Домашняя работа информатика”

Домашняя работа
для студентов ИМИКТ 1 курса заочной формы, специальность “Прикладная
информатика”
На каждый вопрос должен быть представлен письменный развернутый ответ. При решении
задач необходимы пояснения применяемых законов и используемых формул.
По всем вопросам обращаться к преподавателю:
Веселков Алексей Юрьевич
Электронный адрес: [email protected]
Готовим свой вариант, решаем предложенные задачи. На занятиях в январе разбираем
задачи, которые не смогли решить.
1
Головнин Артём Андреевич
Вопросы

Применение закона сохранения к абсолютно упругому и абсолютно не упругому
ударам.

Жидкие кристаллы

Электрическое поле диполя.

Магнитное поле на оси кольцевого тока. Магнитное поле диполя.

Геометрические погрешности оптической системы: сферическая абераци; искажения,
связанные с наклонными лучами (астигматизм, искривление плоскости изображения,
дисторсия); астигматизм, связанный с асимметрией системы. Хроматическая аберация.
Ахроматизация линз. Апохроматы. Ахроматические призмы. Сложные спектральные
призмы и призмы прямого зрения.

Прямоугольные потенциальные ямы конечной и бесконечной глубины. Линейный
гармонический осциллятор. Туннельный эффект.
Задачи

На токарном станке протачивается вал диаметром d=60 мм. Продольная подача h резца
равна 0,5 мм за один оборот. Какова скорость v резания, если за интервал времени  t=1
мин протачивается участок вала длиной l=12 см?

Найти среднюю квадратичную <кв> среднюю арифметическую <> и наиболее
вероятную в скорости молекул водорода. Вычисления выполнить для трех значений
температуры: 1) T=20 К; 2) T=300 К; 3) Т=5 кК.

Тонкий очень длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью  заряда,
равной 10 мкКл/м. На перпендикуляре к оси стержня, восставленном из конца его,
находится точечный заряд Q=10 нКл. Расстояние а заряда от конца стержня равно 20 см.
Найти силу F взаимодействия заряженного стержня и точечного заряда.

При двукратном обводе магнитного полюса вокруг проводника с током I=100 А была
совершена работа A=1 мДж. Найти магнитный поток Ф, создаваемый полюсом.

На тонкий стеклянный клин в направлении нормали к его поверхности падает
монохроматический свет (λ=600 нм). Определить угол θ между поверхностями клина,
если расстояние b между смежными интерференционными минимумами в отраженном
свете равно 4 мм.

Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если
красная граница фотоэффекта λ0 = 307 нм и максимальная кинетическая энергия Тmах
фотоэлектрона равна 1 эВ?
2
Вопросы Горбунов Михаил Валерьевич

Момент импульса материальной точки. Момент импульса твердого тела относительно
неподвижной оси вращения.

Первое начало термодинамики и адиабатический процесс.

Двигатели постоянного тока.

Диа-, пара-, ферромагнетизм.

Поперечность э.м.волн. Естественный и поляризованный свет. Плоскополяризованный
свет. Свет поляризованный по эллипсу и кругу. Частично поляризованный свет. Степень
поляризации. Поляризатор и анализатор. Закон Малюса.

Радиоактивность. Виды радиоактивного распада. Закон радиоактивного распада.
Период полураспада. Правило смещения.
Задачи
3

Колебательная система совершает затухающие колебания с частотой ν=1000 Гц.
Определить частоту ν0 собственных колебаний, если резонансная частота νpeз=998 Гц.

Электрон, влетев в однородное магнитное поле с индукцией B=0,2 Тл, стал двигаться по
окружности радиусом R=5 см. Определить магнитный момент рm эквивалентного
кругового тока.

Латунный шарик диаметром d=0,6 мм падает в глицерине. Определить: 1) скорость v
установившегося движения шарика; 2) является ли при этой скорости обтекание шарика
ламинарным?

Две группы из трех последовательно соединенных элементов соединены параллельно.
ЭДС ε каждого элемента равна 1,2 В, внутреннее сопротивление r =0,2 Ом. Полученная
батарея замкнута на внешнее сопротивление R= 1,5 Ом. Найти силу тока I во внешней
цепи.

Луч света падает на грань стеклянной призмы перпендикулярно ее поверхности и
выходит из противоположной грани, отклонившись на угол σ=25° от первоначального
направления. Определить преломляющий угол θ призмы.

Определить потенциальную П, кинетическую Т и полную Е энергии электрона,
находящегося на первой орбите атома водорода.
Вопросы Демидов Денис Андреевич

Закон сохранения импульса.

Теплоемкость твердых тел. Тепловое расширение твердых тел.

Теорема Гаусса для вектора поляризованности.

Емкость и индуктивность в цепи переменного тока.

Фотометрия. Световой поток. Сила света.Эталон силы света. Точечный источник света.
Сила света изотропного точечного источника. Световая освещенность. Световая яркость
и светимость.

Античастицы. Классификация элементарных частиц и их характеристики. Кварки.
Задачи

Стальной стержень массой m=3,9 кг растянут на ε=0,001 своей первоначальной длины.
Найти потенциальную энергию П растянутого стержня

Давление азота объемом V=3 л при нагревании увеличилось на Δp=1 МПа. Определить
количество теплоты Q, полученное газом, если объем газа остался неизменным.
4

Плоский воздушный конденсатор электроемкостью С=1,11 нФ заряжен до разнести
потенциалов U =300 В. После отключения от источника тока расстояние между
пластинами конденсатора было увеличено в пять раз. Определить: l) разность потенциалов U на обкладках конденсатора после их раздвижения; 2) работу А 'внешних сил
по раздвижению пластин.

Тонкий провод в виде кольца массой т=3 г свободно подвешен на неупругой нити в
однородном магнитном поле. По кольцу течет ток I=2 А. Период Т малых крутильных
колебаний относительно вертикальной оси равен 1,2 с. Найти магнитную индукцию В
поля.

Пучок естественного света, идущий в воде, отражается от грани алмаза, погруженного в
воду. При каком угле падения εв =отраженный свет полностью поляризован?

