Коммерциялық емес акционерлік қоғам

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖЈНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

Физика кафедрасы

 

 

 

ФИЗИКА 1

Есептеу-графикалық жұмыс тапсырмалары және оларды орындауға арналған әдістемелік нұсқау 

5В070200 – Автоматтандыру және басқару, 5В070300 – Ақпараттық жүйелер,

5В070400 – Есептеу  техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету мамандығын оқытудың барлық түрінің  студенттеріне арналған

 

 

 

 

2010 ж

          ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Р.С. Қалықпаева, А.М. Саламатина,  М.Н.Мұхтарова. Есептеу-графикалық жұмыс тапсырмалары және оларды орындауға  арналған әдістемелік нұсқау  5В070200 – Автоматизация және басқару, 5В070300          Ақпараттық жүйелер, 5В070400 – Есептеу  техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету оқу бөлімінің мамандықтарына студенттеріне арналған . – Ал­маты: АЭжБУ, 2010. – 46 б. 

           Әдістемелік нұсқаулар есептік-графиктік жұмыс тапсырмаларынан (ЕГЖ), әдістемелік ұсыныстар мен ЕГЖ мазмұны мен орындау шарттарынан (сырттай оқу бөлімі студенттері үшін – бақылау жұмыстарынан), қажетті әдебиеттер тізімінен тұрады.  

       

Кіріспе 

          Жоғарғы техникалық оқу орнында физиканың кәсіптік бағдарланған курсын оқытудың негізгі мақсаттары:

          а) дүниенің қазіргі заманғы физикалық бейнесі туралы көзқарасты  қалыптастыру;

          б) мыналарды пайдалануға қажет білімдер мен біліктіліктерді  қалыптастыру:

          - қазіргі заманғы физика және классикалық физика модельдерін және заңдарын, негізгі ұғымдарын;

- физиканың теориялық және эксперименттік зерттеулер тәсілдерін.

         Студент білім алу адам белсенділігінің маңызды процессі ретінде мазмұны төменде көрсетілген психологиялық заңдарға бағынатынын білуі керек, яғни:

          - даму мен білім алу ешкімге беріле салатын немесе айтыла салатын зат емес. Білім алып, ары қарай дамығысы келетін әрбір адам оны өзінің жеке еңбегімен, ерік-жігерімен, алға қойған мақсатына деген ұмтылысымен жетуі тиіс;

           - тиімді ұғыну әрекеттілігі үшін әрекеттену мақсатын ұғынып барып алдына қоюы, қол жеткізетін нәтижені айқын көз алдына келтіре алуы және алға қойылған мақсатқа жетуге қажетті тәсілдер мен шараларды білуі керек.

          Бұл жетекші құралда есептеу-графикалық тапсырмалардың, олардың орындалу қиындығына қарай А, В және С деңгейлеріне бөлінген нұсқалары, үш деңгейге сәйкес берілген.

 Есептердің бөліну критериі мынадай:

           - А деңгейінің тапсырмалары – бұл негізінен, берілген үлгідегі есептерді шығара білуді талап ететін сапалы сұрақтар мен есептер;

          - В деңгейінің тапсырмалары – белгілі алгоритм бойынша типтік есептерді шығара білуді талап етеді.

          - С деңгейінің тапсырмалары – берілген материалдың мағынасын оның ішкі байланысын жан-жақты талдап, берілген нақты есептің жалпы әдістемесін қолдана отырып шешуді талап етеді.

          Нұсқаның нөмірін студенттің өзі таңдап, оны практикалық сабақ жүргізетін оқытушы бекітеді. Сырттай оқу бөлімінің студенттері нұсқа нөмірін сынақ кітапшаларының соңғы екі саны бойынша анықтай алады (б.1.2.1).

 

1.1  ЕГЖ тапсырмаларын орындауға әдістемелік нұсқау

           Жоғарғы техникалық оқу орнында физика курсын оқыту барысында болашақ мамандар үшін есептерді шығарудың маңызы зор. Есеп шығару зерттелінетін құбылыстарға талдау жасауды, ­­­­­­­­­­­­­физикалық және физико-техникалық процесстерді модельдеуді үйретеді. Есептер практикалық немесе танымдық маңызы бар нақты сұрақтарды шешу үшін материалдық әлемнің жалпы заңдарын қолданудағы дағдыны дамытады. Физикада теорияны білмей немесе түсінбей есеп шығаруды үйрену мүмкін емес. Сондықтан,  есептеу – графикалық жұмысты орындау барысында тапсырмалардың тақырыбы бойынша теориялық материалдарды өздігінен қайталап,  негізгі түсініктер мен заңдарды, теориялар мен принциптерді меңгеру керек.

         Берілген физикалық есепті шығару процесі үш негізгі кезеңнен тұрады. Бірінші  физикалық кезең бойынша есептің берілуіне талдау жасалынады, есепті көрнекті ету үшін суреті, сызбасы немесе векторлық диаграммасы  салынады; сонан кейін берілген заң негізінде белгісіздер қатарына ізделініп отырған шама кіретін теңдеулер жүйесі құрылады.

          Екінші математикалық кезеңде  теңдеулер жүйесінің шешімі табылады, яғни  есептің шешімін ең алдымен жалпы түрде, сонан кейін есептеулер жүргізе отырып, есептің сандық мәні алынады.

          Есептің жалпы шешімі алынғаннан кейін оған талдау жасау керек. Яғни, осы үшінші этапта табылған шама қалай және қандай физикалық шамаларға тәуелді, қандай жағдайларда бұл тәуелділік байқалатыны анықталады.

          Есептің сандық жауабына талдау жүргізу барысында алынған шаманың өлшем бірлігі тексеріліп, алынған жауаптың шындыққа жақындығы бағаланады.

     

1.2  Есептеу-графикалық жұмыстарын безендіруге қойылатын жалпы талаптар

          Әрбір есептеу-графикалық жұмыс жеке дәптерде орындалады және дәптер мұқабасы келесі түрде толтырылады:

         −  оқу орны және кафедра аты;

         − пән аты (Физика 1);

         − ЕГЖ нөмірі мен нұсқасы (сырттай оқу бөлімінің студенттері үшін сынақ кітапшасының нөмірі)

         − жұмысты орындаған және тексерген адамның аты-жөні;

         − тексеруге берілген уақыты көрсетілуі керек.

Мысалы, дәптер мұқабасы келесі түрде безендіріледі:

КЕАҚ АЭжБУ

Физика кафедрасы

Физика 1 ЕГЖ ___

Нұсқа № ____

Орындаған студент____ (Аты-жөні, тобы)

Тексеруге берілді_____(күні)

Тексерген_____(оқытушының аты-жөні, қызметі)

 

          Әр жұмыс бөлек дәптерде орындалады. Есептің шарты қысқартусыз толығымен жазылады және «Берілгені» деп басталып, жалпыға бірдей белгілеулермен белгіленуі тиіс. Әрбір есеп физикалық шамалардың мағыналарын түсіндіретін анықтамалармен, физикалық заңдылықтармен, схемалық сызбалармен, суреттермен жалпы түрде (әріптік белгілеулер) шығарылуы тиіс. Одан кейін сан мәндерін қойып, есептеп, соңында ізделініп отырған физикалық шаманың өлшем бірлігін жазып қоюы керек. Есептеулер жүргізгенде жуықтап есептеулер ережесін пайдаланып, есептің жауабын қатесіз, түсінікті етіп жазу керек.

          Бетте мұғалімнің ескертпелері мен түзетулеріне орын қалдырылуы керек. Жұмысының аяғында студенттің тапсырмаларды орындау үшін пайдаланылған әдебиеттердің тізімі көрсетіледі. Жұмыс таза, суреттер – сызғыштың көмегімен, қарындашпен салыну керек. 

 

Сырттай оқу бөлімінің студентінің бақылау жұмысы нұсқасын таңдау ережесі. 

Нұсқа нөмірі студент шифрының (сынақ кітапшасының нөмірлері) соңғы екі цифры бойынша төмендегідей таңдалады:

- егер соңғы санның алдыңда тұрған сан тақ болса, әр бақылаудың сәйкесінше есептерінің нөмірлері I-кестеден, жұп немесе нөл болса – I-кестеден алынады;

          - Шифрдің соңғы саны сәйкес кестедегі нұсқа нөмірін анықтайды.

 

1.2.2 Есеп шығару үлгісі

 

1 Мысал.  Температурасы 300 К және қалыпты жағдайдағы азот молекуласының жалпы санының қандай бөлігінің жылдамдықтары ең ықтималды жылдамдықтан 2,0 м/с-қа артық бола алмайды

Шешімі. Қалыпты қысымдағы және 300 К температурадағы азотты идеал газ деп қарастыруға болады. Сыртқы күштердің әсері болмаған жағдайда идеал газ молекулалары Максвеллдің таралу заңына бағынады. Максвелл заңына сәйкес салыстырмалы жылдамдықтары и және  и + ∆и интервалы ішінде болатын, және ∆и « и шартын қанағаттандыратын молекулалардың саны:

 

                                                                               (1.1)

өрнегімен анықталады. Салыстырмалы жылдамдық  біздің жағдайымызда и=1. Сондықтан

                                                                                                    (1.2)

Ықтимал жылдамдықты анықтаймыз

                                   

                    vв = ≈ 422 (м/с);

 

                   ∆и=.

           Соңғы қатынастағы интервал енінің  екі еселенгені жылдамдық мәнінің (vв-2,0)м/с  (vв+2,0) м/с ескерілгені білдіреді, немесе басқаша салыстырмалы жылдамдығы  () ден  () ге  дейін екені ескерілген.

Олай болса, <<u шарты орындалады.  Онда

                                              

      Сонымен, жылдамдығы (vв – 2,0) м/с пен   (vв + 2,0) м/с ішінде жататын Т=300 К температурадағы азот молекулалары  жалпы санының ∆N/N =0,84%  тең бөлігін құрайды.

Жауабы: ∆N/N =0,84% .

 

2. Мысал. Радиусы R жіңішке сақина бойымен q оң заряд біркелкі таралған (1.1 суретті қара). Сақинаның О центрінен Z қашықтықтағы  С нүктесінің өріс кернеулігін анықтаңыз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1 сурет

 

     Шешімі: Электрстатиканың негізгі есептерін шешудің жалпы әдісіне сәйкес, жіңішке сақинаны dl бөлікке бөліп, сол бөліктегі dq  зарядтарды нүктелік заряд деп қарастырамыз. Басқаша айтқанда, үздіксіз таралған зарядтарды соған эквивалент нүктелік зарядтар жүйесімен алмастырамыз. Онда С нүктесінен қашықтықта орналасқан, ойша бөліп қарастырып отырған  нүктелік зарядтың осы  С  нүктесінде тудырған өріс кернеулігінің модулі

                      .                                 (1.3) 

 

 Суперпозиция принципіне сәйкес қорытқы өріс кернеулігі сақинаның әрбір нүктелік зарядтарының тудырған өрістерінің геометриялық қосындысына тең:

 

     Мұндағы Г – бойымен заряд таралған сызықты білдіреді, біздің жағдайымызда  ол сақина. Ол үшін іргелес жатқан катетті гипотенузамен байланыстыратын тік бұрышты үшбұрыштың қасиетін қолданамыз:

.    (1.4)

 

          Суперпозиция принципіне сәйкес сақинаның барлық dq   нүктелік зарядтарының С нүктесіндегі тудырған өрістерінің dEz     проекцияларын қосу керек. Бұл қосындының шегі -  радиусы R  шеңбер түріндегі өткізгіш сақинаның бойымен алынған қисық сызықты интеграл:     

                   .                      (1.5)

Симметрия қасиетіне сәйкес сақина бойымен зарядтар біртекті таралғанда сақина осінде жататын нүктелерде өрістің кернеулігі осы осьтің бойымен бағытталады. Олай болса, оның қалған проекциялары  нөлге тең болады Ey = Ex = 0,   ал оның модулі   .

 

Жауабы: .

