Подготовка к вступительным экзаменам в МГУ. Физика - Гомонова А.И.
Скачать (прямая ссылка):
уравнении не влияет на частоту свободных колебаний.
Вторая группа задач связана с определением амплитуды колебаний. Для таких
задач удобным оказывается использование закона сохранения полной
механической энергии в колебательной системе. Этому закону следует
придать форму, связывающую амплитудные и текущие значения смещения либо
скорости колеблющегося тела.
Задачи по теме "Механические колебания и волны"
1.6.1. Горизонтальная доска совершает гармонические колебания в
горизонтальном направлении с периодом Г = 2 с. При какой амплитуде
колебаний А лежащее на ней тело начнет скользить? Коэффициент трения ц =
0,2, ускорение свободного падения g = 10 м/с2.
1.6.2. Цилиндр массой т с площадью основания S плавает в жидкости
плотностью р . Его погрузили еще немного и отпустили. Определить период Т
малых вертикальных колебаний цилиндра. Сопротивлением жидкости
пренебречь. Ускорение свободного падения g.
1.6.3. Определить период Т вертикальных колебаний груза массой т,
подвешенного к двум последовательно соединенным пружинам жестокостями к\
и кг.
1.6.4. Зная период колебаний маятника на уровне моря 7о = 1 с, найти
период колебаний этого маятника Т\ на высоте h = 6,4 км над уровнем моря.
Радиус Земли R = 6400 км.
1.6.5. Математический маятник, представляющий собой шарик массой т,
подвешенный на нити длиной /, помещен в электрическое поле плоского
конденсатора, заряженного до напряжения U. Расстояние между обкладками
конденсатора d. Определить период Т колебаний маятника, если пластины
конденсатора расположены горизонтально. Заряд шарика положителен и равен
q. Ускорение свободного падения g.
1.6.6. Тело массой М = 10 кг, насаженное на гладкий горизонталь-
Задачи
91
ный стержень, связано пружиной с неподвижной стенкой. В это тело попадает
и застревает в нем пуля массой т =
10 г, летящая горизонтально со скоростью V = 500 д-^-°т
м/с, направленной вдоль стержня. Тело вместе с застрявшей в нем пулей
начинает колебаться с амплитудой А = 10 см. Найти период Т колебаний
тела.
1.6.7. Грузик, надетый на гладкую горизонтальную спицу, прикреплен к
концам двух невесомых пружин, -л $
Вторые концы пружин заделаны в
неподвижные стенки так, что в положении равновесия грузика пружины не
деформированы. Каков период Т колебаний грузика, если известно, что при
поочередном подвешивании грузика к каждой из пружин по отдельности их
удлинения составили h\ = 4 см и hi = 6 см? Ускорение свободного падения
принять g = 10 м/с2.
1.6.8. Тело массой m = 1 кг, насаженное на гладкий горизонтальный
стержень, совершает свободные гармонические ко- .____________m
лебания под действием пружины. Какова полная \ механическая энергия
колебаний Е, если амплитуда колебаний А = 0,2 м, а максимальное ускорение
тела в процессе колебаний атах - 3 м/с2?
1.6.9. Тело массой m = 0,1 кг, насаженное на гладкий горизонтальный
стержень, связано пружиной жесткостью к = 10 Н/м с неподвижной стенкой.
Тело смещают от положения равновесия на расстояние д = 10 см и отпускают
без начальной скорости. Найти среднюю скорость тела Vcp за время, в
течение которого оно проходит из крайнего положения путь хо/2.
1.6.10. Гиря массой m = 1 кг, подвешенная на пружине, совершает
вертикальные гармонические колебания с амплитудой А = 0,2 м и периодом Т
= 2 с. Определить силу натяжения пружины F в момент, когда гиря достигает
нижней точки. Ускорение свободного падения g = 9,8 м/с2.
92
Основы молекулярно-кинетической теории
2. Молекулярная физика и термодинамика
2.1. Основы молекулярно-кинетической теории
Вопросы программы
• Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное
обоснование. Броуновское движение. Масса и размер молекул. Моль вещества.
Постоянная Авогадро. Характер движения молекул в газах, жидкостях и
твердых телах.
• Тепловое равновесие. Температура и ее физический смысл. Шкала
температур Цельсия.
• Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории
идеального газа. Средняя кинетическая энергия молекул и температура.
Постоянная Больцмана. Абсолютная температурная шкала.
• Уравнение Клапейрона-Менделеева (уравнение состояния идеального
газа). Универсальная газовая постоянная. Изотермический, изобарный и
изохорный процессы.
Определения, понятия и законы
Молекулярная физика - это раздел физики, изучающий строение и свойства
вещества в различных агрегатных состояниях, исходя из молекулярно-
кинетических представлений.
Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное
обоснование. Основные положения молекулярнокинетической теории состоят в
следующем:
1) любое вещество состоит из молекул - наименьших устойчивых частиц
данного вещества, обладающих всеми его химическими свойствами;
2) все молекулы находятся в состоянии непрерывного хаотического
движения, характер которого зависит от агрегатного состояния вещества;
Определения, понятия и законы
93
3) между молекулами действуют силы притяжения и отталкивания.
Множество прямых и косвенных доказательств реальности молекул позволяют
