Білет №1

1.! Механічний рух — це зміна з часом взаємного положення у просторі ма_

теріальних тіл або взаємного положення частин даного тіла.

Розділ фізики, в якому пояснюється механічний рух матеріальних тіл, а також

взаємодії, які відбуваються при цьому між тілами, називають механікою.

Основна задача механіки полягає у визначенні положення тіла у будь-який момент часу.

2. ! Гіпотеза Планка. Намагаючись подолати труднощі класичної фізики щодо пояснення випромінювання нагрітого твердого тіла німецький фізик Макс Планк 1900року. висловив таку гіпотезу: запас енергії коливальної системи, яка знаходиться у рівновазі з електромагнітним випромінюванням, не може набувати довільних значень. Мінімальну кількість енергії, яку система може поглинати або випромінювати, називають квантом енергії , вона пропорційна частоті коливань n:

E = hn,

де n - частота коливань електромагнітного випромінювання; h = 6,625·10^-34 Дж·с - стала Планка. Її ще називають квантом дії.

Пропускаючи і поглинаючи енергію світло поводиться як потік частинок з енергією E = h n. Порція світла випадково почала бути схожою на те, що називають частинкою. Властивості світла,які виявляються під час поглинання і випромінювання, називають корпускулярними, а саму світлову частинку - фотоном чи квантом електромагнітного випромінювання.

Білет№2

1.! Перший принцип термодинаміки

Перший принцип термодинаміки виражає закон збереження і перетворення енергії в застосуванні до теплових процесів.

Q =ΔU + A.

Його читають так: кількість теплоти, яку дістає система ззовні, йде на збільшення внутрішньої енергії системи і на виконання роботи проти зовнішніх сил.

Q₁ + Q₂ + … + Q_n = 0 Це - рівняння теплового балансу;Q₁, Q₂, … , Q_n - кількості теплоти, яких набули(Q > 0) або віддали (Q < 0)тіла системи. Рівняння теплового балансу спочатку було знайдено експериментально із спостережень теплообміну між тілами в калориметрі.

2.! Коливання — найпоширеніша форма руху в навколишньому світі та техніці. Коливаються дерева під дією вітру, поршні у двигуні автомобіля тощо. Ми можемо розмовляти й чути звуки завдяки коливанням голосових зв'язок, повітря і барабанних перетинок. Коливається серце. Усе це приклади 30 механічних коливань. Світло - це також коливання, але електромагнітні. За допомогою електромагнітних коливань, які поширюються у просторі, відбувається радіозв'язок, радіолокація, телебачення, а також лікуються різні хвороби. На перший погляд, наведені приклади коливань мають мало спільного. Проте під час їхнього дослідження виявилося, що різні за природою коливання описуються однаковими математичними рівняннями, що значно полегшує їх вивчення. Як же виникають механічні коливання? Розглянемо рух кулі з отвором, прикріпленої до одного кінця зафіксованої пружини на горизонтально розташованому стержні. Другий кінець пружини закріплений у стіні. Нехай у початковий момент куля перебуває у положенні рівноваги. Розглядатимемо ідеальний випадок, коли в розглянутій системі відсутнє тертя, тобто механічна енергія не зменшується.

Якщо кулю відвести праворуч від положення рівноваги, то пружина розтягнеться. При відпусканні кулі пружина змусить її рухатись до положення рівноваги. Оскільки тертя у системі відсутнє, то куля пройде положення рівноваги і, рухаючись ліворуч, стисне пружину.

Дійшовши до крайнього лівого положення, куля буде рухатись праворуч і повернеться у крайнє праве положення, коли пружина знову стане максимально розтягнутою. У такому випадку куля здійснить одне повне коливання. У подальшому в ідеальній системі (без тертя) такі коливання будуть відбуватись як завгодно довго.

Гармонічними коливаннями називаються періодичні коливання фізичної величини, які відбуваються згідно із законом

, де y — це фізична величина, що коливається, t — час, y₀ — це найбільше значення, яке приймає величина y під час коливань, яке називають амплітудою коливань, ω — циклічна частота коливань, — фаза коливань.

