Коммерциялық емес  акционерлік қоғам
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ
Физика кафедрасы

 

ФИЗИКА

5В070300 – Ақпараттық жүйелер,
5В070400 – Есептеу  техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету мамандықтарының студенттері үшін  
есептеу-сызба жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар

2013 ж

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: А.М. Саламатина, М.Т. Кызгарина, А.С. Жармухамбетова.  5В070300 – Ақпараттық жүйелер,  5В070400 – Есептеу  техникасы және бағдарламалық қамтамасыз ету мамандықтарының үшін  есептеу-сызба  жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар.   – Ал­маты: АЭжБУ, 2013. – 26 б.

Әдістемелік нұсқаулар есептеу-сызба жұмыс тапсырмаларынан (ЕСЖ), әдістемелік ұсыныстар мен ЕСЖ мазмұны мен орындау шарттарынан, қажетті әдебиеттер тізімінен тұрады.  

Без. 30, кесте 4,  әдеб. көр.-  16 атау.

Пікір беруші: доцент Қалиева С.А.

«Алматы энергетика және байланыс университеті» коммерциялық емес акционерлік қоғамының 2013 жылғы  баспа жоспары бойынша басылады.

   Ó «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2013 ж.

 

Кіріспе

 

Жоғарғы техникалық оқу орнында  « Физика »  курсын оқытудың негізгі мақсаттары:

a) 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 процесі ретінде мазмұны төменде көрсетілген психологиялық заңдарға бағынатынын білуі керек, яғни: даму мен білім алу ешкімге беріле салатын немесе айтыла салатын зат емес.                   

Білім алып, әрі 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 критерийі мынандай:

         - 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.

 

1      ЕСЖ 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 процестерді 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-сызбалық жұмысты орындау барысында тапсырмалардың тақырыбы бойынша теориялық материалдарда 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.

 

2 Есептеу-сызба жұмыстарын безендіруге қойылатын жалпы  талаптар

 

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

-        оқу орны және кафедра аты;

-        пән аты (Физика);

-        ЕСЖ нөмірі мен нұсқасы;

-        жұмысты орындаған және тексерген адамның аты-жөні;

-        тексеруге берілген уақыты көрсетілуі керек.

Мысалы, дәптер мұқабасы келесі түрде безендіріледі:

           КЕАҚ АЭжБУ

           Физика кафедрасы

           Физика  ЕСЖ____

           Нұсқа №______

           Орындаған студент­­____(Аты-жөні, тобы)

           Тексеруге берілді_____ (күні)

           Тексерген_____(оқытушының аты-жөні, қызметі)

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.

Әрбір есептің шешімі жаңа беттен басталып жазылады және бетте мұғалімнің ескертпелері мен түзетулеріне орын қалдырылуы керек.Жұмыс таза, суреттер сызғыштың көмегімен, қаламмен салынуы керек.

 

3 Есеп шығару және безендіру үлгісі

 

1.  Ұзындығы ℓ жұқа металл (өзекше) индукциясы B біртекті магнит өрісінде стерженьге перпендикуляр оның бір ұшы арқылы өтетін осьтің бойын ν жиілікпен айналып тұр. Стерженнің ұштарында пайда болатын U потенциалдар айырымын анықтаңыз.

Берілгені:    Шешуі:

         ℓ, ν, B           U  шамасы бірлік оң зарядты тасымалдайтын  электр

U = ?          өрісінің күш жұмысы ретінде анықталатын болғандықтан, ең алдымен берілген физикалық жағдайда электр өрісінің қалай пайда болатынын түсіндіріп, содан кейін E өріс кернеулігін анықтау керек. Ол үшін металл өзекшедегі еркін электрондарды қарастырамыз. Өзекше магнит өрісінде айналғандықтан, өзекшедегі еркін электрондарға Лоренц күші әсер етеді және ол күш олардың қозғалыс жылдамдығына тәуелді болады. 1-суретте өзекше сағат тіліне қарсы оның сол ұшы арқылы өтетін (О нүктесі) осьтің бойымен айналуда, B магнит индукция векторы сурет жазықтығына перпендикуляр «бізден ары» бағытталған. О нүктесінен r қашықтықта орналасқан электронға әсер ететін магниттік күш:

                                            .                                           (1.1)

 Мұндағы v стерженмен бірге қозғалғанда пайда болған электрон жылдамдығы:

                                             .                                         (1.2)

Лоренц күшінің әсерінен өзекшедегі зарядтардың орын ауыстыруы нәтижесінде зарядтар бөлініп таралып, Fм күшіне қарама-қарсы бағытталған электрондарға Fе күшпен әсер ететін электр өрісі пайда болады. Зарядтардың біркелкі бөлініп таралуы бұл күштер Fм=Fе теңелгенге дейін орнығады және бұл кезде электр өрісінің кернеулігі О нүктесіне дейінгі r қашықтыққа тәуелді болады.

                                             .                                                (1.3)

Өзекшенің ұштарындағы потенциалдар айырымын мына қатынасты қолдана отырып анықтаймыз:

.           (1.4)

Сонымен, ізделініп отырған потенциалдар айырымы мынаған тең: .

 

2. Тербелмелі контур сыйымдылығы C=2,0·10-8Ф конденсатордан және индуктивтілігі L=5,0·10-5 Гн катушкадан тұрады. Конденсатор астарларындағы бастапқы кернеу U0=120 B. Бастапқы уақыт мезетінде (t=0) конденсатор энергиясы Wэ ,  катушканың магнит энергиясына Wм тең деп алып,  конденсатордағы кернеу тербелісінің бастапқы фазасы φ мен максимал кернеуді Um анықтаңыз. Контур кедергісін ескермеуге болады.

Берілгені:                         Шешуі:

 C=2,0·10-8 Ф,     Сыйымдылығы С конденсатордан, индуктивтілігі L                       L=5,0·10-5 Гн,               катушкадан және R кедергіден тұратын электрлік            

U0 =120 B,                    тербелмелі контурдағы еркін гармоникалық тербелісті    

Um=? φ=?          қарастырамыз (2 суретті қара). Катушкаға алдын ала зарядтаған  конденсаторды тұйықтағанда, тербелмелі контурда конденсаторда q  еркін зарядтардың және катушкада i ток күшінің тербелісі пайда болады.             

Біртексіз тізбек бөлігі үшін жалпылама  Ом заңына сәйкес

          iR =  -  -  L.                     (2.1)

Ток күшінің анықтамасы бойынша  , онда (2.1) мына түрге ие болады

        .                (2.2)                                                             

Идеал контур жағдайында кедергі R=0 онда:

                                                             .                            (2.3)

(2.3) дифференциалдық теңдеудің шешімі

                                                         ,                        (2.4) 

мұндағы  - контурдағы меншікті тербеліс жиілігі.