За какое время t распадается ¼ начального количества ядер радиоактивного изотопа,
если период его полураспада Т1/2=24 ч?
Вопросы Дерябин Денис Николаевич

Не инерциальные системы отсчета. Силы инерции.

Работа идеального газа.

Электрическая энергия системы зарядов.

Магнитное поле соленоида и тороида.

Естественное вращение плоскости поляризации в кристаллических и жидких веществах.
Право- и левовращащие вещества. Сахариметр. Магнитное вращение плоскости
поляризации.

Атом водорода в квантовой механике. Квантовые числа. Энергетические уровни атома
водорода.
Задачи
5

Тонкий прямой стержень длиной l=1 м прикреплен к горизонтальной оси, проходящей
через его конец. Стержень отклонили на угол φ=60° от положения равновесия и
отпустили. Определить линейную скорость υ нижнего конца стержня в момент
прохождения через положение равновесия.

Во сколько, раз средняя квадратичная скорость <кв> молекул кислорода больше
средней квадратичной скорости пылинки массой m=10-8 г, находящейся среди молекул
кислорода?

Тонкая нить несет равномерно распределенный по длине заряд с линейной плотностью
=2 мкКл/м. Вблизи средней части нити на расстоянии r=1 см, малом по сравнению с ее
длиной, находится точечный заряд Q=0,1 мкКл. Определить силу F, действующую на
заряд.

Проволочное кольцо радиусом r=10 см лежит на столе. Какое количество электричества
Q протечет по кольцу, если его повернуть с одной стороны на другую? Сопротивление
R кольца равно 1 Ом. Вертикальная составляющая индукции В магнитного поля Земли
равна 50 мкТл.

Дифракционная решетка содержит n=200 штрихов на 1 мм. На решетку падает
нормально монохроматический свет (λ=0,6 мкм). Максимум какого наибольшего
порядка дает эта решетка?

Ядро бериллия 74Ве захватило электрон из K-оболочки атома. Какое ядро образовалось
в результате K-захвата?
Вопросы Дубиничев Александр Евгеньевич

Вынужденные колебания. Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний.
Резонанс.

Энтропия и вероятность. Формула Больцмана.

Поле точечного заряда у проводящей поверхности.

Магнитное поле в веществе.

Интерферометры. Интерферометр Жамена и его практическое и применение
(интерференционный рефрактометр). Интерферометр Майкельсона. Применение
интерферометров для измерения малых углов, малых изменений длин
(интерференционный дилатометр ) и исследования качества поверхностей.
Просветление оптики.

Характеристики -, -, -распадов.
Задачи
6

Шар массой m1, летящий со скоростью v1=5 м/с, ударяет неподвижный шар массой m2.
Удар прямой, неупругий. Определить скорость и шаров после удара, а также долю 
кинетической энергии летящего шара, израсходованной на увеличение внутренней
энергии этих шаров. Рассмотреть два случая: 1) т1=2 кг, m2=8 кг; 2) m1=8 кг, m2=2 кг.

Определить долю  молекул идеального газа, энергии которых отличаются от средней
энергии <п> поступательного движения молекул при той же температуре не более чем
на 1 %.

Тонкая бесконечная нить согнута под углом 90°. Нить несет заряд, равномерно
распределенный с линейной плотностью =1 мкКл/м. Определить силу F, действующую
на точечный заряд

Q=0,1 мкКл, расположенный на .продолжении одной из сторон и удаленный от
вершины угла на a=50 см.

Обмотка тороида с немагнитным сердечником имеет n=10 витков на каждый сантиметр
длины. Определить плотность энергии ω поля, если по обмотке течет ток I=16 А.

Определить длину l1 отрезка, на котором укладывается столько же длин волн в вакууме,
сколько их укладывается на отрезке l2=3 мм в воде.

Определить поверхностную плотность I потока энергии излучения, падающего на
зеркальную поверхность, если световое давление р при перпендикулярном падении
лучей равно 10 мкПа.
Вопросы Киселевич Виктор Васильевич

Гармонические колебания. Физический маятник.

Фазы. Фазовые переходы. Равновесие фаз. Правило фаз. Диаграммы состояний. Тройная
точка.

Закон Кулона. Напряженность электрического поля.

Момент сил действующих на рамку с током в магнитном поле.

Дифракция света. Принцип Гюйгенса-Френеля. Зоны Френеля.

Классический и квантовый подходы в механике системы частиц. Тождественные
частицы. Фермионы и бозоны. Стационарные состояния двух частиц в потенциальной
яме. Принцип Паули (общая формулировка и формулировка для электронов в атоме).
Задачи

Свинцовая проволока подвешена в вертикальном положении за верхний конец. Какую
наибольшую длину l может иметь проволока, не обрываясь под действием силы
тяжести? Предел прочности σпр свинца равен 12,3 МПа.
7

Баллон вместимостью V=5 л содержит смесь гелия и водорода при давлении р=600 кПа.
Масса m смеси равна 4 г, массовая доля 1 гелия равна 0,6. Определить температуру Т
смеси.

Тонкая нить длиной l=20 см равномерно заряжена с линейной плотностью =10 нКл/м.
На расстоянии а=10 см от нити, против ее середины, находится точечный заряд Q=l нКл.
Вычислить силу F, действующую на этот заряд со стороны заряженной нити.

Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией B=0,1 Тл
перпендикулярно линиям индукции. Определить силу F, действующую на электрон со
стороны поля, если радиус R кривизны траектории равен 0,5 см.

Плосковыпуклая линза с оптической силой Ф=2 дптр выпуклой стороной лежит на
стеклянной пластинке. Радиус r, четвертого темного кольца Ньютона в проходящем
свете равен 0,7 мм. Определить длину световой волны.

Сколько ядер урана-235 должно делиться за время t = 1 с, чтобы тепловая мощность Р
ядерного реактора была равной 1 Вт?
Вопросы Куликаева Ирина Александровна

Затухающие колебания. Дифференциальное уравнение затухающих колебаний.

Идеальный газ. Уравнение состояния идеального газа.

