| <html> | | <html> |
| <head> | | <head> |
| <title>Решебник Савченко</title> | | <title>Решебник Савченко</title> |
| | | |
| <meta name="keywords" content="решение, савченко, оливер, яковлевич, о.я., сборник задач по физике, решебник"> | | <meta name="keywords" content="решение, савченко, оливер, яковлевич, о.я., сборник задач по физике, решебник"> |
| <meta name="description" content="Решение задачника Савенко О.Я."> | | <meta name="description" content="Решение задачника Савенко О.Я."> |
| <meta http-equiv="content-language" content="ru"> | | <meta http-equiv="content-language" content="ru"> |
| <meta charset="utf-8"> | | <meta charset="utf-8"> |
| <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> | | <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> |
| <meta property="og:title" content="Решебник Савченко"/> | | <meta property="og:title" content="Решебник Савченко"/> |
| <meta property="og:image" content="img/logo.png"> | | <meta property="og:image" content="img/logo.png"> |
| <meta property="og:description" content="Сайт с решениями задач из сбоника задач Савенко О.Я."> | | <meta property="og:description" content="Сайт с решениями задач из сбоника задач Савенко О.Я."> |
| <meta name="yandex-verification" content="6cfda41f74038368" /> | | <meta name="yandex-verification" content="6cfda41f74038368" /> |
| | | |
| <link rel="stylesheet" type="text/css" href="../../css/bootstrap.css"> | | <link rel="stylesheet" type="text/css" href="../../css/bootstrap.css"> |
| <link rel="stylesheet" media="screen and (max-width: 769px)" type="text/css" href="../../css/StyleMobile.css"> | | <link rel="stylesheet" media="screen and (max-width: 769px)" type="text/css" href="../../css/StyleMobile.css"> |
| <link rel="stylesheet" media="screen and (min-width: 769px)" type="text/css" href="../../css/style.css"> | | <link rel="stylesheet" media="screen and (min-width: 769px)" type="text/css" href="../../css/style.css"> |
| <link rel="stylesheet" type="text/css" href="../../css/fonts.css"> | | <link rel="stylesheet" type="text/css" href="../../css/fonts.css"> |
| <link rel="stylesheet" type="text/css" href="../../css/banner-styles.css"> | | <link rel="stylesheet" type="text/css" href="../../css/banner-styles.css"> |
| <link rel="icon" href="../../img/logo.png" type="image/png" /> | | <link rel="icon" href="../../img/logo.png" type="image/png" /> |
| | | |
| <script src="../../js/jquery-1.10.1.min.js"></script> | | <script src="../../js/jquery-1.10.1.min.js"></script> |
| | | |
| <script type="text/javascript" async | | <script type="text/javascript" async |
| src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/mathjax/2.7.7/MathJax.js?config=TeX-MML-AM_CHTML"> | | src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/mathjax/2.7.7/MathJax.js?config=TeX-MML-AM_CHTML"> |
| </script> | | </script> |
| | | |
| <!-- MathJax configuration --> | | <!-- MathJax configuration --> |
| <script type="text/x-mathjax-config"> | | <script type="text/x-mathjax-config"> |
| MathJax.Hub.Config({ | | MathJax.Hub.Config({ |
| extensions: ['tex2jax.js'], | | extensions: ['tex2jax.js'], |
| jax: ['input/TeX','output/HTML-CSS'], | | jax: ['input/TeX','output/HTML-CSS'], |
| tex2jax: { | | tex2jax: { |
| inlineMath: [ ['$','$'], ['\\(','\\)'] ], | | inlineMath: [ ['$','$'], ['\\(','\\)'] ], |
| processEscapes: true, | | processEscapes: true, |
| processClass: 'tex2jax', | | processClass: 'tex2jax', |
| ignoreClass: 'html' | | ignoreClass: 'html' |
| }, | | }, |
| showProcessingMessages: false, | | showProcessingMessages: false, |
| messageStyle: 'none' | | messageStyle: 'none' |
| }); | | }); |
| </script> | | </script> |
| </head> | | </head> |
| | | |
| <body style=""> | | <body style=""> |
| <div class="container row"> | | <div class="container row"> |
| <div class="col flash"> | | <div class="col flash"> |
| <header> | | <header> |
| <h1>Решение задач из Савченко О.Я.</h1> | | <h1>Решение задач из Савченко О.Я.</h1> |
| </header> | | </header> |
| </div> | | </div> |
| <aside class="col col-lg-3"> | | <aside class="col col-lg-3"> |
| <nav> | | <nav> |
| <ul class="nav"> | | <ul class="nav"> |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#1">1.Кинематика</a> | | <a href="../../#1">1.Кинематика</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#2">2.Динамика</a> | | <a href="../../#2">2.Динамика</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#3">3.Колебания</a> | | <a href="../../#3">3.Колебания</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#4">4.Гидростатика</a> | | <a href="../../#4">4.Гидростатика</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#5">5.Молекулярная</a> | | <a href="../../#5">5.Молекулярная</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#6">6.Электростатика</a> | | <a href="../../#6">6.Электростатика</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#7">7.Движение в электрическом поле</a> | | <a href="../../#7">7.Движение в электрическом поле</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#8">8.