 

 

ЕГЖ № 1 тапсырма нұсқалары (М 1)

  1 К е с т е

Нұсқа

    №

Жалпы физика курсының есептер жинағы./ Т.С. Байпақбаев, Х.Қ.. Майлина

  Жалпы физика курсының есептер жинағы./ В.С.Волькенштейн

ЕГЖ №1 М1

А қосымшасы

(ұсынылатын)

 

А.1

1.2, 1.28, 2.2, 2.29

3.12

55, 52

А.2

1.7, 1.27, 2.3, 2.26

3.6

4, 49

А.3

1.9, 1.33, 2.4, 3.12

2.40

48, 10

А.4

1,10, 1.34, 2.41, 3.18(а)

3.7

9, 54

А.5

1.6, 1.31, 2.5, 2.40

3.8

14, 8

А.6

1.8, 1.30, 2.43, 3.18(б)

2.108

1, 11

А.7

1.4, 1.32, 2.45, 3.17

2.38

26, 7

А.8

1.5, 1.42, 2.50, 3.14

2.39

2, 51

А.9

1.1, 1.43, 3.3, 3.40

2.36

3, 21

А.10

1.11, 1.29, 3.10, 3.12

2.41

50, 58

В.11

1.36, 2.6, 2.31, 3.26

3.72

25, 27

В.12

1.37, 2.10, 3.72, 3.28

3.8

18, 32

В.13

1.38, 2.30, 3.27, 3.73

3.15

59, 53

В.14

1.39, 2.32, 3.34, 3.69

3.12

12, 46

В.15

1.40, 2.39 , 3.35 (2), 3.41

2.89

28, 17

В.16

1.41, 2.36, 3.35 (1), 3.42

2.19

23, 41

В.17

 1.44, 2.35, 3.11(1), 3.36

2.59

24, 22

В.18

1.46,  2.50(2), 3.11(2), 3.66

3.34, 3.8

33, 44

В.19

1.47, 3.13, 3.11(3),3.65

2.71

45, 47

В.20

1.48, 3.19, 3.35(3), 3.71

2.44

6, 35

В.21

1.49,  3.42, 3.24, 3.38

2.89

34, 29

В.22

1.50, 3.22, 3.41, 3.72

2.43

5, 15

В.23

1.26, 2.7,  3.23, 3.37(3)

2.91

31, 40

В.24

1.16, 2.8, 3.37(1), 3.73

2.108

13. 38

В.25

1.14,2.9, 3.37(2), 3.66

2.109

14, 16

С.26

1.19,2.12, 3.45, 3.63

2.26

30, 56

С.27

1.24, 2.13,3.44, 3.75

2.24

36, 42

С.28

1.17, 2.14, 3.47, 3.67

3.25

37, 39

С.29

1.22, 2.11, 3.48, 3.74

3.33

19, 43

С.30

1.25, 2.15, 3.49, 3.25

2.133

57, 60

 

 

А ҚОСЫМШАСЫ  

 

  А.1 Бөлшек шеңбер бойымен бірқалыпты сағат тіліне қарама-қарсы бағытта қозғалады. Суретте бөлшектің қозғалыс траекториясын және мыналарды көрсетіңіз:

а) Δt=T/4 (Т – айналу периоды) уақыт аралығымен бөлінген, екі уақыт моменті үшін бөлшектің импульсінің бағытын;

б) көрсетілген уақыт аралығындағы  Δp импульс векторының өсімшесін. Егер импульс модулі | p | =0,5  тең болса, онда | Δp | модулі неге тең?

  А.2 Бөлшек шеңбер бойымен бірқалыпты сағат тіліне қарама-қарсы бағытта қозғалады. Суретте бөлшектің қозғалыс траекториясын және мыналарды көрсетіңіз:

 а)  Δt= (Т – айналу периоды) уақыт аралығымен бөлінген, екі уақыт моменті үшін бөлшектің импульсінің бағытын;

б) көрсетілген уақыт аралығындағы  Δp импульс векторының өсімшесін. Егер импульс модулі | p | =0,4  тең болса, онда | Δp | модулі неге тең?

  А.3 Массасы m дене көлбеу жазықтықта тыныштықта тұр. Денеге әсер ететін FR    реакция күші неге тең? Суретін салып көрсетіңіз.

  A.4 Массасы m дене көлбеу жазықтықта тұрақты жылдамдықпен сырғанап келеді. Денеге әсер ететін FR реакция күші неге тең? Суретін салып көрсетіңіз.

  A.5 Массасы m дене көлбеу жазықтықта тұрақты үдеумен сырғанап келеді. Денеге әсер ететін FR    реакция күші неге тең? Суретін салып көрсетіңіз.

  A.6 Массасы m дене көлбеу жазықтықта жоғары қарай тұрақты үдеумен сырғанап барады . Денеге әсер ететін FR    реакция күші неге тең? Суретін салып көрсетіңіз.

  A.7 Спортшы   биіктіктен суға  айналып және бұрылып күрделі секіру жасайды . Осы жағдайларда оның  массалық центрі  қалай қозғалады?

  A.8 Массалары m1 және  m2 екі шар бір-бірімен соқтығысады. Соқтығысқан уақыт мезетінде бірінші шардың үдеуі a1. Екінші шардың a2 үдеуін анықтаңыз.

   A.9 Массасы  m денені  вертикал қабырғаға  F= 4mg күшпен қысады. Дене мен қабырға арасындағы  үйкеліс коэффициенті µ=0,5. Денеге не болады?

  A.10  Массасы  m денені  вертикал қабырғаға  F= mg күшпен қысады. Дене мен қабырға арасындағы  үйкеліс коэффициенті µ=0,5. Денеге не болады?

  А.11 Массасы  m денені  вертикал қабырғаға  F= 2mg күшпен қысады. Дене мен қабырға арасындағы  үйкеліс коэффициенті µ=0,5. Денеге не болады?

  A.12 Ат шананы бірқалыпты сүйреп келеді.  Үш дененің : ат, шана және жер бетінің  әсерлесулерін қарастыру керек. Осылардың әрқайсысына әсер ететін күштердің  векторларын сызыңыз және  олардың арасындағы  байланыстарды көрсетіңіз.

  А.13 Массасы 80 кг спортшы 5 м биіктіктен суға секіреді. Егер спортшының судағы жылдамдығы 0.4 c ішінде  0-ге дейін кемісе, онда судың тарапынан спортшыға әсер ететін орташа күш неге тең?                

  A.14 Күштердің  суперпозиция  принципін тұжырымдаңыз. Аққу, шортан және шаян туралы есепті қалай түсіндіруге болады?

  A.15 Тегіс шар  қандай да бір тегіс қабырғаға  α бұрыш жасай  соқтығысады.  Тебілу бұрышының  түсу бұрышына тең екенін дәлелдеу керек.

  A.16 Тас вертикаль жоғары лақтырылды. Қандай нүктеде  дененің  үдеуі  максимал болады? Есепті  екі жағдайда  қарастырыңыз:

 а)  ауа кедергісі ескерілмейді;

 б) ауа кедергісі жылдамдықтың өсуімен артады.

  А.17 Тас вертикаль жоғары лақтырылды. Қандай нүктеде  дененің  үдеуі  минимал болады? Есепті  екі жағдайда  қарастырыңыз:

 а)  ауа кедергісі ескерілмейді;

 б) ауа кедергісі жылдамдықтың өсуімен артады.

  А.18 Тақтай бетінде тұрған адам кенеттен отырады. Тақтайдың майысуы алғашқы уақыт мезетінде қалай өзгереді?  Егер тізерлеп отырып орнынан кенеттен тұрса не болар еді?

  А.19 Массасы М=1200 кг  ауа шары  тұрақты жылдамдықпен  төмен түседі. Шар сол жылдамдықпен жоғары қарай қозғалу үшін қандай шамада m артық жүкті тастау керек? Шардың көтерілу күші  F=800 Н тұрақты деп есеңіз.

  А.20 Неге жаңбырдың ірі тамшылары майда тамшыларға қарағанда үлкен жылдамдықпен тамады?

  А.21 Бөлшек  шеңбер бойымен бірқалыпты қозғалып келеді. Бөлшекке әсер ететеін  барлық күштердің тең әсерлі күшінің жасайтын жұмысы :

а)  айналым кезінде;

б) жарты айналым кезінде неге тең?

  A.22 Двигателі өшкеннен кейін автомобилдің (дөңгелегі айналмай) жүріп өткен жолы автомобильдің массасына байланысты бола ма? Өзіңіздің тұжырымдамаңызды дәлелдеңіз.

  A.23 Солтүстік жарты шарда  солтүстікке қарай   мередиан бойымен  снаряд атылады. Снаряд қозғалысына жердің тәуліктік айналуы қалай  әсер етеді?

  A.24 Оңтүстік жарты шарда  оңтүстікке қарай   мередиан бойымен  снаряд атылады. Снаряд қозғалысына жердің тәуліктік айналуы қалай  әсер етеді?

  А.25 Бөлшекке түсірілген F күшінің модулі 20 Н,  бөлшектен О нүктесіне дейінгі ара қашықтық  30см,  бұрышы θ=π/6 (А.1 суретіндегі күштің бағытын, бөлшекті О нүктесімен қосатын түзудің бағытымен бірдей горизонталь бағытталған деп есептейміз). Бөлшекке түсірілген F күшінің М моментінің бағыты мен модулін анықтаңыз.

  

                                               

 

 

 

 

    A.26 Берілген уақыт мезетінде бөлшектен О нүктесіне дейінгі ара қашықтық 0.3 м ал бұрышы θ=π/3 тең. Массасы 0.02 кг,  25 м/с жылдамдықпен қозғалатын бөлшектің  О нүктесіне қатысты импульс моментінің бағыты мен модулін анықтаңыз. Жылдамдық векторы А.2 суретінің жазықтығында жатыр деп есептеңіз.

   A.27 Биіктігі h сарқырама ағын қимасы S тау суынан түзіледі. Судың ағу жылдамдығы v. Сарқыраманың қуатын анықтаңыз. Есептің сандық параметрлерін N=10 кВт қуат үшін тағайындаңыз.

  A.28 Гироскоптың спецификалық қасиеті қандай? Гироскопты қолданатын мысалдар келтіріңдер.  Гироскоптың қандай қозғалысы прецессия деп аталады? Осы қозғалысты моменттер теңдеуі арқылы түсіндіріңіздер.

  A.29 Массалары т1  және  т2  екі пластина А.3 суретте көрсетілгендей серіппе арқылы жалғанған. Күштің әсері тоқтағаннан кейін  жоғарғы пластина серпіліп, екінші пластинаны көтеру үшін,  жоғарғы пластинаға  қандай күш беруіміз керек?

 

 

 

 

 

 

 

  A.30 Куб пішінді жәшікті біріншісінде сүйреп, екіншісінде көтеріп (яғни екі жағынан ұстап), қандай да бір ара қашықтыққа орын ауыстырады.  µ үйкеліс коэффициентінің қандай мәнінде сүйреу және көтеру арқылы жасалған орын ауыстыру жұмыстары тең болады?

  A.31 Дене мен қабырға арасындағы  құрғақ үйкеліс коэффициенті µ=0.3. Вертикаль қабырғаға қойылған дене түсіп қалмас үшін қабырға қандай  минимал үдеумен қозғалуы керек?  

  A.32 Дененің тыныштықтағы үйкеліс коэффициентін өлшеу үшін төмендегідей  әдісті қолдану ыңғайлы. Дене көлбеу жазықтыққа  қойылады. Сырғанау басталатын, жазықтықтың минимал көлбеулік  θ бұрышы өлшенеді. Осы жағдайларда µ үйкеліс коэффициенті мен  θ бұрыш арасындағы байланыс қандай болады?

  A.33 Массасы  m1  дене  массасы  m2   денемен абсолют серпімсіз соқтығысады. Соқтығысу нәтижесінде жоғалған кинетикалық энергия үлесін анықтаңыз.

  A.34 Неге жағалауға жақын тұрған  жеңіл қайықтан секіру қиын, ал сол аралықта тұрған пароходтан секіру жеңіл?  