Переходные процессы в электрической цепи. Разряд конденсатора через сопротивление.

Уравнения Максвелла.

Геометрическая оптика. Границы применимости геометрической оптики. Принцип
Ферма. Вывод законов отражения и преломления света из принципа Ферма. Полное
внутреннее отражения. Миражи. Волоконная оптика.

Виды фундаментальных взаимодействий. Методы наблюдения элементарных частиц.
Задачи

Тело массой т=4 кг, закрепленное на горизонтальной оси, совершало колебания с
периодом T1=0,8 с. Когда на эту ось был насажен диск так, что его ось совпала с осью
колебаний тела, период T2 колебаний стал равным 1,2 с. Радиус R диска равен 20 см,
масса его равна массе тела. Найти момент инерции J тела относительно оси колебаний.

Сухой воздух состоит в основном из кислорода и азота. Если пренебречь остальными
составными частями воздуха, то можно считать, что массовые доли кислорода и азота
соответственно 1=0,232, 2=0,768. Определить относительную молекулярную массу
Мr воздуха.

Сила F притяжения между пластинами плоского воздушного конденсатора равна 50 мН.
Площадь S каждой пластины равна 200 см2. Найти плотность энергии ω поля
конденсатора.

Рамка гальванометра длиной а=4 см и шириной b = 1,5 см, содержащая N=200 витков
тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией B=0,1 Тл. Плоскость рамки
параллельна линиям индукции. Найти: 1) механический момент М, действующий на
рамку, когда по витку течет ток I=1 мА; 2) магнитный момент рт рамки при этом токе.

Определить главное фокусное расстояние f плосковыпуклой линзы, диаметр d которой
равен 10 см. Толщина h в центре линзы равна 1 см, толщину у краев можно принять
равной нулю.

На какую длину волны λm приходится максимум спектральной
энергетической светимости (Mλ,T)max черного тела при температуре t=0°С?
плотности
8
Вопросы Ляпин Денис Александрович

Инерциальные системы отсчета. Механический принцип относительности Галилея.

Явление переноса в термодинамически неравновесных системах. Опытные законы
диффузии, теплопроводности и внутреннего трения(вязкости).

Проводники в электрическом поле.

Свободные незатухающие электрические колебания.

Оптические инструменты. Лупа, микроскоп. Увеличение лупы и микроскопа Зрительная
труба Кеплера и Галилея. Бинокли. Телескопы (рефлекторы и рефракторы.
Фотоаппарат. Проекционный аппарат. Дифракционная природа изображений.
Разрешающая способность микроскопа и телескопа.

Модель Томсона. Опыты Резерфорда. Формула Резерфорда. Модель атома Резерфорда.
Ядерные и оболочечные свойства вещества. Значение опытов Резерфорда
Задачи
9

Какова будет скорость v ракеты на высоте, равной радиусу Земли, если ракета пущена с
Земли с начальной скоростью υ0= 10 км/с? Сопротивление воздуха не учитывать.
Радиус R Земли и ускорение свободного падения g на ее поверхности считать известными.

Давление р ветра на стену равно 200 Па. Определить скорость v ветра, если он дует
перпендикулярно стене. Плотность р воздуха равна 1,29 кг/м3.

Две батареи аккумуляторов (ε1=10 В, r1=1 Ом; ε2=8 В, r2=2 Ом) и реостат (R=6 Ом)
соединены, как показано на рис. 19.7. Найти силу тока в батареях и реостате.

По тонкому проволочному кольцу течет ток. Не изменяя силы тока в проводнике, ему
придали форму квадрата. Во сколько раз изменилась магнитная индукция в центре
контура?

Определить силу света I точечного источника, полный световой поток Ф которого равен
1 лм.

Максимальная скорость vmax фотоэлектронов, вылетающих из металла при облучении
его γ-фотонами, равна 291 Мм/с. Определить энергию ε γ-фотонов.
Вопросы Никулина Мария Владимировна

Работа переменной силы

Первое начало термодинамики. Классическая молекулярно – кинетическая теория
теплоемкости идеальных газов.

Закон Джоуля-Ленца.

Мощность в цепи переменного тока.

Глаз - как оптическая система. Строение глаза, аккомодация, дальняя и ближняя точки
глаза. Близорукость и дальнозоркость. Очки, дневное и сумеречное зрение.
Разрешающая способность глаза.

Распределение электронов по оболочкам в элементах (таблица Менделеева).
Задачи

Камень брошен с вышки в горизонтальном направлении с начальной скоростью v0=30
м/с. Определить скорость v, тангенциальное a  и нормальное an ускорения камня в
конце второй секунды после начала движения.

Бак высотой h=1,5 мм наполнен до краев водой. На расстоянии d=1 м от верхнего края
бака образовалось отверстие малого диаметра. На каком расстоянии l от бака падает на
пол струя, вытекающая из отверстия?
10

Три одинаковых плоских конденсатора соединены последовательно. Электроемкость С
такой батареи конденсаторов равна 89 пФ. Площадь S каждой пластины равна 100 см2.
Диэлектрик -стекло. Какова толщина d стекла?

Тонкий провод в виде дуги, составляющей треть кольца радиусом R= 15 см, находится в
однородном магнитном поле (В=20 мТл). По проводу течет ток I=30 А. Плоскость, в
которой лежит дуга, перпендикулярна линиям магнитной индукции, и подводящие
провода находятся вне поля. Определить силу F, действующую на провод.

Отношение k радиусов кривизны поверхностей линзы равно 2. При каком радиусе
кривизны R. выпуклой поверхности оптическая сила Ф линзы равна 10 дптр?

Ядро радия 22688Ra выбросило α-частицу (ядро атома гелия 42Не). Найти массовое
число А и зарядовое число Z вновь образовавшегося ядра. По таблице Д. И. Менделеева
определить, какому элементу это ядро соответствует.
Вопросы Новиков Роман Викторович

Абсолютно твердое тело. Основной закон динамики вращательного движения твердого
тела относительно неподвижной оси.

Первое начало термодинамики и изопроцессы.

