AM. ТРУБАЧЕВ, В.Г. ХАРИТОНОВ
Задачи по физике: Учеб. пособие/ И.И. Воробьев, П.И. Зубков, Г.А. Кутузова и др.; Под ред. О.Я. Савченко. — 2-е изд., перераб. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. 1988. - 416 с., ил.
Содержит свыше 2000 задач по физике из числа предлагавшихся в физико-математической школе-интернате при Новосибирском государственном университете. Особое внимание уделено тем разделам, которые в школе изучаются недостаточно глубоко, но важны для успешного обучения в вузе. Включено много оригинальных задач, связанных с практикой научно-исследовательской работы. Задачи снабжены ответами, наиболее трудные -решениями. В новом издании улучшена структура расположения материала, переработаны формулировки и решения ряда задач.
Для слушателей подготовительных отделений вузов, учащихся и преподавателей средней школы, учащихся физико-математических школ, а также лиц, занимающихся самообразованием.
Ил. 933
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ ................ 6
ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ ................ 6
ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ........................ 8
Задачи Ответы Глава!. КИНЕМАТИКА
S 1.1. Движение с постоянной скоростью................ 9 322
§ 1.2. Движение с переменной скоростью................ 14 324
§ 1.3. Движение в поле тяжести. Криволинейное движение 18 325
§ 1.4. Преобразование Галилея...................... 22 326
§ 1.5. Движение со связями........................ 25 327
Глава 2. ДИНАМИКА
5 2.1. Законы Ньютона........................... 29 328
§ 2.2. Импульс. Центр масс......................... 40 331
S 2.3. Кинетическая энергия. Работа. Потенциальная энергия 47 332
5 2.4. Энергия системы. Передача энергии. Мощность........ 56 334
ь 2.5. Столкновения............................. 63 335
S 2.6. Сила тяготения. Законы Кеплера................. 68 337
; 2.7. Вращение твердого тела....................... 76 339
S 2.8. Статика................................. 83 340
I'.waaS. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ
и 3.1. Малые отклонения от равновесия................. 92 341
§ 3.2. Период и частота свободных колебаний............. 95 342
5 3.3. Гармоническое движение...................... 102 343
S 3.4. Наложение колебаний ........................ 108 345
S 3.5. Вынужденные и затухающие колебания............. 112 346
S 3.6. Деформации и напряжения. Скорость волн........... 117 350
3 3.7. Распространение волн........................ 121 352
§ 3.8. Наложение и отражение волн.................... 125 353
5 3.9. Звук. Акустические резонаторы ................. 129 354
Глава 4. МЕХАНИКА ЖИДКОСТИ
S 4.1. Давление жидкости ..........,............. 133 356
S 4.2. Плавание. Закон Архимеда..................... 137 358
Задачи Ответы ]
§ 4.3. Движение идеальной жидкости .................. 142 359
§ 4.4. Течение вязкой жидкости...................... 145 360
§ 4.5. Поверхностное натяжение жидкости............... 147 361
§ 4.6. Капиллярные явления........................ 151 363
Глава 5. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА
§ 5.1. Тепловое движение частиц.................... . 154 363
§ 5.2. Распределение молекул газа по скоростям........... 155 364
§ 5.3. Столкновения молекул. Процессы переноса.......... 159 364
§ 5.4. Разреженные газы. Взаимодействие молекул с поверхностью твердого тела ........................ 160 365
§ 5.5. Уравнение состояния идеального газа.............. 163 365
§ 5.6. Первое начало термодинамики. Теплоемкость......... 168 367
§ 5.7. Истечение газа............................. 173 367
§ 5.8. Вероятность термодинамического состояния.......... 174 368
§ 5.9. Второе начало термодинамики................... 178 369
§ 5.10. Фазовые переходы.......................... 181 370
§ 5.11. Тепловое излучение......................... 185 371
Глава 6. ЭЛЕКТРОСТАТИКА
§ 6.1. Закон Кулона. Напряженность электрического поля..... 188 371
§ 6.2. Поток напряженности электрического поля. Теорема Гаусса 191 372 § 6.3. Потенциал электрического поля. Проводники в постоянном
электрическом поле......................... 194 373
§ 6.4. Конденсаторы..............................200 375
§ 6.5. Электрическое давление. Энергия электрического поля . . . 203 375
§ 6.6. Электрическое поле при наличии диэлектрика......... 207 377
Глава 7, ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
§ 7.1. Движение в постоянном электрическом поле ......... 212 379
§ 7.2. Фокусировка заряженных частиц _................. 217 380
§ 7.3. Движение в переменном электрическом поле ......... 220 381
§ 7.4. Взаимодействие заряженных частиц ............... 222 382
Глава 8. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
§ 8.1. Ток. Плотность тока. Ток в вакууме............... 227 384
§ 8.2. Проводимость. Сопротивление. Источники э.д.с........ 230 385
§ 8.3. Электрические цепи......................... 235 386
§ 8.4. Конденсаторы и нелинейные элементы в электрических
цепях.................................. 245 388
Глава 9. ПОСТОЯННОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
§ 9.1. Индукция магнитного поля. Действие магнитного поля на
ток.................................... 250 389
§ 9.2. Магнитное поле движущегося заряда. Индукция магнитного поля линейного тока ..................... 253 390
§ 9.3. Магнитное поле тока, распределенного по поверхности или
пространству ............................. 256 392
§ 9.4. Магнитный поток........................... 260 393
Задачи Ответы ГлаваЮ. ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В СЛОЖНЫХ
полях . , .
