1611143572-9d260122e1f7b937cc263fb9b1cd060d (825035), страница 2
Текст из файла (страница 2)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .247352250352§ 13.2. Преломление света. Формула линзы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252353§ 13.3. Оптические системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .254354§ 13.4. Фотометрия . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .257356§ 13.5. Квантовая природа света . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .260356262357Глава 12. Электромагнитные волныГлава 13. Геометрическая оптика. Фотометрия.Квантовая природа света§ 13.1.
Прямолинейное распространение и отражение света . . . . . . . . . .Глава 14. Специальная теория относительности§ 14.1. Постоянство скорости света. Сложение скоростей . . . . . . . . . . . . .1∗§ 14.2. Замедление времени, сокращение размеров тел в движущихсясистемах. Преобразование Лоренца . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .267363§ 14.3. Преобразование электрического и магнитного полей . . . . . . . . . .269364§ 14.4. Движение релятивистских частиц в электрическоми магнитном полях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . .273366§ 14.5. Закон сохранения массы и импульса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2773685ПРЕДИСЛОВИЕ К ТРЕТЬЕМУ ИЗДАНИЮПрошло десять лет со времени последнего издания этой книги на русскомязыке, и она, имевшая тираж 300 000 экземпляров, давно уже исчезла из продажи,так как широко использовалась в физико-математических школах и классах, напервых курсах многих вузов России и при подготовке к приемным экзаменам вэти вузы. Предлагаемое издание дополнено новой главой «Специальная теорияотносительности», поскольку она входит в школьную программу.Авторы считают своим приятным долгом поблагодарить В.
П. Зубкова поинициативе и при поддержке которого выходит это издание.О. Я. СавченкоПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮАвторы книги, преподаватели первой в стране специализированной физикоматематической школы-интерната при Новосибирском государственном университете и научные сотрудники Сибирского отделения РАН, стремились создатьне просто сборник задач, а учебное пособие, преследующее цель упрочения связишкольного образования с современной наукой.В книге свыше двух тысяч задач различной сложности: от обычных школьных до олимпиадных, требующих сообразительности и нестандартного мышления.
В отличие от аналогичных пособий, изданных за последнее время, в предлагаемом сборнике (за редким исключением) не приводятся решения задач, адаются лишь ответы. Такая форма более естественна для активного, творческого изучения физики. Ведь путь к ответу — это индивидуальный и увлекательныйнаучный поиск. И этот творческий процесс нельзя заменить изучением рецептоврешения задач.6Почти все включенные в книгу задачи взяты из сборников задач по физикеэтих же авторов, изданных в НГУ для учащихся физико-математической школы.
Поэтому особое внимание уделялось темам, которые важны для успешногообучения в вузе. Так, значительно увеличена доля задач по колебаниям и волнам, молекулярной физике, движению заряженных частиц, электромагнитнымволнам. Это первый опыт пособия подобного типа, поэтому многие задачи пришлось специально создавать для той или иной темы. Большую помощь в этойработе нам оказали сотрудники институтов СО АН СССР. В частности, сотрудники Института гидродинамики разработали тему — течение сложных струй(§ 4.3), предложили большинство задач, связанных с сохранение магнитного потока (§ 11.5). Сотрудники Института ядерной физики составили много задач одвижении заряженных частиц в электрическом и магнитном полях.
Кроме того,книга содержит много задач Всесибирских олимпиад и вступительных экзаменовв НГУ. В книгу включены также некоторые задачи, традиционно относимые ккурсу общей физики в вузах, однако характер формулировок и порядок их следования позволяют найти их решение в рамках школьного курса.
Ряд известныхзадач перешел из других сборников для школьников, но они составляют меньшуючасть от общего числа задач.Книга состоит из тринадцати глав, которые в свою очередь разбиты на параграфы. В каждом параграфе, насколько это соответствует логике развитиятемы, за задачами сравнительно элементарными следуют более трудные и чащевсего более интересные.
Наибольшую пользу учащимся принесут задачи, которые вызывают живой интерес, побуждают задуматься над физическим явлением, развивают способность самостоятельно мыслить, приучают быть готовым кнестандартной постановке вопроса, к нестандартному решению. В книге многотаких задач. Надеемся, что в случае, когда некоторые из них окажутся трудными для учащегося, это не лишит его веры в свои силы, а лишь побудит к болееглубокому изучению физики. Такие задачи часто помечены звездочкой и иногда снабжены очень кратким решением.
