Закон Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соедин-е проводников

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка цепи и обратно пропорциональна его сопротивлению. (I=U/R)

При последовательном соединение все элементы связаны друг с другом так, что включающ. их участок цепи не имеет ни одного узла. {\displaystyle I\mathrm {=} I_{1}=I_{2}=\cdots =I_{n}}{\displaystyle I\mathrm {=} I_{1}=I_{2}=\cdots =I_{n}}

При параллельном соединение все входящие в цепь элементы объединены двумя узлами и не имеют связей с другими узлами.

2. Деформация. Виды деформаций. Закон Гука.

Деформация – применение взаимного положения частиц тела связанная с их перемещение относительно друг друга.

Виды:

1.Растяжение – сжатие; 2-сдвиг; 3-изгиб; 4-кругление.

Закон Гука

Деформация возникающая в упругом теле пропорциональна приложенной к этому телу силе.

(Fупр=kx) k-коэф. жесткости(H/m); x-сжатие тела(m)

Билет№ 21

вопрос 1 Закон отражения света

Падающий и отраженный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости (плоскость падения). Угол отражения β равен углу падения α.

 

Закон преломления света

Падающий и преломленный лучи, а также перпендикуляр к границе раздела двух сред, восстановленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости. Отношение синуса угла падения α к синусу угла преломления γ есть величина, постоянная для двух данных сред:

Показа́тель преломле́ния (абсолютный показатель преломления) вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде {\displaystyle n={\frac {c}{v}}}. Также о показателе преломления говорят для любых других волн, например, звуковых^[1].

Эти законы применяются в зеркалах, которые участвуют в конструкция оптических приборов, светоотражателях

Вопрос 2Си́ла — векторная физическая величина, являющаяся мерой воздействия на данное тело других тел, а также полей. Приложенная к массивному телу сила является причиной изменения его скорости или возникновения в нём деформаций и напряжений^[1][2].

Виды сил

Сила трения

Сила тяжести

Сила упругости

Архимедова сила

Динамометр (от динамо… и …метр) — прибор для измерения силы или момента, состоит из силового звена (упругого элемента) и отсчётного устройства. В силовом звене динамометра измеряемое усилие преобразуется в деформацию, которая непосредственно или через передачу сообщается отсчётному устройству. Динамометром можно измерять усилия от нескольких ньютонов (н, долей кгс) до 1 Мн (100 тс). По принципу действия различают динамометры механические (пружинные или рычажные), гидравлические и электронные. Иногда в одном динамометре используют два принципа.

Билет №22
1. Прозрачные тела, ограниченные двумя сферическими поверхностями, называются линзами. Выпуклые линзы, у которых середина толще, чем края, являются собирающими,а вогнутые линзы, у которых середина тоньше, чем края, являются рассеивающими. Если направить на линзу пучок лучей, параллельных оптической оси, то после двойного преломления они собираются в одной точке, называемой фокусом линзы. Фокус рассеивающей линзы мнимый. Линзы, толщина которых пренебрежимо мала по сравнению с радиусами кривизны поверхностей, называют тонкими. Линзы являются главными частями оптических приборов, глаза, лупы, фотоаппарата, микроскопа и т.д.
2. Свободное падение - это движение тел только лишь под действием притяжения Земли (под действием силы тяжести). Ускорение свободного падения всегда направлено к центру Земли. При свободном падении все тела вблизи поверхности Земли независимо от их массы приобретают одинаковое ускорение, называемое ускорением свободного падения.
Условное обозначение ускорения свободного падения – g.
Ускорение свободного падения на Земле приблизительно равно:
g = 9,81м/с2.

Билет № 23

Вопрос 1

Электромагни́тные во́лны, электромагни́тное излуче́ние — распространяющееся в пространстве возмущение (изменение состояния) электромагнитного поля.

Электромагнитные волны подразделяются на:

· радиоволны (начиная со сверхдлинных),

· терагерцовое излучение,

· инфракрасное излучение,

· видимый свет,

· ультрафиолетовое излучение,

· рентгеновское излучение и жёсткое (гамма-излучение) (см. ниже, см. также рисунок).

