Рекомендуемая схема решения задач

1. Внимательно прочесть условие задачи и уяснить его смысл. Используя общепринятые буквенные обозначения физических величин, записать краткое условие задачи, выразив все величины и необходимые табличные данные в “СИ”.

2. Не заостряя внимания на искомых величинах, ясно представить себе физическое явление, положенное в основу задачи.

3. Сделать чертёж, схему, рисунок или график с обозначенными на них данными и искомыми величинами.

4. Составить систему алгебраических уравнений, отражающих в математической форме законы и соотношения, лежащие в основе рассматриваемого явления. Особое внимание обратить на то, что большинство законов имеет векторную форму, и лишь после записи в векторном виде переходят к проекциям векторных величин на выбранные соответствующим образом оси координат.

5. Решить систему уравнений, выразив искомые величины.

6. В целях проверки решения задачи провести действия с размерностями величин, входящих в расчётные формулы, и убедиться в том, что результат получается в единицах измерения искомой величины.

7. Подставить численные значения и получить конечный результат.

Пример решения задачи

Задача: Два конденсатора с ёмкостями С₁ = 2 мкФ и С₂ =4 мкФ соединены последовательно и подключены к источнику постоянного напряжения 120 В. Определить напряжение на каждом конденсаторе.

Дано:              СИ                      С₁     С₂

С₁ =2 мкФ   2·10^-5 Ф

С₂ =4 мкФ   4·10^-5 Ф

U = 120 В

U₁ – ?

U₂ – ?                                                       U

Заряд на обкладках конденсатора один и тот же:

q₁ = q₂ = q.

Ёмкость системы конденсаторов при последовательном соединении определяется из формулы:

1/С = 1/С₁+1/С₂.

Ёмкость конденсатора по определению:        С = q/U.

q = C·U;  q = C₁·U₁, q = C₂·U₂;  C₁·U₁= C₂·U₂;

U₂ = U –·U₁;        C₁·U₁ = C₂·(U – U₁) = C₂·U – C₂·U₁;

C₁·U₁ + C₂·U₁ = C₂·U; U₁·(C₁ + C₂) = C₂·U;

U₁·= C₂·U/(C₁ + C₂).

Проверим размерность: В = Ф·В/Ф = В.

Подставим численные значения:

U₁ =4·10^-6·120/(2·10^-6 + 4·10^-6) = 80 (В)

U₂ = 120 – 80 = 40 (В).

Ответ: 80 В и 40 В.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: ВШ, 2000. – 480 с. (50)

2. Волькенштейн В.С. Сборник задач по общему курсу физики. – М.: Наука, 2002. –351 с. (130)

3. Чертов А.Г. и др. Задачник по физике. – М.: ВШ, 1973. – 512 с. (65)

Примечание: В скобках указано количество экземпляров, имеющихся в библиотеке Курского государственного университета.

Приложение

Множители для образования десятичных кратных и дольных единиц

Фундаментальные физические константы