Для лучшего понимания условия многихзадач иллюстрируются рисунками.О. Я. Савченко7ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕСкорость света в вакуумеМагнитная постояннаяЭлектрическая постояннаяПостоянная ПланкаМасса покоя электронапротонанейтронаОтношение массы протонак массе электронаЭлементарный зарядОтношение заряда электронак его массеМагнитный момент электронаПостоянная АвогадроАтомная единица массыcµ0ε0 = (µ0 c2 )−1hmempmn2,998 · 108 м/с4π · 10−7 Гн/м = 1,257 · 10−6 Гн/м8,85 · 10−12 Ф/м6,63 · 10−34 Дж/Гц9,11 · 10−31 кг1,67 · 10−27 кг1,67 · 10−27 кгmp /mee1836,151,60 · 10−19 Клe/meµeNA1 а.е.м.1,76 · 1011 Кл/кг9,28 · 10−24 Дж/Тл6,02 · 1023 моль−11,66 · 10−27 кгПостоянная ФарадеяF = NA e9,65 · 104 Кл/мольУниверсальная газоваяпостояннаяR8,31 Дж/(моль · К)Нуль шкалы ЦельсияT0273,15 КНормальное давлениеp01,01 · 105 ПаМолярный объем идеальногогаза при нормальных условияхVm = RT0 /p022,41 · 10−3 м3 /мольПостоянная Больцманаk = R/NA1,38 · 10−23 Дж/КПостоянная Стефана —Больцманаσ5,67 · 10−8 Вт/(м2 · К4 )Гравитационная постояннаяG6,67 · 10−11 Н · м2 /кг2Нормальное ускорениесвободного паденияgn9,8 м/с28Глава 1Кинематика§ 1.1.
Движение с постоянной скоростью♦ 1.1.1. На рисунке∗) приведена «смазанная фотография» летящего реактивного самолета. Длина самолета 30 м, длина его носовой части 10 м. Определитепо этой «фотографии» скорость самолета. Время выдержки затвора 0,1 с. Формасамолета изображена на рисунке штриховой линией.1.1.2. Радиолокатор определяет координатылетящего самолета, измеряя угол между направлением на Северный полюс и направлением на самолет и расстояние от радиолокатора до самолета.
В некоторый момент времени положение самолета определялось координатами: угол α1 = 44◦ ,расстояние R1 = 100 км. Через промежуток времени 5 с после этого момента координаты самолета на радиолокаторе: угол α2 = 46◦ , расстояниеR2 = 100 км. Изобразите в декартовой системе координат с осью y, направленной на север, и с радиолокатором в начале координат положение самолета в обамомента времени; определите модуль и направление его скорости. Угол отсчитывайте по часовой стрелке.1.1.3.
Через открытое окно в комнату влетел жук. Расстояние от жука допотолка менялось со скоростью 1 м/с, расстояние до стены, противоположнойокну, менялось со скоростью 2 м/с, до боковой стены — со скоростью 2 м/с.Через 1 с полета жук попал в угол между потолком и боковой стеной комнаты.Определите скорость полета жука и место в окне, через которое он влетел вкомнату. Высота комнаты 2,5 м, ширина 4 м, длина 4 м.♦ 1.1.4. Счетчики A и B, регистрирующие момент прихода γ-кванта, расположены на расстоянии 2 м друг от друга. В некоторой точке между ними произошел распад π 0 -мезона на два γ-кванта.
Найдите положение этой точки, еслисчетчик A зарегистрировал γ-квант на 10−9 с позднее, чем счетчик B. Скоростьсвета 3 · 108 м/с.♦ 1.1.5∗ . Три микрофона, расположенные на одной прямой в точках A, B, C,зарегистрировали последовательно в моменты времени tA > tB > tC звук отвзрыва, который произошел в точке O, лежащей на отрезке AC. Найдите отрезок AO, если AB = BC = L.
В какой момент времени произошел взрыв?∗)Условным знаком ♦ указаны задачи и ответы, снабженные рисунками.91.1.6. Спортсмены бегут колонной длины l со скоростью v. Навстречу бежиттренер со скоростью u < v. Каждый спортсмен, поравнявшись с тренером, разворачивается и начинает бежать назад с той же по модулю скоростью. Каковабудет длина колонны, когда все спортсмены развернутся?1.1.7. С подводной лодки, погружающейся вертикально и равномерно, испускаются звуковые импульсы длительности τ0 . Длительность приема отраженногоот дна импульса τ .
Скорость звука в воде c. С какой скоростью погружаетсяподводная лодка?♦ 1.1.8. Лента транспортера имеет скорость w. Над лентой движется автомат,выбрасывающий ν шариков в единицу времени. Шарики прилипают к ленте.Счетчик шариков с фотоэлементом считает только шарики, прошедшие непосредственно под ним. Сколько шариков сосчитает счетчик за единицу времени,если скорость автомата v < w, скорость счетчика u < w?1.1.9.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
