Учебно-методический комплекс по дисциплине «Физика»
Скачать 1.27 Mb.
|
Силы не зависят от электрического заряда. Для того, что бы разделить ядро на составляющие его частицы, надо преодолеть действие ядерных сил, а значить совершить работу. Таким образом, ядро обладает отрицательной энергией по сравнению с энергией составляющих его частиц. Эта энергия называется энергией связи. В соответствие с законом Эйнштейна о взаимосвязи массы и энергии: µ §, масса ядра будет меньше массы составляющих его частиц на величину µ §. Эта величина называется дефектом масс. Она равна разнице между массой частиц, составляющих ядро, и массой ядра: µ §. Ядерные реакции Радиоактивность Радиоактивность ѓ{ процесс распада ядер тяжелого элемента, сопровождающийся испусканием некоторых частиц. Радиоактивность может быть как естественной, т. е. существующей в природе, так и искусственной, т. е. произведенной в лабораторных условиях. Явление радиоактивности открыл Беккерель в 1896 г., изучая соли урана. Потом были открыты другие радиоактивные элементы: торий, актиний, полоний, радий. Радиоактивное излучение бывает 3-х видов: ѓС-излучение ѓТ-излучение ѓЧ-излучение ѓС-частицы представляют собой положительно заряженные ядра атомов гелия µ §, ѓТ-частицы ѓ{ электроны, ѓЧ-частицы ѓ{ высокочастотные кванты электромагнитного излучения. Правила смещения. При протекании ядерных реакций должны соблюдаться основные законы сохранения. В данном случае они принимают вид закона сохранения массового числа и зарядового числа и называются правилами смещения. Обозначим Х ѓ{ материнское ядро, Y ѓ{ дочернее ядро. ѓС-распад: µ § ѓТ-распад: µ § Цепные ядерные реакции Ядерные реакции могут протекать под действием частиц, приближающихся на достаточно близкое расстояние к ядру. В качестве таких частиц используются нейтроны. В свою очередь, при распаде некоторых ядер, например µ §, появляются нейтроны. Если количество возникших нейтронов будет больше, чем затраченных, то возникает так называемая цепная ядерная реакция. При распаде ядер выделяется большое количество тепла, поэтому при неуправляемой цепной ядерной реакции возникает взрыв. На этом принципе основано устройство ядерной бомбы. Реакции синтеза При синтезе легких ядер, таких так изотопы водорода ѓ{ дейтерий и тритий, выделяется намного больше энергии, чем при реакциях распада. Однако для этого необходимы очень высокая температура и давление. На этом принципе основано устройство термоядерной оружия, так называемой водородной бомбы. ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ Студенты выполняют 2 контрольные работы. Тематика контрольных работ соответствует тематике обзорных лекций и программе курса. Задание содержит шесть задач, подразумевающих запись решения с определением, формулировкой законов, построением объяснением основных формул, графиков, выводов. В методических указаниях приведены в таблицах все необходимые законы и формулы, необходимые для решения задач, а также разбор решения типовых задач и примеры их оформления. Еженедельно преподаватели кафедры проводят индивидуальные занятия, на которых студент может получить консультацию и обсудить трудные вопросы. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ В процессе изучения физики студент должен выполнить контрольные работы (по две в каждом семестре). Решение задач в контрольных работах является проверкой степени усвоения студентом теоретического курса, а рецензии на работу помогают доработать и правильно освоить различные разделы курса физики. Перед выполнением контрольной работы студенту необходимо внимательно ознакомиться с примерами решения задач по данной контрольной работе, уравнениями и формулами, приведенными в методических указаниях. В некоторых случаях преподаватель может дать студенту индивидуальное задание ЎЄ задачи, не входящие в вариант студента. 2. Выбор задач производится по таблице вариантов, приведенных в каждом разделе: первые четыре задачи выбирают по варианту, номер которого совпадает с последней цифрой учебного шифра, а пятую и шестую задачи ЎЄ с предпоследней цифрой шифра. 