          Кез-келген уақыт мезетіндегі тогы бар контур энергиясы зарядталған конденсатордың электр энергиясы мен индуктивтілік катушканың магнит энергиясынан тұрады:

                                                .

Есептің шарты бойынша

                                                       ,

мұндағы  i0 – (t=0) бастапқы уақыт мезетіндегі ток күшінің мәні, ол мынаған тең:

                                                      .

Кез-келген уақыт мезетіндегі ток күшінің мәні мынаған тең болғандықтан

                                           ,

онда .

Олай болса,

                                          .

Онда, біріншіден,  ,

ал екіншіден,                             .

Олай болса,                    и  .

Онда, бастапқы фаза .   

Жауабы:  , .

 

4      №1 есептік сызба жұмысына тапсырмалар

 

Тақырыбы: «Механика, молекулалық физика».

 

Мақсаты: ілгермелі және айналмалы қозғалыстың кинематикалық және динамикалық сипаттамаларын,  сақталу заңдарын, термодинамиканың заңдарын игеру.

 

1 к е с т е

Нұсқа

№

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

Жалпы физика курсының есептер жинағы/ Волькенштейн В.С.

А қосым

шасы

 

А.1

3.12; 6.35; 6.51

2.40; 17.4; 5.62

1

А.2

2.26; 3.3;  4.41; 6.36

2.38; 5.200; 17.3

2

А.3

2.41; 3.14; 4.33;

2.36; 5.162; 5.207; 17.5

3

А.4

2.40; 3.17; 4.35; 6.37

2.39; 5.205; 17.1

4

А.5

1.2; 2.43; 3.18(а); 6.39; 6.62

2.108; 17.2;

17

А.6

1.7; 2.45; 3.10; 6.28

2.21; 5.206; 17.6

18

А.7

2.4; 2.50; 6.31

3.7; 5.64; 5.197; 17.8

7

А.8

1.10; 3.18(а); 3.40

2.23; 5.92; 5.199; 17.20

19

   А.9

2.2; 2.27; 6.52

2.37; 3.6; 5.163; 17.19

20

А.10

1.4; 2.28; 6.53

3.12; 2.41; 5.166; 6.53

21

В.11

2.31; 3.70; 5.24; 6.45; 6.67

2.4; 17.23

10

В.12

2.30; 3.73; 5.13; 6.43; 6.69

2.44; 17.24

11

В.13

2.32; 3.56; 5.10; 6.41; 6.72

2.89; 17.10

12

В.14

2.6; 2.39; 3.65; 6.38

5.100; 5.224; 17.15

13

В.15

2.10; 2.36; 3.11(1); 3.54; 5.11; 6.45

5.221

14

В.16

2.7; 2.35; 3.71; 6.50

3.15; 5.104; 5.223

15

В.17

1.36; 2.50(2); 3.11(2); 3.52; 5.9

5.184; 5.225

16

В.18

1.38; 3.19; 3.69; 5.13

5.180; 5.219; 17.16

5

В.19

1.40; 3.13; 5.15; 6.62

2.59; 5.179; 17.12

6

В.20

1.44; 3.26; 3.72; 6.61

5.101; 5.178; 17.13

8

В.21

1.46; 3.34; 3.66; 5.22

5.182; 5.218; 17.7

9

В.22

1.48; 3.11(3); 3.41; 3.63; 6.70

5.103; 17.9

22

В.23

1.49; 3.22; 3.38; 3.67; 5.21; 6.63

17.11

23

В.24

1.50; 3.23; 3.35(1); 3.68

5.104; 5.191; 17.14

24

В.25

1.26; 3.37(1); 3.57; 5.14; 6.42

3.25; 17.17

25

В.26

1.14; 3.42; 6.46

2.89; 3.33; 5.98; 17.21

26

В.27

1.39; 3.24; 3.44; 3.55; 6.40

5.99; 17.22

27

С.28

1.25; 2.13; 3.49; 3.73;

5.25; 6.47; 6.65

 

28

С.29

1.22; 2.15; 3.50; 3.74;

5.24; 6.48; 6.74

 

29

С.30

1.24; 2.14; 3.47; 3.75;

5.23; 6.49; 6.71

30

А қосымшасы

          A.1 Массасы m дене көлбеу жазықтықта тұрақты жылдамдықпен сырғанап келеді. Денеге әсер ететін FR реакция күші неге тең? Суретін салып көрсетіңіз.

          A.2 Массасы m дене көлбеу жазықтықта тұрақты үдеумен сырғанап келеді. Денеге әсер ететін FR  реакция күші неге тең? Суретін салып көрсетіңіз.

          A.3 Массасы  m денені  вертикал қабырғаға  F= 4mg күшпен қысады. Дене мен қабырға арасындағы  үйкеліс коэффициенті µ=0,5. Денеге не болады?

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

         А.5 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.6 Тас вертикаль жоғары лақтырылды. Қандай нүктеде  дененің  үдеуі  максимал болады? Есепті  екі жағдайда  қарастырыңыз:

 а)  ауа кедергісі ескерілмейді;

 б) ауа кедергісі жылдамдықтың өсуімен артады.

           A.7 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.8 Көлбеу жазықтықта  бірдей деңгейден, бір мезгілде, радиустары бірдей тұтас цилиндр мен шар сырғанамай домалайды. Осы екі дененің қайсысы көлбеу жазықтықтың етегіне бұрын жетеді?

           A.9 Көлбеу жазықтықта сырғанап және   сырғанамай домалап келе жатқан  цилиндрдің жазықтықтың төменгі  нүктесіндегі жылдамдығының қатынасы қандай болады?

           A.10 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.11 Тұтас біртекті шар горизонтпен θ бұрыш құрайтын көлбеу жазықтықтан сырғанамай домалайды. Шардың үдеуі неге тең?

           A.12 Тұтас біртекті цилиндр горизонтпен θ бұрыш құрайтын көлбеу жазықтықтан сырғанамай домалайды. Цилиндрдің үдеуі неге тең?

           A.13 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.14 Қозғалып келе жатқан поездағы бақылаушыға  А  нүктесіндегі   (поездың алдыңғы жағы) және В  нүктесіндегі (поездың соңғы жағы) найзағай түсуі бір мезгілде көрінді. Жердегі бақылаушы үшін  АСТ  (Арнаулы салыстырмалы теория) позициясы бойынша қай найзағай  жерге бұрын  түседі?

