Элементы квантовой механики Кинематика примеры задач Молекулярные спектры Полупроводники Ядерная физика Лекции и задачи по физике Лабораторные работы Примеры расчета типовых задач Расчетно-графическая работа

Понятие о ядерной энергетике Большое значение в ядерной энергетике приобретает не только осуществление цепной реакции деления, но и управление ею. Устройства, в которых осуществляется и поддерживается управляемая цепная реакция деления, называются ядерными реакторами. Пуск первого реактора в мире осуществлен в Чикагском университете (1942) под руководством Э. Ферми, в России (и в Европе) — в Москве (1946) под руководством И. В. Курчатова.

Ускорение – векторная величина показывает, как быстро изменяется скорость тела. По определению ускорение это производная скорости по времени: , где

- бесконечно малый промежуток времени, в течение которого ускорение можно считать постоянным, а - бесконечно малый вектор изменения скорости.

Если в процессе движения ускорение тела постоянно по модулю и по направлению, такое движение называют равнопеременным. Равнопеременное движение может быть и прямолинейным и криволинейным. В случае прямолинейного движения можно различать равноускоренное и равнозамедленное движение. При равноускоренном прямолинейном движении направления векторов ускорения и мгновенной скорости совпадают, а при равнозамедленном прямолинейном движении направления этих векторов противоположны.

При равнопеременном движении ускорение можно определить по формуле: , где , - скорости тела, соответственно, в начальной А и конечной В точках; - интервал времени движения от точки А до точки В.

Если движение тела криволинейное, то, вообще говоря, ускорение направлено под некоторым углом к траектории движения (имеется в виду угол между касательной к траектории и вектором ускорения).

Совет. Вообще важно помнить, что направление вектора ускорения не определяет направление движения тела.

При решении задач кинематики важно знать зависимости вида: , ,

которые позволяют определить положение и скорость тела в любой момент времени. Это и есть основная задача кинематики – определить координаты и скорость тела в любой момент времени, зная начальные условия и закон по которому движется тело. Точный вид этих зависимостей определяется характером движения тела. Рассмотрим случаи равномерного и равнопеременного движения.

Прямолинейное равномерное движение – движение, при котором скорость тела постоянна по модулю и по направлению, а ускорение равно нулю:, .

При этом радиус вектор тела зависит от времени следующим образом: . Это уравнение векторное. В скалярном же виде оно будет иметь вид (в проекции на ось ОХ, направленной параллельно скорости тела): , где - радиус вектор тела в начальный момент времени , - проекция вектора на ось ОХ или, другими словами, начальная координата тела.

4.1. Две автомашины движутся по дороге с постоянными скоростями 10 м/с и 15 м/с. Начальное расстояние между машинами равно 1 км. За сколько секунд вторая автомашина догонит первую? {200 с}

4.2. Две автомашины движутся по взаимно перпендикулярным шоссейным дорогам равномерно со скоростями 54 км/ч. и 72 км/ч. На каком расстоянии друг от друга окажутся автомобили через 10 мин. после встречи у перекрёстка? {15 км}

4.3. По прямому шоссе в одном направлении движутся два мотоциклиста. Скорость первого мотоциклиста 10 м/с, второго 20 м/с. Расстояние между мотоциклистами в первый момент времени равно 200 м. Найти время и координату места встречи мотоциклистов, приняв за начало отсчета начальное положение второго мотоциклиста. {20 с; 400м}

4.4. Из города А выехали с одинаковыми скоростями два автомобиля, второй через 12 мин после первого. Они поочередно, с интерва­лом в 14 мин, обогнали одного и того же велосипедиста. Во сколько раз скорость автомобилей больше скорости велосипедиста? {7}

4.5. Два тела движутся навстречу друг другу так, что за каждые 10 с расстояние между ними уменьшается на 16 м. Если эти тела бу­дут двигаться в одном направлении с прежними по величине скоростями, то за 5 с расстояние между ними увеличится на 3 м. С какой скоростью движется каждое из тел? (1,1 м/с; 0,5 м/с)

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ТЕРМОДИНАМИКА

Законы и формулы к выполнению задачи по теме №2

Основы молекулярно-кинетической теории

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории:

,  (2.1)

где n – концентрация молекул газа,  – средняя кинетическая энергия молекул.

Средняя кинетическая энергия молекул:

,  (2.2)

где k – постоянная Больцмана, i – число степеней свободы, Т – температура.

Количество вещества:

, (2.3)

где N – число частиц в газе, NA – число Авогадро, m – масса газа, μ – молярная масса газа.

Плотность газа, занимающего объем V:

.  (2.4)

Уравнение Менделеева-Клапейрона:

,  (2.5)

где P – давление, V – объем газа, μ – молярная масса газа, R – универсальная газовая постоянная, Т – температура газа.

Термодинамика

Связь между молярной С и удельной с теплоемкостями:

.  (2.6)

Молярная теплоемкость при постоянном объеме:

.  (2.7)

Уравнение Майера:

,  (2.8)

где CP – молярная теплоемкость при постоянном давлении

Цепные реакции делятся на управляемые и неуправляемые. Взрыв атомной бомбы, например, является неуправляемой реакцией. Чтобы атомная бомба при хранении не взорвалась, в ней U (или Pu) делится на две удаленные друг от друга части с массами ниже критических. Затем с помощью обычного взрыва эти массы сближаются, общая масса делящегося вещества становится больше критической и возникает взрывная цепная реакция, сопровождающаяся мгновенным выделением огромного количества энергии и большими разрушениями. Взрывная реакция начинается за счет имеющихся нейтронов спонтанного деления или нейтронов космического излучения. Управляемые цепные реакции осуществляются в ядерных реакторах
Работа асинхронной машины при вращающемся роторе