Завантаження...
Рік видання: 2016
Кількість сторінок: 381
Формат файлу: .pdf
Розмір файлу: 1 mb
Зміст
Передмова . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Механіка
1. Кінематика матеріальної точки. . . . . . . . . . . . 13
1.1. Основні поняття . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.2. Операції з векторними величинами . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.3. Відносність руху. Класичний закон додавання
швидкостей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
1.4. Прямолінійний рух . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.5. Криволінійний рух. Рівномірний рух по колу . . . . . . . . 25
1.6. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2. Динаміка матеріальної точки. . . . . . . . . . . . . . 37
2.1. Основні закони динаміки. Сила. Рівнодійна сила . . . . . 37
2.2. Сили в механіці . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.3. Рух тіла в безповітряному просторі
(без урахування сили тертя) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.4. Алгоритм розв’язання кількісних задач із фізики . . . . 55
2.5. Методичні рекомендації щодо розв’язання задач
з динаміки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.6. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3. Зак они зб ереження в механіці. . . . . . . . . . . . . 69
3.1. Імпульс тіла. Імпульс сили . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.2. Закон збереження імпульсу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.3. Реактивний рух . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
3.4. Енергія. Закон збереження енергії.
Види енергії . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
3.5. Види механічної енергії та їх зв’язок з роботою . . . . . . . 71
3.6. Механічна робота і потужність . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.7. Механічний удар . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
3.8. Прості механізми . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3.9. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4. М еханіка твердого тіла. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.1. Основні поняття . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.2. Умови і види рівноваги твердого тіла . . . . . . . . . . . . . . 101
4.3. Момент імпульсу.
Закон збереження моменту імпульсу . . . . . . . . . . . . . . 104
4.4. Зіставлення рівнянь механіки поступального й
обертального рухів (табл. 2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
4.5. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
5. Гідростатика і аеростатика . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5.1. Тиск . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5.2. Закон Паскаля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
5.3. Гідростатичний тиск . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
5.4. Сполучені посудини . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
5.5. Гідростатичний парадокс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
5.6. Гідравлічна машина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
5.7. Закон Архімеда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
5.8. Умови плавання тіл (табл. 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
5.9. Атмосферний тиск, його вимірювання . . . . . . . . . . . . . 117
5.10. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
6. Г ідродинаміка і аеродинаміка . . . . . . . . . . . . 128
6.1. Струминна течія рідин і газів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
6.2. Рівняння Бернуллі . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
6.3. Підйомна сила крила літака . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
6.4. Коефіцієнт лобового опору для тіл
різної форми (табл. 4) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
6.5. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Молекулярна фізика
1. Ос нови молеку лярно-кінетичної теорії
буд ови речовини. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
1.1. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії
та їх дослідне обґрунтування . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
1.2. Сили молекулярної взаємодії . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
1.3. Маса атомів і молекул . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
1.4. Молярна маса. Кількість речовини
1.5. Ідеальний газ. Основне рівняння
молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу
(рівняння Клаузіуса) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
1.6. Температура. Термодинамічна шкала температур і її
зв’язок з температурою за міжнародною шкалою . . . . 142
1.7. Середня швидкість теплового руху
одноатомних молекул. Дослід Штерна . . . . . . . . . . . . . 143
1.8. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
2. В лас тивості газ ів (газ ові зак они). . . . . . . . . . 145
2.1. Рівняння стану ідеального газу
(рівняння Клапейрона — Менделєєва) . . . . . . . . . . . . . 145
2.2. Газові закони . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
2.3. Закон Дальтона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
2.4. Розподіл молекул ідеального газу за швидкостями
(розподіл Максвелла) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
2.5. Середня довжина вільного пробігу молекул . . . . . . . . . 149
2.6. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
3. В лас тивості па ри. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
3.1. Пара. Випаровування і конденсація . . . . . . . . . . . . . . . 157
3.2. Насичена і ненасичена пара . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
3.3. Вологість повітря (відносна й абсолютна).