           A.15 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.16 Бөлшектің кинетикалық энергиясы оның тыныштық энергиясына тең. Бөлшектің жылдамдығы қандай?

           А.17 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.

А.18 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.

А.19 20 м/с жылдамдықпен қар ұшқыны 0˚С температурада қабырғаға түсті. Егер  қардың барлық жоғалтатын энергиясы қабырғаға берілсе, оның қандай бөлігі ериді.

           А.20 Газда: а) изохоралық қызу;  б) адиабаталық  сығылу процестері болды. Бастапқы  температуралар бірдей. а) жағдайында жұтылған жылу мөлшері, б) жағдайдағы істелген  жұмысқа тең. Соңғы температураларды салыстырыңыздар. Көрсетілген процестердің P,V-диаграммаларын салыңыз.

           А.21 Биіктігі h=50 м сарқыраманың етегіндегі температураның қаншалықты өсетінін анықтаңыз?

           А.22 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.

           А.23  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.

А.24 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?

А.25 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.

А.26 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?

А.27 Массасы 0.3  кг резіңке доп 2 м биіктіктен еденге құлап, еденнен 1 м биіктікке қайта көтерілді. Доп-еден жүйесінің энтропиясының өзгерісін анықтаңыз. Бөлме температурасы  21°C.

А.28 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.

А.29 Газ  молекулаларының концентрациясының координатқа  тәуелділігі n(r) берілген. Молекулалар координаттарының бөлінуінің dω(r) ықтималдылығын табу керек. Газ көлемі V.

А.30 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.

 

5 №2 есептік сызба жұмысына тапсырмалар

 

Тақырыбы: «Электрдинамика».

 

Мақсаты: электрмагнетизмнің негізгі түсініктерімен және заңдарымен танысу, оларды электр және магнит өрістерінің сипаттамаларын, өрістердің зарядталған денелер мен токқа әсерін, өзара байланысын есептеуге арналған жалпылама типтік есептерді шешу кезінде қолдану әдістерін үйрену.

 

2 к е с т е

Нұсқа

№

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

Жалпы физика курсының есептер жинағы/ Волькенштейн В.С.

А қосым

шасы

 

А.1

7.4, 6.29

5.39, 5.68, 5.220

4

А.2

7.9, 6.30

5.69, 5.195, 5.222

6

А.3

7.8, 6.31

5.40, 5.196, 5.227

3

А.4

5.1, 6.32

5.41, 5.197, 5.153

2

А.5

4.2, 6.53

5.45, 5.145, 5.226

1

А.6

5.3, 6.5 4                                                         

5.6, 5.6 2, 5.216

12

А.7

5.6, 6.33

5.7, 5.64, 5.217

2

А.8

4.7, 6.35

5.47, 5 .194, 5.77

5

А.9

4.9, 6.36

5.49, 5.76, 5.199

24

А.10

4.11, 6.39

5.50, 5.68, 5.200

25

В.11

4.14, 6.52

5.52, 5 .70, 5.162     

20

В.12

4. 16, 6.46

5.57, 5.177, 5.92

21

В.13

5.13, 6.28

5.58, 5.82, 5.218

22

В.14

4.30, 6.44

5.84, 5.205, 5.219

8

В.15

4.46, 6.45

5.85, 5.206, 5.221

23

В.16

4.51, 6.34

5.86, 5.13, 5.223

11

В.17

4.54, 6.38

5.87, 5.207, 5.224

10

В.18

4. 52, 6.57

5.89, 5.14, 5.225

19

В.19

4.39, 6.55

5.88, 5.15, 5.170

7

В.20

4.40, 6.58

5.83, 5.16, 5.184

27

В.21

4.29, 6.67, 6.58

5.55, 5.99

18

В.22

4.33, 6.68, 6.61

5.56, 5.100

9

В.23

4.38, 6.69, 6.62

5.82, 5.101

7

В.24

4.53, 6.56, 6.27

5.173, 5.103

16

В.25

4.19, 6.37

5.58, 5.148, 5.32

26

В.26

5.24, 6.40

5.151, 5.104, 5.25

13

В.27

7.14, 6.41, 6.54

5.105, 5.22

14

С.28

7.27, 6.60, 6.70

5.169, 5.70

17

С.29

7.22,  6.59, 6.71

5.180, 5.76

15

С.30

7.24,  6.60, 6.74

5.183, 5.76

28

 

Б қосымшасы

 

          Б.1 Электрстатикалық өрістің кернеулігі төмендегі теңдеумен берілген:

, мұндағы a, b және c – тұрақтылар, ал i, j және k – бірлік векторлар. Өріс біртекті болады ма? Координаталары x,y,z нүктедегі өрістің кернеулік векторының модулін анықтаңыз.

          Б.2 Нүктелік  q  зарядының тудырған электр өрісінде  q0   зарядтың орнын радиус-векторы r1  болатын  1 нүктеден радиус-векторы  r2  болатын 2 нүктеге Б.1 а - в  суретте көрсетілген траекториямен ауыстырғанда электр өрісінің жасайтын жұмысын анықтаңыз. Жұмысты есептеу үшін жалпы  формуласын қолдану керек.

Б.1 сурет

         

          Б.3 Конденсатор маймен толтырылған. Егер конденсатор зарядтап ток көзінен өшіргенде  оның электрлік энергиясы қалай өзгереді?

          Б.4 Біртекті электр өрісіне радиусы R зарядталмаған металл шар орналастырылды. Е векторының тангенциалды және нормаль құраушылары үшін шекаралық шарттар жазыңыз. Шекаралық шарттарды ескеріп Е кернеулігінің сызықтары мен эквипотенциал беттің сапалық көрінісін сызыңыз.

           Б.5 Екі нүктелік зарядтан тұратын жүйе үшін эквипотенциал беттер мен күш сызықтарының схемасын сызыңыз: а)  және ; б)   және , зарядтар бір-бірінен d қашықтықта жатыр. Нұсқау. Өрістің E кернеулігі нөлге тең нүктені тап. Потенциалы өрістің E кернеулігі нөлге тең болған нүктедегі потенциалға тең, екі зарядты қосатын түзудің бойында жатқан нүктені тап.  

          Б.6 Цилиндрлік конденсатордың ішкі және сыртқы астарларының радиустарын екі есе өсірді, астарлардағы зарядтар өзгермейді. Конденсатордағы кернеу өзгереді ме?

          Б.7 Не үшін электршамының қылы қатты қызады, ал жалғайтын сымдар салқын күйінде қалады?

          Б.8 Электр энергиясын алыс қашықтыққа тасымалдау үшін  өте жоғары кернеу қолданылады. Не үшін жоғары кернеу тасымал сымдарындағы шығынды азайтатынын түсіндіріңіз.     