  A.35 Автомобиль горизонталь жазықтықта жатқан бұрылыстан өтеді. Егер автомобиль жылдамдығы тұрақты болып қалса, автомобильге әсер ететін күштің бағыты қандай болады?

  A.36 Автомобиль горизонталь жазықтықта жатқан бұрылыстан өтеді. Егер, автомобильдің жылдамдығы  артатын болса,  автомобильге әсер ететін күштердің бағыттары қандай болады?

  A.37 Автомобиль горизонталь жазықтықта жатқан бұрылыстан өтеді. Егер, автомобильдің жылдамдығы кемитін болса, автомобильге әсер ететін күштердің бағыттары қандай болады?

  A.38 Бөлшек күштік  центрге дейінгі қашықтықтың квадратына кері пропорционал  орталық күш өрісінде шеңбер бойымен қозғалып жүр. Осы  жағдайда бөлшектің Wk – кинетикалық, Wp -потенциалды және W –толық энергиялары қалай өрнектеледі?

  А.39 Радон - атомдық массасы A=222 α-радиоактивті газ. Радон ыдыраған кезде бөлінетін толық энергияның қандай бөлігі α - бөлшекке беріледі?

  A.40 Көлбеу жазықтықта  бірдей деңгейден, бір мезгілде, радиустары бірдей тұтас цилиндр мен шар сырғанамай домалайды. Осы екі дененің қайсысы көлбеу жазықтықтың етегіне бұрын жетеді?

  A.41 Көлбеу жазықтықта сырғанап және   сырғанамай домалап келе жатқан  цилиндрдің жазықтықтың төменгі  нүктесіндегі жылдамдығының қатынасы қандай болады?

  A.42 Көлбеу жазықтықтың төменгі нүктесінде сырғанамай домалайтын қуыс цилиндрдің массалық центрінің жылдамдығының осы нүктеде цилиндрдің сырғанаған кездегі жылдамдығына қатынасы неге тең?

  A.43 Горизонталь жазықтықта жатқан сына бетінен дене екі рет үйкеліссіз сырғанайды: біріншісінде сына бекітілген, ал екіншісінде сына үйкеліссіз сырғанай алады. Егер дене екі жағдайда да бірдей қашықтықтан сырғанайтын болса, онда сырғанау соңында дененің жылдамдығы бірдей бола ма?

  A.44 Құрсау горизонтпен θ бұрыш құрайтын көлбеу жазықтықтан сырғанамай домалайды. Құрсаудың үдеуі неге тең?

  A.45 Тұтас біртекті шар горизонтпен θ бұрыш құрайтын көлбеу жазықтықтан сырғанамай домалайды. Шардың үдеуі неге тең?

  A.46 Тұтас біртекті цилиндр горизонтпен θ бұрыш құрайтын көлбеу жазықтықтан сырғанамай домалайды. Цилиндрдің үдеуі неге тең?

  A.47 Велосипед дөңгелегінің диаметрі 0.8 см, массасы 1.5 кг. Егер велосипедтің жылдамдығы v=3 м/с болса, онда оның импульс моменті неге тең болады?

  A.48 Салыстырмалықтың арнайы теориясының пайда болуына себеп болған теориялық және тәжірибелік алғышарттарды атаңыз. Басқаша айтқанда, 20 ғасырдың басында кеңістік пен уақытқа деген көзқарасты қайта қарауға себеп болған, Ньютон механикасы түсіндіре алмайтын физикалық теория мен тәжірибе нәтижелерін атап шығыңыз.

  A.49 Қозғалып келе жатқан поездағы бақылаушыға  А  нүктесіндегі ( поездің алдыңғы жағы) және В  нүктесіндегі ( поездың соңғы жағы ) найзағай түсуі бірмезгілде көрінді. Жердегі бақылаушы үшін  АСТ  (Арнаулы салыстырмалы теория ) позициясы бойынша қай найзағай  жерге бұрын  түседі?

   A.50 Екі бірдей сағат, біріншісі К1 жүйеде, екіншісі К2 жүйеде  орналасқан. Екі жүйе бір – біріне қатысты қозғалыста болса, қай жүйеде  сағат тез жүреді: а)  К1 жүйесінде;

б) К2 жүйесінде?

  A.51 Бір біріне  қарама-қарсы   жылдамдықтармен қозғалып келе жатқан екі  бөлшектің салыстырмалы  жылдамдығын табыңыз.

  A.52 Екі оқиға арасындағы кеңістіктік-уақыттық  интервал қалай анықталады? Бір инециалды күйден екінші инерциалды күйге өткенде оның инвариантты болып қалатынын  дәлелдеңдер.

   A.53 1600 км/с жылдамдықпен 40000 км ұшып бара жатқан самолеттегі сағат Жердегі тыныштықтағы сағаттан қанша наносекундқа артта қалады?

  A.54 Эксперимент нәтижесінде  бөлшектің  р импульсі және Е толық энергиясы анықталды. Оның  m  массасын  және   v  жылдамдығын  қалай анықтауға болады?

  A.55 Релятивистік механикада кинетикалық энергия қалай анықталады? Бөлшектің кинетикалық энергиясы үшін релятивистік өрнекті қорытыңыз. Кинетикалық энергия үшін релятивистік формула   шарт орындалған жағдайда релятивистік түрге өтетінін көрсетіңіз.

A.56 Массасы m бөлшектің релятивистік кинетикалық энергиясы арқылы релятивистік импульсін өрнектеңіз.

  A.57 Айналмалы және ілгерілемелі қозғалыстың негізгі теңдеулерін, олардың ұқсастықтарын  ескере отырып  салыстырыңыздар.

  A.58 Бөлшектің кинетикалық энергиясы оның тыныштық энергиясына тең. Бөлшектің жылдамдығы қандай?

  A.59 Массасы m және жылдамдығы υ релятивистік бөлшек үшін мына шамалардың қайсысы үлкен: ,  немесе  оның кинетикалық энергиясы ма?

  А.60 Мюонның массасы m=105 МэВ/с2, еркін өмір сүру уақыты τ0=2·10-6 с. Зертханада t=0 уақыт мезетінде кинетикалық энергиясы T=10395 МэВ мюон пайда болды. Зертханалық санақ жүйесінде пайда болған мюонның ыдырауға дейінгі жүрген l жолын және τ өмір сүру уақытын табыңыз.

  

ЕГЖ № 2 тапсырма нұсқалары (М 2)

     2 К е с т е

Нұсқа

 №

БайпақбаевТ.С.МайлинаХ.Қ. Жалпы физика курсы

есептері жинағы.

В.С.Волькенштейн.

Жалпы физика

курсының

есептер  жинағы.

ЕГЖ №2  М2

Б қосымшасы

(ұсынылатын)

 

А.1

 5.2, 6.53

 5.6, 5.62, 5 .216

 1, 2

А.2

 5.1,  6.51

 5.7, 5.64, 5.217

 3, 4

А.3

 4.7, 6.35

 5.47, 5.194, 5.77

 5, 6

А.4

 4.9, 6.36

 5.49, 5.76, 5.199

 7, 8

А.5

 4.11, 6.37

 5.50, 5.68, 5.200

 9, 10

А.6

 4.14 , 6.52                                                         

 5.52, 5.70, 5.162

 11, 12

А.7

 4.16, 6.31

 5.57, 5.177, 5.92

 13, 14

А.8

 5.14, 6.28

 5.58, 5.82, 5.218

 15, 16

А.9

 4.29, 6.31

 5.84,  5.205, 5.219

 17, 18

А.10

 4.28, 6.39

 5.85,  5.206, 5.221

 19, 20

В.11

 4.52, 6.34

 5.86,   5.13, 5.223     

 21, 22

В.12

 4.51, 6.38

 5.87, 5.207,5.224

 23, 24

В.13

 5.54, 6.57

 5.89, 5.11, 5.225

 25, 26

В.14

 4.40, 6.55

 5.88, 5.15,5.170

 27, 28

В.15

 4.39, 6.58

 5.83, 5.16,5.184

 29, 30

В.16

 4.29, 6.67, 6.59

 5.55, 5.99

 31, 32

В.17

 4.33, 6.68,6.61

 5.56, 5.100

 33, 34

В.18

 4.38, 6.69, 6.62

 5.82,  5.101

 35, 36

В.19

 4.53, 6.56,6. 27

 5.173, 5.103

 37, 38

В.20

 4.19, 6.26

 5.58, 5.148, 5.32

 39, 40

В.21

 5.24, 6.40

 5.151, 5.104, 5.25

 41, 42

В.22

 7.14 , 6.41, 6.54

 5.105, 5.22

 43, 44

В.23

 7.11, 6.45

 5 .214, 5.91, 5.26

 45, 46

В.24

 7.20, 6.43

  5.215, 5.89, 5.14

 47, 48

В.25

 7.19, 6.50

5.213, 5.90 , 5.12

 49, 50

С.26

 7.27,  6.60, 6. 74

 5.169, 5.70

 51, 52

С.27

 7.22,  6.59, 6.71

 5.180, 5.76

 53, 54

С.28

 7.21, 6.49, 6.63

 5.183, 5.62

 55, 56

С.29

 7.26, 6.48, 6. 64

 5.228, 5.229

 57, 58

С.30

 7.25, 6.47, 6.65

 5.185, 5.231

 59, 60

  

 Б ҚОСЫМШАСЫ

 

   Б.1 Көлемі тұрақты ыдыста қандай да болмасын бір газдың m  граммы, ал екінші рет  осы газдың 2m  граммы қыздырылды. Осы екі жағдай үшін қысымның температураға тәуелділігі қисықтарын сызу керек. Қисықтардың орналасуындағы  айырмашылықты көрсет.

   Б.2 Ыдыста идеал газдың  N молекуласы бар.  Газдың температурасы T0 және қысымы P0. Ыдыстағы молекулалар санын екі есе арттырғанда, газдың T температурасын және P қысымын анықтаңыз. Жылулық қозғалыстың толық кинетикалық энергиясы өзгермейді (газдың жаңа мөлшерінің толық энергиясы бастапқы мөлшердің толық энергиясына тең).

  Б.3 Екі бөлікке бөлінген  жылу алмасу болмайтын  ыдыстың екі бөлігі қозғалмалы, жылу өткізбейтін  поршеньмен  бөлінген. Бөліктерде  екі түрлі газ бар, мысалы, O2 оттегі және H2 сутегі. Тепе-теңдік күйлерде:

 а) молекулалардың орташа энергиялары;

б) молекулалар тығыздығы бірдей бола ма? Поршень қозғалғандағы үйкеліс ескерілмейді.

  Б.4 Екі бөлікке бөлінген  жылу алмасу болмайтын  ыдыстың екі бөлігі қозғалмалы, жылу өткізбейтін  поршеньмен  бөлінген. Бөліктерде  екі түрлі газ бар, мысалы, O2 оттегі және H2 сутегі. Тепе-теңдік күйлерде:

 а) молекулалардың орташа квадраттық жылдамдықтары;

 б) молекулалардың концентрациялары бірдей бола ма? Поршень қозғалғандағы үйкеліс ескерілмейді.

  Б.5 Идеал газда  изотермиялық ұлғаю, изохоралық қыздыру және изобаралық сығылу процестері тізбектей жүрді. Нәтижесінде газ бастапқы күйіне қайтып келді (Б.1 суретті қара). Газдың  ρ тығыздығы қалай өзгереді? Көрсетілген дөңгелектік процесс үшін ρ тығыздықтың Т температураға тәуелділігін салып көрсетіңіз.

 

 

 

 

 

  Б.6 20м/с жылдамдықпен қар ұшқыны 0˚С температурада қабырғаға түсті. Егер  қардың барлық жоғалтатын энергиясы қабырғаға берілсе, оның қандай бөлігі ериді.

  Б.7 Газда: а) изохоралық қызу;

б) адиабаталық  сығылу процестері болды. Бастапқы  температуралар бірдей. а) жағдайында жұтылған жылу мөлшері

б) жағдайдадағы істелген  жұмысқа тең. Соңғы температураларды   салыстырыңыздар. Көрсетілген процестердің P,V-диаграммаларын салыңыз.

