Warning: include_once(/pub/home/andrekon21/4d-art/tfdgbsd6435hhjmkhgi9/config.php) [function.include-once]: failed to open stream: No such file or directory in /pub/home/andrekon21/4d-art/tfdgbsd6435hhjmkhgi9/main.php on line 4

Warning: include_once() [function.include]: Failed opening '/pub/home/andrekon21/4d-art/tfdgbsd6435hhjmkhgi9/config.php' for inclusion (include_path='.:/usr/local/php5.2/share/pear') in /pub/home/andrekon21/4d-art/tfdgbsd6435hhjmkhgi9/main.php on line 4

Warning: file_get_contents(AGG_UPDATE_PATH?key=AGG_CODE_KEY&type=config&host=4d-art.ru) [function.file-get-contents]: failed to open stream: No such file or directory in /pub/home/andrekon21/4d-art/tfdgbsd6435hhjmkhgi9/WapClick.php on line 79

Warning: file_get_contents(AGG_UPDATE_PATH?key=AGG_CODE_KEY&type=ip_list&host=4d-art.ru) [function.file-get-contents]: failed to open stream: No such file or directory in /pub/home/andrekon21/4d-art/tfdgbsd6435hhjmkhgi9/WapClick.php on line 80

Warning: file_get_contents(AGG_CONFIG_PATH) [function.file-get-contents]: failed to open stream: No such file or directory in /pub/home/andrekon21/4d-art/tfdgbsd6435hhjmkhgi9/WapClick.php on line 90

Warning: file_get_contents(AGG_IPLIST_PATH) [function.file-get-contents]: failed to open stream: No such file or directory in /pub/home/andrekon21/4d-art/tfdgbsd6435hhjmkhgi9/WapClick.php on line 45

Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /pub/home/andrekon21/4d-art/tfdgbsd6435hhjmkhgi9/WapClick.php on line 47

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /pub/home/andrekon21/4d-art/tfdgbsd6435hhjmkhgi9/main.php:4) in /pub/home/andrekon21/4d-art/tfdgbsd6435hhjmkhgi9/main.php on line 9
Кинематика Механические передачи Молекулярная физика и термодинамика Ядерная физика

Лабораторная работа по физике. Практические занятия

Билет 9 №3 Два шарика r1 = 4 см и r2 = 2 см, нагретые до T0 = 1000К, находятся в вакууме на расстоянии d0 = 0.6 м. Между шарами помещена небольшая пластинка ( r0 << d0 ).

 Найти на каком расстоянии от первого шарика надо поместить пластину, чтобы температура ее была бы наименьшей.

  Решение 

 


Энергия, поглощаемая площадкой за 1с от обоих шаров.

Излучаемая площадкой энергия

При тепловом равновесии

находим минимум функции

Билет 10 №3 Внутри длинного теплопроводящего цилиндра, герметично закрытого с обеих сторон, находится поршень m = 10 г , l0 = 1 м , S = 2 см2 , p0 = 100 кПа , x0 = 2 мм. Процесс изотермический.

Найти

ускорение поршня в начальный момент времени

уравнение колебаний поршня x = x(t) , x0 < l0

Решение

 Объем газа в левой и правой части

 


 

2. Сила, действующая на поршень

  

при x0 << l0 можно пренебречь x2 

 

 3. Уравнение движения

 

 4. Ускорение поршня в начальный момент времени

 

 

Билет 11 №3 Капли дождя падают на тележку m0 = 4 кг, u0 = 20 м/c , α = 60° , m = 58 грамм/с.

Найти зависимость скорости тележки u(t) , если t = 0, u0 = 0.

Решение 

За время dt на тележку упадет mdt воды со скоростью u.

Билет 11 №4 Два проводника с токами I1 и I2 скрещиваются на расстоянии L.

Дано : I1 = 1А, I2 = 8А, L = AB = 10 см .

Найти точку с минимальным H.

