, которые использовались в
качестве экзаменационных на вступительных испытаниях в технических вузах.
Ряд включенных задач предлагался при централизованном тестировании по
физике, проведенном в России.
Сборник состоит из отдельных разделов. Каждая глава в разделе
предваряется кратким теоретическим введением, в котором даются
определения физических величин, формулировки законов, приводятся основные
формулы, разбираются типовые задачи. Разделы делятся на тематические
главы, в которых содержатся задачи разной степени сложности. Нумерация
рисунков соответствует номерам задач. Примеры и рисунки к ним,
разобранные в теоретических частях разделов, имеют сквозную нумерацию.
Много полезной информации для решения задач учащиеся найдут в приложении.
Пособие является исправленным дополненным изданием книги
A. В. Славов, В. С. Спивак, В. В. Цуканов "Сборник задач по физике" М.:
Издательство МЭИ, 1998. Обязанности по написанию отдельных разделов между
авторами распределились следующим образом: разделы I-VIII и приложение
написаны доцентом А. В. Славовым, разделы IX-X - доцентом В. В.
Цукановым, разделы XI-XVI - доцентом
B. С. Спиваком.
Замечания и пожелания направляйте по адресу: 111250, Москва,
Красноказарменная ул., д. 14, МЭИ, кафедра общей физики и ядерного
синтеза.
3
УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ
IIjfti решении физических задач рекомендуем следующий порядок действий.
1. Несколько раз прочитайте условие задачи, уясните, что является ее
объектом и какой процесс или явление в ней рассматриваются. Если нет
буквенных обозначений в данной задаче, то введите их и сделайте краткую
запись условия.
2. Переведите численные значения величин в СИ (см. приложение) и укажите
единицы измерения.
3. Обязательно сделайте рисунок, поясняющий условие задачи с обозначением
на нем физических величии. Иногда полезно сделать несколько
последовательных рисунков, поясняющих развитие явления, описанного в
задаче.
4. Запишите в алгебраическом виде основной закон (или законы),
описывающий рассматриваемое явление. Если требуется - укажите условия его
справедливости. Затем установите математические связи между всеми
величинами, характеризующими данное явление. В результате получите одно
или несколько уравнений, включающих в себя как заданные, так и искомые
величины. Часть величин может отсутствовать в условии. Это либо табличные
величины, либо величины, которые в процессе решения уравнений
сокращаются.
5. Решите полученную систему уравнений в общем виде. В случае громоздких
преобразований задачу целесообразно решать в числах.
6. Получите ответ в общем виде и сделайте проверку размерностей
физических величин.
7. Доведите ответ до числа и проанализируйте реальность полученного
результата.
8. Представьте ответ в виде а 10", где а - действительное число от 1 до
10, а и - целое число (положительное или отрицательное). Точность ответа
не должна превышать точность величин, заданных в условии задачи.
4
I. КИНЕМАТИКА
Рис. 1
Кинематика - раздел механики, рассматривающий движение тела без учета
причин, вызывающих это движение.
Положение тела в пространстве или изменение его положения с течением
времени может быть определено только по отношению к другим телам.
Совокупность тела отсчета, связанной с ним системы координат и часов
образует систему отсчета (СО). В кинематике нет принципиальной разницы
между разными СО. Все они равноправны.
Положение материальной точки в СО может быть задано двумя способами:
векторным и координатным. В первом случае положение точки М задается с
помощью радиус-вектора г , проведенного из начала координат в точку М
(рис. 1). Если задай радиус-вектор г , то известен его модуль |?| и угол
а. Во втором случае
положение точки М задается с помощью координат хм и ум. Как правило,
рассматриваются движения, происходящие в одной плоскости, поэтому
ограничимся двумя координатами. Зная радиус-вектор г , можно найти
координаты точки М: хм =|?|cosa; yM=|r|sina.
Траектория материальной точки - линия, описываемая в пространстве этой
точкой при ее движении. В зависимости от вида траектории различают
прямолинейное и криволинейное движения.
Длиной пути S называют сумму длин всех участков траектории, пройденных
точкой за время t. Путь S - величина скалярная, всегда положительная,
причем функция S = f{t) - неубывающая.
Пусть материальная точка за промежуток времени At = t2-tl переместилась
из положения 1, определяемого радиусом-вектором гх, в положение 2,
определяемого радиусом-вектором ?2 (рис. 2). Перемещение Дг - вектор,
проведенный из начального положения материальной точки в конечное. Как
видно из рисунка,
5
Дг =r2-rl. Очевидно, что в общем случае |Дг| Ф S. Однако, если движение
прямолинейное в одном направлении, то путь, пройденный точкой, равен
модулю вектора перемещения.
Движение материальной точки характеризуется скоростью, которая
показывает, куда и как быстро в данный момент времени движется