§ 10.1. Движение в однородном магнитном поле........... 263 395
§ 10.2. Дрейфовое движение частиц ................... 269 396
Глава 11. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
§ 11.1. Движение проводников в постоянном магнитном поле.
Электродвигатели ......................... 271 397
§ 11.2. Вихревое электрическое поле.................. 277 398
§ Ц.3. Взаимная индуктивность. Индуктивность проводников.
Трансформаторы.......................... 281 399
§ 11.4. Электрические цепи переменного тока............. 285 399
§ 11.5. Сохранение магнитного потока. Сверхпроводники в магнитном поле.............................. 289 401
§ 11.6. Связь переменного электрического поля с магнитным 293 403
Глава 12. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
§ 12.1. Свойства, излучение и отражение электромагнитных волн 296 405 § 12.2. Распространение электромагнитных волн........... 303 408
Глава 13. ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА. ФОТОМЕТРИЯ. КВАНТОВАЯ ПРИРОДА СВЕТА
§ 13.1. Прямолинейное распространение и отражение света 307 409
§ 13.2. Преломление света. Формула линзы .............. 309 410
§ 13.3, Оптические системы........................ 312 411
§ 13.4. Фотометрия ............................. 316 413
§ 13.5. Квантовая природа света ..................... 319 414
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ
Второе издание существенно отличается от первого. Сборник задач должен обеспечивать углубленное изучение школьной программы, связывая ее с современной физикой. Поэтому, с одной стороны, из сборника исключен ряд задач, довольно далеких от школьной программы, с другой стороны, он дополнен новыми задачами, встречающимися в современном физическом эксперименте. В частности, глава 7 (Движение заряженных частиц в электрическом поле) дополнена §7.2 (Фокусировка заряженных частиц). Значительно переработана глава 2 (Динамика). В ней изменилась последовательность расположения задач, заменено много задач, решение которых требовало громоздких вычислений, заслонявших их физическое содержание, добавлены задачи, облегчающие усвоение законов Кеплера. В новом издании исправлены ошибки и опечатки, обнаруженные в первом издании.
Авторы благодарны Е.И. Бутикову и И.Е. Иродову, замечания которых во многом определили изменения, отличающие второе издание сборника от первого.
О.Я. Савченко ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ
Авторы книги, преподаватели первой в стране специализированной физико-математической школы-интерната при Новосибирском государственном университете и научные сотрудники СО АН СССР, стремились создать не просто сборник задач, а учебное пособие, преследующее цель упрочения связи школьного образования с современной наукой.
В книге свыше двух тысяч задач различной сложности: от обычных школьных до олимпиадных, требующих сообразительности и нестандартного мышления. В отличие от аналогичных пособий, изданных за последнее время, в предлагаемом сборнике (за редким исключением) не приво-
дятся решения задач, а даются лишь ответы. Такая форма более естественна для активного, творческого изучения физики. Ведь путь к ответу -это индивидуальный и увлекательный научный поиск. И этот творческий процесс нельзя заменить изучением рецептов решения задач.
Почти все включенные в книгу задачи взяты из сборников задач по физике этих же авторов, изданных в НГУ для учащихся физико-математической школы. Поэтому особое внимание уделялось темам, которые важны для успешного обучения в вузе. Так, значительно увеличена доля ^адач по колебаниям и волнам, молекулярной физике, движению заряженных частиц, электромагнитным волнам. Это первый опыт пособия подобного типа, поэтому многие задачи пришлось специально создавать для той или иной темы. Большую помощь в этой работе нам оказали сотрудники институтов СО АН СССР. В частности, сотрудники Института гидродинамики разработали тему — течение сложных струй ( § 4.3), предложили большинство задач, связанных с законом сохранения магнитного потока (§ 11.5). Сотрудники Института ядерной физики составили много задач о движении заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Кроме того, книга содержит много задач Всесибирских олимпиад и вступительных экзаменов в НГУ. В книгу включены также некоторые задачи, традиционно относимые к курсу общей физики в вузах, однако характер формулировок и порядок их следования позволяют найти их решение в рамках школьного курса. Ряд известных задач перешел из других сборников для школьников, но они составляют меньшую часть от общего числа задач.
Книга состоит из тринадцати глав, которые в свою очередь разбиты на параграфы. В каждом параграфе, насколько это соответствует логике развития темы, за задачами сравнительно элементарными следуют более трудные и чаще всего более интересные. Наибольшую пользу учащимся принесут задачи, которые вызывают живой интерес, побуждают задуматься над физическим явлением, развивают способность самостоятельно мыслить, приучают быть готовым к нестандартной постановке вопроса, к нестандартному решению. В книге много таких задач. Надеемся, что в случае, когда некоторые из них окажутся трудными для учащегося, это не лишит его веры в свои силы, а лишь побудит к более глубокому изучению физики. Такие задачи часто помечены звездочкой и иногда снабжены очень кратким решением. Для лучшего понимания условия многих задач иллюстрируются рисунками, которые иногда сгруппированы на отдельных страницах.
Книга предназначается для слушателей подготовительных отделений вузов, доя учащихся специализированных физико-математических школ и классов, для школьников, которым в будущем предстоит заниматься физикой в вузе и позже, возможно, профессионально.
Авторы благодарны Е.И. Бутикову, А.А. Быкову, А.К. Казанскому и А.Е. Кучме за многочисленные полезные замечания по рукописи книги.
О.Я. Савченко
Цена: 200руб.