Физика Примеры решения задач

Статистические и термодинамические методы исследования Методы описания систем с большим числом частиц. Макроскопические параметры. Уравнение состояния. Тепловое хаотическое движение молекул. Идеальный газ. Уравнение состояния и внутренняя энергия идеального газа. Давление газа с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Молекулярно-кинетический смысл температуры.

• Логарифмический декремент колебаний

 

где A (t) и A (t+T) — амплитуды двух последовательных колебаний, отстоящих по времени друг от друга на период.

• Дифференциальное уравнение вынужденных колебаний

 , или

  ,

где  — внешняя периодическая  сила, действующая на колеблющуюся материальную точку и вызывающая вынужденные колебания; F0 — ее амплитудное значение;

• Амплитуда вынужденных колебаний

• Резонансная частота и резонансная амплитуда  и Пример. Германиевый полупроводниковый диод, имеющий обратный ток насыщения I0=25 мкА, работает при прямом напряжении, равном 0,1 В, и T = 300 К. Определить: а) сопротивление диода постоянному току R0; б) дифференциальное сопротивление r.

Примеры решения задач

Пример  1. Точка совершает колебания по закону x(t)= , где А=2 см. Определить начальную фазу φ, если

x(0)=  см и х,(0)<0. Построить векторную диаграмму для мо- мента t=0.

Решение.  Воспользуемся уравнением движения и выразим смещение в момент t=0 через начальную фазу:

Отсюда найдем начальную фазу:

* В приведенных ранее формулах гармонических колебаний та же величина обозначалась  просто ω (без индекса 0).

Подставим в это выражение заданные значения x(0) и А: φ= = . Значению  аргумента  удовлетворяют два значения угла:

Для того чтобы решить, какое из этих значений угла φ удовлет- воряет еще и условию  , найдем сначала :

Подставив в это выражение значение t=0 и поочередно значения начальных фаз   и , найдем

Так как всегда A>0 и ω>0, то условию удовлетворяет толь ко первое значение начальной фазы. Таким образом, искомая начальная фаза

По найденному значению φ построим векторную диаграмму (рис. 6.1).

 

 

Кинетическая теория газов Барометрическая формула. Распределение Больцмана. Функция распределения молекул по скоростям. Распределение Максвелла, его экспериментальная проверка. Распределение Гиббса; статистики Ферми - Дирака и Бозе - Эйнштейна.
На главную