Проблемные темы школьной физики

Содержание

Слайд 2

План лекции 1. Закон Гука, модуль Юнга 2. Сила Архимеда в

План лекции

1. Закон Гука, модуль Юнга
2. Сила Архимеда в неинерциальных системах
3.

Трение покоя
4. Вязкость, зависимость вязкости от скорости
5. Уравнение Бернулли, уравнение неразрывности
6. Электростатика и квазистатика
7. Сила Кулона и сила Лоренца
8. Влажность, переохлажденная жидкость, перенасыщенный пар
9. Теплоемкость газов
10. Температура
11. Обратимые и необратимые процессы, энтропия
12. Эквивалентная ЭДС
13. Квантование момента импульса
14. Принцип неопределенности
15. Размерность пространства
16. Темная материя
Слайд 3

1. Закон Гука, модуль Юнга F = kΔx σ = εΕ

1. Закон Гука, модуль Юнга

F = kΔx
σ = εΕ σ = F/S

– напряжение (stress)
ε = Δx/l – относительная деформация
Е – модуль Юнга
k = SE/l
Даны две пружины из одинакового материала. Диаметры витков пружин 3 мм и 9 мм, их длины 1 см и 7 см, диаметры проволок 0,1 мм и 0,3 мм. Чему равна жесткость второй пружины, если жесткость первой 14 Н/м?
Слайд 4

2. Сила Архимеда в неинерциальных системах Пассажиры (2016)

2. Сила Архимеда в неинерциальных системах

Пассажиры (2016)

Слайд 5

3. Трение покоя Закон Амонтона – Кулона F = μN

3. Трение покоя

Закон Амонтона – Кулона F = μN

Слайд 6

4. Вязкость, зависимость силы вязкости от скорости 1. A man, mass

4. Вязкость, зависимость силы вязкости от скорости

1. A man, mass 90

kg, and a woman, who is lighter, are seated at rest in a 20 kg canoe that floats upon a placid frictionless lake. The seats are 2.8 m apart and are symmetrically located on each side of the canoe’s center of mass. The man and woman decide to swap seats and the man notices that the canoe moves 30 cm relative to a submerged log during the exchange. The man uses this fact to determine the woman’s mass. (a) What is the woman’s mass? (b) Will the nerd completely ruin the date by showing the woman his calculations?
F = -kV = mΔV/Δt, mΔV = -kΔx = 0, Δx = 0 при k ≠ 0.
τ = μdV/dy, ν = μ/ρ
Слайд 7

5. Уравнение Бернулли, уравнение неразрывности Даниил Бернулли (1700-1782), швейцарский физик, механик

5. Уравнение Бернулли, уравнение неразрывности

Даниил Бернулли (1700-1782), швейцарский физик, механик и математик,

один из создателей кинетической теории газов, гидродинамики и математической физики.

Уравнение неразрывности: ρVS = const
Учет силы Лоренца (МГД): j×B⋅x

Слайд 8

6. Электростатика и квазистатика Критерии квазистатики: 1. Lхар j >> jсм

6. Электростатика и квазистатика

Критерии квазистатики:
1. Lхар << λ = c/ν. Для

ν = 50 Гц λ/4 = 1500 км.
j >> jсм (токи смещения, jсм = ε0 dE/dt) или
τхар >> ε0/λпр (λпр - проводимость, j = λпрE)
Слайд 9

7. Сила Кулона и сила Лоренца Одноименные заряды отталкиваются, а однонаправленные токи притягиваются. Почему?

7. Сила Кулона и сила Лоренца

Одноименные заряды отталкиваются, а
однонаправленные токи притягиваются.

Почему?
Слайд 10

8. Влажность, переохлажденная жидкость, перенасыщенный пар 1. Скороварка 2. Солевая грелка

8. Влажность, переохлажденная жидкость, перенасыщенный пар

1. Скороварка
2. Солевая грелка
3. След от

самолета
4. Управление погодой
Слайд 11

9. Теплоемкость газов 1. Изохорный процесс: Cv = 3/2⋅νRT 2. Изобарический

9. Теплоемкость газов

1. Изохорный процесс: Cv = 3/2⋅νRT
2. Изобарический процесс: Cp

= 5/2⋅νRT
3. Изотермический процесс: CT = 0
4. Адиабатический процесс: CA = ∞
5. P = -aV+b: С < 0 (на участке).
Слайд 12

10. Температура 1. Необходимо достижение распределения Максвелла (Больцмана) τхар ≈ 1/(nσv)

10. Температура

1. Необходимо достижение распределения Максвелла (Больцмана) τхар ≈ 1/(nσv) или

vпоршня<2. Низкотемпературная плазма – двухтемпературное вещество
3. Инверсионная (лазерная) среда – Т(К) < 0 (формально)
4. Гиперзвуковой поток (М>>1) – Тколеб>Т (в аэродинамической трубе), Тколеб< Т (в полете)
Слайд 13

11. Обратимые и необратимые процессы, энтропия dS = dQ/T S = k⋅lnW W – число микросостояний

11. Обратимые и необратимые процессы, энтропия

dS = dQ/T
S = k⋅lnW
W –

число микросостояний
Слайд 14

12. Эквивалентная ЭДС Найдите ток, текущий через сопротивление R = 17

12. Эквивалентная ЭДС

Найдите ток, текущий через сопротивление R = 17 Ом,

в схеме, изображенной на рисунке. Внутреннее сопротивление источника r = 3 Ом, ЭДС ε = 10 В. Звено с сопротивлениями R1 = 1 Ом и R2 = 6 Ом повторяется 17 раз.
Слайд 15

13. Квантование момента импульса Mvr = nh/2π (Нильс Бор, 1913) Еn

13. Квантование момента импульса

Mvr = nh/2π (Нильс Бор, 1913)

Еn = -

me4/2h2n2 = -13,6 эВ/n2
Я обнаружил серьезное затруднение: как может электрон знать, с какой частотой он должен колебаться, переходя из одного стационарного состояние в другое? Мне кажется, что электрон знает заблаговременно, где он собирается остановиться (Резерфорд).
«Если мы собираемся сохранить эти проклятые квантовые скачки, то я жалею, что вообще имел дело с квантовой теорией! (Шредингер)
Слайд 16

14. Принцип неопределенности Δx⋅Δp ≥ h/2π Падающий карандаш (m = 10 г, l = 10 см)

14. Принцип неопределенности

Δx⋅Δp ≥ h/2π
Падающий карандаш (m = 10 г, l

= 10 см)