Точка роси . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
3.4. Кипіння. Перегріта рідина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
3.5. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
4. В лас тивості рідин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
4.1. Особливості поверхневого шару рідини . . . . . . . . . . . . 165
4.2. Поверхнева енергія. Поверхневий натяг . . . . . . . . . . . . 165
4.3. Явище змочування. Капілярні явища . . . . . . . . . . . . . 166
4.4. Формула Лапласа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
4.5. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
5. В лас тивості твердих тіл. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
5.1. Кристалічні та аморфні тіла. Їхні властивості . . . . . . . 175
5.2. Типи твердих кристалів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
5.3. Рідкі кристали . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
5.4. Дефекти кристалічних ґраток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5.5. Механічні властивості твердих тіл . . . . . . . . . . . . . . . . 178
5.6. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
6. Теплове розширення твердих
і рідк их тіл. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
6.1. Графік залежності потенціальної енергії взаємодії
найпростіших молекул від відстані між ними
(потенціальна яма) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
6.2. Лінійне й об’ємне розширення твердих
і рідких тіл . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
6.3. Особливості теплового розширення води . . . . . . . . . . . 183
6.4. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
Основи термодинаміки
1. В нутрішня енергія і її зміна при
теплопереда чі та виконанні роботи. . . . . . 185
1.1. Внутрішня енергія ідеального газу . . . . . . . . . . . . . . . . 186
1.2. Робота ідеального газу. Її геометричне тлумачення . . . 186
1.3. Теплопередача та її види . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
1.4. Кількість теплоти. Рівняння теплового балансу . . . . . 188
1.5. Питома теплоємність речовини . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
1.6. Питома теплота згоряння палива.ККД нагрівача . . . . 190
1.7. Змінювання агрегатного стану речовини . . . . . . . . . . . 190
2. Перший зак он термодинаміки.
Адіаба тичний п роцес. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
3. Другий зак он термодинаміки. Ентропія.. 193
4. Т еплові двигуни . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
5. Приклад и розв’яза ння зада ч . . . . . . . . . . . . . . 196
Електродинаміка
1. Е лектростатика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
1.1. Електричний заряд. Закон збереження заряду . . . . . . 207
1.2. Взаємодія зарядів. Закон Кулона
1.3. Електричне поле. Електростатичне поле. Напруженість
електричного поля. Принцип суперпозиції полів . . . 209
1.4. Електричне поле у речовині . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
1.5. Робота в електростатичному полі. Потенціал поля.
Різниця потенціалів двох точок поля . . . . . . . . . . . . . . 214
1.6. Електрична напруга . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
1.7. Електризація тіл . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216
1.8. Електрична ємність. Плоский конденсатор.
Енергія електричного поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
1.9. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
2. Постійний струм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
2.1. Електричний струм. Сила струму. Густина струму . . . 223
2.2. Закон Ома для ділянки кола. Опір металевих
провідників. Надпровідність . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
2.3. Послідовне і паралельне з’єднання провідників . . . . . 226
2.4. ЕРС. Закон Ома для повного кола.
З’єднання елементів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228
2.5. Робота і потужність струму.
Закон Джоуля — Ленца . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230
2.6. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
3. Струми провідності. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
3.1. Електричний струм у металах. Контактна різниця
потенціалів. Явище Пельтьє . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
3.2. Струм в електролітах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
3.3. Електричний струм у газах (газовий розряд) . . . . . . . . 240
3.4. Струм у напівпровідниках . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
3.5. Струм у вакуумі (струм переносу) . . . . . . . . . . . . . . . . . 248
3.6. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
4. Ма гнетизм. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
4.1. Магнітне поле. Магнітна індукція поля . . . . . . . . . . . . 254
4.2. Магнітне поле струму . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
4.3. Дія магнітного поля на рухомий заряд
(сила Лоренца) і провідник зі струмом
(сила Ампера). Правило лівої руки . . . . . . . . . . . . . . . . 258
4.4. Дія магнітного поля на рамку зі струмом.
Магнітний потік
4.5. Закон взаємодії паралельних струмів . . . . . . . . . . . . . 260
4.6. Магнітне поле у речовині . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
4.7. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
5. Е лектромагнітна індук ція. . . . . . . . . . . . . . . . . 272
5.1. Явище електромагнітної індукції.
Вихрове електричне поле . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
5.2. Основний закон електромагнітної індукції
(закон Фарадея). Правило Ленца.
Правило правої руки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
5.3. Індукційні струми в суцільних провідниках . . . . . . . . 275
5.4. Самоіндукція. Індуктивність.
Енергія магнітного поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
5.5. Електромагнітне поле.
Теорія Максвелла в якісному вигляді . . . . . . . . . . . . . . 277
5.6. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279
Фізика коливань
1. Коливальний рух. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
1.1. Основні поняття . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
1.2. Гармонічні коливання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283
1.3. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
2. Змінний струм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
2.1. Одержання змінного синусоїдного струму.
Закономірності змінного струму . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
2.2. Діюче значення змінного струму . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
2.3. Опір змінному струму.
Закон Ома для змінного струму . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
2.4. Електричний резонанс. Резонанс напруг.