          Б.9  формулаға сәйкес, кедергіні арттырғанда, резистордан бөлінетін қуат азаяды, ал  формула бойынша керісінше. Мұнда қарама-қайшылық жоқ па? Түсіндіріңіз.

          Б.10 Сыйымдылығы С, U0 потенциалдар айырымына дейін зарядталған конденсатор R кедергі арқылы разрядталады.. Разрядталу тогы I(t) тәуелділік графигі бойынша біртіндеп кемиді, абсцисса осіне уақыт салынған, ордината осіне – lnI.  Бұл процеске 1 түзу сәйкес келеді (Б.2 суретті қара), одан кейін параметрлердің  (U0, R, C) біреуін өзгертіп, 2 түзуді алады. Параметрлердің қайсысын, калай қарай өзгерткен?

 

Б.11 Өткізгіштегі индукцияның ЭҚК-і өткізгіштің тегіне, оның күйіне        (мысалы, температурасына), оның біртекті немесе біртекті еместігіне байланысты бола ма? Тәжірибелік мәліметтерді сипаттап, индукцияның ЭҚК-нің пайда болу себептерінен қорытынды жасаңыз.

          Б.12 Б.4 суретте ток күшінің уақытқа тәуелділік графигі тұрғызылған осы тәуелділікті  сипаттайтын формуланы жазыңыз.

 

       

Рисунок Б.4

Б.13 Бір жазықтықта екі өзара перпендикуляр тогы бар өткізгіштер жатыр, өткізгіштердің токтары сәйкесінше I1 мен I2 . Магнит өрісінің индукциясы нөлге тең болатын нүктелердің геометриялық орнын табыңыз: а) Б.5а суретте кескінделген жағдай үшін; б) Б.5б суретте кескінделген жағдай үшін.                                                 

       

                         

 Б.14 Электр заряды q>0  v жылдамдықпен қозғалады. Радиус векторлары r1 мен r2 болатын 1 мен 2 нүктелердегі магнит индукциясының модулін салыстырыңыз және бағытын көрсетіңіз. (Б.6 а - в суретті қараңыз). Б.6в суретте келтірілген жағдай үшін В максималды мәніне сәйкес келетін a бұрышты тап.

 

         

Б.15 Біртекті магнит өрісіне оның сызықтарына перпендикуляр түзу ұзын өткізгіш орналастырылды. (Б.7 суретті қара). Егер өткізгіш арқылы тұрақты ток жіберілсе, магнит индукциясының сызықтарының көрінісі қалай өзгереді? Екі жағдай үшін өткізгіштің айналасындағы магнит өрісінің сызықтарының конфигурациясын көрсетіңіз: а) өткізгіштегі ток «бізге» бағытталған; б) өткізгіштегі ток «бізден ары» бағытталған.

  Б.16  Екі үлкен жазық өткізгіш беттер берілген. Өткізгіштер арқылы шамалары бірдей таңбалары қарамақарсы токтар өтеді  i1= - i2 . Токтардың бағыты Б.8 суреттің жазықтығына перпендикуляр және сол жақ өткізгіште «бізден ары» бағытталған, оң жақтағы өткізгіште «бізге» бағытталған. Магнит индукция векторының циркуляциясы туралы теорема мен суперпозиция принципіне сүйеніп, екі беттің ортасы мен екі жағындағы аймақтағы магнит өрісі сызықтарының конфигурациясын анықтаңыз.

 

 Б.17 Екі үлкен жазық өткізгіш беттер берілген. Өткізгіштер арқылы шамалары да, таңбалары да бірдей токтар өтеді  i1= i2 . Токтардың бағыты Б.9 суреттің жазықтығына перпендикуляр және «бізге қарай» бағытталған. Магнит индукция векторының циркуляциясы туралы теорема мен суперпозиция принципіне сүйеніп, екі беттің ортасы мен екі жағындағы аймақтағы магнит өрісі сызықтарының конфигурациясын анықтаңыз.

 

 Б.18 Жазық горизонталь шекара кеңістікті екі бөлікке бөледі. Төменгі бөлікте магнит өрісінің индукциясы нөлге тең. Жоғарғы бөліктің бетіндегі біртекті магнит өрісі оған параллель бағытталатынын көрсетіңіз.

    Б.19 Үлкен өткізгіш беттің екі жағында оның жазықтығына параллель бағытталған біртекті магнит өрісі бар. Егер магнит индукциясы өткізгіш беттің екі жағында сәйкесінше B1= 0,2 Тл  және B2=0,6 Тл мәндерге ие болса және бағыттары бірдей болса, осы беттің бірлік ауданына әсер ететін күшті анықтаңыз.

     Б.20  Б.10 суретте бойымен ток өтетін  шексіз ұзын түзу өткізгіш үшін магнит H(r)  кернеулігінің r арақашықтыққа  тәуелді графигі келтірілген, токтың тығыздығы өткізгіштің көлденең қимасы арқылы біртекті таралған. Егер өткізгіштегі токты өзгертпей, өткізгіштің радиусын R1 ден R2 арттырса, H(r)  графигі қалай өзгереді?

         

          Б.21 Шексіз ұзын цилиндрлік түзу өткізгіш арқылы ток өтеді токтың тығыздығы өткізгіштің көлденең қимасы арқылы біртекті таралған. Магнит өрісінің кернеулік векторының дөңгелек контур бойынша алынған  циркуляциясы контурдың радиусын арттырғанда қалай өзгереді, егер өткізгіш контурдың: а) ішінде; б) сыртында орналасқан болса? Контурдың центрі цилиндрдің осі бойынша өтеді, контурдың жазықтығы өткізгіштің осіне перпендикуляр

           Б.22 Шексіз ұзын цилиндрлік түзу өткізгіш арқылы ток өтеді токтың тығыздығы өткізгішьің көлденең қимасы арқылы біртекті таралған. Магнит өрісінің кернеулік векторының дөңгелек контур бойынша алынған  циркуляциясы дөңгелек контурды ұзындығын, центрін өзгертпей квадрат контурмен алмастырса қалай өзгереді? Контурдың жазықтығы өткізгіштің осіне перпендикуляр орналасқан. Екі жағдайды қарастыру керек: а) контурдың радиусы өткізгіштің радиусынан кіші; б) контурдың радиусы өткізгіштің радиусынан үлкен.

Б.23 Тогы бар сақинаның центріндегі магнит өрісінің индукциясы қанша есе өзгереді, егер сақинаны диаметрі бойымен α бұрышқа бүгіп қойса? Сақинадағы ток өзгермейді.

