Механическое движение и его относительность, виды механического движения. Система отсчета. Скорость, ускорение.

Эталоны ответов

Билет №1

Механическое движение и его относительность, виды механического движения. Система отсчета. Скорость, Ускорение.

Механическим движением называется изменение положения тела в пространстве с течением времени.Линию вдоль которой движется тело называют траекторией. Длину траектории называют путем. Кратчайшее расстояние между начальной и конечной точкой пути называют перемещением.

При описании движения всегда надо выбрать тело относительно которого рассматривают движение, его называют телом отсчета. Система координат, тело отсчета с которым она связана, и выбранный способ измерения времени образуют систему отсчета.

Виды механического движения:

· Поступательное – движение, при котором все точки тела движутся одинаково.

· Равномерное – движение, при котором за равные промежутки времени тело проходит одинаковые отрезки пути.

· Равноускоренное – движение с одинаковым по модулю ускорением.

Для количественной характеристики процесса движения вводится понятие скорость.

При равноускоренном движении формула скорости принимает вид:

Отношение вектора скорости к промежутку времени называется ускорением:

При равноускоренном движении формула ускорения принимает вид:

Следовательно, график ускорения принимает вид:

 

 

3.

U=I*R (I=2A, U=10В)

Билет №2

Билет №3

Билет №4

Билет №5

Принцип работы и назначение телескопа

Телескоп, астрономический прибор для наблюде­ния небесных светил.Телескоп увеличивает угол зрения, под которым видны небесные тела, и собирает во много раз больше света, приходящего от небесного светила. Оптические телескопы бывают 3 видов:

телескоп-рефрактор - использует преломление света, лучи от небесных светил собирает линза,

телескоп-рефлектор – использует вогнутое зеркало, способное фокусировать отраженные лучи,

зеркально-линзовый – использует комбинацию зеркал и линз.

Помимо оптических телескопов существуют радиотелескопы, которые представляют собой устройства, регистрирующие излучение космоса. Радиотелескоп представляет собой параболическую антенну, диаметром около 100 м. В качестве ложа для антенны употребляют естественные образования, такие как кратеры или склоны гор. Радиоизлучение позволяет исследовать планеты и звёздные системы.

С помощью телескопов производятся не только визуальные и фотографические наблюдения, но и фотоэлектрические и спектральные наблюдения. Наземные наблюдения дополняются внеатмосферными со спутников и космических станций.

 

3. Франций.

 

Билет №6

Билет №7

Билет №8

1. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева - Клайперона). Связь между параметрами состояния газа в изопроцессах.

Состояние данной массы полностью определе­но, если известны давление, температура и объем га­за. Эти величины называют параметрами состояния газа.

Уравнение, связывающее параметры состояния, называют уравнением состояния.

Для произвольной массы газа единичное со­стояние газа описывается уравнением Менделеева— Клапейрона:

где р — давление, V — объем, m — масса, М — молярная масса,

R — уни­версальная газовая постоянная. R = 8,31 Дж/моль • К/

Особую роль в физике и технике играют три процесса: изо­термический, изохорным и изобарный.

Изопроцессом называют процесс, происходя­щий с данной массой газа при одном постоянном па­раметре — температуре, давлении или объеме. Из уравнения состояния как частные случаи получаются законы для изопроцессов.

Изотермическим называют процесс, проте­кающий при постоянной температуре. Для газа данной массы произведения давления на оббьем постоянно, при неизменной температуре- закон Бойля-Мариотта

Т = const.. pV = const.

P₁V₁=P₂V ₂

Изохорным называют процесс, протекающий при постоянном объеме. Для газа данной массы отношение давления к температуре постоянно при постоянном объеме-закон Шарля.

V = const. = const.

Изобарным называют процесс, протекающий при постоянном давлении. Для газа данной массы отношении объема к температуре постоянно при постоянном объеме- за­кон Гей-Люссака.

р = const == const.

Билет №9

Билет №10

Билет №11

Билет №12

2. Электроемкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора (без вывода).

Физическая величина, показывающая способность двух проводников накапливать заряд называется электроемкостью, она равная отношению величины заряда к разности потенциалов.

 

Т.к. фарад это очень большая величина, то на практике используют кратные величины:

1 мкФ = 1 ∙ 10^-6Ф (микро)

1 нФ = 1 ∙ 10^-9Ф (нано)

1 пФ = 1 ∙ 10^-12Ф (пико)

Система, состоящая из двух пластин, разделенных слоем диэлектрика, называется конденсатором.

По типу обкладок конденсаторы бывают плоские, сферические, цилиндрические, переменной емкости.

По типу диэлектрика различают: воздушные, бумажные, керамические, слюдяные, электролитические.

Электроемкость плоского конденсатора определяется соотношением:

ε – Диэлектрическая проницаемость среды.

ε₀ = 8,85∙ 10^-12 Ф/м – электрическая постоянная

S – площадь одной пластины.

d - толщина диэлектрика.

Энергия заряженного конденсатора определяется соотношением.

 

В схемах конденсаторы обозначаются следующим образом:

- обычный конденсатор       

- подстроечный

        

- переменной емкости - электролитический

 

Билет №13

Билет №14

Билет №15

Билет №16

Билет №17

Билет №18

Билет №19

1. Опыты Резерфорда: ядерная модель атома; квантовые постулаты Бора.