  Б.8 Газ бастапқыда изотермдік түрде ұлғайды да, артынша адиабаттық түрде сығылды. Ұлғаю және сығылу жұмыстары  модулі бойынша тең. Газдың процестің  басындағы және соңындағы көлемдерін салыстырыңыздар. Көрсетілген процестердің P,V-диаграммаларын салыңыз.

 Б.9 Биіктігі h=50 м сарқыраманың етегіндегі температураның қаншалықты өсетінін анықтаңыз?

  Б.10 Газ 1күйден 2 күйге бір жолы бастапқыда тек  изохорамен, содан кейін изобарамен өтті, ал екінші рет керісінше,  бастапқыда изобарамен сонан соң изохорасымен  өтті. Екі жағдайда да энтропияның өсімшесі, жылу мөлшері, жасалынатын жұмыс бірдей бола ма? Көрсетілген процестердің сызбасын салыңыз.

  Б.11 заңымен  сипатталатын процесті өткізу барысында, мұндағы α – оң тұрақты, идеал газ температурасы T1=250 К және көлемі V1=V күйден температурасы T2 және көлемі V2=2V күйге  ұлғайды. T2 температура неге тең? Осы процестің сызбасын Р, V координаталарында салыңыз.

  Б.12   заңымен  сипатталатын процесті өткізу барысында, мұндағы α – оң тұрақты, идеал газ температурасы T1=250 К және көлемі V1=V күйден температурасы T2 және көлемі V2=2V күйге  ұлғайды. T2 температура неге тең? Осы процестің сызбасын Р, V координаталарында салыңыз.

  Б.13 Жылу машинасының ПӘК η=30%. Жұмыс машинасын жетілдіру нәтижесінде жұмыстық дененің бір цикл жасағанда алатын жылу мөлшері 5% артты, ал тоңазытқышқа берілетін жылу мөлшері өзгерген жоқ.  Жетілдірілген машинаның ПӘК қандай?

  Б.14 Бастапқы температуралары Т1 және  Т2 (мұнда Т1>Т2) екі дене бір-біріне түйістірілді. Денелер сыртқы ортадан оқшауландырылған және денелердің массалары мен  жылу сыйымдылықтары бірдей. Температура  теңелу процесі барысында бұл денелердің  қорытқы энтропиясы қалай өзгереді?

  Б.15 Жылу машинасы екі изохорадан және екі изобарадан тұратын цикл бойынша жұмыс істейді. Машина жұмыс істегенде қыздырғыш-газ-суытқыш жүйесінің энтропиясы артатынын дәлелдеңіздер. Мұнда газдың энтропиясы қалай өзгереді? Қыздырғыш пен  суытқыштың жылу сыйымдылығы шексіз деп есептелсін.

  Б.16 Б.2 суретінде идеал газдың: 1-2-3-1 және 3-2-4-3 екі тұйық процесі көрсетілген. Көрсетілген процестердегі істелінген жұмыстарды салыстырыңыздар.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

  Б.17 Процесс энтропиясы  температураға байланысты сызықты өседі. Осы дененің молярлы жылу сыйымдылығының температураға тәуелділігі қандай  болады? Бұл тәуелділікті қорытып беріңіз және өлшем бірліктерін талдау арқылы дәлелдеңіз.

  Б.18 Массалары бірдей m=1,0 кг, біреуінің температурасы t1=100°C, ал екіншісінің температурасы t2=0°C екі темір кесегін жылулық контактіге келтіріп және оларды адиабаталық қабықшамен қоршасақ, теңгерілген t=50°C температураға жеткенде бұл жүйенің энтропиясының өзгерісі неге тең болады?

  Б.19 Массасы 0.3  кг рәзіңке доп 2 м биіктіктен еденге құлап, еденнен 1 м биіктікке қайта көтерілді. Доп-еден жүйесінің энтропиясының өзгерісін анықтаңыз. Бөлме температурасы  21°C.

  Б.20 Молекулалардың жылдамдық бойынша таралуы берілген жылдамдықтың ең ықтималды жылдамдыққа қатынас функциясы ретінде беріледі. Бұл қатынасты u= салыстырмалы жылдамдық деп атайды. Максвеллдің таралу функциясының  өрнегін салыстырмалы жылдамдық арқылы қорытып беріңіз.

  Б.21 Б.3 суретте газ молекулаларының жылдамдық бойынша Макселл таралуы 1 және 2 сызбада көрсетілген. Бұл сызбалар қандай параметрлермен ерекшеленеді? Сызбадан  vық1  және vық2 ықтимал жылдамдықтардың орнын көрсетіңіз.

  

 

 

                                           

 

 

 

 

 

 

  Б.22 Максвеллдің таралу заңы тек  жылдамдықтың функциясы ретінде ғана емес, молекулалардың ілгерлемелі қозғалысының  кинетикалық энергиясының функциясы ретінде де берілуі мүмкін. Бұл функция  молекулалардың жалпы санынан энергиялары  ден  интервалында  жататын молекулалардың үлесін анықтайды:

.

       Осы функцияның өрнегін тауып (қорыту), оның қандай да бір газдың тегіне қатысты немесе кез-келген газ үшін қолдануға болатын-болмайтындығын анықтау қажет.

  Б.23 «энтропия S – температура T» координаталарында Карно циклінің сызбасын суретте салып көрсетіңіз. Бұл циклдің ПӘК-нің   тең және жұмыс денесінің табиғатынан тәуелсіз екенін дәлелдеңіз.   

  Б.24 Б.4 суретте  абцисса осіне идеал газға берілген жылу мөлшері, ал ордината осіне газдың  істеген  жұмысы салынған. Суреттегі түзулердің біреуі изотерма, ал қалған екеуі екі түрлі газ үшін изобаралар. Екі газдың бастапқы күйлері (қысымы, температурасы, көлемі) бірдей. Екі осьтің масштабтары бірдей. Қай түзу қай  процеске сәйкес келеді? Әр газдың еркіндік дәрежесі нешеу? (Тербелмелі еркіндік дәрежесі ескерілмесін). Қай процестердің графиктері координат осьтеріне дәл келеді?

  Б.25 Газ 1-күйден  2-күйге (Б.5 суретті қара) изобарамен өтеді, ал екінші жағдайда бастапқыда изохорамен 1-3, сонан соң изобарамен 3-4 және, соңында изохорамен 4-2 өтеді. Бұл жағдайлардағы энтропияның өзгерісі жайлы не айтуға болады. Энтропияның өзгерісі екі жағдайда да бірдей екенін дәлелдеңіз.

  

 

 

 

 

 

 

  

   Б.26 Тасымалдау құбылысы дегеніміз не? Анықтамасын беріңіз және мысалдар келтіріңіз.Тасымалдау құбылысы қандай шарттарды қанағаттандырады? Изотропты сызықты орталарда тасымалданатын шаманың (кез-келген физикалық)  ағын тығыздығының j векторы үшін жалпылама тасымал теңдеуін жазыңыз. j векторының бағыты неге тәуелді? Изотропты және сызықты орта дегеніміз не?

 

 

 

 

 

 

  

   Б.27 Диффузия дегеніміз не? Газдардағы диффузия құбылысын қысқаша сипаттаңыз. Изотропты сызықтық ортадағы диффузия ағыны үшін Фик заңын түсіндіріңіз. Диффузиялық ағынның бағыты қалай анықталады. Изотропты және сызықты орта дегеніміз не?

  Б.28 Жылуөткізгіштік дегеніміз не? Газдардағы жылуөткізгіштік процесін қысқаша түсіндіріңіз. Сызықты орталардағы жылу ағынының тығыздық векторы үшін Фурье заңын түсіндіріңіз. Изотропты және сызықты орта дегеніміз не?

  Б.29 Тұтқырлық дегеніміз не? Газдардағы ішкі үйкеліс процесін қысқаша түсіндіріңіз. Сызықты орталардағы импульс ағынының тығыздық векторы үшін Ньютон тұтқыр үйкеліс заңын түсіндіріңіз.  Бұл жерде қандай қозғалыстың импульсі айтылып тұр: хаосты жылулық немесе бағытталған (ағын). Изотропты және сызықты орта дегеніміз не?

   Б.30 Тасымалдау құбылысының МКТ негізгі ережелерін тұжырымдаңыз. Газдардағы диффузия, жылусыйымдылық және тұтқырлық коэффициенттері үшін МКТ-нің теңдеулерін жазыңыз. Бұл коэффициенттердің өлшем бірліктерін көрсетіңіз.

   Б.31 Б.6 суретте гелий  мен  көмір қышқыл  газының  адиабаттары  кескінделген. Қай газға қай  қисық  сәйкес  келеді? 

Б.6 сурет

   Б.32 Б.7- суреттегі түзулердің қайсысы, логарифмдік масштаб бойынша, молекулалардың орташа квадраттық жылдамдығының  температураға  тәуелділігінің дұрыс  кескіні  болады?

Б.7  сурет

   Б.33 Идеал газдың  қысымы : а) молекулалардың концентрациясына;

б)  температураға;

в)молекула массасына байланысты  бола ма?

   Б.34 Газ жылулық тепе-теңдік  күйде  тұр. Мына

а) <v x>;

 б) <v>;   

 в) <v>  шамалары нөлден өзгеше бола ала ма?

   Б.35 Газ тұтас күйінде тыныштық күйде болатын санақ жүйесінде, тепе-теңдік күйдегі газдың молекулаларының орташа  жылдамдығы <v>. Молекулалардың бір-бірімен салыстырмалы қозғалысының <vсал> орташа жылдамдығын анықтау  керек.

   Б.36 Идеал  газдың изотермдік түрде (А1) және адиабаттық түрде  (А2) ұлғаюларындағы жұмыстарды  салыстырыңдар. Газдың бастапқы  күйлері мен соңғы көлемдері  бірдей.

   Б.37 Газ молекулаларының  еркін жолының λ орташа ұзындығы мен τ орташа уақытының   Т температура  мен р  қысымға тәуелділігі сипатын  анықтаңдар. λ және τ шамаларының Т температура мен тұрақты р1<р2<р3 <…қысымдарға тәуелділігін  жобалап салып көрсетіңдер.

   Б.38 Ішкі энергияның V көлем мен Т температураға  байланысты U(V,T) тәуелділігі берілген.  Жүйенің Сv  изохоралық жылу сыйымдылығын есептеу керек.

   Б.39 Молекулалардың өзара  әсерлесуінің көлденең эффективті қимасы σ.  Молекулалардың  d  эффективті диаметрін тап.

   Б.40 Бір моль газды жабық  ыдыста  қыздырады. Егер газ:

 а) бір атомды;

б) екі атомды  болса  онда энтропия өсімшесін салыстырыңдар. Екі  жағдайда да  бастапқы және соңғы температуралар бірдей.

   Б.41 Б.8-суретте көрсетілген  дөңгелек процестегі II  тармағы –изотерма. Процестің  қай кезеңдерінде энтропия кемиді?

1) I, II;

2) IV, III;

3) II, III;

4) I, II, III.                

Б.8 сурет

   Б.42 Идеал газдың  T=T0+αV2   заңы бойынша жүретін процестегі мүмкін болатын  ең аз қысымды анықтау керек, T0 және α – оң тұрақтылар,V – мольдік  көлем. Осы процесті р, V  диаграммасында салып көрсет.

   Б.43 Идеал бір атомды газдың Т температурасы  х осі  бойымен кемиді, функция Т(х) берілген. Қандай да болмасын бір молекула  х нүктесінен х+λ  нүктесіне соқтығыссыз ұшып келді, мұндағы λ – еркін жолының орташа  ұзындығы. Ол орташа кинетикалық энергияның қандай «артығын»  Δ<EК>-ні өзімен әкелген?

    Б.44 Карно циклын қолданатын жылу  машинасы қайтымсыз бола ала ма?  Мұндай машинаның қайтымдылығының жеткілікті шарттарын  тұжырымдаңыз.

   Б.45 Б.9 суретте көрсетілген I және  II циклдарының ПӘК –ін салыстыру керек.

Б.9 сурет

   Б.46 Мына: а) изохоралық;

б) изобаралық  процестерде идеал газдың әр молекуласының  еркін жолының орташа ұзындығы мен  уақыт бірлігіндегі соқтығысу саны температураға  қалай байланысты болады?

   Б.47 Б.10 суретте көрсетілген сызбадағы  процестердің қайсыларында газ жылу  алады ?

1) I, II;

2) II, III;

3) III;

4) II;

5) I;

Б.10 сурет

   Б48 Идеал газдың процессі нәтижесінде қысым n  рет артты. Егер  процесс  а) изохоралық; 

б) изобаралық болса, онда идеал газдың әр молекуласының  еркін жолының орташа ұзындығы мен  уақыт бірлігіндегі соқтығысу саны қалай және неше рет  өзгерген?

   Б.49 Сызбалары Б.11 суретте көрсетілген процестерде газдың алатын (беретін) жылу мөлшерлерін  салыстырыңыздар:

а) I, II;

б) III и IV.

Б.11 сурет

   Б.50 Серпінді  екі атомды  молекулалардан  тұратын идеал газ адиабаттық процесс жасайды. Осы идеал газдың әр молекуласының  еркін жолының орташа ұзындығы мен  уақыт бірлігіндегі соқтығысу саны:

а) көлемге;

б) қысымға;

в) температураға  қалай тәуелді болады?

   Б.51 Идеал газ политропа көрсеткіші n , политропалық процесс жасады. Осы идеал газдың әр молекуласының  еркін жолының орташа ұзындығы мен  уақыт бірлігіндегі соқтығысу санын:

а) көлемнің;

б) қысымның;

в) температураның функциясы ретінде табу керек.

   Б.52 Б.12 суреттегі:

а) АD және ВС;

б) АВ және DC  процестеріндегі жұтылатын (берілетін )  жылу мөлшерін  салыстыру керек.

Б.12 сурет

   Б.53 Политроптық процесс жасайтын, серпінді  екі атомды  молекулалардан  тұратын идеал газдың  молекулалар арасындағы әр секундтағы соқтығысу саны:

 а) көлем бірлігінде;

 б) газдың бар көлемінде өзгермейтін болған жағдайлар үшін  мольдік жылу сыйымдылығын анықтаңыздар.

   Б.54 Идеал газдың  көлемін :

 а) изотермдік түрде; 

 б)  изобаралық түрде n  рет арттырғанда,  оның  D диффузия   және η тұтқырлық коэффициенттері  қалай өзгереді?

   Б.55 Қалыпты жағдайда тұрған  азоттың  молекулаларының  еркін жолының орташа  ұзындығы, оның  молекулаларының орташа  ара қашықтығынан  неше есе  көп?

   Б.56 Газ  молекулаларының концентрациясының координатқа  тәуелділігі n(r) берілген. Молекулалар координаттарының бөлінуінің dω(r) ықтималдылығын табу керек. Газ көлемі V.

   Б.57 Идеал бір атомды  газ адиабаттық түрде сығылғанда немесе ұлғайғанда моле-кулалардың  орташа жылдамдығы қысымға қалай байланысты болады?

   Б.58 Процестің энтропиясы температураға байланысты сызықтық түрде өседі.Осы процестің жылу сыйымдылығы температураға байланысты қалай өзгеруі керек?

Б.13 сурет

   Б.59 Біртекті ауырлық өрісінде орналасқан температурасы Т идеал  газдың р қысымының h биіктікке байланысты дифференциалдық  теңдеуін  қорытыңыз, ол үшін биіктігі шексіз  аз  dh цилиндр алу керек. Осы теңдеуді температура h  биіктікке тәуелсіз  және р(h=0)=p0 шарттары үшін шығарыңыздар. Сол шарттарға сай молекулалардың  биіктікке байланысты  n концентрациясы  тәуелділігін табу  керек.

   Б.60 Жылдамдықтары белгілі  (u, u+du)  интервалы  ішінде  жататын молекулалардың  саны  температураның қандай  мәнінде  максимал болады ?

  

ЕГЖ № 3 тапсырма нұсқалары (М 3)

 

     3 К е с т е

Нұсқа

    №

Т.С. Байпақпаев, Х.Х. Манабаев.

Жалпы  физика  курсы есептер жинағы. Электростатика, тұрақты  тоқ. Магнетизм.

ЕГЖ №3 М3

В қосымшасы (ұсынылатын)

  

А.1

1.2, 2.11, 2.50, 3.20, 5.2

1, 2

А.2

1.9, 2.9, 2.47, 3.21, 5.4

3, 4

А.3

1.18, 2.10, 2.31, 3.25, 5.9

5, 6

А.4

1.21, 2.3, 2.45, 3.14, 5.10

7, 8

А.5

1.17, 2.7, 2.46, 3.15, 5.11

9, 10

А.6

1.19, 2.5, 2.27, 3.16, 5.12

11, 12

А.7

1.12, 2.2, 2.26, 3.18, 5.13

13, 14

А.8

1.11, 2.12, 1.41, 3.37, 5.15

15, 16

А.9

1.15, 2.14, 1.42, 3.31, 5.17

17, 18

А.10

1.5, 2.23, 1.39, 4.7, 5.18

19, 20

В.11

1.10, 2.25, 2.32, 4.4, 5.20

21, 22

В.12

1.14, 2.22, 1.41, 4.10, 5.21

23, 24

В.13

1.22, 2.19, 2.54, 4.12, 5.22

25, 26

В.14

1.20, 2.17, 1.39, 4.13, 5.23

27, 28

В.15

1.25, 2.15,3.1, 3.27, 5.24

29, 30

В.16

1.27, 2.18, 2.48, 3.28, 5.25

31, 32

В.17

1.31, 2.20, 3.2, 3.30, 5.26

33, 34

В.18

1.32, 2.24, 3.5, 3.39, 5.27

35, 36

В.19

1.34,  2.29, 3.4, 3.40, 5.28

37, 38

В.20

1.26, 2.28, 3.8, 4.39, 5.30

39, 40

В.21

1.33, 2.27, 3.16, 4.19, 5.31

41,42

В.22

1.42, 2.30, 3.9, 4.41, 5.32

43, 44

В.23

1.29, 2.21, 1.11, 4.32, 5.33

45, 46

В.24

1.23, 2.37, 3.6, 4.33, 5.34

47, 48

В.25

1.28, 2.36, 3.10, 4.11, 5.35

49, 50

С.26

1.44, 2.34, 3.17, 4.34, 6.6

51, 52

С.27

1.40, 2.33, 3.19, 4.35, 6.7

53, 54

С.28

1.46, 2.38, 3.12, 4.48, 6.8

55, 56

С.29

1.43, 2.40, 3.13, 4.49, 6.9

57, 58

С.30

1.38, 2.35, 3.36, 4.50, 6.11

59, 60

  

В ҚОСЫМШАСЫ

    В.1 Электрстатикалық өрістің түрі : , мұндағы a, b және c – тұрақтылар, ал i, j және k – бірлік векторлар (орттар). Бұл өріс біртекті өріс болып табыла ма? Координаталары x,y,z нүктесіндегі |E| өрістің кереулік векторының модулі неге тең?

     В.2 q нүктелік зарядтың электр өрісінде q0 зарядты радиус векторы r1 1 нүктеден радиус векторы r2  2 нүктеге В.1 суретінде (а-в) көрсетілген траекториямен орын ауыстырғанда электр өрісінің күш жұмысын анықтаңыз. Жұмысты есептеу үшін  формуласын қолданыңыз.

 

 

     В.3 Цилиндр пішінді конденсатордың  ішкі  және  сыртқы  астарларындағы зарядтарын  сақтап, радиустары  екі  есе үлкейтті. Конденсатордың ішкі астарына жақын маңайдағы  электр өрісінің  кернеулігі өзгере  ме?

     В.4 Электрстатикалық  өрістегі  зарядталған бөлшек пен  сол  өрістің  күш  сызықтарының қозғалыс траекториялары сәйкес  келе ме?

     В.5 Конденсатор маймен  толтырылған. Егер конденсатор    ЭҚК-і тұрақты  ток көзіне қосылған болса, онда оның электр  энергиясы қалай  өзгереді?

     В.6 Конденсатор маймен  толтырылған. Егер конденсатор    ЭҚК-і тұрақты  ток көзінен ажыратылған болса, онда оның электр  энергиясы  қалай  өзгереді?

     В.7 Біртекті  электр  өрісіне  радиусы  R металл шар орналастырылған. Е векторының нормаль және тангенциал құраушылары үшін шекаралық шарттарды жазыңыз. Эквипотенциалдық  беттері мен  Е өріс  сызықтарының  сапалық  суретін  салыңыз.

    В.8 Зарядталған сабын  көпіршігі  пайда  болды. Оның :

 а) электр  сыйымдылығы;

б) электр  энергиясы  қалай  өзгереді?

    В.9 Пластиналарға  перпендикуляр  бағытта  өзгеретін   жазық  конденсатордың  астарларының  арасындағы  кеңістік  диэлектрлік  өтімділігі ε диэлектрикпен  толтырылған. Конденсатор  ішіндегі Е және  D векторлық  өрістер  біртекті  ме?

    В.10  Екі  концентрлік  сфералармен  шектелген  сфералық  қабат тұрақты көлемдік  тығыздықтағы электрмен  зарядталған. Кулон  заңына  сүйене  отырып, осы  қабатпен  шектелген  қуыстағы  электр  өрісі  нөлге  тең  екендігін  көрсету  керек.

   В.11 Бір-бірінен  d қашықтықта орналасқан екі  нүктелік  зарядтар  жүйесі  үшін: а) +q   және   +4q      б) +q жєне  -4q күш  сызықтарының  және  эквопотенциал  беттердің  схемасын  салу  керек. Нұсқау: Өріс кернеулігі және потенциалы нөлге тең болатын нүктені табыңыз.

   В.12 Цилиндрлік  конденсатордың зарядтарын  сақтап, ішкі  және  сыртқы  астарлары радиустарын екі есе үлкейтті. Конденсатордағы кернеу өзгере ме?

   В.13 Электр тізбегінен ажыратылған ток көзінің клеммаларына қосылған вольтметр  э.қ.к-ін.  көрсетеді  деген  тұжырым  дұрыс   па?

   В.14 Нүктелік заряд металл  шарға  жақын орналасқан. Зарядқа  әсер  ететін  күш  нөлге  тең  екені  анықталды. Шар зарядының  таңбасын  табу  керек.

   В.15. Тұрақты  ток  өтіп  тұратын өткізгіш  бетіне жақын кеңістікте   электр  өрісі  бола  ма? Бұл өрістің қасиеттері қандай және электрстатикалық өріспен салыстырғанда қандай айырмашылықтары мен ұқсастықтары бар?  

   В.16 Неге электр  лампысының  қыл сымы қатты қызады, ал  өткізгіш  сымдар  суық  күйінде  қала  береді?

   В.17 Егер    бірдей екі   ток  көзін  параллель       қосылған  күйден  тізбектеп  қосылған  күйге  ауыстырсақ, қысқаша  тұйықталу  тогы  қалай   өзгереді?

   В.18 Аккумуляторды  зарядтауға  жұмсалатын  пайдалы  қуат  жылу  шығаруға  кететін қуаттан  артық  бола  ма?

   В.19 Біртекті  өткізгіште  тұрақты  ток  өткен  кезде  зарядтардың  көлемдік  тығыздығы  нөлге  тең  екенін  көрсету  керек. Өткізгіш ішінде  қандай  зарядтар  Е өрісін  тудырады?

   В.20 Қай  жағдайда  сыртқы  кедергіге  тұйықталған, тізбектей  косылған екі гальваникалық  элемент  сол  кедергіге  қосылған  бір  элемент  беретін  токқа  қарағанда аз  ток  береді?