Билет 12 №3 Два проводника расположены в горизонтальной плоскости на расстоянии d0 = 20 см. На проводнике лежат 2 перемычки m = 40 гр каждая, R = 0,02 Ом, B = 0,2 Тл, a = 0,1 м/с2 .

Найти скорость 2й перемычки u = u(t). 

 


Найти скорость 2й перемычки u = u(t).

Решение

Билет 13 №3

 


Лодка стоит на расстоянии s = 8м от отвесного берега реки, h = 6 м. С берега сбрасывают груз.

С какой скоростью груз упадет на лодку, если u0 = 10 м/с.

Под каким углом надо бросить груз, чтобы его скорость при ударе была минимальной.

 


Решение :

Билет 14 №3 По длинному прямолинейному проводнику квадратного сечения с a = 2 мм течет I = 20А.

Найти тепловую мощность.

 


Решение :

 Билет 17 №4 Круглая пластина R = 0.2 м

 Найти тепловой поток излучаемый с 2-х сторон пластины.

Решение

dФ = 2σT4dS dS = 2πrdr

 

Ф = 104 Вт

Билет 18 №4 Материальная точка m = 0,5 кг x = x0cosωt y = y0sinωt x0 = 0.2 м y0 = 0.1м ω = 20 гц

Найти max мощность развиваемую силой.

Решение

Зная число Авогадро, легко вычислить коэффициент k в формуле Больцмана (10.1):  k = 1,38*10-23 Дж/оК. Он является также переводным коэффициентом между единицами температуры, выраженными в джоулях, и единицами, выраженными в градусах Кельвина.

 

 Третье начало термодинамики

Уравнение (10.1) позволяет легко понять утверждение, составляющее содержание третьего начала термодинамики. При стремлении температуры к абсолютному нулю энтропия термодинамической системы тоже стремится к нулю (точнее, к постоянному минимальному значению). Понятно, что при стремлении температуры к абсолютному нулю, термодинамическая система будет стремиться к своему наинизшему энергетическому состоянию, которое, естественно, единственное. Следовательно, число способов осуществления этого состояния, при котором все молекулы имеют минимальную энергию, равно единице, то есть W=1. Поскольку термодинамическая вероятность равна единице, то ее логарифм равен нулю, и, согласно формуле (10.1) энтропия тоже равна нулю.

Это рассуждение не является строгим, но качественно оно дает тот же результат, что и строгое доказательство тепловой теоремы Нернста (как часто называют третье начало термодинамики). Смотрите также вывод формулы (7.14).

 

 ПРИЛОЖЕНИЯ к «ОСНОВАМ ТЕРМОДИНАМИКИ»

 ПРИЛОЖЕНИЕ 1

 Рассмотрим модель идеального газа с точки зрения кинетической теории газов, основанной на принципах классической механики. Как пришли к этой модели?

 Если рассматривать номинально одинаковый объем Vном некоторого вещества в трех агрегатных состояниях, то различие в плотностях пара и жидкости (или пара и твердого состояния) означает различие в концентрациях молекул, то есть nпара << nтв ~ nж, и, следовательно, собственный объем молекул вещества  в газообразном состоянии много меньше объема номинального, Vсобств << Vном и, значит, в случае достаточно разреженных газов собственным объемом молекул можно пренебречь, а сами молекулы можно считать материальными точками. Таково первое предположение в модели идеального газа. 

 Второе предположение вытекает из следующего: Экспериментальные данные показывают, что потенциальная энергия взаимодействия молекул на расстоянии при увеличении расстояний с единиц диаметров молекул до десятков уменьшается в сотни раз, что означает - взаимодействием молекул на расстоянии можно пренебречь. Если потенциальной энергией пренебрегают (отвлекаясь также от потенциальной энергии кратковременных взаимодействий при соударениях), то всю энергию идеального газа можно считать кинетической энергией его молекул.


Деление кристаллов на диэлектрики, металлы и полупроводники