Электромагнитное излучение способно распространяться практически во всех средах. В вакууме (пространстве, свободном от вещества и тел, поглощающих или испускающих электромагнитные волны) электромагнитное излучение распространяется без затуханий на сколь угодно большие расстояния, но в ряде случаев достаточно хорошо распространяется и в пространстве, заполненном веществом (несколько изменяя при этом своё поведение).. К основным характеристикам волн относят поляризацию, частоту и длину

Колебательный контур — это электрическая цепь, которая состоит из последовательно соединенных конденсатора, катушки и резистора.

Электромагнитные колебания — это колебания таких величин, индуктивность, как сопротивление, ЭДС, заряд, сила тока.

вопрос 2

Глаз как оптический прибор

Глаз представляет собой оптическую систему, дающую уменьшенное, обратное, действительное изображение на светочувствительной сетчатой оболочке глазного яблока.

Основной элемент оптической системы глаза, хрусталик - это двояковыпуклая линза. Кривизна поверхности хрусталика может меняться, поэтому всегда имеется возможность привести изображение предмета на поверхность сетчатки. Этот процесс называется аккомодацией глаза.

Водянистая влага передней камеры, хрусталик и стекловидное тело представляют собой единую оптическую систему глаза.

Дефекты зрения: близорукость и дальнозоркость. Близорукие не могут отчетливо видеть отдаленные предметы. Исправляют близорукость очками с рассеивающими линзами. Дальнозоркие не могут отчетливо видеть близкорасположенные предметы. Исправляют дальнозоркость очками с собирающими линзами.

 

Билет №24

вопрос 1

Механические колебания – это движения, которые точно или приблизительно повторяются через определенные интервалы времени. (например, колебание ветки на дереве, маятника часов, автомобиля на рессорах и так далее)

Колебания бывают свободными и вынужденными.

Колебания, возникающие в системе под действием внутренних сил, называются свободными. Все свободные колебания затухают. (например: колебание струны, после удара)

Колебания, совершаемые телами под действием внешних периодически изменяющихся сил, называются вынужденными (например: колебание металлической заготовки при работе кузнеца мол Резонанс – это явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний при совпадении частоты изменения внешней силы, действующей на систему, с частотой свободных колебаний ().отом).

вопрос 2

 

Физические свойства жидкостей

Текучесть

Основным свойством жидкостей является текучесть. Если к участку жидкости, находящейся в равновесии, приложить внешнюю силу, то возникает поток частиц жидкости в том направлении, в котором эта сила приложена: жидкость течёт. Таким образом, под действием неуравновешенных внешних сил жидкость не сохраняет форму и относительное расположение частей, и поэтому принимает форму сосуда, в котором находится.

Сохранение объёма

Одним из характерных свойств жидкости является то, что она имеет определённый объём (при неизменных внешних условиях). Жидкость чрезвычайно трудно сжать механически, поскольку, в отличие от газа, между молекулами очень мало свободного пространства.

Вязкость

Кроме того, жидкости (как и газы) характеризуются вязкостью. Она определяется как способность оказывать сопротивление перемещению одной из частей относительно другой — то есть как внутреннее трение.

Образование свободной поверхности и поверхностное натяжение

Из-за сохранения объёма жидкость способна образовывать свободную поверхность. Такая поверхность является поверхностью раздела фаз данного вещества: по одну сторону находится жидкая фаза, по другую — газообразная (пар), и, возможно, другие газы, например, воздух.

Поверхностное натяжение может быть объяснено притяжением между молекулами жидкости. Каждая молекула притягивает другие молекулы, стремится «окружить» себя ими, а значит, уйти с поверхности. Соответственно, поверхность стремится уменьшиться.

Смачивание — поверхностное явление, возникающее при контакте жидкости с твёрдой поверхностью в присутствии пара, то есть на границах раздела трёх фаз.

капиллярный эффект — физическое явление, заключающееся в способности жидкостей изменять уровень в трубках, узких каналах произвольной формы, пористых телах. В поле тяжести (или сил инерции, например при центрифугировании пористых образцов) поднятие жидкости происходит в случаях смачивания каналов жидкостями, например воды в стеклянных трубках, песке, грунте и т. п. Понижение жидкости происходит в трубках и каналах, не смачиваемых жидкостью, например ртуть в стеклянной трубке.