   В.21 Электрэнергиясын  үлкен  қашықтыққа  жеткізу  үшін  өте  жоғары кернеу  қолданылады. Жоғары   кернеулердің электр энергиясын тасымалдау желілеріндегі  шығынды  азайтатындығын  түсіндіріңіз.

   В.22 Электростатикалық  өрістің  потенциалдығынан шығатын қандай  шартты, бөгде күштер жоқ жағдайда  біртекті изотропты  өткізгіштегі j тұрақты  ток  тығыздығы,  қанағаттандыады.

   В.23 Бірдей  кернеуге  есептелген, бірақ әртүрлі  қуат  тұтынатын  екі  шам  тізбекке  тізбектей  қосылған. Олардың  біреуі  екіншісіне  қарағанда  неге  жарығырақ  жанады?

   В.24 Р=u2/R  формуласына  сәйкес  резисторға  кететін  қуат  кедергінің өсуіне байланысты  кему  керек, ал p=I2R-да керісінше. Бұл  жерде  қарама-қайшылық  бар  ма? Түсіндіріңіз.

   В.25 Бірдей екі конденсаторды  алып, сол конденсаторлардың  біреуімен  салыстырғанда екі  есе  аз  немесе  екі  есе  көп  сыйымдылық  алуға  бола  ма?

   В.26 Біртекті  изотропты  полярлық  диэлектрик ішіндегі нүктелік  зарядты  айнала  ойша  сфера  жүргізілген. Сфера  қамтитын  байланысқан  зарядтың  абсолют  мәні  егер: 

 а) диэлектрикті  қыздырса;

 б)  сфера  радиусын  үлкейтсе  қалай  өзгереді ?

   В.27 Ені  2а  өтімділігі  2-ге  тең  диэлектрик  пластина  кернеулігі  Е және  күш сызықтары  пластинаға  перпендикуляр  электр  өрісіне  орналасқан.  Е және  D өрісі  сызықтарын  сызыңыз.

   В.28 Тұрақты  ЭҚК  көзіне  қосылған  жазық  конденсатордың  астарларының  ара  қашықтықтарын екі  есе  үлкейтті. Астарлар арасындағы  өзара  әрекеттесу  қалай  өзгереді? Шет  аймақтық  эффектілерді ескермеңіз.

   В.29 U0  потенциал айырмасына  дейін  зарядталған  сыйымдылығы  С конденсатор  R  кедергісі  арқылы  разрядталады. Разряд  тогы   біртіндеп  I (t)    графигіне  байланысты  азаяды. Абцисса  өсі  бойына  уақыт, ал  ордината  өсі  бойына  lnI  салынған. Осы  процеске  1 түзуі (В.2  суретті қара) сәйкес  келеді, одан  кейін  мына  параметрлердің  бірін  (U0,R,C) өзгерту  арқылы  2 жаңа  тәуелділік  алынды. Қай параметр және қалай қарай өзгерген ?

 

 

 

                                              

 

  

   В.30 Диэлектрик  шар  центрінде  q  нүктелік  заряды  бар (B.3 суретті қара)

  а)  және  б) диэлектрикті жарым-жартылай    қамтитын  тұйықталған  S  беті  бойынша алынған интегралдар  нөлден  өзгеше  ме?

 

 

                                            

 

 

 

  В.31 Цилиндр пішінді конденсатордың  ішкі  және  сыртқы  астарларындағы зарядтарын  сақтап, радиустары  екі  есе үлкейді. Конденсатордың ішкі астарына жақын маңайдағы  электр өрісінің  кернеулігі өзгере  ме?

   В.32  В.4 (а,б,с)  суреттерінде  3 электр  өрісі  бейнелері  көрсетілген. Әрбір  өріске  орналастырылған  зарядталмаған кішкене  металл шар не істейді? (В.4 суретті қара)

 

 

 

 

 

 

                                                      В.4 сурет 

   В.33 Текше  центрінде  q  нүктелік  заряд  бар. 

а) текшенің  толық  беті  арқылы;

б) текшенің  бір  қыры арқылы  өтетін Е ағыны  неге  тең? Егер  заряд  текшенің  центрінде  емес, бірақ оның  ішінде  орналасса онда  жауапта өзгеріс  бола ма ?

   В.34 Зарядталған  конденсатор  R  кедергісі  арқылы  разрядталады. Разряд  тогы  логарифмінің   уақытқа  тәуелділігінің  екі  разряд үшін  екі түрі  берілген (В.5 суретті қара).Тәжірибе  шарты бойынша параметрлердің: U0,R,C.біреуі  ғана  өзгерген. Екі разрядтың  қандай  параметрмен өзгешеленетінін  және  қай  жағдайда  сол  параметр  көбірек  екенін  анықтау  керек.

 

 

 

 

 

 

   В.35 Шексіз үлкен жазықтық  тұрақты  беттік  тығыздықпен  σ >0  зарядталған. Жазықтық  потенциалын нөлге  тең  деп  алып, жазықтықтың  екі  жағындағы  кернеулік  Е және φ потенциалды  табу  керек. Х -тен  тәуелді  Е х жєне φ графигін  сызу  керек. Х осі  жазықтыққа  перпендикуляр, ал х=0 нүктесі  жазықтықта  орналасқан.

  В.36 Электр өрісінің энергия тығыздығы одан:

а) нүктелік зарядты;

 б) шексіз түзу біркелкі зарядталған жіпті алшақтатқанда қандай заңдылықпен кемиді?

  В.37  Центрінде

а) q заряд;

 б) моменті р электрлік диполь,  орналасқан сфераның беті арқылы өтетін Е кернеулік векторының  Ф ағыны неге тең?

  В.38 Параллель   қосылған біреуі  ауа, ал екіншісі диэлектрикпен толтырылған,   геометриялық  өлшемдері  бірдей екі  жазық  конденсатор бірдей потенциалдар айырмасына  дейін зарядталған (В.6 суретті қара). Қай  конденсаторда  Е  кернеулігі, D ығысуы  жєне энергия  тығыздығы  көп  екенін  анықтау  керек. Қай  конденсатор астарларындағы зарядтардың  беттік  тығыздығы  көбірек?

 

 

 

 

  В.39 Электрон  концентрациясы  n=1023 м-3, тоқ тығыздығы  j=100A/см2 бар  өткізгіштегі  <u> электрондардың  реттелген  қозғалысының  орташа жылдамдығын  табу  керек. Осы  жылдамдықты  бөлме  температурасындағы  электрондардың  жылулық қозғалысының  жылдамдығымен  <u>  салыстыру  керек.

  В.40 φ (х) графигінің (В.7 суретті қара) қай  облысында:

а) өріс  кернеулігі  Е=const және ОХ осінің  оң  жағына  бағытталған

б) φ (х) графигінің  қай  облысында электр  өрісінің  энергия  тығыздығы  ең  үлкен  мәнге  жетеді?

 

 

 

 

 

 

 

   В.41 Модульдері  бірдей, бірақ  таңбалары  қарама-қарсы екі  нүктелік заряд -q жєне   +q  бір-бірінен  d  қашықтықта  орналасқан. Е х (х) тәуелділік  графигін  тұрғызу  керек.

   В.42  К  кілтін тұйықтасақ, амперметр  көрсеткіші  қалай  өзгереді? (B.8  суретті қара).

 

 

 

 

 

 

 

   В.43 Жазық ауа конденсаторын  зарядтағаннан  кейін  кернеу  көзінен  алып, керосинге  батырады. Конденсатор  энергиясымен  не  болады? Мұнда  қателік  бар  ма?

   В.44 (В.9 суретті қара) Суретте  кµрсетілгендей  кернеулігі Е=const  электр  өрісінде А, В  жєне  С деген  үш  нүкте  алынған. UAB,UBC жєне  UAC  нүктелерінің  арасындағы  кернеуді  анықтау  керек. АС=12см, ВС=5см.

 

 

 

 

 

 

  В.45  В.10 суретте  ток  көзінің уақыттан  тәуелділік  графигі  берілген. I=f(t) тәуелділігін  білдіретін  формула  жазыңыз.

    В.46 Радиусы  R  металл  шарына  + q1 зарядын, ал  центрін шардыкімен  бірдей  металл  қабатына + q2 берді. R2 қабаттың  ішкі  радиусы, R3 сыртқы  радиусы (В.11 суретті қара) . Жүйе  центрінен  r  қашықтыққа  тәуелді  орналасқан өріс  кернеулігі  қалай  өзгереді? Е (r) графигін  тұрғызу  керек.

 

 

                          

 

                                                                                       

 

 В.47 Е өткізгіштігі  бар  диэлектрик, z<0  облысында  орналасқан. В.12 суретте  көрсетілген  Г  контурын  алайық. Е  өріс  кернеулік  векторы  сурет  жазықтығына  тәуелді.  Мыналарды анықтау керек:

а)и өрнегінің таңбасын,

б)  Е2х и Е1х өріс құраушыларының байланысын?

 

 

                                  

  

 

   В.48 q заряды  бар  шарик  зарядталмаған  өріс  өткізгіш  сфера  ішінде  орналастырылған. а) заряд  центрінде  орналастырылған в) заряд  центрден  тыс. Сферада  индукциялық зарядтар  қалай  таралады? Сфера  ішіндегі және  сыртындағы  электр  өрісінің күш  сызықтарының  суретін  салу  керек.

   В.49 Біртекті  электр  өрісіне  жіңішке  ұзын  диэлектрик  шыбық  орналастырылған (В.13 суретті қара). Е  өріс  сызығының және Е х (х) тәуелділік  графигінің  сапалы  суретін  салу  керек.

 

                                            

 

 

                           

  В.50 Ток  көзі   және  сыртқы  кедергісі  бар  екі  тізбекте  максимал тоқ  күші  бірдей, ал  сыртқы  тізбектегі  максимал  күш  бір  жағдайда  екіншісінен  екі  есе  көбірек. Осы  тізбектер  қандай  параметрлермен  өзгешеленеді?

  В.51 (В.14 суретті қара) өзара  тізбектей  қосылған R1 мен R2  және  С1 мен С2 сыйымдылықтары            арасындағы  қатынас  қандай  болу  керек?

 

                                              

 

 

 

 

 

   В.52 Кернеулігі  Е біртекті электр  өрісіне  өткізгіштігі  ε=2 тең диэлектрлік  пластина  орналастырылған (B.15 суретті қара). Сызықтар  сурет  жазықтығына  коллинеар  және  пластинамен  бұрыш жасайды.

 а) вакуумда  және  пластинада  Е және  D   өріс  сызықтарын  сапалы  көрсету  керек.

б) Ех ,  Dх , Еу , Dу , Е  және D сызбаларын  сапалы  түрде  сызу  керек.

 

 

 

 

 

 

 

   B.53 Модуль  жағынан  тең  екі  нүктелік зарядтар арасындағы  потенциалдық  таралуы  В.16 суретте  көрсетілген. Зарядтардың  таңбасын  анықтау  керек. Е-нің x-е тәуелділігін  алу  керек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 B.54 Конденсатор диэлектрик өтімділігі ε диэлектрикпен жартылай толтырылған. Е өріс кернеулігі, ығысуы  және  энергия тығыздығы  оның қай  бөлігінде  көбірек? (В.17 суретті қара)

 

 

 

 

 

   

   B.55 В.18 суретте  көрсетілген  схема  учаскесінде  Е кернеулігінің  және φ  потенциалының  тәуелділік  графигін  салу  керек.

   B.56 Біртекті  шар  көлемі  бойынша  бірқалыпты  және  оң  зарядталған. Шармен  концентрациялық  және радиусының  өсуіне  байланысты  Е  кернеулік  векторының  ағыны  сфера  аумақ  өлшемі  арқылы  қалай  өзгереді, егер  ол :

 а) шар ішінде;

б) сыртында (вакуум) орналасса.

  B.57  ЭҚК-і ε  ішкі кедергісі r  батарея сыртқы айнымалы R кедергіге тұйықталған.

а) ток күшінің R кедергіге тәуелділігін;

б) сыртқы тізбектегі кернеудің өзгерісінің R-ге тәуелділігін салыңыз.