Первая модель атома была предложена англ. физиком Томпсоном и представляла собой положительно заряженный шар, внутри которого находятся отрицательные электроны.

Однако модель атома Томсона была опровергнута опытами Резерфорда.

Эрнест Резерфорд в 1906 г. предложил применить зондирование атома с помощью альфа-частиц. В 1911 г. Резерфорд и его сотрудники провели ряд экспериментов по рассеянию альфа-частиц при их прохождении сквозь тонкие металлические пластинки золота и платины.

В установке Резерфорда использовался уран, который самопроизвольно и непрерывно испускал альфа-частицы (то есть ядра атома гелия, состоящие из двух протонов и двух нейтронов, имеющие положительный заряд вдвое больше элементарного заряда и массу примерно в 4 раза больше массы протона).

Урановый источник излучения помещался в свинцовый сосуд с узким выходным каналом. В результате из этого канала выходил узкий направленный пучок альфа-частиц. Этот пучок направлялся на фольгу из золота или платины. Альфа-частицы, прошедшие сквозь фольгу, попадали на флуоресцирующий экран и вызывали вспышки света (кванты света - фотоны) при каждом ударе альфа-частицы о данную точку экрана. Эти вспышки (сцинтилляции) можно было наблюдать в микроскоп.

Проходя через фольгу узкий поток альфа-частиц рассеивался, это позволило сделать вывод о несостоятельности модели Томпсона.

Резерфорд предположил, что атом устроен по­добно планетарной системе. Суть модели строения атома по Резерфорду заключается в следующем: в центре атома находится положительно заряженное ядро, в котором сосредоточена вся масса, вокруг ядра по круговым орбитам на больших расстояниях вра­щаются электроны (как планеты вокруг Солнца). За­ряд ядра совпадает с номером химического элемента в таблице Менделеева.

Но модель Резерфорда не соответствовала законам механики. Электрон, исчерпав свою энергию должен упасть на ядро, но этого не происходит.

Разрешить противоречия планетарной ядерной модели строения атома первым попытался датский физик Нильс Бор.

В основу своей теории Бор положил два посту­лата.

· Атомная система может на­ходиться только в особых стационарных или кван­товых состояниях, каждому из которых соответ­ствует своя энергия; в стационарном состоянии атом не излучает.

· При переходе из одного ста­ционарного состояния в другое испускается или по­глощается квант электромагнитного излучения. Энергия фотона равна разности энергий атома в двух состояниях: hv = Еm – Εn; h = 6,62 • 10-34 Дж • с, где h — постоянная Планка.

При переходе электрона с ближней орбиты на более удаленную, атомная система поглощает квант энергии. При переходе с более удаленной орбиты электрона на ближнюю орбиту по отношению к ядру атомная система излучает квант энергии.

Билет №20

Билет №21

Билет №22

Билет №23

Билет №24

Устройство трансформатора.

• Две катушки с разными числами витков одеты в стальной сердечник

• Катушка, подключенная к источнику – первичная катушка. (N₁, U₁, I₁ )

• Катушка, подключенная к потребителю – вторичная катушка. (N₂, U₂, I₂ )

N-число витков. U-напряжение. I-сила тока.

Проходя по первичной обмотке переменный ток вызывает появление переменного магнитного поля в сердечнике. Согласно закону электромагнитной индукции изменяющееся магнитное поле порождает переменный ток во вторичной обмотке.

- коэффициент трансформации
Если k>1, то трансформатор понижающий, если k<1, то повышающий.

Современные трансформаторы имеют КПД около 95 – 98%, поэтому мощность первичной и вторичной обмотки приблизительно одинакова.

P₁ ≈ P₂, I₁U₁ ≈ I₂U₂

Золотое правило трансформатора:

Во сколько раз проигрывает напряжение во столько раз выигрывает сила тока и наоборот.

Для уменьшения потерь на вихревые токи сердечник трансформатора изготавливают из отдельных изолированных друг от друга листов.

Билет №25

Эталоны ответов

Билет №1

Механическое движение и его относительность, виды механического движения. Система отсчета. Скорость, Ускорение.

Механическим движением называется изменение положения тела в пространстве с течением времени.Линию вдоль которой движется тело называют траекторией. Длину траектории называют путем. Кратчайшее расстояние между начальной и конечной точкой пути называют перемещением.

При описании движения всегда надо выбрать тело относительно которого рассматривают движение, его называют телом отсчета. Система координат, тело отсчета с которым она связана, и выбранный способ измерения времени образуют систему отсчета.

Виды механического движения:

· Поступательное – движение, при котором все точки тела движутся одинаково.

· Равномерное – движение, при котором за равные промежутки времени тело проходит одинаковые отрезки пути.

· Равноускоренное – движение с одинаковым по модулю ускорением.

Для количественной характеристики процесса движения вводится понятие скорость.

При равноускоренном движении формула скорости принимает вид:

Отношение вектора скорости к промежутку времени называется ускорением:

При равноускоренном движении формула ускорения принимает вид:

Следовательно, график ускорения принимает вид: