Некоммерческое
Акционерное
Общество
| Кафедра физики |
| АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ |
ФИЗИКА 2
Методические указания к расчетно-графическим работам для студентов
всех форм обучения специальности 5В100200 – Системы информационной безопасности, 5В071600 - Приборостроение
Алматы, 2013
СОСТАВИТЕЛИ: М.Ш. Карсыбаев, Т.Д. Дауменов, Физика 2. Методические указания к расчетно-графическим работам для студентов всех форм обучения специальности 5В100200 – Системы информационной безопасности, 5В071600 – Приборостроение. – Алматы: АУЭС, 2013. – 33 с.
Методические указания включают расчетно-графические задания (РГР), методические рекомендации и требования к оформлению и содержанию РГР, список необходимой литературы.
Ил.46, табл. 9, библиограф. – 14 назв.
Рецензент: канд.тех.наук, доцент Т.С. Байпакбаев.
Печатается по плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи» на 2013 год.
Ó НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2013 г.
Введение
Задачи курса «Физика» в техническом вузе вытекают из следующих положений:
а) как общеобразовательная дисциплина физика формирует научное мировоззрение и общую культуру;
б) как фундаментальная наука физика формирует общетеоретическую основу для изучения общеинженерных и специальных дисциплин, а также изучение физики позволяет увидеть, как связаны между собой различные отрасли науки и техники;
в) как учебная дисциплина физика способствует развитию интеллектуальной культуры будущего специалиста, поскольку занятие физикой развивает способности субъекта создавать идеальные модели природных процессов и объектов, извлекать частные выводы из общего, синтезировать общее из частного, применять математические методы, использовать аналогии, гибко перестраивать свое мышление к восприятию принципиально новых подходов.
В курсе «Физика 2» изучаются разделы физики: «Уравнения Максвелла», «Физика колебаний и волн», «Квантовая физика и физика атома», «Физика твердого тела, атомного ядра и элементарных частиц».
Приобретённые при изучении физики знания и умения необходимы для усвоения таких технических дисциплин, как «Теоретические основы электротехники», «Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн», «Теория передачи электромагнитных волн», «Электронные приборы СВЧ и квантовые приборы», «Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств».
Весь курс «Физика 2» состоит из трех модулей, по каждому из которых студенты выполняют расчетно – графические работы (РГР) по трем уровням сложности (А, В и С – по выбору). Номер варианта задания РГР выбирается студентом очной формы обучения самостоятельно и утверждается преподавателем, ведущим практическое занятие в группе. Правила выбора варианта РГР для студентов-заочников приведены ниже.
Рекомендации к освоению дисциплины «Физика 2»
Изучение дисциплины «Физика 2», являющейся продолжением курса «Физика 1», предполагает усвоение основных понятий, законов и принципов современной физики и их важнейших следствий.
Здесь рассматривается последний раздел классической физики «Уравнения Максвелла», который включает явление и закон электромагнитной индукции, роль этого явления в развитии теории электромагнитного поля Максвелла, его чрезвычайно широкое практическое применение в технике и быту, особое внимание необходимо обратить при этом на физический смысл уравнений Максвелла.
В следующем разделе «Физика колебаний и волн» следует учесть, что колебания различной физической природы описываются одинаковыми дифференциальными уравнениями, необходимо знать решения этих уравнений, характеристики и основные свойства незатухающих, затухающих и вынужденных гармонических колебаний, усвоить метод векторных диаграмм для решения задач.
Далее в разделе «Квантовая физика и физика атома» следует понять роль теплового излучения в развитии квантовых представлений о природе излучения (гипотеза Планка), основные закономерности теплового излучения, эффекта Комптона, внешнего фотоэффекта, корпускулярно-волновой дуализм электромагнитного излучения и вещества как универсального закона природы.
Необходимо обратить внимание на роль уравнения Шредингера в нерелятивистской квантовой механике, на задание состояния микрочастицы с помощью волновой функции, физический смысл соотношений неопределенностей, ограничивающих применение понятий классической механики в квантовой теории.
2 Общие требования к выполнению и оформлению расчетно-графических (контрольных) работ
Каждую расчетно-графическую (контрольную) работу выполняют в отдельной (школьной) тетради или набирают на компьютере на листах формата А4. На обложке или титульном листе указывают дисциплину и номер работы, вариант, кем работа выполнена, кто её проверил, дату сдачи на проверку. Работу выполняют аккуратно, рисунки – делают карандашом при помощи линейки.
Условие задачи переписывают полностью, без сокращений. Затем его записывают с помощью общепринятых символических обозначений в краткой форме под заглавием «Дано». Заданные числовые значения переводят в единицы СИ. Решение каждой задачи необходимо сопроводить пояснениями, раскрывающими смысл и значение используемых обозначений, указывающими физические законы и принципы, положенные в основу решения. Для замечаний преподавателя на странице оставляются поля. Следующую задачу следует начинать на новой странице.
В конце работы необходимо указать, каким учебником или учебным пособием студент пользовался при изучении физики.
Если контрольная работа студентами-заочниками пересылается по электронной почте, все требования, касающиеся её оформления, пояснения решений, также должны быть выполнены. В случае, если контрольная работа при рецензировании не была зачтена, студент обязан исправить ошибки и представить работу на повторную рецензию. Повторная контрольная работа представляется вместе с незачтенной. Рецензент может пригласить студента для беседы по существу решения задач.
Сроки сдачи РГР указаны в графике учебного процесса.
2.1 Правила выбора варианта контрольной работы для студентов-заочников
В каждом кредите (модуле) курса приведены две таблицы по 10 вариантов задач в каждой. Номер варианта выбирается по двум последним цифрам шифра (номера зачетной книжки) студента следующим образом:
- если предпоследняя цифра шифра нечетная, номера задач берутся из таблицы 1, если четная или ноль – из таблицы 2;
- последняя цифра шифра определяет номер варианта в соответствующей таблице.
Пример решения и оформления задачи.
Задача. Считая никель абсолютно черным телом, определите мощность, необходимую для поддержания температуры расплавленного никеля 1453 оС неизменной, если площадь его поверхности равна 0,5 см2. Потерями энергии пренебречь.
Дано:
t = 1453 оС; Т =1726 К.
S = 0,5 см2 = 5·10-5 м2.
N -?
Решение. Мощность N, необходимая для поддержания температуры расплавленного никеля 1453 оС неизменной, равна, по определению, потоку энергии Ф, излучаемому расплавленным никелем при данной температуре, если принять его за абсолютно черное тело (АЧТ), т.е. 
. Поток энергии излучения нагретого АЧТ равен произведению излучательности тела Re на площадь S его поверхности: 
.
Подставив выражение для излучательности (энергетической светимости) АЧТ согласно закону Стефана Больцмана в виде 
,
где 
Вт/(м2.К4) – постоянная Стефана – Больцмана, Т - термодинамическая температура, получим окончательное выражение для мощности:
.
Подставим числовые значения и получим ответ:
(Вт).
РГР №4, М 4
Т а б л и ц а 1 – Варианты заданий для студентов очной формы обучения
| Уровень | Вариант | А.Г. Чертов, А.А. Воробьёв «Задачник по физике», -М., 1981 | Физика. Задания к практическим занятиям. /Под ред. Ж.П. Лагутиной./-М.,1989 | И.Е. Иродов «Задачи по общей физике», -М., 1988 | Приложение А |
| А | 25-8 | 18-27,18-14,18-32 | 1, 48 | ||
| 25-30, 25-18 | 18-23,18-33 | 2, 10 | |||
| 25-5 | 18-24,18-34,18-41 | 3, 11 | |||
| 25-3, 25-7, 26-3 | 18-22 | 4, 45 | |||
| 25-7, 25-17 | 18-23,18-33 | 5,47 | |||
| 25-8, 25-19 | 18-26,18-35 | 6, 29 | |||
| 25-7,25-22 | 18-28,18-32 | 7, 13 | |||
| 25-13,26-14 | 18-30,18-42 | 8 (а),22 | |||
| 25-12,25-25 | 18-31, 18-43 | 12, 45 | |||
| 25-37, 26-2 | 18-9,18-46 | 14, 37 | |||
| 26-13, 25-47 | 18-14,18-30 | 20, 38 | |||
| В | 25-14,26-10 | 18-37, 18-25 | 23, 46 (а) | ||
| 25-37, 26-12 | 18-4,18-31 | 24, 48 | |||
| 25-10, 25-38 | 18-40,18-24 | 30, 44 | |||
| 25-16,25-42 | 18-33,18-21 | 35(а), 47 | |||
| 25-20,25-43 | 18-39,18-22 | 36(а), 40 | |||
| 25-22,25-44 | 18-34,18-23 | 39, 33 | |||
| 25-23,25-45,26-14 | 18-24 | 27, 41 | |||
| 25-33,25-6 | 18-28,18-35 | 43, 31 | |||
| 24-2, 25-15 | 18-27,18-32 | 42, 46 (б) | |||
| 25-41,25-46,26-13 | 18-6 | 44, 35 (б) | |||
| 25-18,25-39 | 18-8,18-40 | 36 (б), 45 | |||
| 25-20,25-41 | 18-35,18-26 | 6 (б), 48 | |||
| 25-11, 25-48, 26-3 | 18-30 | 8 (б), 42 | |||
| 25-46, 26-9 | 18-8, 18-22 | 11, 43 | |||
| 25-48, 25-45 | 18-39,18-14 | 1, 44 | |||
| 25-9,25-27 | 18-19,18-40 | 31, 38 | |||
| 25-4,25-43 | 18-20,18-32 | 28, 47 | |||
| 25-9,25-45 | 18-7,18-39 | 18, 21 | |||
| С | 25-44,26-14 | 18-19 | 3.322 | 16, 25 | |
| 25-40 | 18-28 | 3.325,3.349 | 34, 15 | ||
| 25-41 | 18-29 | 3.318,3.345 | 17, 32 | ||
| 25-38 | 18-18 | 3.326,3.354 | 19, 28 | ||
| 18-30,18-45 | 3.308,3.352 | 10, 27 | |||
| 18-44,18-22 | 3.300,3.350 (а) | 9, 26 |
Т а б л и ц а I – Варианты заданий (нечетные) для студентов заочной формы обучения
| Вариант | Номера задач (Чертов А.Г., Воробьёв А.А. «Задачник по физике». - М., 1981. – 496 с.) | Приложение А | ||||
| 25.2 | 25.18 | 25.44 | 26.5 | |||
| 25.15 | 25.21(3) | 25.42 | 26.6 | |||
| 25.9 | 25.35 | 25.26 | 26.7 | |||
| 25.3 | 25.34 | 25.25 | 26.2 | |||
| 25.4 | 25.36 | 25.38 | 26.1 | |||
| 25.11 | 25.22 | 25.45 | 26.8 | |||
| 25.16 | 25.21(1) | 25.41 | 26.10 | |||
| 25.8 | 25.17 | 25.40 | 26.14 | |||
| 25.1 | 25.20 | 25.43 | 26.4 | |||
| 25.12 | 25.19 | 25.39 | 26.3 |
Т а б л и ц а II – Варианты заданий (четные) для студентов заочной формы обучения
| Вариант | Номера задач (Чертов А.Г., Воробьёв А.А. «Задачник по физике». - М., 1981. – 496 с.) | Приложение А | ||||
| 25.1 | 25.19 | 25.46 | 26.1 | |||
| 25.2 | 25.23 | 25.43 | 26.12 | |||
| 25.9 | 25.18 | 25.26 | 26.2 | |||
| 25.7 | 25.20 | 25.38 | 26.5 | |||
| 25.8 | 25.17 | 25.25 | 26.3 | |||
| 25.6 | 25.34 | 25.44 | 26.10 | |||
| 25.11 | 25.35 | 25.42 | 26.5 | |||
| 25.12 | 25.36 | 25.39 | 26.8 | |||
| 25.13 | 25.21(1) | 25.40 | 26.9 | |||
| 25.5 | 25.21(2) | 25.41 | 26.4 |
Приложение А
А.1 Можно ли утверждать, что в проводящем замкнутом контуре всегда возникает индукционный ток, если: а) контур перемещается в магнитном поле, пересекая линии индукции; б) изменяется поток магнитной индукции, сцепленный с контуром?
А.2 Вблизи полюса электромагнита висит проводящее кольцо (см.рисунок А.1). Магнитный поток, пронизывающий кольцо, изменяется согласно графику на рисунке А.2. В какие интервалы времени кольцо притягивается к электромагниту?
Рисунок А.1 Рисунок А. 2
А.3 Плоская проводящая рамка вращается в однородном магнитном поле. Индуцируется ли в рамке ЭДС, если ось врашения: а) параллельна; б) перпендикулярна линиям индукции?
А.4 В однородном равномерно возрастающем магнитном поле находится проволочный каркас (см.рисунок А.3). Как изменится тепловая мощность, выделяющаяся в каркасе, если замкнуть ключ К?
Рисунок А.3 Рисунок А.4
А.5 На тороидальный железный сердечник надеты катушка и проводящее кольцо. Индуцируется ли ток в кольце, если: а) по обмотке катушки течет постоянный ток, кольцо перемещается вдоль сердечника; б) по обмотке катушки течет переменный ток, кольцо неподвижно. Магнитное поле катушки считать сосредоточенным в сердечнике.
А.6 Проводящий контур вынимают из межполюсного пространства электромагнита. Зависит ли от времени перемещения контура: а) количество выделившейся в контуре теплоты; б) заряд, протекший по контуру?
А.7 Проводящая рамка (см.рисунок А.4) перемещается в поле бесконечного прямолинейного проводника с током: а) параллельна проводнику; б) вращаясь вокруг проводника таким образом, что проводник все время остается в плоскости рамки на неизменном расстоянии от нее. Индуцируется ли ток в рамке в обоих случаях?
А.8 Две одинаковые проводящие квадратные рамки расположены параллельно.Как изменится их взаимная индуктивность, если: а) одну из рамок деформировать в прямоугольник того же периметра; б) повернуть на угол 60°? Положение центра и направление одной из средних линий контура, подвергающегося изменениям, сохраняются.
А.9 В плоскости прямолинейного проводника с током расположена проводящая рамка (см.рисунок А.4).Ток в прводнике изменяется по закону I~t2, при этом сила, действующая на рамку, Ғ ~ tk.Найти значение k. Полем тока самоиндукции пренебречь.
А.10 Как изменится сила, действующая на рамку, в задаче 9, если учесть поле тока самоиндукции в рамке?
А.11 Определить направление силы, действующей на проводящую рамку (см.рисунок А.4), если ток в проводе: а) возрастает; б) убывает.
А.12 Проводящее кольцо (см.рисунок А.5, а) пронизывает магнитный поток, изменяющийся согласно графику (см.рисунок А.5, б). Указать направление индукционного тока в кольце и определить, как изменяется ток.
Рисунок А.5, а Рисунок А.5, б
А.13 Как изменится взаимная индуктивность двух контуров, находящихся в парамагнитной среде, если среду охладить?
А.14 Магнитный поток, пронизывающий проводящее кольцо (см.рисунок А.5, а), изменяется согласно графику на рисунке А.6. Обращается ли ЭДС индукции в кольце в нуль в интервалах времени а и б?
А.15 Замкнутый проводящий контур имеет форму восьмерки (см.рисунок А.7).Как изменится индуктивность контура, если один из витков повернуть вокруг оси ОО1 на 180°?
Рисунок А.6 Рисунок А.7
А.16 Поток магнитной индукции через проводящее кольцо (см.рисунок А.5,а) изменяется по гармоническому закону (см.рисунок А.2). Среди моментов времени 1,2,3,4 указать момент, соответствующий отрицательной и максимальной по модулю ЭДС, индуцированной в кольце.
А.17 Наматывают соленоид в один слой, укладывая витки вплотную друг к другу. Как изменяется отношение индуктивности соленоида к сопротивлению обмотки L/R с увеличением числа витков? Соленоид считать длинным.
А.18 В задаче 2 определить, в каких интервалах времени ток, индуцированный в кольце, возрастает и составляет с направлением линий индукции, пронизывающих кольцо, правовинтовую систему?
А.19 В контуре, расположенном в неферромагнитной среде, течет переменный ток I. Верно ли записаны выражения элементарной работы вихревого электрического поля в контуре: а) δΑ=−IdФм; б) δΑ= − Фм dI. Здесь Фм – магнитный поток, сцепленный с контуром.
А.20 В задаче А.2 определить, в какие моменты времени в интервале [1, 4] сила взаимодействия между электромагнитом и кольцом обращается в нуль?
А.21 Две одинаковые обмотки соленоида намотаны в одном направлении и соединены параллельно. Как изменится индуктивность соленоида, если: а) обмотки соединить последовательно; б) отключить одну из обмоток?
А.22 Пусть ток в обмотке электромагнита (см.рисунок А.1) изменяется согласно графику на рисунке А.8. Какова средняя ЭДС, индуцированная в кольце?
А.23 Поток магнитной индукции через проводящее кольцо (см.рисунок 5,а) изменяется по гармоническому закону (см.рисунок А.2). Среди моментов времени 1,2,3,4 указать момент, соответствующий отрицательной и максимальной по модулю ЭДС, индуцированной в кольце.
А.24 Прямоугольная рамка с подвижной перемычкой MN находится в постоянном однородном магнитном поле (см.рисунок А.9). Перемычка равномерно перемещается. Какое поле существует в системе отсчета, связанной с перемычкой?
Рисунок А.8 Рисунок А.9
А.25 Зависит ли индуктивность тороида с железным сердечником: а) от тока в обмотке; б) от температуры сердечника?
А.26 Пусть электрическое сопротивление рамки в ситуации, описанной в задаче А.24, пренебрежимо мало по сравнению с сопротивлением перемычки, и поле индукционного тока можно не учитывать. Сила Ампера, действующая на перемычку Ғ ~ Вk. Найти значение k.
А.27 На некотором расстоянии друг от друга расположены два контура, плоскости которых параллельны друг другу и по которым текут токи в одинаковом направлении. Оставляя один контур неподвижным, меняют различным образом положение второго. В одном случае его плоскость поворачивают на 90° , в другом - на 180° и в третьем - удаляют параллельно самому себе на некоторое расстояние. В каком из этих случаев придется совершить наибольшую, а в каком - наименьшую работу?
А.28 По вертикальной П - образной проводящей раме из состояния покоя соскальзывает стержень MN (см.рисунок А.10). Устройство находится в горизонтально направленном однородном магнитном поле. Как изменяются скорость и ускорение стержня на начальной стадии движения? Электрическим сопротивлением рамы и полем индукционного тока пренебречь.
А.29 Два контура расположены так, что их плоскости параллельны друг другу. По контуру 1 течет ток, направление которого показано стрелкой. Контуры, сохраняя параллельность своих плоскостей, движутся друг относительно друга. Как направлен индукционный ток в контуре 2, когда контуры сближаются и когда удаляются?
А.30 Пятак падает ребром, проходя межполюсное пространство электромагнита. Будет ли ускорение пятака меньше ускорения свободного падения: а) при входе; б) при выходе из магнитного поля?
А.31 Через две одинаковые катушки индуктивности текут токи, спадающие со временем по линейному закону. В какой из катушек возникающая ЭДС самоиндукции больше? Изменятся ли значение или знаки ЭДС самоиндукции, когда токи, пройдя через нуль, начнут возрастать в противоположном направлении, сохраняя тот же линейный закон?
Рисунок А.10 Рисунок А.11
А.32 В однородном магнитном поле вращается с постоянной угловой скоростью w проводящее колесо с четырьмя радиальными спицами. Ось колеса параллельна линиям индукции. Определить индуцированную разность потенциалов между осью колеса и его ободом.
А.33 Проводящий контур, содержащий конденсатор и подвижную перемычку MN, находится в однородном магнитном поле (см. рисунок А.11). Есть ли ток в контуре, если перемычка движется: а) равномерно; б) ускоренно? Активное сопротивление цепи пренебрежимо мало.
А.34 Пусть перемычка MN в ситуации, описанной в задаче А.33, перемещается согласно закону х~t4. При этом зависимость индукционного тока от времени выражается степенной функцией І ~ tn. Найти значение n.
А.35 Проводящая рамка, имеющая ось вращения, находится в однородном магнитном поле (см.рисунок А.12). Является ли положение рамки, показанное на рисунке, положением устойчивого равновесия, если: а) индукция магнитного поля увеличивается; б) уменьшается?
Рисунок А.12 Рисунок А.13
А.36 Квадратная проводящая рамка расположена в однородном стационарном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции (см.рисунок А.13). Сравнить заряды, протекшие по контуру в следующих процессах: а) контур на рисунке А.13,а деформируют в два квадрата (см.рисунок А.13,б); б) один из квадратов контура на рисунке 13,б поворачивают на 180° относительно диагонали CD.
А.37 Через катушку индуктивности течет ток, изменяющийся со временем, как показано на графике (см.рисунок А.14). В какой из отмеченных моментов времени ЭДС самоиндукции имеет максимальное значение? Индуктивность катушки остается постоянной.
А.38 По круговому контуру 1, радиус которого R, течет ток. Другой контур 2, радиус которого значительно меньше R, движется с постоянной скоростью u вдоль оси r так, что плоскости контуров остаются все время параллельными друг другу (см.рисунок А.15). На каком расстоянии от контура 1 ЭДС индукции, возникающая в контуре 2, может иметь максимальное значение?