  B.58 (B.19 суретті қара) Зарядталмаған  қуыс өткізгіш  шар ішінде -q теріс  заряд  орналасқан. Индукцияланған  зарядтар өткізгіш ішінде қалай  таралады? Шардың  ішіндегі  және  сыртындағы  электр  өрісінің күш  сызықтары мен эквипотенциалды  беттердің  суретін  салу  керек. Сферадан тыс  орналасқан зарядталған  шарикке -q заряды  әсер  етеді  ме?

   B.59 Ауа а конденсаторының  пластиналарының ара қашықтығы пластина  өлшеміне  қарағанда  біршама  аз, зарядтардың  бетік  тығыздығы δ (В.20 суретті қара). Конденсатордың  ішіндегі  және  сыртындағы  Е  өріс кернеулігі мен φ потенциалын  табу  керек. φ(0)=0 деп  алып, Ех пен φ-діњ х-ке  тәуелділік  графигін  тұрғызу керек.

 

 

 

 

 

   B.60  Екі  а  шексіз  пластина тұрақты  ρ  көлемдік  тығыздықпен  зарядталған (B.21 суретті қара).  Е(x) өрісінің кернеулігін  табу  керек. Ех-тің x-тен тәуелділік  графигін  және φ(0)=0  деп  алып, φ потенциалдың х-тен тәуеділік  графигін  тұрғызу  керек.

 

ЕГЖ № 4 тапсырма нұсқалары (М 4)

 

        4 К е с т е

Нұсқа

  №

Электростатика.Тұрақты ток. Магнетизм. 2004 ж.

БайпақбаевТ.С.МанабаевХ.Х

Жалпы физика курсының есептер  жинағы. 1974 ж.

В.С. Волькенштейн

ЕГЖ №4 М4

Г қосымшасы

(ұсынылатын)

А.1

7.5,  9.1,  10.6

11.24, 11.72

1 ,15

А.2

7.4, 9.2,   10.5

11.23, 11.73

3, 16

А.3

7.6,  9.3,  10.1

11.25,  11.74

2, 32

А.4

7.4,  9.4,  10.8

11.26, 11.70

4, 31

А.5

7.2,  9.5,   10.9

11.27, 11.75

5, 19

А.6

7.1,  9.9,   10.8

11.28, 11.77

6(а), 17

А.7

7.23,  9.12,  10.2

11.29,  11.78

6(б), 19

А.8

7.17,   9.11,   10.3

11.40, 11.64

7(а), 31

А.9

7.15,  9.14,  10.14

11.44, 11.65

7(б), 37

А.10

7.18,  9.15,  10.12

11.53, 11.18

2, 27

В.11

7.7,  8.7,  10.15

11.30,  11.84

13, 25

В.12

7.8,  9.6,  10.21

11.33, 11.85

14, 20

В.13

7.34,  9.8,  10.18

11.34, 11.86

11, 21

В.14

7.11,  9.13, 10.10

11.47, 11.67

12, 23

В.15

7.10,  8.9,  10.19

11.48, 11.68

13, 29

В.16

7.12,   8.15,   11.14

11.54, 11.87

10, 22

В.17

7.16,  8.12,  11.12

11.57, 11.69

9, 36

В.18

7.24,   8.17,  11.15

11.59, 11.85

8, 33

В.19

7.31,  8.15,   11.19

11.60, 11.88

24, 38

В.20

7.25,  8.18,    11.5

11.61, 11.42

26, 34

В.21

7.27,  9.6, 11.8

11.62, 11.91

27, 35

В.22

7.21,  8.20,   11.7

11.63, 11.89

22, 28

В.23

7.20,   9.31,   11.2

11.50, 11.90

25, 30

В.24

7.16,   9.21, 8.21

11.31, 11.66

8, 29

В.25

7.3,  9.26,  8.23

11.61, 11.71

26, 34

С.26

11.20,  9.34,   10.24

11.14, 11.76

23, 36

С.27

11.19,   9.32,   10.23

11.32, 11.35

20, 40

С.28

11.17,  9.25,  8.22

11.43, 11.37

21, 39

С.29

11.18,  9.28,   10.22

11.49, 11.83

25, 35

С.30

10.24,  9.33, 8.24  

11.41,  11.38

22, 30

  

Г ҚОСЫМШАСЫ

 

   Г.1 Ток өткізгіштері I1 жєне I2  өзара перпендикуляр  екі өткізгіш бір жазықтықта орналасқан. Магнит индукция векторы нөлге тең болатын нүктелердің геометриялық орнын табыңыздар, а) 1 суреттегі жағдай үшін; б) 2 суреттегі жағдай үшін.

 

                                         I1                                                                   I1

 

 

                                                      I2                                 I2

 

 

                                                                       Г.1 сурет                                                       

 

   Г.2 Электр заряды  q>0 , v жылдамдықпен қозғалып барады. Радиус векторлары r1 жєне r2 болатын 1 және 2 нүктелердегі магнит индукция векторларының модульдерін салыстырыңыз және бағытын көрсетіңіз (Г.2-суретті қара а-в). в суреттегі жағдай үшін В-ның максимал мәніне сәйкес келетін  a бұрышын табыңыз.

                                                                                                                            r1   1

       1             2                                   r1 1

     r1                          r2                                                                     2

                                                                        r2                                                                             

                                                                                                                     a         r2

    q ○                  v                       q ○                   v                             q ○                    v

           а)                                             б)  r1 = r2                                        в)         

Г.2 сурет

 

   Г.3 Біртекті магнит өрісінде оның сызықтарына перпендикуляр түзу өткізгіш орналасқан (Г.3 суретті қара). Егер өткізгішпен тұрақты ток жіберсек, онда магнит индукция сызықтары қалай өзгереді? Өткізгішке жақын аймақта төмендегі жағдайларда:

а) ток "бізге қарай" бағытталған;

б) ток "бізден ары" бағытталған болса, онда магнит индукциясы сызықтары қалай өзгереді ?

   Г.4 Өте үлкен екі жазық беттерден модульдері бірдей, бағыттары i1= - i2 қарама қарсы беттік токтар өтеді. Ток бағыттары Г.4 сурет жазықтығына перпендикуляр және сол жақтағы пластинада "бізден әрі" бағытталған, оң жақтағы пластинада "бізге қарай" бағытталған. Магнит индукция векторының циркуляция теоремасын және суперпозиция принципін пайдаланып, пластиналар арасындағы және олардың екі жағындағы магнит өріс сызықтарының конфигурацияларын анықтау керек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Г.5 Өте үлкен екі жазық беттерден модульдері бірдей, бағыттары қарама қарсы беттік токтар өтеді. Токтар Г.4 сурет жазықтығына перпендикуляр, "бізге"  қарай бағытталған. Магнит индукция векторының циркуляция теоремасын және суперпозиция принципін пайдаланып, пластиналар арасындағы және олардың екі жағындағы магнит өріс сызықтарының конфигурацияларын анықтау керек.

    Г.6.  Өте үлкен екі жазық бет  біртекті магнит өрісінде  жазықтығы магнит өріс сызықтарына паралель болатындай етіп орналасқан (Г.6 суретті қара). Магнит өріс сызықтарының конфигурациялары қалай өзгереді, егер беттен мына бағыттарда ток жіберсек:

а) сурет жазықтығына перпендикуляр, "бізге"қарай бағытталған;

б) сурет жазықтығына перпендикуляр, "бізден ары" қарай бағытталған; Есепті шығару үшін магнит индукция векторының циркуляция теоремасын және суперпозиция принципін пайдаланыңыз.

 

 

 

 

 

 

 

 

   Г.7 Өте үлкен екі жазық бет  біртекті магнит өрісінде  жазықтығы магнит өріс сызықтарына перпендикуляр болатындай етіп орналасқан. Магнит өріс сызықтарының конфигурациялары қалай өзгереді, егер беттен мына бағыттарда ток жіберсек:

 а) сурет жазықтығына перпендикуляр, "бізге"қарай бағытталған;

б) сурет жазықтығына перпендикуляр, "бізден ары"қарай бағытталған; Есепті шығару үшін магнит индукция векторының циркуляция теоремасын және суперпозиция принципін пайдаланыңыз

    Г.8 Жазық металл  лента бойымен тұрақты ток өтіп жатыр. Ток тығыздығы барлық жерде бірдей. Био-Савара-Лаплас заңын және  суперпозиция принципін пайдаланып, мына жағдайлар үшін  магнит өрісін сипаттаңыздар: a) бетке жақын аймақта, яғни лентаның b  енінен көп кіші r қашықтықтардағы; б) r>>b, үлкен қашықтықтарда. Берілген шарттар үшін  магнит индукция сызықтарының көрінісін салыңдар.

    Г.9 Кеңістікті жазық горизонталь шекара  екі бөлікке бөліп тұр (Г.7 суретті қара). Төменгі бөлікте магнит өрісі нөлге тең. Жоғарғы бөлігіндегі бетке жақын аймақта біртекті магнит өріс сызықтары бетке паралель болатынын дәлелдеңдер.

 

 

 

 

 

 

 

 

   Г.10 Үлкен, ток өткізгіш жазық бетінің екі жағында, оның бетіне параллель біртекті магнит өрістері бар. Егер жазықтықтың екі жағындағы бағыттары бірдей, біртекті магнит өріс индукция векторларының шамалары B1= 0,2 Тл  және B2=0,6 Тл болса, онда осы беттің бірлік бетіне әсер ететін күшті анықтаңыздар.

  Г.11 Г8 суретте тогы бар шексіз ұзын түзу өткізгіш өрісі кернеулігінің қашықтыққа тәуелді H(r)  сызбасы келтірілген. Ток тығыздығы өткізгіштің көлденең қимасында біркелкі таралған. Егер, ток күшін өзгертпей, өткізгіштің радиусын R1 ден R2 -ге дейін өзгертсек H(r) сызбасы қандай болады? Ток тығыздығының  өткізгіштің көлденең қимасы бойынша біркелкі таралуы сақталады.

   Г.12         Цилиндр пішіндес шексіз ұзын түзу өткізгіштен ток өтіп жатыр. Ток тығыздығы  өткізгіштің көлденең қимасы бойынша біркелкі таралған.  Центрі өткізгіштің  осімен сәйкес келетін дөңгелек контур бойынша алынған магнит өріс кернеулігінің циркуляция векторының модулі, контур радиусын арттырса,  қалай өзгереді? Екі жағдай үшін қарастыру керек, егер:  а) өткізгіш контурдың ішінде орналасса;

б)өткізгіш контур сыртына орналасса. Контур жазықтығы  өткізгіш осіне перпендикуляр орналасқан.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Г.13 Цилиндр пішіндес шексіз ұзын түзу өткізгіштен ток өтіп жатыр. Ток тығыздығы  өткізгіштің көлденең қимасы бойынша біркелкі таралған.  Центрі өткізгіштің  осімен сәйкес келетін дөңгелек контур бойынша алынған магнит өріс кернеулігінің циркуляция векторы, ұзындығы сондай квадрат пішіндес контурмен ауыстырса, циркуляция векторы қалай өзгереді? Екі жағдай үшін қарастыру керек, егер:

 а) контурдың радиусы өткізгіштің радиусынан кіші;

 б) контурдың радиусы өткізгіштің радиусынан үлкен. Контур жазықтығы  өткізгіш осіне перпендикуляр орналасқан. 

  Г.14 Тогы бар сақинаны диаметрі бойынша α бұрышқа майыстырсақ, онда оның центріндегі магнит өріс индукция векторы қанша есе азаяды? Сақинадағы ток өзгермейді.

  Г.15 Индукциясы  В болатын магнит өрісіне перпендикуляр қозғалатын екі зарядталған бөлшектер  алғашқы кездесулерінен кейін қанша уақыттан кейін қайта кездеседі? Алғашқы кездесуде олар өзара перпендикуляр қозғалған еді. Бөлшектің заряды q, массасы m . Зарядтардың өзара әсерлесуі ескерілмесін.