Билет № 25

Звёздное не́бо — множество небесных светил, видимых, как правило, ночью на небесном своде. В ясную ночь человек с хорошим зрением увидит на небосводе не более двух — трёх тысяч мерцающих точек. В списке, составленном во II веке до нашей эры знаменитым древнегреческим астрономом Гиппархом и дополненном позднее Птолемеем, значится 1022 звезды. Гевелий же, последний астроном, производивший такие наблюдения без помощи телескопа, довёл число звёзд до 1533. Все видимые с Земли звёзды (включая видимые в самые мощные телескопы) находятся в местной группе галактик. Наблюдая за звёздным небом, люди научились определять время года, они разделили полосу неба на двенадцать созвездий, в каждом из которых солнце находится примерно месяц; позже эти созвездия стали называть зодиакальными. От этого и произошли всем известные знаки зодиака. Наблюдением за звёздным небом занимается астрономия. Как правило, для исследований звёздного неба используется телескоп.

Небесной сферой называется воображаемая сфера произвольного радиуса с центром в произвольной точке, на поверхности которой нанесены положения светил так, как они видны на небе в некоторый момент времени из данной точки.В тёмную безлунную ночь человеку представляется, что он находится в центре огромного плоского круга, накрытого полусферой, на которой расположены светящиеся точки — звезды. Продолжая наблюдения, можно заметить, что полусфера поворачивается и все новые звезды появляются на востоке, в то время как другие исчезают на западе. Образ сферы возникает потому, что человек не способен оценивать расстояние до предмета, превышающее 4-5 км. Все предметы, расположенные дальше, кажутся нам удалёнными на это расстояние. Сфера, на которой, как нам кажется, расположены звезды, и называется небесной сферой.

Системы небесных координат используются в астрономии для описания положения светил на небе или точек на воображаемой небесной сфере. Небесные координаты вводятся на геометрически правильной поверхности небесной сферы координатной сеткой, подобной сетке меридианов и параллелей на Земле. Координатная сетка определяется двумя плоскостями: плоскостью экватора системы и связанными с ним двумя полюсами, а также плоскостью начального меридиана. В астрономии применяют несколько систем небесных координат, удобных для решения различных научных и практических задач. При этом используются известные плоскости, круги и точки небесной сферы.

Вопрос 2

Главный принцип работы ДВС основан на том, что топливо (твердое, жидкое или газообразное) сгорает в специально выделенном рабочем объеме внутри самого агрегата, преобразуя тепловую энергию в механическую.

 

Билет 26

Вопрос 1

Электрическое поле — одна из двух компонент электромагнитного поля, представляющая собой векторное поле^[1], существующее вокруг тел или частиц, обладающих электрическим зарядом, а также возникающее при изменении магнитного поля (например, в электромагнитных волнах). Электрическое поле непосредственно невидимо, но может быть обнаружено благодаря его силовому воздействию на заряженные тела^[

Для количественного определения электрического поля вводится силовая характеристика — напряжённость электрического поля — векторная физическая величина, равная отношению силы, с которой поле действует на положительный пробный заряд, помещённый в данную точку пространства, к величине этого заряда. Направление вектора напряженности совпадает в каждой точке пространства с направлением силы, действующей на положительный пробный заряд

Вопрос 2

Момент силы - это произведение силы на плечо: M = F· d. Момент силы имеет положительный знак, если вращает тело по часовой стрелке: имеет отрицательный знак, если вращает тело против часовой стрелки

Условие равновесия вращающегося тела: тело, способное вращаться, находится в равновесии, если алгебраическая сумма моментов приложенных сил равна нулю.

Вопрос 3

Вычислите энергию связи ядра атома дейтерия.

Дано:

____________________

Решение:

Энергия связи ядра равна

где – разность суммы масс свободных частиц, входящих в состав ядра, и массы ядра, с – скорость света в вакууме. Для нахождения разности масс отыскиваем в справочнике по физике сведения о массах протона ,нейтрона , электрона и атома дейтерия . Для нахождения массы ядра дейтерия необходимо вычесть из массы атома дейтерия массу электрона, находящегося на его оболочке:

Но , поэтому

Билет 27

Вопрос 1

Электри́ческоесопротивле́ние — физическая величина, характеризующая свойства проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему

 

Вопрос 2

Теплово́еизлуче́ние — электромагнитное излучение, возникающее за счёт внутренней энергии тела. Имеет сплошной спектр, расположение и интенсивность максимума которого зависят от температуры тела. При остывании последний смещается в длинноволновую часть спектра

