Стоячие волны в воздушных столбах.

Трубка Кундта является простым приспособлением для демонстрации стоячих звуковых волн. Трубка Кундта представляет собой длинную стеклянную трубку, в которой насыпано немного легкого порошка (например, пробковой пыли). Один конец трубки запаян, в другом с помощью пробки укреплен медный стержень. Если потереть стержень наканифоленной замшей, то он начнет скрипеть, а пыль расположится аккуратными кучками вдоль трубки. Такое распределение обусловлено стоячими звуковыми волнами.

 

3. Изохорный процесс – это процесс квазистатического нагревания или охлаждения газа при постоянном объеме V и при условии, что количество вещества ν в сосуде остается неизменным. изменение внутренней энергии, работа газа первый закон термодинамики Q = ΔU = U (T2) – U (T1) (теплоемкость). Поскольку в системе при изохорном процессе происходит теплообмен с внешней средой, то происходит изменение энтропии. Из определения энтропии следует:

 

Билет №3.

1. Кинематика движения точки по окружности и вращательного движения твердого тела, угловая скорость, угловое ускорение. Связь линейной скорости с угловой и тангенциального ускорения с угловым.

2. Осуществление интерференции света с помощью тонкой пластинки. Интерференционные полосы равной толщины и равного наклона.

3. Уравнение изобарного процесса. Работа газа, теплоемкость, изменение внутренней энергии, первый закон термодинамики, изменение энтропии при изобарном процессе.

 

1. Кинетической характеристикой характеризующей быстроту и направление вращения твердого тела, является угловая скорость.

Угловая скорость – векторная величина, определяемая первой производной угла поворота по времени .

Кинетической характеристикой, определяющей быстроту изменения угловой скорости тела, является угловое ускорение .

Связь линейной v и угловой ω скоростей.

Из формулы для ω, т.к. Δφ•R = ΔS в пределе получаем:

, отсюда

 

2. Луч света, проходя через плёнку толщиной d, отразится дважды — от внутренней и наружной её поверхностей. Отражённые лучи будут иметь постоянную разность фаз, равную удвоенной толщине плёнки, от чего лучи станут когерентными и будут интерферировать.

Полосы равного наклона – чередующиеся тёмные и светлые полосы (интерференционные полосы), возникающие при падении света на плоскопараллельную пластину в результате интерференции лучей, отражённых от верхней и нижней её поверхностей и выходящих параллельно друг другу. Монохроматический свет, с длиной волны от точечного источника S (рис.), находящегося в среде с показателем преломления n, падает на пластину толщиной h и с показателем преломления при отражении луча SA от верхней и нижней граней образуются параллельные лучи AD и СЕ.

 

Полосы равной толщины – интерференционные полосы, наблюдаемые при освещении тонких оптически прозрачных слоев (плёнок) переменной толщины пучком параллельных лучей и обрисовывающие линии равной оптической толщины. П. р. т. возникают, когда интерференционная картина локализована на самой плёнке.

 

3. Изобарным процессом называют квазистатический процесс, протекающий при неизменным давлении p. где V — объем газа при абсолютной температуре T, V₀ — объем газа при температуре 0 °С; коэффициент , равный , называется температурным коэффициентом объемного расширения газов.

Молярная теплоёмкость при постоянном давлении обозначается как

Изменение внутренней энергии: первый закон термодинамики изменение энтропии или

 

 

Билет №4.

1. Динамика вращательного движения тел вокруг неподвижной оси: момент силы относительно оси, плечо силы, момент инерции точечного тела и систем сил, основной закон динамики вращательного движения.

2. Интерференция когерентных волн. Амплитуда результирующего колебания при интенсивности двух волн, условия максимумов и минимумов амплитуды. Интерференционный спектр.

3. Уравнение изотермического процесса. Работа газа, теплоемкость, изменение внутренней энергии, первый закон термодинамики, изменение энтропии при изотермическом процессе.

 

1. Момент силы – векторная физическая величина, характеризуюая действие силы F на твердое тело, закрепленно в одной точке.

Момент силы относительно оси равен произведению модуля силы на плечо F – сила, вызывающая вращение тела вокруг оси:

D – плечо силы (наименьшее расстояние от оси вращения до линии действия силы. M=F*r*sinα=F*r=F*d.

Момент инреции тела – скалярная физическая величина, равная отношению момента силы к вызываемому им угловому ускорению: .

Инреция системы материальных точек равна сумме моментов инерции отдельных точек.

Основной закон динамики вращательного движения: dL/dT=M?

J = Σ mr² называется моментом инерции системы. Основной закон динамики вращательного движения равен dL/dt=mM?

 

2. Интерференция волн — взаимное усиление или ослабление амплитуды двух или нескольких когерентных волн, одновременно распространяющихся в пространстве. Сопровождается чередованием максимумов и минимумов (пучностей) интенсивности в пространстве. Результат интерференции (интерференционная картина) зависит от разности фаз накладывающихся волн.

Амплитуда результирующих колебаний в любой точке среды не зависит от времени. Разность хода волн равна целому числу длин волн (иначе четному числу длин полуволн) , где .В этом случае волны в рассматриваемой точке приходят с одинаковыми фазами и усиливают друг друга – амплитуда колебаний этой точки максимальна и равна удвоенной амплитуде. Разность хода волн равна нечетному числу длин полуволн , где . Волны приходят в рассматриваемую точку в противофазе и гасят друг друга.

Амплитуда колебаний данной точки равна нулю.

 

3. Изотермический процесс. Изотермическим процессом называется процесс, протекающий при постоянной температуре T. A = (νRT)· ln(V2/V1)

При изменении объема газу передается (или отбирается) некоторое количество тепла. Следовательно, теплоемкость идеального газа стремится к бесконечности изменение внутренней энергии газа в изотермическом процессе равно нулю

Первый закон термодинамики

 

Билет №5.

1. Импульс тела. Закон сохранения импульса, момент импулса тела относительно оси, закон сохранения импульса.

2. Энергетические характеристики волн: объемная плотность энергии волны, поток энергии волны, плотность потока энергии волны, интенсивность волны, спектральная плотность потока энергии излучения. Уровень интенсивности, уровень звукового давления, уровень громкости звука.

3. Внутренняя энергия и способы ее изменения. Способы теплопередачи. Количество теплоты и теплоемкость. Первый закон термодинамики как закон сохранения энергии. Классическая теория теплоемкости, расхождение ее результатов с экспериментальными.

 

1. Импульс тела – векторная величина, равная произведению массы тела на скорость его движения и имеющая направление скорости (p=mv).

- векторная сумма импульсов двух тел до взаимодействия равна векторной сумме их импульсов после взаимодействия - закон сохранения импульса.

 

Момент импульса твердого тела относительно оси равен произведению момента инерции тела относительно той же оси на угловую скорость L=J*w.

Закон сохранения момента импульса (закон сохранения углового момента) — векторная сумма всех моментов импульса относительно любой оси для замкнутой системы остается постоянной в случае равновесия системы. L=const.

Момент импульса твердого тела относительно оси равен произведению момента инерции тела относительно той же оси на угловую скорость. L=J /момент импульса твердого тела относительно оси есть сумма моментов импульса отдельных частиц/ L=mwr WTF?!

 

2. Объемная плотность кинетической энергии волны: .