  Г.16 Зарядталған бөлшек біртекті магнит өріс аймағына, өріс сызықтарына перпендикуляр бағытта ұшып кіреді. Егер, кеңістіктің  берілген аймағындағы магнит  индукциясы баяу кемитін болса, бөлшек қандай траекториямен қозғалады?

  Г.17 Зарядталған бөлшек біртекті магнит өріс аймағына, өріс сызықтарына перпендикуляр бағытта ұшып кіреді. Егер, кеңістіктің  берілген аймағындағы магнит  индукциясы баяу артатын болса, бөлшек қандай траекториямен қозғалады?

  Г.18 Зарядталған бөлшек магнит өріс аймағына, өріс сызықтарына α<π/2 бұрышпен  ұшып кіреді (Г.9 суретті қара). Егер, бөлшектің қозғалыс бағытына қарай өріс сызықтарының арасы алшақтайтын болса, бөлшек қандай траекториямен қозғалады? 

 

     

 

 

                     

               

 

 

 

 

    Г.19 Зарядталған бөлшек магнит өріс аймағына, өріс сызықтарына α<π/2 бұрышпен  ұшып кіреді. Егер, бөлшектің қозғалыс бағытына қарай өріс сызықтарының арасы бір-біріне жақындайтын болса, бөлшек қандай траекториямен қозғалады? 

    Г.20 Кеңістік жазықтықпен екі аймаққа бөлінген. Бір аймағындағы магнит өріс индукциясы В1, екінші аймағындағы  өріс  индукциясы В2. Екі өріс те біртекті және өріс сызықтары  бір- біріне параллель. Бөліп тұрған жазықтықтан оған перпендикуляр бағытта, индукциясы  В1 өріс аймағына қарай  υ жылдамдықпен электрон жіберіледі. Электронның  қозғалысын сипаттаңыздар және оның магниттік өрістер шекарасы бойымен орын ауыстыруының орташа ( дрейфті ) жылдамдығын анықтау керек.  

 

 

 

                    

 

 

                         

 

 

   Г.21 Біртекті магнит өрісі мен электр өрісі жазықтықпен екі аймаққа бөлінген. Магнит өріс индукциясы В жазықтыққа параллель, ал Е электр өріс кереулігі жазықтыққа перпендикуляр  болып келеді. Электр өрісіне, шекарадан ℓ  қашықтыққа массасы m , заряды q>0  бөлшек әкелінеді (Г.12 суретті қара). Осы бөлшектің траекториясын сызыңыз және оның шекара бойымен орын ауыстыруының орташа (дрейфті) жылдамдығын анықтау керек.  

   Г.22 Пластиналар ара қашықтығы d болатын жазық  конденсатордың пластиналары индукциясы В магнит өрісіне перпендикуляр орналасты (Г.13 суретті қара). Катодқа жақын жерге баяу қозғалатын электрондар  көзі орналасқан. Электрондар  пластиналарға қарай әртүрлі бағытта ұшады. Электрондарды анодқа қарай бағыттау үшін конденсаторға қандай потенциалдар айырымын беру керек?  Дақ өлшемі немен анықталады?

 

 

 

 

                                              

    Г.23 Ара қашықтығы d болатын жазық анод пен катод арасына жоғары кернеу беріледі. Жүйе электродтар жазықтығына  параллель, индукциясы В магнит өрісінде орналасқан (Г.14 суретті қара). Жарықтың әсерінен катодтан шыққан электрондар қандай кернеуде анодқа жетеді? Егер, B═0,1Тл,  d═2 см болса бұл кернеу неге тең болады?

    Г.24 Электрон ені ℓ болатын магнит өріс аймағына  ұшып енеді. Электронның  v жылдамдығының бағыты B өріс индукциясына және аймақ шекарасына  перпендикуляр. Электрон магнит өрісінен аймақ шекарасына қандай бұрыш жасап ұшып шығады?

    Г.25 Жазық конденсатор, пластиналарға перпендикуляр болатын, біртекті магнит өрісіне орналасқан. А нүктесінен (Г.15 суретті қара) электрондар  магнит өрісіне перпендикуляр бағытта ұшып шығады. Пластиналарға U потенциалдар айырымы берілген. Электрондар конденсатор арқылы қандай шарттар орындалғанда ұшып өтеді?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Г.26 Көлденең қимасы тік бұрышты  a´b  болатын түтік ішінде тығыздығы ρ газ бар (Г.16 суретті қара).Түтіктің бір шетінде газ разрядын жасап ,сонан кейін ток  күшін тұрақты ұстайды. Жанған газ разрядын магнит күштері, оның алдындағы газды  «ысыра» отырып түтік ішіне  тартады. Плазма «тығынының» орныққан жылдамдығын, оның мәні  ылғи да  газ ішіндегі дыбыс жылдамдығынан артық болатынын ескеріп, анықтаңыздар. Магнит өрісі  индукциясы B  түтіктің вертикаль қабырғаларына перпендикуляр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      Г.27 Металл сақинадағы ток  I0 болғанда ол үзіліп кетті. Мықтылығы он есе артық болатын металдан дәл сондай  сақина жасалынды. Жаңа сақинаны қирату үшін сақинаға  қандай ток беруіміз керек?

     Г.28 Плазма үдеткіші (рельсотрон) индукциясы  В магнит өрісіне перпендикуляр жазықтықта  жататын параллель, ауыр екі өткізгіштен (рельстер) тұрады. Сутегінің  А  және  С нүктелері  арасында электр разряды  жандырылады (Г.17 суретті қара). Разрядтық I ток күші тұрақты  ұсталады. Магнит өрісінің  әсерімен разрядтық аймақ (плазмалық қойыртпақ)   рельстердің шетіне  қарай үдемелі орын ауыстыра отырып  құлайды. Массасы  m  плазмалық қойыртпақтың  жылдамдығы неге тең? Рельстердің арасы ℓ. Плазма  үдетілетін  аралықтың  ұзындығы L. Плазмалық қойыртпақтың жылдамдығын мына жағдай :  B=1 Тл,   ℓ=0,1 м, L=1 м, I=10 А  үшін  табу керек. Плазма  қойыртпағы  ішінде N=10¹³ сутегі ионы бар.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Г.29 Магнит өріс  индукциясы В, жазық беттен өткенде α көлбеулік бұрышы β болып өзгерді (Г.18 суретті қара).  Магнит өріс индукциясы неше есе өзгереді? Беттегі сызықтық ток тығыздығы неге тең?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Г.30 Кеңістікті a бұрышпен қиылысатын екі жазықтық, төртке бөледі (Г.19 суретті қара). Әр бөліктегі магнит өрісі біртекті. 1 және 3  аймақтардағы B1 және B3 магнит өріс индукциялары АА симметрия жазықтықтарына параллель. 2  және 4 аймақтарындағы өріс индукцияларын анықтау керек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Г.31  Тогы бар өткізгіш шексіз және изотропты парамагнитті ортада орналасқан. Егер ортаның температурасын арттырса, магнит өріс кернеулігі мен магнит индукциясының шамалары қалай өзгереді?                             

  Г.32 Тогы бар ұзын түзу  өткізгіш ток өткізбейтін, магнит өтімділігі μ>1 болатын магнетикпен толтырылған ортаны вакуумдік ортадан бөлетін, жазықтықта жатыр. Г.20 суретте осы шарттарға сәйкес келетін магнит индукция сызықтары келтірілген. Осыған сәйкес келетін магнит өріс кернеулік сызықтарын салыңыздар.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Г.33 Тұрақты ток жүріп тұрған соленоидтың бір шетіне жақын, жеңіл контур ілінген. Контур арқылы  тұрақты ток жіберілсе, рамкаға не болады? Тогы бар рамкаға  соленоид тудырған магнит өрісінің әсер ету механизмін ашып көрсетіңіз.

  Г.34 Жіпке ілінген жеңіл  болат стержень  біртекті емес магнит өрісіне орналастырылғандағы құбылысты сипаттаңыз. Магнит моменті ұғымы және Ампер күші арқылы магнит өрісінің  осы стерженьге  әсер ету механизмін ашып көрсетіңіздер.

  Г.35 Жіпке ілінген жеңіл алюминий стержень  біртекті емес магнит өрісіне әкелінді. Магнит моменті және Ампер күші арқылы магнит өрісінің осы стерженьге  әсер ету механизмін ашып көрсетіңіздер.

  Г.36 Жіпке ілінген жеңіл висмут стержень  біртекті емес магнит өрісіне әкелінді. Магнит моменті және Ампер күші арқылы магнит өрісіің  осы стерженьге  өсер ету механизмін ашып көрсетіңіздер.

  Г.37 Белгісіз заттан жасалған таяқша  вакуумдегі магнит полюстер арасына, магнит өріс сызықтарына параллель  орналасқан. Полюстер арасы қандай да бір сұйықпен толтырылғанда таяқша бағытын өзгертпеді. Таяқша жасалынған зат пен сұйықтың  магниттік қасиеті қандай болғаны?

  Г.38 Белгісіз заттан жасалған таяқша  вакуумдегі магнит полюстер арасына, магнит өріс сызықтарына параллель  орналасқан. Полюстер арасы қандайда бір сұйықпен толтырылғанда таяқша өріске перпендикуляр орналасты. Таяқша жасалынған зат пен сұйықтың  магниттік қасиеті қандай болғаны?

  Г.39 Қаныққан  күйге дейін  магниттелген  темір кесегінен, осі магниттелу бағытына дәл  келетін тұтас  цилиндр кесіп алынды. Осы  цилиндрдің магнит өрісінің, сызықтық тығыздығы темірдің көлем бірлігінің магнит моментіне  тең болатын, цилиндр бетімен  жүретін көлденең токтың  өрісіне  парапар

( тең) болатынын  дәлелдеңдер.

  Г.40 Қаныққан  күйге дейін  магниттелген  темір кесегінен , осі магниттелу бағытына дәл  келетін тұтас  цилиндр кесіп алынды. Ұзындығы  ℓ және радиусы r  цилиндрдің,  r<<ℓ   болған  жағдайы  үшін,   центріндегі магнит өрісінің В  индукциясын тап. Темірдің көлем бірлігінің магнит моменті  J.

  

 

Әдебиеттер тізімі:

Оқулықтар:      

1. Савельев И.В. Жалпы  физика курсы.- Алматы.:Мектеп, 1989. - т. 1.

2. Савельев И.В. Жалпы  физика курсы.- Алматы.:Мектеп, 1989. - т.2.

3.Абдуллаев Ж. Жалпы физика курсы.-Алматы.: Ана тілі, 1991.

4.Қойшыбаев Н., Шарықбаев А.О.–Физика.Электродинамика негіздері.Тербелістер мен толқындар. Оптика. Кваттық физика және атомдық ядро. – Алматы,  2001.- т.2.

5. Детлаф А.А., Яворский Б.М.  Курс физики. -М.:  Высш. шк., 2002.

6. Трофимова Т.И. Курс физики. - М.: Высш. шк., 2002.

7. Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. - М.: Высш.шк., 1983.

8. Иродов И.Е. Основные законы механики.- М.:  Высш. шк., 1997.

9. Иродов И.Е. Электромагнетизм. Основные законы. - М.: Физматлит., 2000.

10. Джанколи Дж. Физика. М.: Мир, 1989, т.1-2.Есептер жинағы:

11. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике.- М.: Высш. шк., 1981.

12. Иродов И.Е. Задачи по общей физике.- М.: Физматлит., 2001

13. Физика. Задания к практическим занятиям/ под ред. Лагутиной Ж.П. Минск: Высш. шк. 1989.

14. Трофимова Т.И. Сборник задач по курсу физики для втузов. - М.: Оникс 21 век, 2003.

15.  Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы. –Алматы.: Мектеп, 1974.

16. Байпақбаев Т.С.,Майлина Х.Қ. Жалпы физика курсының есептер жинағы (Механика. Молекулалық физика және термодинамика.).-Алматы: АЭЖБИ, 2003.

17. Байпақбаев Т.С.,Манабаев Х.Х.Жалпы физика курсының есептер жинағы (Электростатика. Тұрақты ток. Магнетизм).-Алматы: АЭЖБИ, 2003.