Б.24 Төмендегі тұжырымдамалармен келісесіз бе? Өткізгіш тұйық контурға әрқашан индукциялық ток пайда болады, егер а) контур магнит өрісінде индукция сызықтарын кесіп өтіп қозғалатын болса (мысал келтір); б) контурмен шектелген магнит индукциясының ағыны өзгеретін болса.

Б.25 Жазық өткізгіш рамка біртекті магнит өрісінде айналады. Рамкада индукциялық ЭҚК пайда болады ма, егер айкалу осі а) индукция сызықтарына паралель; б) индукция сызықтарына перпендикуляр болса.

Б.26 Тороидты темір өзекшеге катушка мен өткізгіш сақина киілген. Сақинада индукциялық ток пайда болады ма, егер а) катушка орамдарынан тұрақты ток өтетін болса, ал сақина өзекше бойымен қозғалатын болса; б) катушка орамдарынан айнымалы ток өтетін болса, ал сақина қозғалмайтын болса.

Б.27 Өткізгіш контур электромагниттің полюстерінің арасындағы кеңістіктен суырып алынды. а) Контурдан бөлінетін жылу мөлшері; б) контурмен ағатын заряд контурдың орын ауыстыру уақытынан тәуелді болады ма?

Б.28 Бірдей екі индуктивтілік катушка арқылы Б.11-суретте көрсетілген, уақыт бойынша кемитін токтар өтеді. Қай катушкада пайда болған өздік ЭҚК-і үлкен? Токтар нөлден өтіп, осы сызықты заңдылықпен қарама-қарсы бағытта өскен кезде өздік ЭҚК-нің таңбасы немесе мәні өзгереді ме?  

6 №3 Есептік сызба жұмысына тапсырмалар

Тақырыбы: «Тербелістер мен толқындар».

Мақсаты: тербелістер мен толқындардың негізгі түсініктерімен танысу, олардың сипаттамаларын қарастыру.

3 к е с т е

Нұсқа

Байпақбаев Т.С., Қарсыбаев  М.Ш. /

Тербелістер мен толқындар, кванттық механика,  атомдық және ядролық физика. Алматы,  2002 ж.

В.С.Волькенштейн.  /Жалпы физика есептер жинағы. Мектеп. – Алматы, 1974 ж.

В қосымшасы

А.1

2.4,  2.29, 3.11

14.13,  16.9

21

А.2

1.4,   2.2,  4.41

12.44,  16.19

22

А.3

1.5,   2.1,  4.42

12.45,  16.20

23

А.4

1.10, 2.6,  2.31

14.20,  16.32 (д)

24

А.5

1.11, 2.7,  2.32

14.21,  16.30

25

А.6

1.13, 2.16, 2.33

14.22,  16.29

26

А.7

2.27, 2.60   

12.10,  12.50, 16.15

27

А.8

1.3,   2.3,   2.22

12.9,    16.16

28

А.9

2.14 , 2.30, 3.2

12.38,  16.17

27

А.10

1.14,  2.50, 3.13

12.47,  16.22

26

В.11

1.17,  2.48, 3.14   

12.48,  16.2

18

В.12

1.18,  2.47, 3.15, 4,55

12.49

20

В.13

1.19,  2.34, 4.56, 3.16

12.52

17

В.14

2.18,  2.35, 3.17, 4.57

12.22

1

В.15

2.17, 2.38, 4.33, 4.45

16.38

2

В.16

2.44, 3.22, 4.40, 4.53

16.33

3

В.17

2.45, 3.20, 4.34, 4.44

16.11

4

В.18

1.12, 2.10, 2.24, 4.35

16.44

5

В.19

1.15, 2.11, 2.23,4 .50

16.58

6

В.20

2.25,  2.62, 3.11

12.18,  16.34

7

В.21

2.26,  2.51, 3.12

12.19,  16.42

8

В.22

2.36, 3.18,  4.59

12.25, 12.37

9

В.23

2.16, 2.39 ,  3.19

12.29, 16.25

10

В.24

2.13, 2.52,   3.21

12.36, 16.26

11

В.25

2.9,  2.28,   4.54   

14.10, 16.28

12

В.26

2.12, 2.27,  4.65

14.11, 16.35

13

В.27

2.11, 2.33, 4.44

15.5, 16.18,

14

С.28

2.52, 3.20, 4.49

15.7, 16.30,

15

С.29

2.53, 2.62, 4.64

15.9, 16.42

16

С.30

2.46, 2.61, 3.13

15.11,16.55

19

В қосымшасы

 

В.1 Қандай да бір еркіндік дәрежесі бірге тең жүйенің q координатының  t уақытқа тәуелді теңдеуі q = q*+ Аsin(ω0t+α) түрінде келтірілген. Мұндағы q*, А, ω0 және α – тұрақтылар. Осы жүйе қандай қозғалыс жасайды? Оның негізгі параметрлерін көрсетіңіздер.

В.2 Бір өлшемді гармоникалық осциллятордың q координатасының  t уақытқа тәуелді теңдеуі q = q* + Аsin(ω0t+α) түрінде келтірілген.  жылдамдықтың және  үдеудің t уақытқа тәуелді теңдеуін табыңыздар.

В.3 Бір өлшемді гармоникалық осциллятордың q координатасының  t уақытқа тәуелді теңдеуі q = q* + Аsin(ω0t+α).   жылдамдық амплитудасын және  үдеу амплитудасын табыңыздар.

В.4  Уақыттың  t1=0 және t2 = π/(2ω) мәндеріндегі: а) х=Аcos(ωt+π/4); б) x=-2А cos(ωt - π/6) тербелістерді векторлық диаграммада кескіндеңдер. А>O тұрақты.

В.5 Уақыттың t=0 мәніндегі  х=Аcos(ωt+π/3) ығысуды, -жылдамдықты,  -үдеуді векторлық диаграммада кескіндеңдер.  

В.6 Массы m бөлшек OX осі бойында  қозғалыс жасай алады. Бөлшекке  Fx=-k(x - x*) күш әсер етеді, мұндағы  k және x* – тұрақтылар, k>O. Бөлшек қозғалысының теңдеуін жазыңыздар.

В.7 Азот N2  молекуласындағы атомдар тербелісінің жиілігі ω0, бір атом массасы m. Атомдар арасындағы квазисерпінді күштің k коэффициентін анықтаңыздар.

В.8 Гармоникалық осциллятордың q координатасының  t уақытқа тәуелді теңдеуі q=Аsin(ω0t+α) түрінде келтірілген. А және α арқылы жылдамдықтың  (t=0 уақыт мезетіндегі) q0 бастапқы мәнін өрнектеңдер.