Ги­по­те­за План­ка за­клю­ча­ет­ся в сле­ду­ю­щем: энер­гия ко­леб­лю­щих­ся мо­ле­кул и ато­мов при­ни­ма­ет не любые, а толь­ко неко­то­рые опре­де­лен­ные зна­че­ния. Зна­чит, при из­лу­че­нии энер­гия из­лу­ча­ю­щих мо­ле­кул и ато­мов из­ме­ня­ет­ся скач­ка­ми. Со­от­вет­ствен­но, свет из­лу­ча­ет­ся не непре­рыв­но, а неко­то­ры­ми пор­ци­я­ми, ко­то­рые Планк на­звал кван­та­ми

Абсолютно чёрное тело — физическое тело, которое при любой температуре поглощает всё падающее на него электромагнитное излучение во всех диапазонах

Близким к единице коэффициентом поглощения обладают сажа и платиновая чернь^[3]. Сажа поглощает до 99 % падающего излучения (то есть имеет альбедо, равное 0,01) в видимом диапазоне длин волн, однако инфракрасное излучение поглощается ею значительно хуже. Наиболее чёрное из всех известных веществ — изобретённая в 2014 году субстанция Vantablack, состоящая из параллельно ориентированных углеродных нанотрубок, — поглощает 99,965 % падающего на него излучения в диапазонах видимого света, микроволн и радиоволн.

Вопрос 3

 

 

Билет 28

Вопрос 1

Водный транспорт

Возможность плавания кораблей, пароходов и др. основана на законе Архимеда. Тело, имеющее полости, куда жидкость не проникает при плавании, вытесняет такой же объем жидкости, как и сплошное тело. Поэтому и выталкивающая сила для такого тела та же, что и для сплошного. Но масса тела с полостями меньше. Вытесненный объем жидкости оказывается больше объема, занятого веществом тела плотностью (рис. 1). Поэтому оно может плавать даже в том случае, если . Так, стальной корабль вытесняет объем воды во много раз больший, чем объем стали, из которого сделан корпус судна. Вес воды, вытесняемой подводной частью, равен силе тяжести, действующей на корабль с грузом.

Воздухоплавание

На законе Архимеда основано воздухоплавание: полет дирижаблей, аэростатов, шаров-зондов. Их полет напоминает плавание подводной лодки под водой. Если сила тяжести летательного аппарата (рис. 1) вместе с силой тяжести газа, заполняющего оболочку, меньше веса воздуха в объеме, вытесняемом аппаратом, то шар поднимается вверх; если они равны, то шар неподвижно висит в воздухе; если сила тяжести больше веса воздуха, шар опускается

Вопрос 2

Волновое движение— это повторяющееся колебания частиц среды взад и вперед или из стороны в сторону. Он связан с переносом энергии в пространстве.

Примеры волнового движения — звук, рябь на поверхности водоема, радиосигналы и свет. В каждом из приведенных случаев энергия передается регулярным чередованием значений некоторой величины, или ее колебаниями. Звуковые волны распространяются в воздухе за счет частых изменений давления. Волны по воде катятся результате вертикального смещения частиц вблизи поверхности водоема.

Продольная волна – это волна, при распространении которой смещение частиц среды происходит в направлении распространения волны (рис.1, а).

Причиной возникновения продольной волны является деформация сжатия/растяжения, т.е. сопротивление среды изменению ее объема. В жидкостях или газах такая деформация сопровождается разрежением или уплотнением частиц среды. Продольные волны могут распространяться в любых средах – твердых, жидких и газообразных.

Примерами продольных волн являются волны в упругом стержне или звуковые волны в газах.

Поперечная волна – это волна, при распространении которой смещение частиц среды происходит в направлении, перпендикулярном распространению волны (рис.1,б).

Причиной поперечной волны является деформация сдвига одного слоя среды относительно другого. При распространении поперечной волны в среде образуются гребни и впадины. Жидкости и газы, в отличие от твердых тел, не обладают упругостью по отношению к сдвигу слоев, т.е. не оказывают сопротивления изменению формы. Поэтому поперечные волны могут распространяться только в твердых телах.

Примерами поперечных волн могут служить волны, бегущие по натянутой веревке или по струне.