Рисунок А.14 Рисунок А.15
А.39 Два медных кольца с равными массами и диаметрами d1 и d2 (d2 >d1 d1) находятся в однородном переменном магнитном поле. Плоскости колец перпендикулярны линиям индукции поля. Сравнить в один и тот же момент времени: а) ЭДС индукции; б) индукционные токи в кольцах.
А.40 Для двух компланарных проводящих круговых контуров (см.рисунок А.16) сравнить индуктивности L1 и L2 каждого контура с их взаимной индуктивностью L12.
А.41 Как изменится взаимная индуктивность контуров (см.рисунок А.16), если малое кольцо: а) повернуть на 30° относительно оси, лежащей в плоскости рисунка; б) сместить поступательно перпендикулярно плоскости большого кольца?
А.42 Проволочная петля охватывает изменяющееся магнитное поле (см.рисунок А.17). Напряжение между концами петли U~t2. Закон изменения магнитного поля В(х,у,z,t) ~tk. Найти значение k.
А.43 В однородном переменном магнитном поле находятся два круглых проводящих витка 1 и 2. Плоскости витков перпендикулярны линиям индукции. Виток 1 согнут из такого же куска провода, что и виток 2, но сложенного вдвое. Найти отношение индукционных токов в один и тот же момент времени (I1 / I2).
Рисунок А.16 Рисунок А.17
А.44 В однородном магнитном поле скользят друг по другу и равными постоянными скоростями четыре неизолированных провода (см.рисунок А.18). Плоскость пересечения проводов перпендикулярна линиям индукции поля. Как изменяется индукционный ток в расширяющемся квадратном контуре?
А.45 На рисунке А.19 дан график изменения тока в соленоиде. В каких интервалах времени ЭДС самоиндукции в соленоиде направлена по току I и уменьшается по модулю?
Рисунок А.18 Рисунок А.19
А.46 Ток в проводящем контуре изменяется по закону I = I 0 e-at (a>0). Определить: а) как направлена ЭДС самоиндукции в контуре; б) как ЭДС самоиндукции изменяется по модулю.
А.47 Пусть перемычка MN (см.рисунок А.11) совершает гармонические колебания, график которых дан на рисунке А.20. Какой точке графика соответствует положительный максимальный заряд на верхней обкладке конденсатора?
Рисунок А.20 Рисунок А.21
А.48 Сравнить взаимные индуктивности длинного провода и проводящей рамки (см.рисунок А.21) в положениях І и ІІ.
РГР №5, М5
Т а б л и ц а 2 – Варианты заданий для студентов очной формы обучения
| Уровень | Вариант | А.Г. Чертов, А.А. Воробьёв «Задачник по физике», 1981 | Физика. Задания к практическим занятиям. Под ред. Ж.П. Лагутиной, 1989 | И.Е. Иродов «Задачи по общей физике».1988. | Приложение Б |
| А | 6-2;-16;-56;30-25 | 19-5;-22;-43 | |||
| 6-3(1);-17;-57;30-26;31-11 | 19-24;-33 | ||||
| 6-3(2);-58;30-27;31-13 | 19-10;-25;-34 | ||||
| 6-3(3);-19;27-4;31-14 | 19-13;-22;-35 | ||||
| 6-3(4);-20(1);-59;27-5;30-15(2);31-15 | 19-24 | ||||
| 6-20(2);30-15(3);31-16 | 19-10;-13;-25;-37 | ||||
| 6-4(2);-22;-56;31-17 | 19-6;-24;-40 | ||||
| 6-23;-57;30-16;31-18 | 19-5;-28;-41 | ||||
| 6-4(4);-58;31-19 | 19-10;-26;-42;20-22 | ||||
| 6-6(1);-24(4);-59;31-20 | 19-9;-31;20-30 | ||||
| 6-24(6) | 19-5;-14;-29;-37;20-32;21-4 | ||||