Періодом коливань називається величина .

Лінійна частота коливань визначається, як .

Білет№3

1.! Прямолінійним рівномірним рухом називають такий рух уздовж прямої, під час якого тіло за будь, які однакові інтервали часу проходить однакові шляхи.

Або Прямолінійним рівномірним рухом називають рух уздовж прямої, під час якого тіло за будь-які рівні інтервали часу здійснює однакові переміщення.

Швидкість прямолінійного рівномірного руху — це стала векторна величии на, яка характеризує переміщення тіла за одиницю часу і визначається відношенням переміщення тіла до інтервалу часу, за який це переміщення відбулося. Знаючи швидкість руху тіла _v можна визначити переміщення тіла за

будь_який час t: S=vt .

Нехай - швидкість рухомої системи відліку (вагона) відносно нерухомої (людина, що стоїть), а - швидкість тіла відносно рухомої системи відліку (людина у вагоні) Тоді маємо релятивістський закон додавання швидкостей:

2.! Фотоефе́кт — явище «вибивання» світлом електронів із металів.

Щоб вивільнити електрон із металу йому необхідно передати енергію, більшу за роботу виходу.

Теоретичне пояснення явища дав Альберт Ейнштейн, за що отримав Нобелівську премію. Ейнштейн використав гіпотезу Макса Планка про те, що світло випромінюється порціями (квантами) із енергією, пропорційною частоті.

Припустивши, що світло і поглинається такими ж порціями, він зміг пояснити залежність швидкості вибитих електронів від довжини хвилі опромінення.

, де ν — частота світла, h — стала Планка, m — маса електрона, v — його швидкість, A — робота виходу.

Робота Ейнштейна мала велике значення для розвитку ідей квантової механіки взагалі та квантової оптики зокрема.

Закони фотоефекту

1. Кількість фотоелектронів прямопропорційна інтенсивності світла.

2. Максимальна кінетична енергія фотоелектронів не залежить від інтенсивності світла, кінетична енергія фотоелектронів прямо пропорційна частоті світла.

3. Для кожної речовини існують порогові значення частоти та довжини хвилі світла, які відповідають межі існування фотоефекту; світло з меншою частотою та більшою довжиною хвилі фотоефекту не викликає.

Білет №4

1.! Приско́ренням називається зміна швидкості тіла за одиницю часу. Математично прискорення визначається як похідна від швидкості за часом.

Оскільки швидкість - похідна від координати, то прискорення можна записати, як другу похідну від координати.

Рух тіла, при якому прискорення не змінюється ні за величиною, ні за напрямком, називається рівноприскореним рухом. У фізиці термін прискорення використовується і в тих випадках, коли швидкість тіла не збільшується, а зменшується, тобто тіло сповільнюється. При сповільненні вектор прискорення направлений проти руху, тобто протилежний вектору швидкості.

Прискорення — одне з базових понять класичної механіки. Воно поєднує між собою кінематику й динаміку. Знаючи прискорення, а також початкові положення й швидкості тіл, можна передбачити, як тіла будуть рухатися надалі. З іншого боку, значення прискорення визначається законами динаміки через сили, що діють на тіла.

Прямолінійний рівноприскорений рух

Кінцева швидкість v_f об'єкта з початковою швидкістю v_i та постійним у часі прискоренням a в період часу t визначається як:

Середня швидкість об'єкта з постійним прискоренням складає (v_i + v_f)/2. Тоді для обчислення відстані s переміщення тіла за проміжок часу t отримаємо формулу:

Якщо відома тільки початкова швидкість, можна застосовувати формулу:

З цих базових рівнянь виводиться формула, не залежна від параметру часу t:

Наведені рівняння справедливі як для класичної механіки, так і для спеціальної теорії відносності. Відмінність ситуації полягає, зокрема, в тому, що в класичній механіці для усіх спостерігачів в інерційних системах відліку прискорення тіла, що рухається, буде однаковим. Для спеціальної теорії відносності це не так.