В.9 Гармоникалық осциллятордың q координатасының  t уақытқа тәуелді теңдеуі q=Аsin(ω0t+α). А және α арқылы жылдамдықтың  (t=0 уақыт мезетіндегі)бастапқы мәнін өрнектеңдер.   

В.10 Гармоникалық тербеліс жасайтын бөлшекке тепе-теңдік күйден өту кезінде әсер ететін күш неге тең?

В.11 Гармоникалық тербеліс жасайтын бөлшектің «шеткі»  жағдайдағы жылдамдығы неге тең?

В.12 Бір өлшемді гармоникалық осциллятордың энергиясы  түрінде келтірілген, m - масса, k – квази серпінді күштің коэффициенті. Тербелістің амплитудасын анықтаңыздар.

В.13 Бір өлшемді гармоникалық осциллятордың энергиясы  түрінде келтірілген, мұндағы  m - масса, k - квази серпінді күштің коэффициенті. Тербелістің m жылдамдық амплитудасын анықтаңыздар.

В.14 Массасы m жүкше тізбектей жалғанған екі серіппеге жалғанған. Серіппе қатаңдықтары k1 және  k2  болғанда, жүкше тербелісінің жиілігі қандай болады? (В.1 суретті қара).

 


      В.1 сурет                                             В.2 сурет

 

В.15 Массасы m жүкше «параллель» жалғанған екі серіппеге бекітілген. Серіппе қатаңдықтары k1 және  k2  болғанда жүкше тербелісінің жиілігі қандай болады? (Б.2 суретті қара).


В.16 В.3 - суретте көрсетілген жүйенің тербеліс жиілігін анықтаңыз. Блок массасы m біртекті дискі, ал жүкше массасы М, серіппе қатаңдығы k, блоктағы жіп сырғымайды деп есептеңіз.

В.3 сурет В.4 сурет

 

В.17 Қандай да бір еркіндік дәрежесі бірге тең жүйенің q координатасының  t уақытқа тәуелді теңдеуі q = a0 exp(-βt) cos(ωt+α) түрінде келтірілген. Мұндағы a0, β, ω, α – тұрақтылар. Осы жүйе қандай қозғалыс жасайды? Оның негізгі параметрлерін көрсетіңіздер.

В.18 Өшетін тербеліс амплитудасы N=50 тербеліс жасағаннан е2 есе азайды. Өшудің λ логарифмдік декременті және жүйенің Q сапалығы неге тең?

В.19 Ірімшік бөлігін таразыға салғанда, таразы тілшесінің соңғы үш көрсетуі : а1 = 560г, а2 = 440г, а3 = 520г болды. Ірімшік бөлігінің шын массасы

қандай болғаны?

В.20 Жүйе өшетін тербеліс жасайды. Жүйенің q координатының  t уақытқа тәуелді теңдеуі  q = a0 exp(-βt) cos(ωt+α). a0 және α арқылы жылдамдықтың (t=0 уақыт мезетіндегі)  0  бастапқы мәнін өрнектеңдер.

В.21 В.4 - суретте келтірілген тізбек үшін токтың I0  амплитудалық мәнін және ток пен кернеу арасындағы α фазалар айырымын табыңыз. Ток жиілігі ω. Жауабын түсірілген U0 кернеу амплитудасы, R кедергі және L индуктивтілік арқылы көрсетіңіз.

В.22 В.5 - суретте келтірілген тізбек үшін токтың I0  амплитудалық мәнін және ток пен кернеу арасындағы α фазалар айырымын табыңыз. Ток жиілігі ω. Жауабын түсірілген U0 кернеу амплитудасы, R кедергі және C конденсатор сыйымдылығы  арқылы көрсетіңіз.


В.23 В.6 - суретте келтірілген тізбек үшін токтың I0  амплитудалық мәнін және ток пен кернеу арасындағы α фазалар айырымын табыңыз. Ток жиілігі ω. Жауабын түсірілген U0 кернеу амплитудасы, R кедергі, L индуктивтілік және C конденсатор сыйымдылығы  арқылы көрсетіңіз.

 


В.5 сурет                                               В.6 сурет

         

В.24  В.7- суретте келтірілген тізбек үшін R кедергіден бөлініп шығатын жылудың <Р> орташа қуатын анықтаңыз. Жауабын ток күшінің I0 және кернеудің U0 амплитудалары, ток пен кернеу арасындағы α фазалар айырымы арқылы көрсетіңіздер.


< align=left style='margin-left:35.4pt;text-align:left;text-indent:35.4pt'>В.7 сурет                                           В.8 сурет

 

В.25  В.5-суретте келтірілген тізбек үшін R кедергіден бөлініп шығатын жылудың <Р> орташа қуатын анықтаңыз. Жауабын ток күшінің I0 және кернеудің U0 амплитудалары, ток пен кернеу арасындағы α фазалар айырымы арқылы көрсетіңіздер.

< style='text-align:justify;text-indent:35.4pt'>В.26  В.8-суреттегі тізбекте  V2,V3,V4 вольтметрлер  U2,  U3,  U4  кернеу көрсетеді. V1 вольтметрдің көрсететін U1 мәні неге тең?

В.27  В.8-суреттегі тізбекте  V2,V3,V4 вольтметрлер U2,  U3,  U4  кернеу амплитудаларының модулдарын көрсетеді. Кедергісі R тізбектен бөлінетін қуаттың <Р> орташа мәнін анықтаңыздар.

В.28  В.8-суреттегі тізбекте  V2,V3,V4 вольтметрлер U2,  U3,  U4  кернеу амплитудаларының модулдарын көрсетеді. Тізбек элементтеріндегі кернеудің тербеліс диаграммасын кескіндеңіздер. U4   кернеудің бастапқы фазасы нөлге тең деп есептеңіз.

 

7 №4 есептік-сызба жұмысына тапсырмалар

 

Тақырыбы: «Кванттық физика».

 

Мақсаты: микроәлем физикасының негізгі ұғымдары мен заңдары туралы түсінік қалыптастыру.

 

4кесте

Нұсқа

Байпақбаев Т.С., Қарсыбаев  М.Ш. /

Тербелістер мен толқындар, кванттық механика,  атомдық және ядролық физика.- Алматы,  2002 ж.

В.С.Волькенштейн.  /Жалпы физика есептер жинағы. Мектеп. – Алматы, 1974 ж.