Применение теоремы Гаусса для вектора электрического смещения для расчета поля
равномерно заряженного шара.

Явления самоиндукции и взаимной индукции.

Линза. Тонкая линза. Преломление в линзах. Общая формула линзы. Кардинальные
точки и плоскости линзы. Оптическая сила линзы. Собирающие и рассеивающие линзы.
Поперечное увеличение линз.

Средние значения физических величин и
неопределенностей Гейзенберга.
отклонения
от них. Соотношения
Задачи
11

Определить массу М Земли по среднему расстоянию r от центра Луны до центра Земли
и периоду Т обращения Луны вокруг Земли (Т и r cчитать известными).

Идеальный газ, совершающий цикл Карно, 2/3 количества теплоты Q1, полученного от
нагревателя, отдает охладителю. Температура Т2 охладителя равна 280 К. Определить
температуру T1 нагревателя.

Между пластинами плоского конденсатора находится плотно прилегающая стеклянная
пластинка. Конденсатор заряжен до разности потенциалов U1 = 100 В. Какова будет
разность потенциалов U 2, если вытащить стеклянную пластинку из конденсатора?

По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток I=40 А. Длина а стороны
треугольника равна 30 см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения
высот.

На мыльную пленку (n=1,3), находящуюся в воздухе, падает нормально пучок лучей
белого света. При какой наименьшей толщине d пленки отраженный свет с длиной
волны λ=0,55 мкм окажется максимально усиленным в результате интерференции?

Период полураспада T1/2 радиоактивного нуклида равен 1 ч. Определить среднюю
продолжительность т жизни этого нуклида.
Вопросы Постников Владислав Алексеевич

Гармонические колебания. Математический маятник.

Давление идеального газа на основе молекулярно – кинетической теории.

Вычисление потенциала по напряженности поля. Поле бесконечной равномерно
заряженной пластины, сферы, цилиндра.

Теорема Гаусса для магнитного поля.

Понятие о спектральной плотности физической величины. Кривая относительной
спектральной чувствительности глаза (функция видности). Переход от энергетических
величин к световым и обратно. Механический эквивалент света и световой эквивалент
излучения.

Квантовая гипотеза Планка.
Задачи
12

Частица массой m1=10-25 кг обладает импульсом p1=5 10-20 кг м/с. Определить, какой
максимальный импульс р2 может передать эта частица, сталкиваясь упруго с частицей
массой m2=4 10-25 кг, которая до соударения покоилась.

Определить количество вещества v водорода, заполняющего сосуд вместимостью V=3
л, если концентрация п молекул газа в сосуде равна 21018 м-3.

Обмотка электрического кипятильника имеет две секции. Если включена только первая
секция, то вода закипает через t1= 15 мин, если только вторая, то через t2=30 мин. Через
сколько минут закипит вода, если обе секции включить последовательно? параллельно?

Колебательный контур имеет индуктивность L=1,6 мГн, электроемкость С=0,04 мкФ и
максимальное напряжение Umax. нa зажимах, равное 200 В. Определить максимальную
силу тока Imax в контуре. Сопротивление контура ничтожно мало.

На какой угловой высоте φ над горизонтом должно находиться Солнце, чтобы
солнечный свет, отраженный от поверхности воды, был полностью поляризован?

Определить дефект массы ∆m и энергию связи Есв ядра атома тяжелого водорода.
Вопросы Радивилко Татьяна Николаевна

Закон сохранения момента импульса.

Тепловые двигатели. Цикл Карно и его КПД для идеального газа.

Правила Кирхгофа с примером расчета электрической цепи постоянного тока.

Резонанс в цепях последовательного и параллельного колебательных колебательных
контуров.

Оптические инструменты. Диафрагма. Апертурная диафрагма, входные и выходные
зрачки. Яркость и освещенность оптического изображения. Относительное отверстие и
светосила объектива. Нормальное увеличение.

Квантование электромагнитного излучения по Эренфесту и Дебаю. Осцилляторы
электромагнитного поля и фотоны.
Задачи

Шар катится без скольжения по горизонтальной поверхности. Полная кинетическая
энергия Т шара равна 14 Дж. Определить кинетическую энергию T1 поступательного и
T2 вращательного движения шара.

Кислород массой m=800 г, охлажденный от температуры t1=100°C до температуры
t2=20°С, сохранил неизменным объем V. Определить: 1) количество теплоты Q,
полученное газом; 2) изменение ΔU внутренней энергии и 3) совершенную газом работу
А.
13

ЭДС батареи аккумуляторов ε =12 В, сила тока I короткого замыкания равна 5 А. Какую
наибольшую мощность Рmax можно получить во внешней цепи, соединенной с такой
батареей?

Электрон движется в магнитном поле с индукцией B =0,02 Тл по окружности радиусом
R=1 см. Определить кинетическую энергию Т электрона (в джоулях и электронвольтах).

На высоте h=3 м над землей и на расстоянии r=4 м от стены висит лампа силой света
I=100 кд. Определить освещенность Е1 стены и Е2 горизонтальной поверхности земли у
линии их пересечения.

Рентгеновская трубка работает под напряжением U=1 MB. Определить наименьшую
длину волны λmin рентгеновского излучения.
Вопросы Томашевская Анна Юрьевна

Проявление сил инерции в природе. Эквивалентность сил инерции и тяготения.

Закон Больцмана для распределения частиц во внешнем потенциальном поле.

Энергия заряженного проводника и конденсатора. Энергия электрического поля.

Явление индукции.

Поляризация при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков. Формулы
Френеля. Закон Брюстера. Поляризация при двойном лучепреломлении. Объяснение
механизма двойного лучепреломления. Одноосные и двухосные кристаллы. Построение
Гюйгенса.

Реакция синтеза ядер. Термоядерная реакция. Проблема управляемого термоядерного
синтеза
Задачи
14

Ракета, пущенная вертикально вверх, поднялась на высоту h=3200 км и начала падать.
Какой путь s пройдет ракета за первую секунду своего падения?

В сосуде вместимостью V=0,01 м3 содержится смесь газов — азота массой m1=7 г и
водорода массой m2=1 г— при температуре Т==280 К. Определить давление р смеси
газов.

Две параллельные, бесконечно длинные прямые нити несут заряд, равномерно
распределенный по длине с линейными плотностями 1=0,l мкКл/м и 2=0,2 мкКл/м.
Определить силу F взаимодействия, приходящуюся на отрезок нити длиной 1 м.
Расстояние r между нитями равно 10 см.

Длинный прямой соленоид из проволоки диаметром d=0,5 мм намотан так, что витки
плотно прилегают друг к другу.

Какова напряженность Н магнитного поля внутри соленоида при силе тока I=4 А?
Толщиной изоляции пренебречь.

На тонкий стеклянный клин в направлении нормали к его поверхности падает
монохроматический свет (λ=600 нм). Определить угол θ между поверхностями клина,
если расстояние b между смежными интерференционными минимумами в отраженном
свете равно 4 мм.

Максимальная спектральная плотность энергетической светимости (Mλ,T)max черного
тела равна 4,16*1011 (Вт/м2)/м. На какую длину волны λm она приходится?
Вопросы Трач Павел Григорьевич

Гармонические колебания, уравнение гармонических колебаний.

Молекулярно – кинетическое толкование абсолютной температуры.

Диэлектрики в электрическом поле. Связанные и сторонние заряды. Поляризованность
диэлектрика.

Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции.

Дифракция Френеля от круглого отверстия, круглого диска, от прямолинейного края
полуплоскости. Дифракции Фраунгофера и Френеля,

Спин электрона. Принцип Паули. Тождественные частицы.
Задачи
15

Определить работу A, которую совершат силы гравитационного поля Земли, если тело
массой m=1 кг упадет на поверхность Земли: 1) с высоты h, равной радиусу Земли; 2) из
бесконечности. Радиус R Земли и ускорение свободного падения g на ее поверхности
считать известными.

В колбе вместимостью V=100 см3 содержится некоторый газ при температуре T=300 К.
На сколько понизится давление р газа в колбе, если вследствие утечки из колбы выйдет
N= 1020 молекул?

Тонкая бесконечная нить согнута под углом 90°. Нить несет заряд, равномерно
распределенный с линейной плотностью =1 мкКл/м. Определить силу F, действующую
на точечный заряд

Q=0,1 мкКл, расположенный на .продолжении одной из сторон и удаленный от
вершины угла на a=50 см.

На железное кольцо намотано в один слой N=500 витков провода. Средний диаметр d
кольца равен 25 см. Определить магнитную индукцию В в железе и магнитную
проницаемость  железа , если сила тока I в обмотке: 1) 0,5 А; 2) 2,5 А.

Вычислить и сравнить между собой силы света раскаленного металлического шарика
яркостью L1=3 Мкд/м2 и шарового светильника яркостью L2=5 ккд/м2, если их диаметры
d1 и d2 соответственно равны 2 мм и 20 см.

Давление р монохроматического света (λ=600 нм) на черную поверхность,
расположенную перпендикулярно падающим лучам, равно 0,1 мкПа. Определить число
N фотонов, падающих за время t=1 с на поверхность площадью S=1 см2.
Вопросы Худяков Игорь Владимирович

Гармонические колебания, дифференциальное уравнение гармонических колебаний.

Закон Максвелла для распределения молекул идеального газа по скоростям.

Закон Ома для однородного проводника и закон Ома в дифференциальной форме.

Вынужденные электрические колебания.

Поляризационные приборы. Призма Николя. Призма Волластона. Приспособления,
основанные на явлении дихроизма. Поляризационный микроскоп.

Стационарные и нестационарные состояния. Нестационарное и стационарное уравнение
Шредингера.Одномерные задачи квантовой механики. Сопоставление с одномерными
задачами в классике. Решение одномерного уравнения Шредингера для свободной
частицы.
Задачи

Два одинаково направленных гармонических колебания одного периода с амплитудами
A1=10 см и A2=6 см складываются в одно колебание с амплитудой А=14 см. Найти раз-
ность фаз
16
складываемых колебаний.

В баллоне вместимостью V=25 л находится водород при температуре T=290 К. После
того как часть водорода израсходовали, давление в баллоне понизилось на p=0,4 МПа.
Определить массу m израсходованного водорода.

Сплошной парафиновый шар радиусом R=10 см заряжен равномерно по объему с
объемной плотностью ρ= 10 нКл/м3. Определить энергию W1 электрического поля,
сосредоточенную в самом шаре, и энергию W2 вне его.

При некоторой силе тока I плотность энергии ω магнитного поля соленоида (без
сердечника) равна 0 2 Дж/м3. Во сколько раз увеличится плотность энергии поля при
той же силе тока, если соленоид будет иметь железный сердечник?

В вогнутое сферическое зеркало радиусом R=20 см налит тонким слоем глицерин.
Определить главное фокусное расстояние f такой системы.

Определить максимальное изменение длины волны при комптоновском рассеянии: 1)
на свободных электронах; 2) на свободных протонах.
Вопросы

Потенциальная энергия материальной точки и ее связь с силой, действующей на эту
точку.

Испарение и кипение. Температурная зависимость упругости насыщенных паров.
Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.

Электродвижущая сила и закон Ома для неоднородного участка цепи.

Переменный ток характеристики переменного тока.

Двулучевые интерференционные схемы: опыты Юнга, зеркала Френеля, бипризма
Френеля, зеркало Ллойда, опыты Поля. Ширина и число наблюдаемых
интерференционных полос.

Спектры атома водорода. Формула Бальмера. Постоянная Ридберга.
Задачи
17

Стальной стержень растянут так, что напряжение в материале стержня σ=300 МПа,
Найти объемную плотность ω потенциальной энергии растянутого стержня.

Идеальный газ совершает цикл Карно. Температура T1 нагревателя в три раза выше
температуры Т2 охладителя. Нагреватель передал газу количество теплоты Q1=42 кДж.
Какую работу А совершил газ?

Три батареи с ЭДС ε1= 12 В, ε2= 5 В и ε= 10 В и одинаковыми внутренними
сопротивлениями r, равными 1 Ом, соединены между собой одноименными полюсами.
Сопротивление соединительных проводов ничтожно мало. Определить силы токов I,
идущих через каждую батарею.

Заряженная частица, обладающая скоростью =2106 м/с, влетела в однородное
магнитное поле с индукцией B=0,52 Тл. Найти отношение Q/m заряда частицы к ее
массе, если частица в поле описала дугу окружности радиусом R =4 см. По этому
отношению определить, какая это частица.

Оптическая сила Ф объектива телескопа равна 0,5 дптр. Окуляр действует как лупа,
дающая увеличение Г1=10. Какое увеличение Г2 дает телескоп?

Найти электрическую мощность Р атомной электростанции, расходующей 0,1 кг урана235 в сутки, если КПД  станции равен 16%.

Вопросы
18

Момент инерции тела относительно не подвижной оси вращения.

Политропный процесс.

Теорема Гаусса для электрического поля в вакууме.

Свободные затухающие электрические колебания.

Дифракция рентгеновских лучей. Условие Вульфа-Брегга. Понятие о рентгеновской
спектроскопии и рентгеноструктурном анализе.

Фотоэффект. Кванты света по Эйнштейну. Энергия и импульс фотона

Задачи

Кинетическая энергия Т вращающегося маховика равна 1 кДж. Под действием
постоянного тормозящего момента маховик начал вращаться равнозамедленно и, сделав
N=80 оборотов, остановился. Определить момент М силы торможения.

Определить среднее значение <> полной кинетической энергии одной молекулы гелия,
кислорода и водяного пара при температуре T=400 К.

Уединенная металлическая сфера электроемкостью С= 10 пФ заряжена до потенциала
φ=3 кВ. Определить энергию W поля, заключенного в сферическом слое, ограниченном
сферой и концентрической с ней сферической поверхностью, радиус которой в три раза
больше радиуса сферы.

Найти плотность энергии ω магнитного поля в железном сердечнике соленоида, если
напряженность Н намагничивающего поля равна 1,6 кА/м

На щель шириной а=0,05 мм падает нормально монохроматический свет (λ=0,6 мкм).
Определить угол φ между первоначальным направлением пучка света и направлением
на четвертую темную дифракционную полосу.

Энергия связи Есв ядра кислорода 188O равна 139,8 МэВ, ядра фтора 199F — 147,8
МэВ. Определить, какую минимальную энергию Е нужно затратить, чтобы оторвать
один протон от ядра фтора
Вопросы

Момент силы относительно неподвижной точки на оси вращения. Момент силы
относительно неподвижной оси вращения.

Давление Лапласа. Капиллярные явления. Зависимость давления насыщенного пара от
кривизны поверхности жидкости.

Вектор электрического смещения и теорема Гаусса для вектора электрического
смещения.

Величины, характеризующие затухание.

Общие свойства центрированных оптических систем. Кардинальные точки и плоскости.
Основные формулы центрированной оптической системы. Угловое увеличение.
Сложение центрированных оптических систем. Положение фокусов и главных
плоскостей системы.

Квантовые статистики. Числа заполнения. Распределение Ферми-Дирака. Распределение
Бозе-Эйнштейна. Бозоны и фермионы. Электронный газ в металле.
Задачи

Тело брошено с балкона вертикально вверх со скоростью v0=10 м/с. Высота балкона над
поверхностью земли h=12,5 м. Написать уравнение движения и определить среднюю
путевую скорость <v> с момента бросания до момента падения на землю.

Найти среднюю длину свободного пробега <l> молекул водорода при давлении p=0,1 Па
и температуре Т=100 К.
19

Тонкий длинный стержень равномерно заряжен с линейной плотностью  заряда, равной
10 мкКл/м. На продолжении оси стержня на расстоянии а=20 см от его конца находится
точечный заряд Q=10 нКл. Определить силу F взаимодействия заряженного стержня и
точечного заряда.

На железное кольцо намотано в один слой N =200 витков. Определить энергию W
магнитного поля, если при токе I =2,5 А магнитный поток Ф в железе равен 0,5 мВб.

Какую силу тока I покажет гальванометр, присоединенный к селеновому фотоэлементу,
если на расстоянии r=75 см от него поместить лампочку, полный световой поток Ф0
которой равен 1,2 клм? Площадь рабочей поверхности фотоэлемента равна 10 см2,
чувствительность i=300 мкА/лм.

Вычислить удельную активность а кобальта 60Со.
Вопросы

Кинетическая энергия вращающегося тела.

Циклы и КПД карбюраторного, дизельного и реактивного двигателей.

Напряженность поля диполя: вывод через потенциал поля.

Закон Ампера. Взаимодействие двух параллельных проводников с током.

Дифракция Фраунгофера на щели. Дифракционная решетка. Дифракционная решетка
как спектральный прибор. Угловая дисперсия и разрешающая способность.

Ядерные реакции. Реакция деления урана. Выделение энергии при ядерных реакциях.
Задачи
20

Уравнение прямолинейного движения имеет вид x=At+Bt2, где A=3 м/с, B=—0,25 м/с2.
Построить графики зависимости координаты и пути от времени для заданного
движения.

В двух одинаковых по вместимости сосудах находятся разные газы: в первом —
водород, во втором — кислород. Найти отношение n1/n2 концентраций газов, если
массы газов одинаковы.

К зажимам батареи аккумуляторов присоединен нагреватель. ЭДC ε батареи равна 24 В.
Внутреннее сопротивление r=1 Ом. Нагреватель, включенный в цепь, потребляет
мощность P=80 Вт. Вычислить силу тока I в цепи и КПД η нагревателя.

При какой силе тока I, текущего по тонкому проводящему кольцу радиусом R=0,2 м,
магнитная индукция В в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние
г=0,3 м, станет равной 20 мкТл?

Угол α между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора равен 45°. Во
сколько раз уменьшится интенсивность света, выходящего из анализатора, если угол
увеличить до 60°?