| 6-7;-24(8);27-9;30-17 | 19-15;-26;21-5 | ||||
| В | 6-25;27-4;30-27 | 19-16;-28;21-19 | 4-218 | ||
| 6-9;-27;27-5 | 19-29;-35;20-32;21-22 | ||||
| 6-10;-28;-60 | 19-40;20-33;21-10 | 4-142 | |||
| 6-11;-29(1) | 19-9;-21;-41;20-34;21-13 | ||||
| 6-12;-29(2);-61 | 19-12;-28;20-42;21-15 | ||||
| 6-13;-29(3);-62 | 19-10;-29;-35;21-26 | ||||
| 6-29(4);-63;30-28 | 19-28;-40;21-20 | 4-107 | |||
| 6-30;-61;30-29 | 19-12;-26;-41;21-29 | ||||
| 6-62 | 7-13;19-28;-42;21-30 | 4-107;-196 | |||
| 6-63 | 7-14;19-12;-29;21-34 | 4-176;-225 | |||
| 7-15;19-14;21-28 | 4-114;-178;-154;-222 | ||||
| 27-11 | 7-17;19-15;21-30 | 4-109;-155;-210 | |||
| 7-18;19-16 | 4-114;-156;-209;-220;5-81 | ||||
| 6-8;-27;-60 | 19-9;-28;21-26;20-35 | ||||
| 6-9;27-4 | 19-10;21-5;20-33;21-7 | 4-218 | |||
| 6-12;-28;30-17 | 19-29;21-19;20-8 | 4-144 | |||
| 7-13;19-10;20-34;21-10 | 4-144;4-218;5-80 | ||||
| С | 6-64 | 7-19;21-30 | 4-107;-158;-193;-222 | ||
| 7-36 | 7-20 | 4-3;-109;-159;-230;5-91 | |||
| 7-17 | 4-4;-107;-119;-160;-225;5-96 | ||||
| 27-11 | 4-5;-7а;-107;-126;-163;5-91 | ||||
| 6-64 | 4-3;-7б;-114;-163;-230;5-92 | ||||
| 7-19;21-29 | 4-3;-107;4-163;5-80;5-125 |
Т а б л и ц а I – Варианты заданий (нечетные) для студентов заочной формы обучения
| Вариант | Номера задач (Чертов А.Г., Воробьёв А.А. «Задачник по физике». - М., 2006. – 640 с.) | Приложение Б | ||||||
| 6.2 | 6.23 | 6.35 | 6.56 | 7.3 | 30.25 | 31.15 | ||
| 6.11 | 6.18 | 6.41 | 6.58 | 7.4 | 30.20 | 31.18 | ||
| 6.4(1) | 6.22 | 6.44 | 6.60 | 7.6 | 30.16 | 31.8 | ||
| 6.13 | 6.29(1) | 26.18 | 6.59 | 7.37 | 30.15(1) | 31.14 | ||
| 6.6(1) | 6.24(1) | 6.48 | 6.63 | 7.31 | 30.29 | 32.3 | ||
| 6.3(1) | 6.26 | 6.34 | 6.56 | 7.5 | 30.30 | 32.11 | ||
| 6.9 | 6.14 | 6.51(a) | 6.61 | 7.10 | 30.17 | 31.10 | ||
| 6.5 | 6.24(2) | 6.43 | 6.62 | 7.38 | 30.24 | 32.5 | ||
| 6.4(2) | 6.29(2) | 6.38 | 6.57 | 7.40 | 30.17 | 31.21 | ||
| 6.3(2) | 6.15 | 6.33 | 6.62 | 7.8 | 30.15(2) | 31.4 |
Т а б л и ц а II – Варианты заданий (четные) для студентов заочной формы обучения
| Вариант | Номера задач (Чертов А.Г., Воробьёв А.А. «Задачник по физике». - М., 2006. – 640 с.) | Приложение Б | ||||||
| 6.10 | 6.24 | 6.34 | 6.61 | 7.1 | 30.26 | 31.16 | ||
| 6.8 | 6.16 | 6.37 | 6.60 | 7.3 | 30.17 | 31.14 | ||
| 6.12 | 6.19 | 6.42 | 6.57 | 7.7 | 30.15(3) | 32.4 | ||
| 6.4(3) | 6.29(3) | 6.45 | 6.63 | 7.38 | 30.28 | 32.5 | ||
| 6.6(2) | 6.24(3) | 6.51(b) | 6.62 | 7.11 | 30.25 | 32.12 | ||
| 6.3(3) | 6.24(4) | 6.41 | 6.59 | 7.9 | 7.20 | 31.12 | ||
| 6.5 | 6.17 | 6.35 | 6.58 | 7.39 | 30.16 | 31.21 | ||
| 6.4(3) | 6.24(5) | 6.51(в) | 6.61 | 7.10 | 30.30 | 31.8 | ||
| 6.7 | 6.27 | 26.19 | 6.56 | 7.40 | 30.15(4) | 31.11 | ||
| 6.3(4) | 6.29(4) | 6.46 | 6.57 | 7.37 | 30.16 | 31.5 |
Приложение Б
Б.1 Зависимость от времени t координаты q некоторой системы с одной степенью свободы имеет вид q = q *+ а sin(ω0t+α), где q *, а, ω0 и α – константы. Какое движение совершает эта система? Перечислить его основные параметры.