3. Правила оформления контрольных работ и решения задач: Условия всех задач студенты переписывают полностью без сокращений. Все значения величин, заданных в условии и привлекаемых из справочных таблиц, записывают для наглядности сокращенно (столбиком) в тех же единицах, которые заданы, а затем рядом осуществляют перевод в единицы СИ. В большей части задач необходимо выполнять чертежи или графики с обозначением всех величин. Рисунки надо выполнять аккуратно, используя чертежные инструменты; объяснение решения должно быть согласовано с обозначениями на рисунках. Необходимо указать физические законы, которые должны быть использованы, и аргументировать возможность их применения для решения данной задачи. Желательно применяемые физические законы сформулировать. С помощью этих законов, учитывая условие задачи, получить необходимые расчетные формулы. Желательно решение проводить в буквенной форме до получения окончательной расчетной формулы. Вывод формул и решение задач следует сопровождать краткими, но исчерпывающими пояснениями. Использованные в формулах буквенные обозначения должны быть согласованы с обозначениями, приведенными в условии задачи и на приведенном рисунке. Дополнительные буквенные обозначения следует сопровождать соответствующими пояснениями. Получив расчетную формулу, необходимо проверить ее размерность. Пример проверки размерности: [v] = µ § = µ § = µ §= м/с. 3.9. Основные физические законы, которыми следует пользоваться при решении задач (вывод расчетных формул), приведены в каждом из разделов. Там же приведены некоторые формулы, которыми можно пользоваться без вывода. 3.10. После проверки размерности полученных формул проводится численное решение задачи. Вычисления следует производить по правилам приближенных вычислений с точностью, соответствующей точности исходных числовых данных условия задачи. Числа следует записывать в стандартном виде, используя множитель 10, например не 0,000347, а 3,47-104. Каждая последующая задача должна начинаться с новой страницы. В конце контрольной работы необходимо указать учебные пособия, учебники, использованные при ее выполнении, дату сдачи работы, а также подписать данную работу. Если контрольная работа не допущена к зачету то все необходимые дополнения и исправления сдают вместе с не-зачтенной работой. Исправления в тексте незачтённой работы не допускаются. Допущенные к зачету контрольные работы с внесенными уточнениями предъявляются преподавателю на зачете. Студент должен быть готов дать во время зачета пояснения по решению всех выполненных задач. ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ Студенты выполняют 2 контрольные работы согласно табл. 1ЎЄ4. Контрольная работа № 1 Таблица 1 Вариант Номера задач 1234560100130150160190200110112115116119120121021221521621922023103123153163193203410412415416419420451051251551651952056106126156166196206710712715716719720781081281581681982089109129159169199209 Таблица 2 ВариантНомера задач1234560ПО13014017018021011111311411711812112112132142172182212311313314317318321341141341441741842145115135145175185215б116136146176186216711713714717718721781181381481781882189119139149179189219Контрольная работа № 2 Таблица 3 ВариантНомера задач1234560230250260280300320123125126128130132122322522622823023223233253263283303323423425426428430432452352552652853053256236256266286306326723725726728730732782382582682883083289239259269289309329Таблица 4 ВариантНомера задач1234560220240270290310330122124127129131133122222422722923123323223243273293313333422424427429431433452252452752953153356226246276296316336722724727729731733782282482782983183389229249279299319339Примечания: № 100ЎЄ109 ЎЄ кинематика поступательного движения; № 110-119 ЎЄ кинематика вращательного движения; № 120-129 ЎЄ динамика поступательного движения; № 130-139 ЎЄ закон сохранения импульса; № 140ЎЄ149 ЎЄ применение закона сохранения энергии к поступательному движению; № 150-159 ЎЄ механическая работа, мощность, КПД; № 160-169 ЎЄ элементы специальной теории относительности; № 170-179 ЎЄ динамика вращательного движения; № 180ЎЄ189 ЎЄ закон сохранения момента импульса; № 190-199 ЎЄ законы сохранения при вращательном движении; № 200ЎЄ209 ЎЄ механика жидкостей и газов; № 210ЎЄ219 ЎЄ механическое напряжение, закон Гука; № 220-229 ЎЄ закон Кулона, напряженность электростатического поля, принцип суперпозиции; № 230ЎЄ239 ЎЄ теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме и ее применение к расчету полей; № 240-249 ЎЄ электрическое поле в диэлектриках; № 250ЎЄ259 ЎЄ потенциал электростатического поля; № 260ЎЄ269 ЎЄ емкость проводников и конденсаторов; № 270-279 ЎЄ постоянный электрический ток, закон Ома; № 280ЎЄ289 ЎЄ энергия, работа и мощность электрического тока; № 290-299 ЎЄ применение закона Био-Савара-Лапласа к расчету магнитного поля; № 300-309 ЎЄ действие магнитного поля на проводники с током и движущиеся электрические заряды; № 310-319 ЎЄ магнитный поток, работа по перемещению контура с током в магнитном поле; № 320-329 ЎЄ явление электромагнитной индукции; № 330-339 ЎЄ самоиндукция, индуктивность, энергия магнитного поля, токи при замыкании и размыкании цепи. ЗАДАЧИ Зависимость пройденного телом пути от времени задается уравнением s = А+ Bt + Сt2 + Dt3 (А = 5 м; В = -3 м/с; С = 2 м/с2; О = 1 м/с3). Определить для тела в интервале времени от t1 = 1 с до t2 = 2 с: среднюю скорость Зависимость пройденного телом пути от времени задана уравнением s = А + Bt + Сt2 + Dt3 (С = 0,1 м/с2; D = 0,03 м/с3). Определить: через сколько времени после начала движения тела ускорение а будет равно 2 м/с2; среднее ускорение <а> за этот промежуток времени. Материальная точка движется равноускоренно с начальной скоростью v0. Определить ускорение точки, если за время t = 2 с она прошла путь s = 26 м и ее скорость v.