Определить энергию ε фотона, соответствующего линии Ка в характеристическом
спектре марганца (Z=25).
Вопросы

Ускорение материальной точки при криволинейном движении. Тангенциальная и
нормальная составляющие ускорения.

Число степени свободы молекул. Закон равномерного распространения энергии по
степеням свободы молекул.

Применение теоремы Гаусса: поля равномерно заряженных пластины, шара и цилиндра.

Сила Лоренца. Движение частицы в магнитном поле.

Расчет положения фокусов и главных плоскостей толстой линзы. Расчет положения
фокусов и главных плоскостей системы, состоящей из двух тонких линз, находящихся
на конечном расстоянии друг от друга

Состав атомного ядра и его характеристики. Изотопы. Дефект массы. Энергия связи и её
зависимость от атомного числа.
Задачи
21

Пуля массой m=10 г летит со скоростью V=800 м/с, вращаясь около продольной оси с
частотой n=3000 с-1. Принимая пулю за цилиндрик диаметром d=8 мм, определить
полную кинетическую энергию Т пули.

Широкое колено U-образного ртутного; манометра имеет диаметр d1=4 см, узкое
d2=0,25 см. разность А уровней ртути в обоих коленах равна 200 мм. Найти давление p
которое показывает манометр, приняв во внимание поправку на капиллярность,

Конденсатор электроемкостью С1=0,2 мкФ был заряжен, до разности потенциалов
U1=320 В. После того как его соединили параллельно со вторым конденсатором,
заряженным до разности потенциалов U2=450 В, напряжение U на нем изменилось до
400 В. Вычислить емкость С2 второго конденсатора.

Найти магнитный поток Ф, создаваемый соленоидом сечением S= 10 см2, если он имеет
п = 10 витков на каждый сантиметр его длины при силе тока I=20 А.

Луч падает под углом ε=60° на стеклянную пластинку толщиной d=30 мм. Определить
боковое смещение Δx; луча после выхода из пластинки.

Фотон (λ = 1 пм) рассеялся на свободном электроне под углом θ=90° Какую долю своей
энергии фотон передал электрону?
Вопросы

Кинетическая энергия. Потенциальная энергия. Консервативные системы. Закон
сохранения механический энергии.

Обратимые и не обратимые процессы. Энтропия. Второй закон термодинамики.

Условия преобразования полей напряженности и смещения на границе раздела двух
диэлектриков. Преломление линий напряженности и электрического смещения.

Резонанс тока и напряжений в колебательном контуре.

Интерференция света. Интенсивность. Интерференция монохроматического света.
Невозможность наблюдения интерференции от объемных источников света. Условия
max и min интерференции. Ширина интерференционных полос.

Модели ядер. Взаимодействие между нуклонами. Сильное взаимодействие
Задачи

Два неупругих шара массами m1=2 кг и m2=3 кг движутся со скоростями
соответственно v1=8 м/с и v1=4 м/с. Определить увеличение U внутренней энергии
шаров при их столкновении в двух случаях: 1) меньший шар нагоняет больший; 2) шары
движутся навстречу друг другу.

Определить работу А адиабатного расширения водорода массой m=4 г, если
температура газа понизилась на ΔT=10 К.

Две бесконечные параллельные пластины равномерно заряжены с поверхностной
плотностью 1=10 нКл/м2 и 2= –30 нКл/м2. Определить силу взаимодействия между
пластинами, приходящуюся на площадь S, равную 1 м3.
22

Рамка площадью S=100 см2 содержит N=103 витков провода сопротивлением R1=l2 Ом.
К концам обмотки подключено внешнее сопротивление R2=20 Ом. Рамка равномерно
вращается в однородном магнитном поле (B=0,1 Тл) с частотой n=8 с-1. Определить
максимальную мощность Pmax переменного тока в цепи.

Определить перемещение зеркала в интерферометре Майкельсона, если
интерференционная картина сместилась на т=100 полос. Опыт проводился со светом с
длиной волны λ=546 нм.

Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если
красная граница фотоэффекта λ0 = 307 нм и максимальная кинетическая энергия Тmах
фотоэлектрона равна 1 эВ?
Вопросы

Вращательное движение. Угловая скорость, угловое ускорение, и их связь с линейными
скоростями и ускорениями точек вращающегося тела.

Изотермы реального газа. Критическая точка. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы
газа Ван-дер-Ваальса - физическая интерпретация различных участков.

Работа поля по перемещению точечного заряда, потенциал электрического поля.

Закон Био-Савара-Лапласа. Магнитное поле бесконечно длинного проводника с током.

Временная когерентность. Функция видности
когерентности. Пространственная когерентность,

Гипотеза Де-Бройля. Опыты Дэвиссона и Джермера. Связь длины волны и частоты для
волн Де-Бройля. Плоская монохроматическая волна Де-Бройля. Волновое уравнение для
нерелятивистской частицы.
полос
Майкельсона.
Длина
Задачи
23

Математический маятник длиной l=1 м установлен в лифте. Лифт поднимается с
ускорением а=2,5 м/с2. Определить период Т колебаний маятника.

При нагревании идеального газа на Т=1 К при постоянном давлении объем его
увеличился на 1/350 первоначального объема. Найти начальную температуру T газа.

Сила тока в проводнике сопротивлением R= 15 Ом равномерно возрастает от I0=0 до
некоторого максимального значения в течение времени τ=5 с. За это время в проводнике
выделилось количество теплоты Q=10 кДж. Найти среднюю силу тока <I> в проводнике
за этот промежуток времени.

Протон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U=800 В, влетает в однородные,
скрещенные под прямым углом магнитное (В=50 мТл) и электрическое поля.
Определить напряженность Е электрического поля, если протон движется в скрещенных
полях прямолинейно.

На дифракционную решетку с периодом d=10 мкм под углом α=30° падает
монохроматический свет с длиной волны λ=600 нм. Определить угол φ дифракции,
соответствующий второму главному максимуму.

Можно условно принять, что Земля излучает как серое тело, находящееся при
температуре T=280 К. Определить коэффициент теплового излучения ε Земли, если
энергетическая светимость Me ее поверхности равна 325 кДж/(м2*ч).
Вопросы

Масса, импульс. Сила. Законы Ньютона.

