Шпаргалка: Ответы по курсу физики
Шпаргалка: Ответы по курсу физики
№1 Электростатика – раздел физики, изучающий
электрические заряды тел и их взаимодействие между собой. Закон Кулона:
«сила взаимодействия между двумя неподвижными точечными зарядами, находящимися
в вакууме, пропорциональна зарядам и обратно пропорциональна квадрату
расстояния между ними»: F = k·׀Q1·Q2׀/r². (Кл). Закон сохранения заряда:
«алгебраическая сумма электрических зарядов любой замкнутой системы остаётся неизменной,
какие бы процессы не происходили внутри этой системы». Электрическое поле
– поле, посредством которого взаимодействуют электрические заряды. Напряжённость
эл. поля – векторная величина, равная отношению силы, действующей на
положительный точечный заряд, помещённый в данную точку, к этому заряду. Е=1/ 4πε0·q1/r² (Н/Кл, В/м).
№2 Работа по перемещению заряда в
электрическом поле:
работа сил электрического поля представляют разностью потенциальных энергий,
которыми обладает точечный заряд в начальной и конечной точках поля заряда. А12=1/4πε0·qq0/r1-1/4πε0·qq0/r2 = U1-U2. Потенциал
– физическая величина, определяемая потенциальной энергией единичного
положительного заряда, помещённого в эту точку: φ= 1/4πε0·q/r. Потенциал – физическая величина, определяемая
работой по перемещению единичного положительного заряда при удалении его из
данной точки в бесконечность: φ=Абесконечность/q0 (В). Разность потенциалов двух точек 1 и 2 – работа,
совершаемая силами поля, при перемещении единичного положительного заряда из
точки 1 в точку 2: φ1-φ2 = интеграл от 1 до 2 по Еdl = интеграл от 1 до 2 по Еldl.
№ 3 Проводники – тела, в которых электрический
заряд может перемещаться по всему его объёму. Виды: проводники 1-го рода
(металлы) – перенесение в них зарядов (свободных электронов) не сопровождается
химическими превращениями, проводники 2-го рода (растворы кислот) – перенесение
в них зарядов (положительных и отрицательных ионов) ведёт к химическим
изменениям. Диэлектрики (стекло) – тела, в которых практически отсутствуют
свободные заряды. Полупроводники (кремний) – занимают промежуточное
положение между проводниками и диэлектриками. Поляризация – процесс
ориентации диполей или появления под действием электрического поля
ориентированных по полю диполей. Электронная поляризация (деформационная)
с неполярными молекулами заключается в возникновении у атомов индуцированного
дипольного момента за счёт деформации электронных орбит. Ориентационная
поляризация (дипольная) с полярными молекулами заключается в ориентации
имеющихся дипольных моментов молекул по полю. Эта ориентация тем сильнее, чем
больше напряжённость электрического поля и ниже температура. Диэлектрическая
проницаемость – величина, показывающая, во сколько раз поле ослабляется
диэлектриком, характеризуя количественно свойство диэлектрика поляризоваться в
электрическом поле.
№ 4 Электроёмкость определяется зарядом, сообщение
которого проводнику изменяет его потенциал на единицу С = q/φ. Она зависит от формы и
размеров проводника, но не от заряда и потенциала. Конденсатор – устройство,
обладающее способностью при малых размерах и небольших относительно окружающих
тел потенциалах накапливать значительные по величине заряды, то есть обладать
большой ёмкостью. Он состоит из 2-х проводников, разделённых
диэлектриком (2 плоские пластины, 2 цилиндра, 2 сферы). В зависимости от формы
проводников конденсаторы бывают плоские, цилиндрические и сферические. Ёмкость
плоского конденсатора – физическая величина, равная отношению заряда,
накопленного в конденсаторе, к разности потенциалов между его проводниками: С =
q / (φ1-φ2). Соединения
конденсаторов: 1) параллельное (φА - φБ = const, U1=U2=…=Un, q=q1+q2+…+qn, C = ΣCi).
2) последовательное (U = q/C = U1+U2+…+Un, q=СU=C1U1=CnUn, 1/C = Σ1/Ci, ∆φ = Σ∆φi).
№ 5 Постоянный ток – ток, сила и направление которого
не изменяются со временем: I=q/t. (А). Плотность тока – физическая величина, определяемая
силой тока, проходящего через поперечное сечение проводника , перпендикулярного
направлению тока: j = I/S (А/м²). Закон Ома для участка цепи: «сила тока
на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно
пропорциональна сопротивлению участка» I=U/R (А). Соединения сопротивлений:
1) параллельное (I=I1+In, U=Un, 1/R=1/R1+1/Rn), 2) последовательное (I=In, U=U1+Un, R=R1=Rn).
