on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 32 гостя.
Вход в систему
Яндекс.Метрика

Методы решения задач по физике.

«Проводники и диэлектрики», метод изображений.

 Изложим кратко суть и дадим обоснование этого метода.
 Пусть в некоторой области пространства V, ограниченной поверхностью S (в частном случае граница области может простираться до бесконечности), задано распределение зарядов qi. область
 Электрическое поле в выделенной области определяется однозначно, если

  • задано распределение зарядов внутри этой области;
  • задано распределение потенциала на границе области.

 Заметим, что на границе области могут существовать заряды, однако даже при неизвестном их распределении, задание потенциала на границе однозначно определяет поле внутри области. Поэтому две различные задачи, но с одинаковыми распределениями зарядов внутри области и одинаковыми потенциалами на границе имеют внутри области одинаковые решения. Иногда при неизвестном распределении индуцированных зарядов на границе удается подобрать такое распределение зарядов вне рассматриваемой области, что для нового распределения оказываются выполненными граничные условия исходной задачи. В этом случае дополнительные заряды называются зарядами-изображениями. Поиск изображений имеет смысл вести тогда, когда новая задача оказывается проще исходной и имеет простое решение.
Помимо задания распределения потенциала, в качестве граничных условий могут использоваться и некоторые другие, например, значение напряженности поля. Формулировке граничных условий, по этой причине уделяется серьезное внимание в курсе электродинамики.
 Теперь перейдем к решению задач.

Явление отдачи, реактивное движение, формула Мещерского, Циолковского.

 Явление отдачи наблюдается, когда тело под действием внутренних сил распадается на две части, разлетающиеся друг от друга.ракета
Простой пример: из ствола орудия пороховые газы выбрасывают снаряд. Снаряд летит в одну сторону, а орудие, если оно не закреплено, откатывается назад − оно испытало отдачу. До выстрела орудия мы имели «тело», состоящее из самого орудия и снаряда внутри ствола. Произошел «распад» исходного тела − под действием внутренних сил оно «распалось» на две части (орудие и снаряд), движущиеся самостоятельно.
Вообразим следующую картину. Стоящий на скользком льду человек бросает в некотором направлении камень. Испытав отдачу, человек начнет скользить по льду в противоположном направлении.
 «Тело» человек + камень под действием мышечного усилия человека «распалось» на две части − на человека и камень. Отметим, что человек с камнем был поставлен на скользкий лед для того, чтобы существенно уменьшить силу трения и иметь дело с ситуацией, когда сумма внешних сил близка к нулю и работают лишь внутренние силы − человек действует на камень, бросая его, а камень действует в соответствии с третьим законом Ньютона на человека. В результате и наблюдается явление отдачи.
 Это явление можно объяснить с помощью закона сохранения импульса. Отвлекаясь от какой-либо жизненной ситуации, рассмотрим два тела с массами m1 и m2, покоящиеся относительно некоторой инерциальной системы отсчета (пусть это будет Земля). Будем полагать, что действием на тело со стороны внешних сил можно пренебречь. Предположим, что в результате действия внутренних сил система распалась − тело массой m1 приобрело скорость v1, а тело массой m2 − скорость v2. До распада импульс системы равнялся нулю (p = 0); после распада его можно представить в виде

Методы расчета резисторных схем постоянного тока.

1.10. Расчет цепей по правилам Кирхгофа

Два правила Кирхгофа представляют собой довольно сложный алгоритм решения задач на нахождение любых характеристик цепи постоянного тока. Причем сложность заключена обычно не в составлении и записи уравнений, а в решении системы большого числа (не менее трех) этих уравнений.
Первое правило Кирхгофа.
Алгебраическая сумма токов в любой точке разветвления проводников (в узле) равна нулю.
Токи, втекающие в узел А цепи (рис. 1),


будем, например, считать положительными, тогда вытекающие из узла токи − отрицательные; запишем:

Методы расчета резисторных схем постоянного тока.

1.9. Преобразование и расчет цепей с помощью перехода «звезда» − «треугольник»

Задача 1: В электрических цепях (рис. 1 и 2) сопротивление RAB между зажимами A и B и сопротивление RCD между зажимами C и D равны, а сопротивления резисторов R1, R2 и R3 − заданы. Найдите все возможные значения сопротивления Rx.

