Новое издание учебного пособия, как и прежнее, выз-и.иипое большой интерес, представляет собой сборник задач, предлагавшихся на вступительных экзаменах по физике в 1 (оносибирском государственном университете. Добавлено тише ста новых оригинальных задач, накопившихся за ги'п>|, прошедшие после первого издания книги. Дополнены практически все разделы задачника. Некоторая часть задач, как и раньше, дополнена числовыми данными. Текст задач и решений из предыдущего издания включен практически без изменений, исправления незначительны. Подход к подбору задач, стиль и характер решений сохранен и в новом издании.
В условиях, когда роль самостоятельности и активности и обучении и развитии мышления усиливается (это касается и отбора в вузы и подготовки к вступительным экзаменам), значимость целого ряда учебных пособий соответствующей направленности заметно возрастает. Хотелось бы надеяться, что этот задачник окажется полезным и с этой точки зрения. Действительно, например, задачи-оценки (число которых увеличено здесь в полтора раза) требуют, чтобы решающий их сначала сам сформулировал простую физическую модель рассматриваемого явления, выбирая самые главные физические параметры, определяющие в основном физику задачи, и получил ответ, опять-таки задавая самостоятельно числовые значения этих параметров.
Задачи-демонстрации «работают» в сходном направлении. При их решении надо в демонстрируемом (или описываемом в задачнике) явлении среди целого ряда действующих физических факторов выделить главный и объяснить, опираясь на это, физическое явление.
Краткость приводимых в задачнике решений простых и не слишком сложных задач, в свою очередь, оставляет место для размышлений, поиска своего подхода к решению данной задачи, попыткам самостоятельно разобраться в тонкостях решения задачи. Что касается сложных задач, то можно надеяться, что знакомство с. их решением и удовлетворение в случае самостоятельного их решения должны поднять интерес к физике и способствовать развитию физического мышления.
Автор полагает, что пособие окажет существенную п мощь и тем, кто сам готовится к поступлению в вуз, и тем, кто готовит к этому других.
Составлением задач занимался многочисленный отряд физиков Сибирского отделения АН СССР и Новосибирского государственного университета. К именам, названным в предисловии к первому изданию, теперь следует добавить Г. В. Федотовича и А. П. Ершова.
В заключение автор выражает свою искренную признательность профессору Ленинградского государственного университета Е. И. Бутикову за большую работу с рукописью и конструктивную критику, глубокую благодарность всем участникам создания этой книги.
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
Решение задач — эффективное средство усвоения физики, надежный инструмент для контроля за степенью понимания физических законов.
Данный сборник содержит большое количество самых разных задач по физике, которые можно решить, не выходя за рамки программы вступительных экзаменов в вузы. В него вошло свыше четырехсот оригинальных задач, предлагавшихся на письменном вступительном экзамене по физике, проводимом в Новосибирском государственном университете начиная с 1966 г. Эти задачи неизменно из года в год вызывают большой интерес школьников, учителей и преподавателей вузов. Они широко используются в физических олимпиадах, разнообразных школах (зимних и летних, заочных и очных, воскресных и вечерних), на подготовительных отделениях и курсах. Некоторые задачи опубликованы в журнале «Квант» и вошли в ряд учебных пособий.
Сборник имеет два основных раздела: «Задачи» и «Ответы и решения». Материал разделов разбит на главы, которые посвящены механике, тепловым явлениям, электричеству и магнетизму и оптике. Здесь немало задач с реальным содержанием, требующих ясного понимания масштабов явлений. Широко также представлены и задачи идеализированные, только моделирующие реальную ситуацию, физический процесс, явление. Такие задачи обязательно используются в практике обучения физике, контроля за ее усвоением. Иногда они полезны для овладения типичными приемами решения задач.
В задачнике увеличено по сравнению с экзаменами количество задач с числовыми данными. Уместно подчеркнуть, что задачи по физике должны учить умению доводить результат до числа, абитуриенту необходимо знать систему единиц, представлять себе размерности и характерные масштабы физических величин.
; Среди задач сборника есть совсем простые, стандартные (они отмечены кружком). Немало и сравнительно сложных (есть очень трудные), требующих смекалки, глубоких знаний, умения разобраться в непривычной или усложненной ситуации (такие задачи отмечены звездочкой).
В связи с тем, что в задачнике собраны экзаменационные задачи, предполагающие подготовленность по всему школьному курсу физики и математики, использование данного пособия должно быть особенно эффективным и полезным на завершающей стадии подготовки к вступительным экзаменам по физике, на этапе повторения материала. Однако большинство задач пригодно и для начального этапа изучения физики в школе.
Задачи-оценки и задачи-демонстрации, новые в практике письменных вступительных экзаменов и пока еще недостаточно популярные в школе, собраны в отдельные главы: пятую и шестую. В начале каждой из этих глав дается необходимое в данном случае краткое введение — пояснение к таким задачам.