Волны на поверхности жидкости не являются ни продольными, ни поперечными. Если бросить на поверхность воды поплавок, то можно увидеть, что он движется, покачиваясь на волнах, по круговой траектории. Таким образом, волна на поверхности жидкости имеет как поперечную, так и продольную компоненты. На поверхности жидкости также могут возникать волны особого типа – так называемые поверхностные волны. Они возникают в результате действия силы тяжести и силы поверхностного натяжения

 

 

Билет 29

Вопрос 1

Под реактивным движением понимают движение тела, возникающее при отделении от тела его части с некоторой относительно тела скоростью.

При этом появляется так называемая реактивная сила, толкающая тело в сторону, противоположную направлению движения отделяющейся от него части тела.

Реактивное движение совершает ракета (рис. 1). Основной частью реактивного двигателя является камера сгорания. В одной из ее стенок имеется отверстие — реактивное сопло, предназначенное для выхода газа, образующегося при сгорании топлива. Высокая температура и давление газа определяют большую скорость истечения его из сопла.

Вопрос 2

масса тела - скалярная величина, характеризующая инертные и гравитационные свойства тела. Массу тела измеряют взвешиванием на весах (используя закон всемирного тяготения Ньютона или второй закон Ньютона).

Пло́тность — скалярнаяфизическая величина, определяемая как отношение массы тела к занимаемому этим телом объёму

 

Билет № 30

вопрос 1

 

Потенциал электростатического поля — скалярная величина, равная отношению потен­циальной энергии заряда в поле к этому заряду:

- энергетическая характеристика поля в данной точке, она определяет энергию, которую приобретает заряжанная частица в элекрическом поле

Потенциал не зависит от величины заряда, помещенного в это поле.

 

Т.к. потенциальная энергия зависит от выбора системы координат, то и потенциал определяется с точностью до постоянной.

За точку отсчета потенциала выбирают в зависимости от задачи: а) потенциал Земли,

б) потенциал бесконечно удаленной точки поля,

в) потенциал отрицательной пластины конденсатора.

Потенциал численно равен работе поля по перемещению единичного положительного заряда из данной точки электрического поля в бесконечность.

В СИ потенциал измеряется в вольтах:

Разность потенциалов

Подобно потенциальной энергии, значение по­тенциала в данной точке зависит от выбора нулевого уровня для отсчета потенциала. Практическое значение имеет не сам потенциал в точке, а изменение потенциала, которое не за­висит от выбора нулевого уровня отсчета потенциала. Разность потенциалов называют также напряжением

Напряжение — разность значений потенциала в начальной и конечнойточках траектории.

Напряжение численно равно работе электростатического поля при перемещении единичного положительного заряда вдоль силовых линий этого поля.

Разность потенциалов (напряжение) не зависит от выбора

системы координат!

Единица разности потенциалов

 

Напряжение равно 1 В, если при перемещении положительного заряда в 1 Кл вдоль силовых линий поле совершает работу в 1 Дж.

Так как потенциальная энергия W_p = qφ, то работа равна:

Измерение электрического напряжения (разности потенциалов)

Между стержнем и корпусом — электрическое поле. Измерение потенциала кондуктора Измерение напряжения на гальваническом элементе Электрометр дает большую точность, чем вольтметр.

 

Работу перемещения заряда в однородном электрическом поле можно подсчитать по формулам: A = qEl и A = q(φ₂ - φ₁). Приравняв правые части, получим: qEl = q(φ₂ - φ₁). Тогда связь между напряженностью и разностью потенциалов:

Если расстояние l мало, го эту формулу можно с допустимой погрешностью использовать и для вычисления напряженности и потенциала неоднородного электрического поля. Разность потенциалов (потенциал) измеряется электрометром. Электрометр - это электроскоп с металлическим корпусом, имеющим легкоподвижную стрелку и шкалу в единицах разности

На основании этой формулы можно установить единицу напряженности в СИ: вольт на метр (В/м).

Напряженность прямо пропорциональна напряжению между пластинами и обратно пропорциональна расстоянию между ними
, где E - напряженность, U - напряжение, d - расстояние между пластинами

вопрос 2

 

Коэффициентом полезного действия механизма (машины) называют отношение полезной энергии () к суммарной энергии (W), которая подводится к механизму. Обычно коэффициент полезного действия обозначают буквой (эта).