= 3vQ. Кинематические уравнения движения двух материальных точек имеют вид х, = А1 + B1t2 + С1t3 и х2 = А2 + B2t2+ С2 t3, где В1 = 4 м/с2; С1 = -3 м/с3; B2 = -2 м/с2; С2 = 1 м/с3. Определить момент времени, для которого ускорения этих точек будут равны. 104.Кинематические уравнения движения двух материальных точек имеют вид х1 = А1 + B1t + С1t3 и х2 = А2 + B2t + С2 t3, где С1 = 4 м/с; В2 = 3 м/с; С2 = ЎЄ2 м/с3; С2 = 1 м/с3. Определить: моменты времени, для которого скорости этих точек будут равны; ускорения а1 и а2 для этого момента. Движение материальной точки задано уравнениями: х = 8t2 + 4, (м); у = 6t2 - 3, (м); z = 0. Определить модуль скорости и ускорение точки в момент времени t = 10 с. Построить график. Даны уравнения движения тела: х = vxt и у = у0 + vyt. Записать уравнение траектории и построить ее графически, если vx = 25 см/с, vy =1 м/с, у0 = 0,2 м. Тело падает без начальной скорости с высоты h = 45 м. Определите среднюю скорость Камень брошен горизонтально со скоростью vx = 15 м/с. Определите нормальное ап и тангенциальное at ускорения камня через время t = 1 с после начала движения. Мяч брошен со скоростью v0 = 10 м/с под углом ѓС = 45° к горизонту. Определите радиус кривизны R траектории мяча через t = 1 с после начала движения. Точка движется по окружности радиусом г = 15 см с постоянным тангенциальным ускорением аѓд. К концу четвертого оборота после начала движения линейная скорость точки v = 15 см/с. Определить нормальное ускорение аn точки через t = 16 с после начала движения. Линейная скорость v1 точки, находящейся на ободе вращающегося диска, в три раза больше, чем линейная скорость v2 точки, находящейся на х = 6 см ближе к его оси. Определить радиус R диска. 112. Колесо вращается с постоянным угловым ускорением е = 3 рад/с2. Определить радиус R колеса, если через t = 1с после начала движения полное ускорение колеса а = 7,5 м/с2 . 113. Якорь электродвигателя, имеющий частоту вращения n = 50 с-1, после выключения тока сделав N = 628 оборотов, остановился. Определить угловое ускорение е якоря. 114. Колесо, вращаясь равнозамедленно, за время t = 1 мин уменьшило свою частоту с н1 = 300 об/мин до н2 = 180 об/мин. Определить угловое ускорение е и число оборотов N колеса за это время. 115. Вентилятор вращается с частотой н1 = 900 об/мин. После выключения вентилятор, вращаясь равнозамедленно, сделал до остановки N=75 оборотов. Какое время t прошло с момента выключения вентилятора до его полной остановки? Колесо радиусом R = 0,1 м вращается так, что завис мость угла поворота радиуса колеса от времени дается уравнением ц = А + Bt + Ct3 , где В = 2 рад/с, С = 1 рад/с3. Для точек, лежащих на ободе колеса, найти через время t = 2с после начала движения: а) угловую скорость ѓз; б) линейную скорость v; в) угловое ускорение е; г) центростремительное ускорение аn. Колесо, вращаясь равноускоренно из состояния покоя, достигло угловой скорости ѓз = 20 рад/с через N = 10 оборотов после начала вращения. Найти угловое ускорение е. 118. Зависимость пути, пройденного точкой по окружности радиусом R = 2 м, от времени выражено уравнением S = At2 + Bt. Определите нормальное аn, тангенциальное аѓд и полное ускорение точки через t = 0,5 с после начала движения, если А = 3 м/с2, В = 1 м/с. Нормальное ускорение точки, движущейся по окружности радиусом R = 4 м по закону аn = А + Bt + C t2. Определите тангенциальное ускорение точки аѓд, путь S, пройденный точкой за время t1 = 6 с и полное ускорение а в момент времени t2 = 0,67 с, если А = 1 м/с2, В = 3 м/с3, С = 2,25 м/с4. Определить вес Р панели массой m = 1 т, лежащей на полy лифта, который опускается вниз согласно уравнению Z = C - At2, где С= 10 м, А = 0,1 м/с2. Строительный блок массой m = 0,5 т лежит на дне кабины подъемника. Определить силу F давления на пол при подъёме вертикально вверх согласно уравнению Z = At2 + Bt, где А = 0,6 м/с2, В = - 0,7 м/с. 122. Автомобиль движется вверх по наклонной плоскости с начальной скоростью v0 = 10 м/с. Определить путь S, пройденный автомобилем до остановки и время t его движения, если коэффициент трения