Г

қосымшасы

А.1

5.22, 6.1, 6.35, 6.41,

20.2; 213

18

А.2

5,21, 6.2,  6.36, 6.42

20.3;  21.6

24

А.3

5.20, 6.3, 6.21, 6.43

20.4; 21.10

19

А.4

5.19,  6.5, 6.2, 6.44

20.5; 21.17

23

А.5

5.23,  6.6, 6.34, 6.45

20.8; 21.16

27

А.6

5.2, 5.28, 6.7, 6.25, 6.46

20.12;

20

А.7

5.3, 5.29, 6.9, 6.26(1), 6.47

20.13; 21.32

25

А.8

5.4, 5.34, 6.11, 6.26(2), 6.48

20.16; 21.33

21

А.9

5.6, 5.37, 6.12, 6.27, 6.70

20.6;  21.34

26

А.10

5.16, 5.45, 6.13, 6.35, 6,50

20.7; 22.3

22

В.11

5.15, 5.52, 6.65(3,4)

22.12 (2)

28

В.12

5.43, 6.15, 6.25(2), 6.55

21.12

1

В.13

5.44, 6.16, 6.26(1), 6.56

 

6

В.14

5.47, 6.17, 6.26(2), 6.57

 

16

В.15

5.49, 6.18, 6.26(3), 6.58

 

17

В.16

5.51, 5.19, 6.38, 6.59

 

7

В.17

5.17, 5.26, 6.39, 6.60

 

4

В.18

5.35, 6.36, 6.65(3),

22.21

14

В.19

5.36, 6.33, 6.65(4),

22.32

15

В.20

5.52, 6.34,  6.68

22.33

12

В.21

5.53, 6.35,  6.67

20.15; 22.28

13

В.22

5.54, 6.31, 6.65(2),

22.20

11

В.23

5.48, 6.19,6.30, 6.66

22.37

2

В.24

5.56, 6.20,6.59, 6.65(1),

22.36

9

В.25

5.41, 6.28(2),6.64

22.42

10

В.26

5.18, 5.32, 6.29, 6.28(1),6.63

22.41

3

В.27

5.12, 5.46, 6.40, 6.62

22.40

8

С.28

7.6; 7.18; 7.26; 7.29; 7.57

22.42

5

С.29

7.5; 7.20; 7.27;  7.30; 7.68

22.41

1

С.30

7.9; 7.28; 7.64; 7.67; 7.69

22.40

2

                        

 

Г қосымшасы

 

Г.1 Өлшемдері мен пішіндері бірдей, бірақ жұту қабілеттері екі түрлі екі дене бірдей температураға дейін қыздырылып, вакуумге орналастырылды. Нәтижесінде екі дене суыды. Г.1 суретте суу процесі кезіндегі денелердің температураларының уақытқа тәуелді графиктері келтірілген. Суреттегі қай қисық сипаттайтын дененің жұту қабілеті жоғары, ал қайсысы – төмен?  

     T                                                             φλ,T

                                         

 

 


                                  

                                1                                        S1

     

                                2                                                               S2

0                                           t               0                                                      λ                        

Г.1   сурет                                                          Г. 2 сурет

 

Г.2 Абсолюттік қара дененің сәуле шығаруының энергетикалық таралуында (Г.2 суретті қара) аудандары S1  мен S2  бірдей екі аймақ бөлінген. Осылардың толқын ұзындықтарына сәйкес келетін сәуле шығару қуаттары бірдей болады ма және шығарылатын кванттар саны бірдей болады ма?

Г.3 Студент екі температура үшін абсолюттік қара дененің сәуле шығару спектріндегі энергия таралуының екі қисығын сызды (Г.3 суретті қара). Қатесін тап.

842                                 844

           Г.3  сурет                                                         Г.4 сурет

 

 Г.4 Г.4 суретте абсолюттік қара дененің сәуле шығаруының энергия таралуының теориядан алынған қисығы қайсыбір температура кезінде сызылған (1-қисық) және басқа дененің осы температураға дейін қыздырылған кездегі эксперименттен алынған қисығы (2-қисық) берілген. Эксперименттен алынған қисық қате, не үшін? Түсіндіріңіз.

 Г.5 Г.5 суреттегі 1-қисық белгілі бір температура кезіндегі  абсолюттік қара дененің сәуле шығару спектріндегі энергия таралуын кескіндейді. 2-қисық сол температурадағы басқа шартты дененің сәуле шығару спектріндегі энергия таралуын схемалық түрде сипаттайды. 2-қисық үш аймақтан тұрады: λ=0-ден λ1-ге дейінгі аймақта және λ2-ден λ= ¥-ке дейінгі аймақта 2-қисықтың ординаталары 1-қисықтың ординаталарынан екі есе төмен жатыр. λ1 ден λ2 –ге дейінгі аймақта Eλ мәні тұрақты болып қалады. Шартты дененің жұту қабілетінің толқын ұзындығы бойынша таралуын сызыңыз.

 

845                          851

                  

Г.5  сурет                                              Г.6 сурет

 

Г.6 Жарық түсіргенде катодтың бетінен бірлік уақытта ұшып шығатын электрондардың санын N фотоэлементтің вольт-амперлік сипаттамасы арқылы қалай анықтауға болады? 

Г.7 Фотоэлектрондардың энергия бойынша таралу функциясы Г.6 суретте келтірілген. Фотоэлектрондардың максималды энергиясы қалай анықталады?

Г.8  Екі фотокатодқа бір жарық көзінен сәуле түсірілді. Бұл кездегі фототоктың анод пен бірінші катод арасындағы кернеуге тәуелділігі Г.7 суреттегі 1-қисықпен кескінделген, екінші катод үшін – 2-қисық. Қай катод үшін шығу жұмысы үлкен?

Г.9 Вакуумдегі екі электрод бір-бірінен қайсыбір қашықтықта тұр және бір-бірімен актив кедергі арқылы жалғанды (Г.8 суретті қараңыз). Бір электродқа жарық көзінен сәуле түсірілді. Жарықтың спектрінде шартын

hc/λ >Ашығ

қанағаттандыратын толқын ұзындығы λ  сәуле бар, мұндағы Ашығ –  электрондардың металдан шығу жұмысы. Бұл кезде тізбекте ток жүреді ме?    

                                                                    

                                                               

855                                             

 

Г.7  сурет                                                     Г.8 сурет

 

Г.10 Анықталмағандық   қатынасының мәні неде?

          Г.11 Комптондық шашырау нәтижесінде (Г.9 суретті қараңыз) бірінші жағдайда фотон бастапқы бағыттан θ1 бұрышқа шашырады, ал екінші жағдайда θ2 бұрышқа шашырады. Қай жағдайда шашырағаннан кейінгі толқын ұзындығы үлкенірек және қай жағдайда әсерлесетін электрон көбірек энергия алады

 

             n2                               n1

                         θ2

     n0                                      θ1                 

                   

                Г. 9 сурет

         

Г.12 Радиусы ρ шардың температурасы T, шардың бетін абсолюттік қара дене деп есептеуге болады. а) Шардың R* энергетикалық жарқырауын; б) оның шығаратын Ф толық ағынын; в) r>>ρ қашықтықта электромагниттік сәулеленудің энергиясының орташа көлемдік тығыздығын анықтаңыз.