Осмос: механизм возникновения, закономерности, примеры проявления.

Электрическая ёмкость уединенного проводника. Емкость проводящей сферы и
плоского конденсатора.

Электромагнитные волны.

Искусственное двойное лучепреломление под влиянием механической деформации.
Метод фотоупругого анализа. Двойное лучепреломление в электрическом поле (эффект
Керра). Ячейка Керра. двойное лучепреломление в магнитном поле (эффект КоттонаМутона).

Боровская модель круговых орбит для водородоподобного атома. Параметры круговых
орбит. Уровни энергии водородоподобного атома. Условие частот Бора и спектральные
серии атома водорода. Постулаты Бора. Кратность вырождения уровня. Опыты Франка
и Герца.
Задачи

Звуковые колебания, имеющие частоту v=0,5 кГц и амплитуду A=0,25 мм,
.
распространения волн; 2) максимальную скорость  max частиц среды.
24

Определить долю  молекул, энергия которых заключена в пределах от 1=0 до
2=0,011kТ.

Тонкий стержень длиной l=10 см заряжен с линейной плотностью =400 нКл/м. Найти
напряженность Е электрического поля в точке, расположенной на перпендикуляре к
стержню, проведенном через один из его концов, на расстоянии r=8 см от этого конца.

Тонкое кольцо радиусом R = 10 см несет заряд Q=10 нКл. Кольцо равномерно
вращается с частотой n=10 c-1 относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и
проходящей через ее центр. Найти: 1) магнитный момент рт кругового тока,
создаваемого кольцом; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса (pm/L),
если масса т кольца равна10г.

На стеклянную призму с преломляющим углом θ=60° падает луч света. Определить
показатель преломления п стекла, если при симметричном ходе луча в призме угол
отклонения σ =40°.

Рентгеновское излучение длиной волны λ =55,8 пм рассеивается

плиткой графита (комптон-эффект). Определить длину волны λ' света, рассеянного под
углом θ=60° к направлению падающего пучка света.
Вопросы

Центр масс(центр инерции) механический системы и закон его движения.

Поверхностное натяжение. Явления на границе раздела трех сред (смачивание и
несмачивание). Поверхностно-активные вещества. Температурная зависимость
коэффициента поверхностного натяжения.

Связь между напряженностью и потенциалом. Эквипотенциальные поверхности.

Работа при перемещении контура с током в магнитном поле.

Интерференция света в тонких пластинах в отраженном и проходящем свете,
интерференционные полосы равного наклона и равной толщины. Кольца Ньютона.

Момент импульса в квантовой механике. Состояния с определенным значением
квадрата модуля момента импульса и его проекции. Элементарные классические
представления о магнитном моменте. Гиромагнитное отношение. Ларморова частота.
Опыты Штерна и Герлаха.
Задачи
25

При выстреле из орудия снаряд массой m1=10 кг получает кинетическую энергию
T1=1,8 МДж. Определить кинетическую энергию T2 ствола орудия вследствие отдачи,
если масса m2 ствола орудия равна 600 кг.

Определить среднее значение <> полной кинетической энергии одной молекулы гелия,
кислорода и водяного пара при температуре T=400 К.

Расстояние l между свободными зарядами Q1=180 нКл и Q2=720 нКл равно 60 см.
Определить точку на прямой, проходящей через заряды, в которой нужно поместить
третий заряд Q3 так, чтобы система зарядов находилась в равновесии. Определить
величину и знак заряда. Устойчивое или неустойчивое будет равновесие?

На расстоянии г=10 нм от траектории прямолинейно движущегося электрона
максимальное значение магнитной индукции Вmax=160 мкТл. Определить скорость υ
электрона.

Длина l раскаленной добела металлической нити равна 30 см, диаметр d=0,2 мм. Сила
света I нити в перпендикулярном ей направлении равна 24 кд. Определить яркость L
нити.

Фотон с энергией ε =16,5 эВ выбил электрон из невозбужденного атома водорода.
Какую скорость v будет иметь электрон вдали от ядра атома?
Вопросы

Поступательное движение твердого тела. Материальная точка, скорость и ускорение
материальной точки.

Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваалься. Эффект Джоуля-Томсона.

Расчет электрического поля точечного заряда лежащего на границе раздела вакуумдиэлектрик.

Магнитное поле в вакууме. Вектор магнитной индукции.

Интерференция
поляризованных
лучей.
Прохождение
света
через
плоскополяризованную пластинку. Компенсаторы. Кристаллическая пластинка между
двумя поляризаторами.

Орбитальный и спиновый механический и магнитный моменты электрона. Магнетон
Бора. Полный момент. Общая схема сложения механических моментов.
Спектроскопические обозначения для моментов. Сложение магнитных моментов.
Множитель Ланде.
Задачи

Автомобиль идет по закруглению шоссе, радиус R кривизны которого равен 200 м.
Коэффициент трения f колес о покрытие дороги равен 0,1 (гололед). При какой скорости
v автомобиля начнется его занос?

Какой объем V занимает идеальный газ, содержащий количество вещества v=l кмоль
при давлении p=1 МПа и температуре T=400 К?

Катушка и амперметр соединены последовательно и присоединены к источнику тока. К
зажимам катушки присоединен вольтметр сопротивлением RВ= 1 кOм. Показания
амперметра I=0,5 А, вольтметра U=100 В. Определить сопротивление R катушки.
Сколько процентов от точного значения сопротивления катушки составит погрешность,
если не учитывать сопротивления вольтметра?

Индуктивность L колебательного контура равна 0,5 мГн. Какова должна быть
электроемкость С контура, чтобы он резонировал на длину волны λ=300 м?

Из двух часовых стекол с одинаковыми радиусами R кривизны, равными 0,5 м, склеена
двуяковогнутая «воздушная» линза. Какой оптической силой Ф будет обладать такая
линза в воде?

Определить энергию 8, массу т и импульс р фотона, которому соответствует длина
волны λ=380 нм (фиолетовая граница видимого спектра).