СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 8
ВВЕДЕНИЕ 9
§ В.1. Системы единиц (9). § В.2. Векторы. Некоторые математические действия с векторами (11). § В.З. Проекции точек и векторов на ось (15). § В.4. Общие методические указания к решению задач (16).
I. МЕХАНИКА . 19
§ 1. Основные понятия механики (19).
А. Кинематика . . Г . 21
§ 2. Кинематика поступательного движения (21). § 3. Равномерное прямолинейное движение. Уравнение этого движения. Скорость. Единицы скорости. Графики скорости и пути равномерного движения (22). § 4. Переменное движение. Средняя и мгновенная скорости. Ускорение. Единицы ускорения (23). § 5. Равнопеременное движение. Формулы и графики скорости и пути в этом движении. Уравнение равнопеременного движения (24).
Примеры решения задач (№№ 1—15) 30
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 1—15) 36
Б. Динамика поступательного движения 39
§ 6. Сила. Единицы силы (39). § 7. Первый закон Ньютона (закон инерции) (40). § 8. Инерциальные и неинерциальные системы отсчета (40). § 9. Второй закон Ньютона. Масса и плотность тела. Импульс тела (количество движения). Импульс силы (44). § 10. Принцип независимости действия сил (44). § 11. Третий закон Ньютона (44). § 12. Сложение сил, направленных под углом одна к другой (44). § 13. Разложение силы на две составляющие, направленные под углом друг к другу (45). § 14. Закон сохранения импульса (количества движения) (46). § 15. Понятие о реактивном движении. К- Э. Циолковский — основоположник учения о реактивном движении (48). § 16. Трение. Сила трения. Коэффициент трения (50). § 17°. Сила трения при движении тела в жидкости или в газе (51). § 18. Силы упругости. Пластичность. Закон Гука (52). § 19. Закон всемирного тяготения Ньютона. Гравитационная постоянная и ее определение опытным путем. (54). § 20. Сила тяжести. Свободное падение тел. Ускорение свободно падающего тела (55). § 21. Вес тела. Взвешивание (56). § 22. Невесомость (57).
Примеры решения задач (№№ 16—39) 59
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 16—39) 73
§ 23. Механическая работа и мощность. Единицы работы и мощности (78). § 24. Энергия. Кинетическая и потенциальная энергия (80). § 25. Превращение потенциальной энергии в кинетическую и обратно. Закон сохранения энергии в механике (81).
Примеры решения задач (№№40—60) . 82
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 40—60) 94
В. Кинематика и динамика вращательного движения твердого тела .... 97
§ 26. Равномерное вращательное движение. Угловая скорость. Единицы угловой скорости. Равномерное движение точки по окружности. Линейная скорость (97). § 27. Центростремительное ускорение (99). § 28°. Вес тела с учетом вращения Земли (103). § 29°. Причины возникновения состояния невесомости в кораблях-спутниках. Первая космическая скорость (104).
Примеры решения задач (№№ 61—80) 105
Задачи для самостоятельных упражнений (№№61—80) 116
Г. Статика . 120
§ 30. Равновесие тела при отсутствии вращения. Условия равновесия тела на наклонной плоскости (120).
Примеры решения задач (№№ 81—95) ...» 122
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 81—95) 130
§ 31. Момент силы (134). § 32. Сложение параллельных сил. Пара сил (135). § 33. Условия равновесия тела с неподвижной осью вращения (правило моментов) (137). § 34. Равновесие тела в общем случае. Условия равновесия (139).
Примеры решения задач (№№96—102) 139
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 96—102) 145
§ 35°. Виды равновесия тел. (147). §36°. Центр масс и центр тяжести тела (149). § 37°. Определение центров тяжести (центров масс) тел различной формы (149).
Примеры решения задач (№№ 103—105) 152
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 103—105) . . 154
II. ЖИДКОСТИ И ГАЗЫ 155
§ 38. Давление. Единицы давления. (155). § 39. Закон Паскаля для жидкостей и газов (156). § 40. Принцип действия гидравлического пресса (156). § 41. Давление жидкости на дно и на стенки сосуда. Закон сообщающихся сосудов (157). § 42. Давление атмосферы. Опыт Торичелли. Ртутный и металлический барометры (158). § 43. Закон Архимеда для жидкостей и газов. Условия плавания тел. Ареометры (159).