№ 6 Закон Ома для полной замкнутой цепи: «сила тока в замкнутой цепи прямо
пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна полному
сопротивлению цепи». I =
Е/(R+r). Е-электродвижущая сила - отношение работы сторонних сил по
перемещению заряда вдоль контура к величине этого заряда. Работа
электрического тока: А = UIt = Uq = I²Rt
(Вт·ч) – произведение силы тока на напряжение и на время протекания тока по цепи.
Мощность тока: P =
A/t = IU (Вт) – отношение совершённой работы ко времени, в течение которого эта
работа была совершена.
№ 7 Электролитическая диссоциация – распад молекулы растворённого вещества в результате
взаимодействия их с молекулами растворителя (рекомбинация). Степень
диссоциации молекул – отношение числа диссоциированных молекул к общему
числу растворённых молекул в растворе: α = n/n0. Она зависит от: 1) природы
электролита и растворителя, 2) температуры: она прямо пропорциональна Т, 3) концентрации:
она обратно пропорциональна С. Слабые растворы почти полностью диссоциированы. Электролиз:
положительные катионы подходят к катоду, получают от него недостающие электроны
и выделяются на катоде в виде нейтральных атомов. Отрицательные анионы отдают
аноду лишний электрон и выделяются в виде нейтральных атомов (радикалы). Ионы
металла покрывают металлическим слоем. Ионы газа выделяются. Явление
электролиза – выделение на электродах вещества электролита в результате
разложения вещества электрическим током. Законы Фарадея: I з-н: «количество вещества, выделившееся
на электроде пропорционально заряду или количеству электричества, прошедшему
через электролит»: m=kq. II з-н: «электрохимический эквивалент
пропорционален химическому эквиваленту, то есть прямо пропорционален атомному
весу и обратно пропорционален числу, выражающему его химическую валентность»: k=χ/F, χ-химический эквивалент (каппа): χ=A/z, А-атомный вес, z-валентность. Объединённый з-н Фарадея: m = 1/F·A/z·q, (m = 1/F·A/z·It). F -
число Фарадея, F= 96500. Это
количество электричества, прошедшее через электролит, если на электродах
выделится вещество в количестве, равном одному химическому эквиваленту.
№8 Клетка — основная
биологическая структурная единица, элементарная живая система. В клетке
происходит: 1) Химич. метаболизм и биосинтез, 2) Аккумуляция энергии и её
преобразование из химич молекулы АТФ в химич. и механич. работы. Все энергетические
и биосинтетические функции клетки возможны в открытых неодноместных системах:
1) внутри клетки должен сохраняться определённый химич. состав и структура, то
есть она должна быть упразднена от внешней среды, 2) но должен происходить
транспорт веществ в клетку и из клетки. Обе эти функции выполняет биологическая
мембрана – полупроницаемая мембрана, отделяющая клетку от внешней среды.
Мембрана не является пассивной оболочкой. Она принимает прямое и очень важное
участие во всех функциях клетки. Мембрана – двойной липидный слой, в
котором имеются одиночные белковые молекулы. Молекула липида состоит из отрицательной
или положительной гидрофильной головки и нейтрального гидрофобного хвоста.
Белки похожи на липидный слой. Степень погружения белков различна. 20-30%
поверхности мембраны свободны от белков. В мембране имеются каналы, через
которые происходит диффузия молекул и ионов. Перенос веществ может происходить
без затраты энергии клетки (пассивный транспорт) и за счёт энергии, выделяемой
в клетке молекулами АТФ (активный транспорт). Пассивный транспорт обусловлен
осмосом, диффузией и облегчённой диффузией. p = g·q·h – осмотическое давление. Проникновение растворителя в
раствор через полупроницаемую перегородку называется осмосом. Давление,
которое растворённое вещество оказывает на полупроницаемую перегородку, назыв.
осмотическим и определяется формулой Вант-Гоффа: pосм. = с·RT/M. c – концентрация раствора. Растворы с одинаковыми осмотич.
давлениями назыв. изотоническими. Высокое осмотич. давление назыв. гипертоническим,
а меньшее – гипотоническим. Диффузия - явление самопроизвольного
переноса вещества из области с большей концентрацией в область с меньшей
концентрацией. В клетках и тканях ускорение свободной диффузии достигается
увеличением поверхности переноса и градиента концентрации. Облегчённая
диффузия – диффузия через липидный бислой в с помощью переносчиков или
через каналы. Перенос молекул и ионов против электрохимического градиента,
осуществляемый клеткой за счет энергии метаболических процессов, называют активным
транспортом. Активный транспорт присущ только биологическим мембранам,
благодаря ему в течение всей жизни организма сохраняется пространственная
гетерогенность (отличие внутриклеточной среды от внеклеточной, отличие одних
клеток от других). Активный перенос вещества через мембрану происходит за счет
свободной энергии, высвобождающейся в ходе химических реакций внутри клетки.
№ 1. Гидродинамика. Ур-ние неразрывности потока. Ур-ние Бернулли.
Работа пульверизатора и водоструйного насоса
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 |