ѓЭ = 0,5, а угол наклона ѓС = 10°. На горизонтальной поверхности лежит тело массой m = 5 кг. Какой путь пройдет тело за t = 1 с, если к нему приложить силу F= 50 Н, направленную под углом ѓС = 60° к горизонту. Коэффициент трения между телом и поверхностью ѓЭ = 0,20. К динамометру, подвешенному в кабине лифта, прикреплён груз массой m = 5,0 кг. Лифт движется вверх. Определить ускорение а лифта, считая его одинаковым по модулю при разгоне и торможении, если известно, что во время разгона показание динамометра больше чем при торможении на F= 5 Н. Три груза массой m = 1 кг каждый связаны нитью и движутся по горизонтальной поверхности под действием силы F = 10 Н, направленной под углом ѓС = 30° к горизонту. Определить ускорение системы и силы натяжения нити Т1 и Т2, если коэффициент трения ѓЭ = 0,1. Поезд массой т = 1500 т движется со скоростью v0 = 57,6 м/с и при торможении останавливается, пройдя путь S = 200 м. Какова сила торможения FT? Какой должна быть сила торможения FT2 чтобы поезд остановился, пройдя в 2 раза меньший путь? Если к телу приложить силу F = 120 Н под углом ѓС = 60° к горизонту, то тело будет двигаться равномерно. С каким ускорением а будет двигаться тело, если ту же силу приложить под углом ѓТ= 30° к горизонту? Масса тела т = 25 кг. Канат лежит на столе так, что часть его свешивается со стола и начинает скользить тогда, когда длина свешивающейся части составляет 1/4 его длины. Найти коэффициент трения каната о стол. |
Похожие:
 | Учебно-методический комплекс дисциплины «физика» Маллабоев У. М. Физика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 050100. 62 Педагогическое образование,... | | Учебно-методический комплекс ростов-на-Дону 2009 Учебно-методический... Учебно-методический комплекс по дисциплине «Адвокатская деятельность и адвокатура» разработан в соответствии с образовательным стандартом... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины (ЕН. Ф. 03) Физика Данный учебно-методический комплекс разработан в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего... |  | Учебно-методический комплекс по дисциплине «Медиапсихология» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов очной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий, рекомендации... |
| Учебно-методический комплекс по дисциплине «Методы оптимальных решений» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов очной формы обучения, содержит план лекционных, практических и лабораторных... | | Учебно-методический комплекс по дисциплине «судебная медицина» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов очной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий, рекомендации... |
| Учебно-методический комплекс по дисциплине «Макроэкономика» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов заочной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий,... | | Учебно-методический комплекс по дисциплине «Искусствоведение» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов очной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий, рекомендации... |
| Учебно-методический комплекс по дисциплине «Психофизиология» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов заочной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий,... | | Примерная структура, состав и содержание учебно-методического комплекса... Учебно-методический комплекс по дисциплине «Социология рекламной деятельности» составлен в соответствии с требованиями Государственного... |
| Учебно-методический комплекс по дисциплине «Психофизиология» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов очной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий, рекомендации... | | Учебно-методический комплекс по дисциплине «Основы нейропсихологии» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов заочной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий,... |
| Учебно-методический комплекс по дисциплине «Психодиагностика» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов очной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий, рекомендации... | | Учебно-методический комплекс по дисциплине «Основы патопсихологии» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов заочной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий,... |
| Учебно-методический комплекс по дисциплине «земельное право» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов очной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий, рекомендации... | | Учебно-методический комплекс по дисциплине «Психология семьи» Учебно-методический комплекс предназначен для студентов заочной формы обучения, содержит план лекционных и практических занятий,... |