Примеры решения задач (№№ 106—122) 160
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 106—122) 168
III. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ 171
А. Молекулярная физика . 171
§ 44. Основные положения молекулярно-кинетической теории, ее опытные обоснования (171). § 45. Броуновское движение (173). § 46. Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах (174). § 47. Движение молекул газов, жидкостей и твердых тел (175). § 48. Взаимодействие молекул (176).
Б. Тепловые явления 177
§ 49. Внутренняя энергия (177). § 50. Изменение внутренней энергии тела. Количество теплоты. Виды теплопередачи (178). § 51. Единицы количества теплоты. Внесистемная единица количества теплоты — калория (178). § 52. Закон сохранения и превращения энергии (179). § 53. Соотношения между внесистемными единицами теплоты и работы (179). § 54. Разность температур. Абсолютная температурная шкала. Понятие об абсолютном нуле. Единицы температуры (180). § 55. Удельная теплоемкость вещества. Формула подсчета количества теплоты, необходимого для нагревания тела (уравнение теплового баланса) (180). § 56. Определение удельной теплоемкости вещества опытным путем (181). § 57. Теплотворная способность различных видов топлива (182). § 58. Коэффициент полезного действия теплового двигателя (182). § 59. Фазы вещества. Плавление. Удельная теплота плавления (183). § 60. Парообразование. Конденсация. Испарение и кипение. Зависимость температуры кипения от давления. Удельная теплота парообразования (185).
Примеры решения задач (№№ 123—132) 187
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 123—132) 190
§ 61. Коэффициенты линейного и объемного расширения. Особенности расширения воды (192).
Примеры решения задач (№№ 133—141) 194
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 133—141) 198
В. Газовые законы . 199
§ 62. Расширение газов при постоянном давлении. Закон Гей-Люссака (200). § 63. Изотермический процесс. Закон Бойля —Мариотта (201). § 64. Изохорический процесс. Закон Шарля (202). § 65°. Адиабатический процесс (203). § 66. Объединенный закон Бойля — Мариотта — Гей-Люссака (204). § 67. Уравнение Менделеева — Клапейрона. Закон Авогадро. Число Авогадро (205). § 68. Понятие идеального газа. Границы применения газовых законов. Физический смысл абсолютной температуры идеального газа (205). § 69. Работа газа в газовых процессах (206). § 70°. Смеси газов. Закон Дальтона (207).
Примеры решения задач (№№ 142—153) . 207
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 142—153) ........ 213
§ 71. Насыщающие и ненасыщающие пары жидкости. Их свойства. Зависимость давления насыщающего пара от температуры (214). § 72. Абсолютная влажность. Относительная влажность (216). § 73. Приборы для определения влажности (217).
Примеры решения задач (№№ 154—159) 219
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 154—159) 220
IV. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ 222
А. Электростатика . . 222
§ 74. Два рода электрических зарядов. Закон сохранения электрического заряда. Взаимодействие электрических зарядов. Электрическое поле. Закон Кулона. Влияние среды на силу взаимодействия зарядов. Диэлектрическая проницаемость вещества. Единицы заряда (222). § 75. Равновесие зарядов в металлах. Электростатическая индукция. Распределение электрических зарядов в проводнике (224). § 76°. Устройство.электроскопа (226). § 77. Напряженность электрического поля и ее вычисление для поля точечного заряда. Графическое изображение поля — силовые линии электрического поля. Однородное электрическое поле. Поле изолированного заряда (227). § 78. Работа перемещения заряда в электрическом поле. Разность потенциалов. Единица разности потенциалов (229). § 79. О понятии потенциала. Потенциал поля точечного заряда (230). § 80. Связь потенциала с напряженностью для однород-ного электрического поля (231). § 81. Единицы напряженности электрического поля (232). § 82. Электроемкость. Единицы емкости. Электроемкость проводящей сферы (232). § 83. Конденсаторы. Формула плоского конденсатора. Энергия конденсатора (234).