Г.13 Массасы m релятивистік бөлшектің дебройлдық толқын ұзындығын оның: а) жылдамдығы v; б) кинетикалық энергиясы T арқылы өрнекте. Бөлшек қандай жылдамдықпен қозғалғанда оның толқын λ ұзындығы комптондық толқын ұзындығына λc тең болады?

Г.14 Фотоөткізгіштік дегеніміз не? Жарықтан қосқаннан кейін және өшіргеннен кейін фотоөткізгіштік уақытқа қалай тәуелді болады?

 Г.15 «Жабық аймақтың ені» ұғымы нені білдіреді? Жабық аймақтың ені кристалдың қандай қасиеттерін анықтайды?

 Г.16 Қатты денелердің аумақтық теориясы бойынша өткізгіш пен (металл) жартылай өткізгіштің арасында қандай айырмашылық бар?

Г.17 Қатты денелердің аумақтық теориясы бойынша диэлектрик пен жартылай өткізгіштің арасында қандай айырмашылық бар?

Г.18 α-ыдырау дегеніміз не? Оның ығысу заңдарын жазыңыз. Радиоактивтілік түрленулер кезінде қандай физикалық шамалар сақталады? α- ыдыраудың мысалы ретінде массалық саны А=238 болатын уран изотобының U α- ыдырауын қарастырыңыз.

Г.19 α-ыдырау дегеніміз не? Оның ығысу заңдарын жазыңыз. Радиоактивтілік түрленулер кезінде қандай физикалық шамалар сақталады? α- ыдыраудың мысалы ретінде ²¹²Bi висмут изотобының  α- ыдырауын қарастырыңыз. γ- сәулеленуден кейін олар қалай өзгереді?

Г.20 α-ыдырау дегеніміз не? Оның ығысу заңдарын жазыңыз. Радиоактивтілік түрленулер кезінде қандай физикалық шамалар сақталады? α- ыдыраудың мысалы ретінде массалық саны А=60 болатын кобальт изотобының  α- ыдырауын қарастырыңыз. γ- сәулеленуден кейін олар қалай өзгереді?

Г.21 β-ыдырау дегеніміз не? β-ыдыраудың қандай түрлері бар? Олардың ыдырау заңдарын жаз.  β - ыдыраудың мысалы ретінде массалық саны А=234 болатын торий Th изотобының электрондық  β - ыдырауын қарастырыңыз. γ- сәулеленуден кейін олар қалай өзгереді?

Г.22 β-ыдырау дегеніміз не? β-ыдыраудың қандай түрлері бар? Олардың ыдырау заңдарын жаз.  β - ыдыраудың мысалы ретінде азот ¹³N изотобының позитрондық  β - ыдырауын қарастырыңыз. γ- сәулеленуден кейін олар қалай өзгереді?

Г.23 β-ыдырау дегеніміз не? β-ыдыраудың қандай түрлері бар? Олардың ыдырау заңдарын жаз.  β - ыдыраудың мысалы ретінде ¹³³Sb изотобының электрондық  β - ыдырауын қарастырыңыз. γ- сәулеленуден кейін олар қалай өзгереді? Төрт β – ыдыраудан кейін қандай изотоп түзіледі?

Г.24 β-ыдырау дегеніміз не? β-ыдыраудың қандай түрлері бар? Олардың ыдырау заңдарын жаз.  β - ыдыраудың мысалы ретінде массалық саны А=40 болатын калий изотобының К-электрондық  β - ыдырауын қарастырыңыз.

Г.25 Радиоактивтілік дегеніміз не? Радиактивтілік айналу кезінде қандай физикалық шамалар сақталады? ²³²Th изотобы төрт α-ыдырау және екі  β-ыдыраудан кейін қандай изотопқа айналады?

Г.26 Радиоактивтілік дегеніміз не? Радиактивтілік айналу кезінде қандай физикалық шамалар сақталады? Массалық саны А=238 уран үш α-ыдырау және екі  β-ыдыраудан кейін қандай изотопқа айналады?

Г.27 Ядролық реакция дегеніміз не? Ядролық реакциялар кезінде қандай сақталу заңдары орындалады? Осы заңдарды ядролық реакцияның белгілеме жазбасындағы х әрпімен белгіленген бөлшектің реттік нөмірі Z мен массалық санын А табу үшін қолдану керек:   27A l (γ, х) 26Mg.

Г.28 Ядролық реакция дегеніміз не? Ядролық реакциялар кезінде қандай сақталу заңдары орындалады? Осы заңдарды ядролық реакцияның белгілеме жазбасындағы х әрпімен белгіленген бөлшектің реттік нөмірі Z мен массалық санын А табу үшін қолдану керек:  14N (n ,x) 14C .

Әдебиеттер тізімі

1. Савельев И.В. Жалпы физика курсы.- Алматы: Мектеп, 1977. - т.2.

2. Фриш С.Э., Тиморева А.В. Физика курсы.- Алматы:Мектеп,1970.-т.2.

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

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

5. Байпақбаев Т.С., Манабаев Х.Х. Жалпы физика курсының есептер жинағы. Электростатика. Тұрақты ток. Электрмагнетизм.- Алматы: АЭжБИ, 2003.

6. Байпақбаев Т.С., Қарсыбаев М.Ш. Жалпы физика курсының есептер жинағы. Тербелістер мен толқындар. Кванттық механика. Атомдық және ядролық физика.- Алматы: АЭжБИ, 2002.

7. Волькенштейн В.С. Жалпы физика курсының есептер жинағы.- Алматы: Мектеп, 1974.

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

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

10. Савельев И.В. Курс физики.- М.: Наука, 1989.-т.3.

11. Полатбеков П. Оптика.- Алматы: Мектеп, 1981.

12. Жұманов К.Б. Атомдық физика негіздері.- Алматы: Қазақ Университеті, 2000.

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

14. Астахов А.В., Широков Ю.М. Курс физики. Квантовая физика.-М.: Наука, 1983.-т.3.

15. Лабораторный практикум по физике. Под. Ред. Барсукова К.А., Уханова Ю.И.- М.: Высш. шк., 1988.

16. Мажитова Л.Х., Қарсыбаев М.Ш. Виртуальный лабораторный практикум по физике.- Алматы: Алем, 2002.

2013ж, жиынтық жоспары, реті 89