В задачах-оценках (глава пятая) надо самому выбрать необходимые параметры, построить более или менее грубую модель явления, получить числовой результат, прикинуть его реальность. Отметим, что с подобными задачами, отобранными, конечно, в соответствии со школьной программой, уверенно справляется большинство абитуриентов. Учитывая, что оценки физических величин широко используются в практике физика-исследователя (как теоретика, так и экспериментатора), можно предполагать, что они, видимо, постепенно будут завоевывать свои позиции в процессе обучения физике как в школе, так и в вузе.
В задачах-демонстрациях (глава шестая) надо объяснить физическое явление, демонстрируемое на экзамене, среди различных факторов выделить главный.
Задачи-оценКи и задачи-демонстрации — самые сложные для абитуриента в отношении подготовки к экзамену задачи: они требуют значительного методического опыта и знания основ физики, поэтому браться за их решение стоит, когда пройдены и повторены все разделы физики. Именно поэтому в первую очередь эти задачи собраны в отдельные главы, отделены от обычных задач соответствующего раздела физики.
Можно надеяться, что сравнительно небольшое количество задач, единых по подходу к решению, позволяющих научиться быстро получать числовой ответ в достаточно сложных физических ситуациях, если уж заинтересует читателя, то будет решено полностью.
В отношении решений наш задачник занимает промежуточное положение среди двух интересных посипим, иышед-
8
пшх в издательстве «Наука» под одним и тем же названием «Задачи по физике». Один задачник составлен И. И. Воробьевым, П. И. Зубковым, Г. А. Кутузовой и др. под редакцией О. Я. Савченко, авторами другого являются И. Ш. Слобо-децкий и Л. Г., Асламазов.
В отличие от задачника И. И. Воробьева, П. И. Зубкова, Г. А. Кутузовой и др. наш сборник содержит не только ответы, но и решения большинства задач, не выходящих за рамки школьной программы. Разбор задач, особенно сложных, должен существенно помочь читателю в усвоении физики и приемов решения задач и в подготовке к вступительным экзаменам в вузы. Краткость многих решений позволяет не обесценивать задачи: многое еще остается для самостоятельной работы. Приводимые в задачнике ответы и решения можно использовать в качестве указаний и для самоконтроля.
В книгеИ,Ш.Слободецкогои Л. Г. Асламазова решения сложных задач превратились в глубокие, очень интересные обсуждения вопросов современной физики и техники, стали научно-популярными статьями, доступными школьникам. Кстати, их можно использовать в качестве полезного дополнительного материала при разборе некоторых трудных задач нашего сборника, а также ряда задач-оценок.
Завершает наше пособие список рекомендуемой литературы.
В составлении задач, использованных в сборнике, принял участие широкий круг физиков Сибирского отделения АН СССР и преподавателей Новосибирского государственного университета. Около половины задач предложены Г. Л. Коткиным и Г. В. Мелединым. В составление остальных задач наибольший вклад внесли В. П. Бородин, П. И. Зубков и О. Я. Савченко.
В заключение автор считает своим приятным долгом поблагодарить рецензентов за доброжелательную критику и целый ряд полезных советов, способствовавших улучшению задачника. Важными и существенными для автора были беседы с Г. Л. Коткиным и И. Ф. Гинзбургом. Автор искренне благодарен всем вложившим свой труд в создание этой книги.
Глава I. Механика......... , ]е
Глава II. Тепловые явления........ 167
Глава III. Электричество и магнетизм..... 186
Глава IV. Оптика ,........... 220
Глава V. Задачи-оценки........, 235
Глава VI. Задачи-демонстрации.....' 24g
Список рекомендуемой литературы........ 259
Г лав а I. Механика.................
§ I. Кинематика. Относительность движения (11). §2. Динамика (15). § 3. Вращательное движение. Колебания (18). §4. Законы сохранения энергии и импульса. Работа. Мощность (22). § 5. Статика. Момент сил (31). § 6. Механика жидкости и газа (39).
Глава II. Тепловые явления ............
§ I. Газовые законы. Тепловое расширение (48). §2. Пар (57). § 3. Графики для тепловых процессов. Закон сохранения энергии в тепловых процессах (59).
Глава III. Электричество и магнетизм........
§ 1. Напряженность, потенциал и энергия электростатического поля (64). § 2. Электрическая емкость. Конденсаторы (72). § 3. Цепи постоянного и переменного тока' (79). § 4. Электромагнитная индукция. Взаимодействие тока с магнитным полем (87).
Глава IV. Оптика......•.....
§ 1. Отражение. Зеркала (92). §2. Преломление (94). § 3. Линзы (96). § 4. Фотометрия (102).
Глава V. Задачи-оценки . . . , Глава VI. Задачи-демонстрации .
Цена книги: 50руб.