Примеры решения задач (№№ 160—179) . . ..... . . . . . . . ... . 238
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 160—179) 253
Б. Постоянный электрический ток 257
§ 84. Электрический ток. Сила тока. Электронная теория электрического тока. Причины возникновения электрического тока. Единица силы тока — ампер (257). § 85. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление проводников. Единица сопротивления. Удельное сопротивление и удельная проводимость. Локальный закон Ома (259). § 86. Зависимость сопротивления от температуры. Понятие о полупроводниках (261). § 87. Последовательное соединение проводников (262). § 88. Параллельное соединение проводников (263). § 89. Реостаты (264). § 90. Источники тока. Электродвижущая сила. Закон Ома для всей цепи (265), § 91. Параллельное и последовательное соединение источников тока (267). § 92. Работа и мощность тока. Единицы работы и мощности тока (268). § 93. Энергия электрического тока и ее превращение в другие виды энергии. Закон Джоуля — Ленца (269).
Примеры решения задач (№№ 180—205) . . ... 270
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 180—205) 284
§ 94. Электролиз (288). § 95. Законы Фарадея для электролиза (289). § 96°. Техническое применение электролиза (290).
Примеры решения задач (№№ 206—210) 290
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 206—210) 292
§97°. Электрический ток в газах (293). §98°. Электронные пучки, их свойства и применение (301). §99°. Ионные пучки (303). § 100. Электронные явления в вакууме. Явление термоэлектронной эмиссии. Работа выхода (304).
Примеры решения задач (№№211—214) . . 305
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 211—214) 307
В. Магнитные явления 308
§101. Магнитное поле. Магнитное взаимодействие проводников с током (308). § 102. Силовые линии магнитного поля (309). § 103. Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Индукция магнитного поля (310). § 104. Магнитная проницаемость среды. Напряженность и индукция магнитного поля (311). § 105. Силы взаимодействия параллельных проводников с током. Единица СГСМ тока (312). § 106. Определение единицы силы тока как одной из основных единиц системы СИ. Определение единицы электрического заряда как производной единицы в системе СИ (313). § 107. Магнитный поток (поток магнитной индукции). Единицы магнитного потока, магнитной индукции и напряженности магнитного поля (314). §108°. Амперметр. Вольтметр (316).
Г. Электромагнитные явления . . 321
§ 109. Электромагнитная индукция (321). §110. Величина электродвижущей силы индукции (322). §111. Закон Ленца (324). §112. Явление самоиндукции. Индуктивность. Зависимость индуктивности катушки от числа витков и наличия железного сердечника. Единица индуктивности — генри (325).
Примеры решения задач (№№215—227) 327
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 215—227) 332
V. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ 334
§ 113. Примеры колебательных движений. Период и частота колебаний. Амплитуда колебаний. Связь между периодом и частотой колебаний. Единица измерения частоты — герц (334). § 114. Гармоническое колебание. Фаза колебания. (335). § 115. Маятник. Период колебаний математического маятника (337). §116°. Свободные и вынужденные колебания. Явление механического резонанса (338). §117. Волны. Поперечные и продольные волны (340). § 118. Скорость распространения колебаний. Длина волны. Зависимость между длиной волны, скоростью распространения колебаний и частотой (или периодом) колебаний (340). § 119. Звуковые волны. Скорость звука. Громкость и высота звука (341). § 120. Отражение звука (341).
Примеры решения задач (№№228—238) 342
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 228—238) 346
§ 121. Электромагнитные колебания и волны (348). § 122. Колебательный контур. Превращения энергии в колебательном контуре. Зависимость периода колебаний в контуре от индуктивности и емкости. Электрический резонанс (349).
Примеры решения задач (№№ 239, 240) 351
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 239, 240) 352
§ 123. Получение переменного тока. Генератор переменного тока (352). § 124. Период и частота переменного тока. Действующие (эффективные) значения напряжения и силы переменного тока (354). *§ 125. Передача и распределение электроэнергии (355). §126. Трансформатор (356). §127°. Генератор постоянного тока (358).
