Vorwort
Mit dieser Sammlung physikalischer Aufgaben wird den deutschsprechenden Lesern ein Werk zugänglich gemacht, das in der UdSSR als Lehrmaterial für Studenten an Hochschulen anerkannt und bisher in acht Auflagen erschienen ist. Das Originalwerk ist von der Autorin mehrfach überarbeitet und dem Ausbildungsprogramm für das Fach Physik an technischen Hochschulen angepaßt worden. Enthalten sind Aufgaben aus allen Gebieten der Physik, so daß das Buch von Studenten unterschiedlicher technischer und naturwissenschaftlicher Fachrichtungen benutzt werden kann. Jedem Abschnitt ist eine kurze Einführung mit den wichtigsten Gesetzen und Gleichungen vor angestellt, auf deren Grundlage die nachfolgenden Aufgaben zu lösen sind. Zu allen Aufgaben findet man in einem besonderen Teil des Buches die Ergebnisse (mit Ausnahme von einigen grafischen Darstellungen); für schwierigere Aufgaben wurde auch der Lösungsweg angegeben. Am Schluß des Buches befinden sich Tabellen mit speziellen Werten, die für bestimmte Lösungen gebraucht werden. Durch die Arbeit mit diesen Tabellen sollen den Studenten auch Fähigkeiten bei der Benutzung von Wissensspeichern vermittelt werden.
Bei der Ubersetzung des Werkes in die deutsche Sprache wurde darauf geachtet, daß alle gegebenen oder zu ermittelnden Größen in SI-Einheiten angegeben werden. Diese Einheiten des Internationalen Systems sind sowohl in der UdSSR als auch in der DDR gesetzlich eingeführt (hier durch die Tafel der gesetzlichen Einheiten von 1968 und TGL 31 548 von 1979). Mit Rücksicht auf die umfassende Anwendung des Internationalen Einheitensystems, dem auf allen Gebieten der Wissenschaft, der Technik, der Volkswirtschaft und im Unterricht der Vorrang gebührt, wurden auch die noch geläufigen nicht zum SI gehörenden Einheiten (wie Torr oder Kalorie) in den meisten Fällen umgerechnet. Insbesondere wurden die im 3. Abschnitt des sowjetischen Originals enthaltenen Ausführungen und Tabellen zum CGS-System nicht übernommen. Für die Umrechnung auf andere Einheiten danken wir Herrn Dipl.-Phys. R. Koblo, Leipzig. Wir danken ferner Herrn Prof. Dr. sc. nat. H. Stroppe, Magdeburg, für die kritische Durchsicht der Ubersetzung.
Verlage
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Inhaltsverzeichnis
Einführung
1. Internationales Einheitensystem 9
2. Methodische Hinweise zum Lösen der Aufgaben 12
Aufgaben
1. Physikalische Grundlagen der Mechanik 14
1.1. Einheiten der Mechanik 14
1.2. Kinematik 20
1.3. Dynamik 30
1.4. Rotation starrer Körper 51
1.5. Mechanik der Gase und Flüssigkeiten 60
2. Molekularphysik und Thermodynamik 64
2.1. Einheiten der Wärmelehre 64
2.2. Physikalische Grundlagen der kinetischen Gastheorie und der Thermodynamik 67
2.3. Reale Gase 98
2.4. Gesättigte Dämpfe und Flüssigkeiten 101
2.5. Feste Körper 112
3. Elektrizität und Magnetismus 118
3.1. Einheiten der Elektrizität und des Magnetismus 118
3.2. Elektrostatik 122
3.3. Elektrischer Strom 142
3.4. Elektromagnetismus 164
4. Schwingungen und Wellen 188
4.1. Einheiten der Akustik 188
4.2. Harmonische Schwingungen und Wellen 190
4.3. Akustik 202
4.4. Elektromagnetische Schwingungen und Wellen 207
5. Optik 212
5.1. Optische Einheiten 212
5.2. Geometrische Optik und Fotometrie 214
5.3. Wellenoptik 224
5.4. Elemente der Relativitätstheorie 234
5.5. Wärmestrahlung 237
6. Atom- und Kernphysik 240
6.1. Einheiten der Radioaktivität und der ionisierenden Strahlungen 240
6.2. Quantennatur des Lichtes und Welleneigenschaften von Teilchen 243
6.3. Bohrsches Atommodell. Röntgenstrahlen 248
6.4. Radioaktivität 254
6.5. Kernreaktionen 258
6.6. Elementarteilchen. Teilchenbeschleuniger 264
Antworten und Lösungen
1. Physikalische Grundlagen der Mechanik 269
2. Molekularphysik und Thermodynamik 300
3. Elektrizität und Magnetismus 335
4. Schwingungen und Wellen 361
5. Optik 371
6. Atom- und Kernphysik 380
Anhang
1. Grafische Darstellung der Abhängigkeit der Induktion ß von der magnetischen Feldstärke H für eine bestimmte Stahlsorte 393
2. Tabellen 393
2.1. Physikalische Konstanten 393
2.2. Einige astronomische Größen 394
2.3. Einige Daten der Planeten des Sonnensystems 394
2.4. Durchmesser von Atomen und Molekülen 395
2.5. Kritische Daten TkT und pkT 395
2.6. Sättigungsdampfdruck des Wassers bei verschiedenen Temperaturen 395
2.7. Spezifische Verdampfungswärme des Wassers bei verschiedenen Temperaturen 395
2.8. Eigenschaften einiger Flüssigkeiten 396
2.9. Eigenschaften einiger fester Körper 396
2.10. Elastizitätseigenschaften einiger fester Körper 396
2.11. Wärmeleitfähigkeit einiger fester Körper 397
2.12. Dielektrizitätszahlen 397
2.13. Spezifische Widerstände von Leitern 397
2.14. Ionenbeweglichkeiten in Elektrolyten 397
2.15. Austrittsarbeit von Elektronen aus Metallen 398
2.16. Brechzahlen 398
2.17. Grenze der K-Serie der Röntgenstrahlen für verschiedene Materialien der Antikatode 398
2.18. Spektrallinien des Quecksilberlichtbogens 398
2.19. Masse einiger Nuklide 398
2.20. Halbwertszeiten einiger radioaktiver Nuklid
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Синтетичен превод от Google
Предговор
Този сборник със задачи по физика прави достъпен за немскоговорящите читатели произведение, което беше признато в СССР като учебен материал за студентите в университетите и досега е публикувано в осем издания. Оригиналната работа е преработвана няколко пъти от автора и адаптирана към програмата за обучение по физика в техническите университети. Съдържа задачи от всички области на физиката, така че книгата да се използва от студенти от различни технически и научни дисциплини. Всеки раздел е предшестван от кратко въведение с най-важните закони и уравнения, въз основа на които трябва да се решат следните задачи. Резултатите от всички задачи могат да бъдат намерени в специална част на книгата (с изключение на някои графични изображения); За по-трудните задачи беше дадено и решението. В края на книгата има таблици с конкретни стойности, които са необходими за определени решения. Работата с тези таблици също има за цел да научи учениците на умения за използване на хранилища на знания.