Вначале немного теории:

Методы решения задач

Задача о палочке

 Палочку длиной l прислонили к стене, и она начала соскальзывать. Выяснить, как связаны скорости нижнего (т. В) и верхнего (т. А) концов палочки. Считайте, что в процессе движения палочка скользит, не отрываясь от стены и пола. Чему равна и как направлена скорость vC середины палочки в тот момент, когда палочка образует угол α с горизонтом, а скорость её нижнего конца равна vB?

 Рассмотрим различные методы решения задачи.
Решение 1

Литература:

 Учебник под редакцией Г.Я. Мякишева для углублённого изучения

  1. Механика
  2. Термодинамика
  3. Электричество
  4. Колебания и волны
  5. Оптика и квантовая физика
  6. Справочник по физике. Кухлинг Х.

Готовимся к тестированию по физике. Повторяем постоянный ток

Постоянный ток, мощность, работа, электролиз

1. Какую скорость (см/с) направленного движения имеют свободные электроны внутри медного провода длиной 1 м, к концам которого приложено напряжение 1 В? Считать, что в проводнике на каждый атом приходится один свободный электрон.

Готовимся к тестированию по физике. Повторяем термодинамику

Сохранение полной энергии в задачах термодинамики

1. На какую высоту можно было бы поднять груз массой M = 100 кг, если бы удалось полностью превратить в работу энергию, выделяющуюся при охлаждении стакана воды от 100 °С до 20 °С? Масса воды в стакане m = 250 г.

Готовимся к тестированию по физике. Повторяем электростатику

Сложение скоростей при переходе из одной системы отсчёта в другую

Задача 1. 1. Предполагая, что электрон в атоме водорода движется по круговой орбите радиуса ro = 0,53 × 10–10 м, определите силу взаимодействия F между протоном и электроном, скорость v движения электрона по орбите и время T, в течение которого электрон совершает один оборот вокруг протона.

Результаты ЦТ по физике в 2014 г.

 Средний балл участников централизованного тестирования по предметам среди выпускников школ, гимназий и лицеев 2014 года

Готовимся к тестированию по физике. Повторяем тему молекулярно-кинетическая теория.

1. Какова масса (в г) 50 молей кислорода? Молярная масса кислорода 32 кг/кмоль.

2. В закрытом сосуде находится идеальный газ. На сколько процентов изменится его давление, если средняя квадратичная скорость его молекул увеличится на 20 %?

Олимпиада ЛЭТИ (Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет).

 Наступает пора ответственных экзаменов. Многие выпускники нашего МГОЛ №1 поступают в Питерские ВУЗы. Для этого требуется сдать ЕГЭ на общих основаниях. Правда, существует и альтернативный вариант − выступить успешно на выездной олимпиаде. Полученное образование, подтвержденное успешным участием в олимпиадах, дает Вам уникальную возможность обучения в ведущем техническом университете России − Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ»!

Готовимся к тестированию по физике. Повторяем тему статика, гидростатика.

Решаем задачи по теме статика и гидростатика

1. На горизонтальной поверхности лежит груз массой 10 кг. К нему приложена горизонтальная сила 12 H. Какую минимальную горизонтальную силу надо дополнительно приложить в перпендикулярном к этой силе направлении, чтобы сдвинуть груз с места? Коэффициент трения 0,2.

Готовимся к тестированию по физике. Повторяем тему законы сохранения в механике

Решаем задачи законы сохранения

1. Тело массой 0,2 кг падает с высоты 1 м с ускорением 8 м/с2. Чему равен импульс тела к концу падения?

2. Железнодорожную платформу массой 20 т, движущуюся по горизонтальному участку пути со скоростью 0,5 м/с, догоняет платформа массой 10 т, движущаяся со скоростью 2 м/с. Определить скорость движения платформы после сцепления.

Готовимся к тестированию по физике. Повторяем динамику

Решаем задачи динамики

Задача 1. Два шарика одинакового объема − один деревянный, а другой из алюминия − связаны легкой и достаточно длинной нитью. Шарики опускают в водоем, и через некоторое время их погружение происходит с постоянной скоростью. Найдите натяжение нити при этом движении. Массы шариков m1 = 100 г, m2 = 300 г. Принять g = 10 м/с2.