Примеры решения задач (№№ 241—245) 360
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 241—245) 363
§ 128. Электронные лампы диод и триод (364). § 129. Использование диода для выпрямления переменного тока (365). § 130. Электроннолучевая трубка (367). § 131. Электронная лампа как генератор (368). §132°. Электронная лампа как усилитель (369). § 133. Открытый колебательный контур. Излучение и прием электромагнитных волн. Скорость распространения электромагнитных волн (369). § 134. Шкала электромагнитных волн (370). § 135. Изобретение радио А. С. Поповым (372).
Пример решения задач (№ 246) 372
Задача для самостоятельных упражнений (№ 246) 372
VI. ОПТИКА 373
§ 136. Источники света (373). § 137. Прямолинейность распространения света (373). § 138. Скорость света. Определение скорости света методом Майкельсона (374).
А°. Фотометрия 375
§ 139. Световой поток. Сила света (375). § 140. Освещенность (376). § 141. Законы освещенности (376). § 142. Сравнение силы света различных источников. Фотометры
Примеры решения задач (№№ 247—254) 380
Задачи для самостоятельных упражнений (§§ 247—254) ......... 383
Б. Геометрическая оптика 385
§ 143. Законы отражения света (385). § 144°. Построение изображения в плоском зеркале (386). § 145. Построение изображения в сферических зеркалах. Фокус зеркала (387). § 146°. Сферическая аберрация (390).
Примеры решения задач (№№ 255—262) . . . . 391
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 255—262) 395
§ 147. Законы преломления света. Показатель преломления (397). § 148. Полное внутреннее отражение. Предельный угол (399). § 149°. Ход лучей в плоскопараллельной пластинке (400). § 150. Ход лучей в призме (401). § 151. Собирающие и рассеивающие линзы (402). § 152. Формула линзы. Оптическая сила линзы (404). § 153. По-строение изображения в линзах (405).
Примеры решения задач (№№ 263—282) 408
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 263—282) ....... 420
В. Оптические приборы . . 423
§ 154°. Прожектор (423). § 155. Проекционный аппарат (424). § 156. Фотоаппарат (425). § 157. Лупа (427). § 158°. Глаз как оптический прибор (427). § 159°. Аккомодация глаза. Близорукость и дальнозоркость. Очки (429).
Примеры решения задач (№№283—288) 429
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 283—288) . 432
Г. Состав света. Невидимые лучи 433
§ 160. Дисперсия света. Спектр (433). § 161. Спектроскоп (434). § 162. Невидимые лучи (инфракрасная и ультрафиолетовая части спектра) (435). § 163. Спектры испускания. Спектры поглощения (436). § 164°. Спектр Солнца. Фраунгоферовы линии (437). § 165. Понятие о спектральном анализе (437). § 166. Понятие о волновой и квантовой природе света (437). § 167°. Интерференция света. Когерентные источники света (439). § 168°. Дифракция света (441). § 169. Фотоэлектрический эффект. Исследования А. Г. Столетова по фотоэлектрическому эффекту (443). § 170. Фотоэлементы и их применение (446). § 171°. Действия света (446).
Пример решения задач (№ 289) 448
Задача для самостоятельных упражнений (№ 289) 448
VII. СТРОЕНИЕ АТОМА 449
§ 172. Явления, подтверждающие сложное строение атома (449). § 173. Способы наблюдения частиц (449). § 174. Строение атома — электронная оболочка и ядро (451). § 175. Составные части ядра атома — протоны и нейтроны (452). § 176°. Радиоактивность (453). § 177. Излучение и поглощение энергии атомом (454). § 1-78. Деление ядер урана. Цепная реакция (455). § 179. Выделение энергии при делении тяжелых ядер и при синтезе легких ядер. Энергия связи атомного ядра (456).
Примеры решения задач (№№ 290, 291) 458
Задачи для самостоятельных упражнений (№№ 290, 291) 459
Графические ответы к задачам для самостоятельных упражнений .... 460