Б.2 Зависимость от времени координаты q одномерного гармонического осциллятора имеет вид q = q * + а sin(ω0t+α). Найти зависимости от времени t скорости 
и ускорения 
.
Б.3 Зависимость от времени координаты q одномерного гармонического осциллятора имеет вид q = q* + а sin(ω0t+α). Найти амплитуды скорости m и ускорения m.
Б.4 Изобразить на векторной диаграмме колебания а) х=аcos(ωt+π/4), б)=-2а cos(ωt - π/6) в моменты времени t1=0 и t2 = π/(2ω). Константа а>O.
Б.5 Изобразить на векторной диаграмме в момент времени t=0 смещение х=аcos(ωt+π/3), скорость 
, ускорение 
.
Б.6 Частица массы m может двигаться вдоль оси х. На частицу действует сила Fx=-k(x-x*), где k и x* – константы, причем k>O. Написать уравнение движения частицы.
Б.7 В молекуле азота N2 частота колебаний атомов ω0, масса одного атома m. Найти коэффициент k квазиупругой силы, действующей между атомами.
Б.8 Зависимость от времени t координаты q гармонического осциллятора имеет вид q=Аsin(ω0t+α). Выразить через А и α начальные (в момент времени t=0) значения координаты q0.
Б.9 Зависимость от времени t координаты q гармонического осциллятора имеет вид q=Аsin(ω0t+α). Выразить через А и α начальные (в момент времени t=0) значения скорости 
0.
Б.10 Чему равна сила, действующая на частицу, совершающую гармоническое колебание, при прохождении ею положения равновесия?
Б.11 Чему равна скорость частицы, совершающей гармоническое колебание, в тот момент, когда она находится «в крайнем» положении?
Б.12 Энергия одномерного гармонического осциллятора имеет вид 
, m - масса, k - коэффициент квазиупругой силы. Найти амплитуду колебаний хм.
Б.13 Энергия одномерного гармонического осциллятора имеет вид 
, m - масса, k - коэффициент квазиупругой силы. Найти амплитуду скорости 
m.
Б.14 Груз массы m подвешен к двум пружинам, соединенным «последовательно». Определить частоты колебаний груза, если коэффициенты жесткости пружин равны k1 и k2 (см.рисунок Б.1).
Рисунок Б.1 Рисунок Б.2
Б.15 Груз массы m подвешен к двум пружинам, соединенным «параллельно». Определить частоты колебаний груза, если коэффициенты жесткости пружин равны k1 и k2.
Б.16 Определить частоту колебаний системы, показанной на рисунке Б.3. Блок считать однородным диском массой m, масса груза М, жесткость пружины k. Нить по блоку не проскальзывает.
Рисунок Б.3 Рисунок Б.4
Б.17 Зависимость координаты q от времени t некоторой системы с одной степенью свободы имеет вид q = a0 exp(-βt) cos(ω/t+α), где a0, β, ω/, α – константы. Какое движение совершает эта система? Перечислить его основные параметры.
Б.18 Амплитуда затухающих колебаний уменьшилась в е2 раз за 50 колебаний. Чему равны логарифмический декремент затухания λ и добротность Q системы?
Б.19 Кусок сыра бросили на весы. Три последовательных крайних положений стрелки весов были такие: а1 = 560г, а2 = 440г, а3 = 520г. Какова действительная масса куска сыра?
Б.20 Система совершает затухающее колебание. Зависимость её координаты q от времени t имеет вид q = a0 exp(-βt) cos(ω/t+α). Выразить через a0 и α смещение q0 и скорость 
0 в начальный момент времени t=0.
Б.21 Для схемы, изображенной на рисунке Б.4, найти амплитуду тока I0 и разность фаз α между напряжением и током. Частота тока равна ω.
Б.22 Для схемы, изображенной на рисунке Б.5, найти амплитуду тока I0 и разность фаз α между напряжением и током. Частота тока равна ω.
Б.23 Для схемы, изображенной на рисунке Б.6, найти амплитуду тока I0 и разность фа