Резонанс струмів . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
2.5. Випрямлення змінного струму . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
2.6. Трансформація змінного струму . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
2.7. Змінний струм високої частоти . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
2.8. Приклади розв’язання задач
3. Е лектромагнітні коливання. . . . . . . . . . . . . . . 302
3.1. Коливальний контур.
Вільні електромагнітні коливання . . . . . . . . . . . . . . . . 302
3.2. Закономірності вільних електромагнітних коливань.
Згасаючі коливання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
3.3. Отримання незгасаючих електромагнітних
коливань . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
3.4. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
4. М еханічні хвилі. Звук . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
4.1. Поздовжні і поперечні хвилі. Промінь.
Довжина хвилі. Фронт хвилі . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
4.2. Принцип Гюйгенса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
4.3. Інтерференція хвиль . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
4.4. Дифракція хвиль . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
4.5. Звук. Звукові хвилі.
Інтенсивність, висота і тембр звуку . . . . . . . . . . . . . . . 311
4.6. Луна. Звуковий резонанс . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
4.7. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
5. Е лектромагнітні хвилі . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
5.1. Випромінювання електромагнітних хвиль
відкритим коливальним контуром . . . . . . . . . . . . . . . . 314
5.2. Швидкість поширення електромагнітних хвиль . . . . . 316
5.3. Принцип радіозв’язку. Модуляція і детектування
(демодуляція) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
5.4. Класифікація радіохвиль
і особливості їх поширення . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
5.5. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318
Оптика
1. Х вильова оптика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
1.1. Монохроматичне світло. Заломлення світла . . . . . . . . . 320
1.2. Дисперсія світла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
1.3. Розподіл енергії в спектрі білого світла.
Теплове випромінювання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
1.4. Інтерференція білого світла за Френелем . . . . . . . . . . . 323
1.5. Інтерференція білого світла за Ньютоном.
Кільця Ньютона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324
1.6. Дифракція білого світла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 325
1.7. Поляризація світла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
1.8. Явище Доплера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328
1.9. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 329
2. Г еометрична оптика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
2.1. Прямолінійне поширення світлав однорідному
середовищі . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
2.2. Закони відбивання світла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
2.3. Закони заломлення світла.
Повне відбивання світла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
2.4. Хід променів через плоскопаралельну пластинку,
призму . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336
2.5. Сферичні лінзи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
2.6. Око як оптична система . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
2.7. Оптичні прилади. Кутове збільшення . . . . . . . . . . . . . 342
2.8. Сферичні дзеркала . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 345
2.9. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
3. В ипромінювання та сп ектри. . . . . . . . . . . . . . . 348
3.1. Люмінесценція . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 348
3.2. Інфрачервоні та ультрафіолетові промені . . . . . . . . . . . 348
3.3. Рентгенівські промені . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349
3.4 Спектри випромінювання. Спектри поглинання . . . . . 350
3.5. Спектральний аналіз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
3.6. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
Сучасна фізика
1. Спеціальна теорія відносності
(час ткова теорія відносності). . . . . . . . . . . . . . 352
1.1. Поняття про простір і час . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
1.2. Постулати СТВ. Перетворення Лоренца . . . . . . . . . . . . 352
1.3. Висновки СТВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
1.4. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
2. Квантова оптика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
2.1. Теорія Планка. Імпульс фотона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
2.2. Фотоефект . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
2.3. Фотоелементи та їх застосування . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
2.4. Світловий тиск . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
2.5. Корпускулярно-хвильовий дуалізм . . . . . . . . . . . . . . . 360
2.6. Хімічний вплив світла. Чорно-біла фотографія.
Фотосинтез. Ланцюгові реакції . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
2.7. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
3. Фізика атома. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
3.1. Планетарна модель атома Резерфорда . . . . . . . . . . . . . 363
3.2. Постулати Бора. Борівські орбіти . . . . . . . . . . . . . . . . . 364
3.3. Атом Гідрогену за Н. Бором . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
3.4. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365
4. Фізика атомного ядра. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
4.1. Відкриття протона і нейтрона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367
4.2. Теорія будови ядра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368
4.3. Енергія зв’язку ядра. Дефект маси . . . . . . . . . . . . . . . . 368
4.4. Природна радіоактивність . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 369
4.5. Штучна радіоактивність . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
4.6. Часткове звільнення внутрішньоядерної енергії при
екзотермічних ядерних реакціях . . . . . . . . . . . . . . . . . 370
4.7. Закон радіоактивного розпаду . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
4.8. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
5. Е лементарні час тинки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
5.1. Фізика елементарних частинок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374
5.2. Приклади розв’язання задач . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
ПРЕДМЕТНИЙ ПОКАЖЧИК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377