Сборник вопросов и задач пофизике
Н.И.Голдфарф
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее пособие представляет собой систематический борник задач и вопросов по физике по всем разделам-рограммы подготовительных отделений и вступительных кзаменов в вузы. Оно в основном предназначено для лушателей подготовительных отделений вузов, а также иц, самостоятельно готовящихся к конкурсным экзаменам вузы с повышенными требованиями по физике.
В него включены вопросы и задачи, которые предлагались в различных вузах технического и физического профилей.
Сборник рекомендован слушателям подготовительных отделений технических вузов, а также учащимся, средних школ, лицам, готовящимся к конкурсным экзаменам, преподавателям физики.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее пособие представляет собой систематический сборник задач и вопросов по физике по всем разделам-программы подготовительных отделений и вступительных экзаменов в вузы. Оно в основном предназначено для слушателей подготовительных отделений вузов, а также лиц, самостоятельно готовящихся к конкурсным экзаменам в вузы с повышенными требованиями по физике.
Достаточно широкий выбор задач позволяет учесть особенности требований и других институтов.
Сборник может быть использован в школах на факультативных занятиях и в физматшколах.
Основой его послужил аналогичный сборник, изданный в_ Московском инженерно-физическом институте.
В сборник помещен ряд вопросов и задач, предлагавшихся на экзаменах в технических вузах и вузах физического профиля. Автор счел целесообразным включить некоторые задачи из задачников средней школы, а также ряд задач, методически интересных и доступных для учащихся, из сборников для высшей школы.
Большинство задач снабжено решениями или указаниями на путь решения. Указаниям дано предпочтение — читатель, получив в указании разъяснение основной физической идеи задачи, сможет дальше развить решение, проявив уже большую самостоятельность. Последнее очень важно: самостоятельное решение задач — наиболее активное проявление знаний и понимания физических явлений и законов, а умение решать задачи достигается упражнениями и размышлениями. Поэтому в данном издании увеличено количество задач, снабженных только ответами.
Работа над задачником должна идти параллельно с работой над курсом физики типа трехтомного «Элементарного учебника физики» под редакцией академика Г. С. Ландсбер-га или новых учебников физики для средней школы. Необходимые дополнительные теоретические сведения и соответствующие общие методы решения задач, которыми еще не в достаточной степени владеют учащиеся, даются непосредственно в решениях и указаниях, с которыми после предварительной самостоятельной работы познакомится читатель.
Решения и указания составлены так, чтобы дать возможность читателю разобраться в физической постановке вопроса и приобрести знания и навыки в применении наиболее общих и целесообразных методов в решении конкретных физических задач. Уделено достаточное внимание графическим приемам решения задач, а также записи решений в векторной форме и в проекциях на оси координат, направления которых наиболее удобны при решении данной задачи. Иногда дается два способа решения — второй способ дается в том случае, если он расширяет физическое осмысление задачи читателем. Например, в решении некоторых задач используется более удобная система отсчета, вводятся силы инерции, понятие центра массы, используется условие равновесия твердого тела, уравнение Клапейрона. В условиях и решениях исключены термины «вес», «удельный вес» как характеристики тела и его вещества и указываются масса тела, плотность вещества и сила тяжести, связанная с массой формулой P=mg. Это вызвано тем, что, по установившемуся определению, вес — сила, с которой тело действует на подвес или опору, неподвижные относительно тела, и, следовательно, зависит от ускорения движения системы тело — опора (подвес).
Для облегчения пользования задачником табличные данные, необходимые для решения, приводятся в условиях задач. В условиях и решениях используется СИ.
В настоящее издание внесены некоторые исправления и дополнения.
В составлении настоящего сборника оказали помощь: Л. Г. Асламазов, Р. С. Варшавская, В. Н. Новиков" и И. Ш. Слободецкий. А. Ф. Корженевкч принял участие в подготовке рукописи к изданию. ,
Автор воспользовался ценными замечаниями преподавателей МИФИ проф. И. В. -Савельева, доц. И. Е. Иродова, В. В. Светозарова и А. Н- Варгина, методиста-учителя Я- Ф. Лернера, ст. преп. МЭИС В. Л. Кагана и ряда читателей. Всем указанным лицам, а также кафедре физики МИЭМ (рецензент 2-го издания) автор приносит глубокую благодарность.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие........................ 3
I. МЕХАНИКА
1. Кинематика........................ 5
2. Законы Ньютона.................... 15
3. Импульс. Закон сохранения импульса......... 22
4. Работа, мощность, энергия................ 27
5. Законы сохранения энергии и импульса......... 32
6. Движение по окружности (кинематика, динамика) .... 39
7. Закон всемирного тяготения. Спутники. Невесомость ... 46
8. Статика........................ 49
9. Механические колебания и волны............ 55
10. Гидростатика...................... 57
(I. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
11. Основы молекулярно-кинетической теории......... 63
12. Тепловое расширение. Газовые законы......... 64
13. Теплота и работа.................... 71
14. Изменение агрегатного состояния вещества. Влажность . . 75
III. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
15. Закон Кулона..................... 79
16. Напряженность поля. Работа сил электрического поля. Потенциал....................... 81
17. Электроемкость. Конденсаторы.............. 89
18. Сила тока. Закон Ома для участка цепи......... 95
19. Последовательное и параллельное соединения проводников 97
20. Закон Ома для всей цепи. Соединение элементов в батареи 104
21. Работа и мощность тока. Тепловое действие тока ..... ПО
22. Ток в электролитах и газах.............. 118
23. Электромагнетизм. Электромагнитная индукция..... 119
24. Переменный ток. Электромагнитные колебания и волны . . 127
IV. ОПТИКА
25. Отражение и преломление света.............. 130
26. Сферические зеркала и линзы. Оптические системы . . > 133
27. Зрение. Оптические приборы .............. 141
28. Фотометрия . . -.................... 144
29. Волны. Кванты. Энергия связи.............. 147
Ответы, указания и решения................ . 150
Основные физические константы............... 367