При превода на произведението на немски се внимава всички дадени или подлежащи на определяне количества да са посочени в единици SI. Тези единици от Международната система са законно установени както в СССР, така и в ГДР (тук чрез Таблицата на правните единици от 1968 г. и TGL 31 548 от 1979 г.). С оглед на цялостното прилагане на Международната система от единици, която има приоритет във всички области на науката, технологиите, икономиката и преподаването, все още често срещаните единици извън SI (като тор или калория) също бяха преобразувани в повечето случаи. По-специално, обясненията и таблиците на системата CGS, съдържащи се в третия раздел на съветския оригинал, не бяха приети. Бихме искали да благодарим на дипл.-физ. за преобразуването в други единици. Р. Кобло, Лайпциг. Бихме искали да благодарим и на проф. д-р. наука нац. H. Stroppe, Магдебург, за критичния преглед на превода.
От издателството
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Съдържание
Въведение
1. Международна система единици 9
2. Методически указания за решаване на задачи 12
Задачи
1. Физически основи на механиката 14
1.1. Единици на механиката 14
1.2. Кинематика 20
1.3. Динамика 30
1.4. Въртене на твърди тела 51
1.5. Механика на газове и течности 60
2. Молекулярна физика и термодинамика 64
2.1. Единици на термодинамиката 64
2.2. Физически основи на кинетичната газова теория и термодинамика 67
2.3. Реални газове 98
2.4. Наситени пари и течности 101
2.5. Твърди тела 112
3. Електричество и магнетизъм 118
3.1. Единици за електричество и магнетизъм 118
3.2. Електростатика 122
3.3. Електричество 142
3.4. Електромагнетизъм 164
4. Вибрации и вълни 188
4.1. Акустични единици 188
4.2. Хармонични вибрации и вълни 190
4.3. Акустика 202
4.4. Електромагнитни трептения и вълни 207
5. Оптика 212
5.1. Оптични модули 212
5.2. Геометрична оптика и фотометрия 214
5.3. Вълнова оптика 224
5.4. Елементи от теорията на относителността 234
5.5. Топлинно излъчване 237
6. Атомна и ядрена физика 240
6.1. Единици за радиоактивност и йонизиращо лъчение 240
6.2. Квантова природа на светлината и вълнови свойства на частиците 243
6.3. Атомен модел на Бор. Рентгенови снимки 248
6.4. Радиоактивност 254
6.5. Ядрени реакции 258
6.6. елементарни частици. Ускорител на частици 264
Отговори и решения
1. Физически основи на механиката 269
2. Молекулярна физика и термодинамика 300
3. Електричество и магнетизъм 335
4. Вибрации и вълни 361
5. Оптика 371
6. Атомна и ядрена физика 380
Приложение
1. Графично представяне на зависимостта на индукцията ß от силата на магнитното поле H за определен вид стомана 393
2. Таблици 393
2.1. Физични константи 393
2.2. Някои астрономически величини 394
2.3. Някои данни за планетите от слънчевата система 394
2.4. Диаметър на атомите и молекулите 395
2.5. Критични данни TkT и pkT 395
2.6. Налягане на наситените пари на водата при различни температури 395
2.7. Специфична топлина на изпаряване на водата при различни температури 395
2.8. Свойства на някои течности 396
2.9. Свойства на някои твърди тела 396
2.10. Еластични свойства на някои твърди тела 396
2.11. Топлопроводимост на някои твърди тела 397
2.12. Диелектрична константа 397
2.13. Специфични съпротивления на проводниците 397
2.14. Подвижност на йони в електролити 397
2.15. Изходна работа на електрони от метали 398
2.16. Индекс на пречупване 398
2.17. Граница на серията К рентгенови лъчи за различни материали на антикатода 398
2.18. Спектрални линии на живачната дъга 398
2.19. Маса на някои нуклиди 398
2.20. Време на полуразпад на някои радиоактивни вещества