Электрический ток</a> | | <a href="../../#8">8.Электрический ток</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#9">9.Магнитное поле</a> | | <a href="../../#9">9.Магнитное поле</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#10">10.Движение в сложных полях</a> | | <a href="../../#10">10.Движение в сложных полях</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#11">11.Электромагнитная индукция</a> | | <a href="../../#11">11.Электромагнитная индукция</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#12">12.Электромагнитные волны</a> | | <a href="../../#12">12.Электромагнитные волны</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#13">13.Оптика</a> | | <a href="../../#13">13.Оптика</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| | | |
| | | |
| <li> | | <li> |
| <a href="../../#14">14.CTO</a> | | <a href="../../#14">14.CTO</a> |
| </li> | | </li> |
| | | |
| </ul> | | </ul> |
| </nav> | | </nav> |
| </aside> | | </aside> |
| <div id="main" class="col col-lg-9"> | | <div id="main" class="col col-lg-9"> |
| | | |
| | | |
| <div id="1" class="row odd"> | | <div id="1" class="row odd"> |
| | | |
| <div class="col col-lg-12"> | | <div class="col col-lg-12"> |
| <h3> | | <h3> |
| Условие: | | Условие: |
| </h3> | | </h3> |
| <div class="task" style="max-width: 800; margin: auto" align="justify"> | | <div class="task" style="max-width: 800; margin: auto" align="justify"> |
| <p> | | <p> |
| \(3.2.27*.\) Возможны два типа линейных колебаний молекулы углекислого газа: а) ядра кислорода движутся в противоположные стороны, а ядро углерода | | \(3.2.27*.\) Возможны два типа линейных колебаний молекулы углекислого газа: а) ядра кислорода движутся в противоположные стороны, а ядро углерода |
| остается на месте; <br>б) ядра кислорода движутся с одинаковыми скоростями в направлении, противоположном направлению движения ядра углерода. Определите | | остается на месте; <br>б) ядра кислорода движутся с одинаковыми скоростями в направлении, противоположном направлению движения ядра углерода. Определите |
| отношение частот этих колебаний. | | отношение частот этих колебаний. |
| </p> | | </p> |
| | | |
| <div class="StatementDiv" align="center"> | | <div class="StatementDiv" align="center"> |
| <img class="Statement" src="statement.png"> | | <img class="Statement" src="statement.png"> |
| </div> | | </div> |
| | | |
| </div> | | </div> |
| <hr style="max-width: 800; margin: 30 auto" align="justify"> | | <hr style="max-width: 800; margin: 30 auto" align="justify"> |
| <h3> | | <h3> |
| Решение: | | Решение: |
| </h3> | | </h3> |
| <div style="max-width: 600; margin: auto" align="justify"> | | <div style="max-width: 600; margin: auto" align="justify"> |
| Обозначим жесткость пружинок модели молекулы $k$, массу шариков - атомов кислорода $M$ и массу шарика - атома углерода $m$ ($m/M = 12/16$). | | Обозначим жесткость пружинок модели молекулы $k$, массу шариков - атомов кислорода $M$ и массу шарика - атома углерода $m$ ($m/M = 12/16$). |
| | | |
| <br><br>Совершая колебания типа а), оба атома кислорода колеблются синхронно относительно неподвижного атома углерода. Эго связано с тем, что в силу симметрии колебании атомов кислорода на атом углерода в любой момент действуют с обеих сторон равные по абсолютной величине и противоположно направленные силы, которые "уравновешивают" друг друга. Поэтому в случае а) атомы кислорода совершают свободные колебания, период которых равен | | <br><br>Совершая колебания типа а), оба атома кислорода колеблются синхронно относительно неподвижного атома углерода. Эго связано с тем, что в силу симметрии колебании атомов кислорода на атом углерода в любой момент действуют с обеих сторон равные по абсолютной величине и противоположно направленные силы, которые "уравновешивают" друг друга. Поэтому в случае а) атомы кислорода совершают свободные колебания, период которых равен |
| | | |
| <center><br><br>$T_{a} = 2 \pi \sqrt{ \frac{M}{k} }$</center> | | <center><br><br>$T_{a} = 2 \pi \sqrt{ \frac{M}{k} }$</center> |
| | | |
| <br><br>При колебаниях типа б) на атом углерода действуют равные по абсолютной величине силы, по направлены они в одну к ту же сторону. Если шарик - атом углерода разбить на две равные части, то ясно, что они будут колебаться как одно целое: на них всегда действуют равные силы и, следовательно, шарики-половинки и любой момент будут иметь одинаковые ускорения, скорости и координаты. Частота колебаний молекулы $CO_{2}$, равна чистоте колебаний системы, состоящей из атома кислорода и половины атома углерода. Таким образом, задача сводится к определению периода колебании соединенных пружинкой шариков массы $M$ и $m/2$. Такие шарики колеблются около неподвижного центра масс системы. Если длина пружинки в нерастянутом состоянии равна $l$, то центр масс системы находится на расстоянии $l \frac{m}{m + 2M}$ от шарика массы | | <br><br>При колебаниях типа б) на атом углерода действуют равные по абсолютной величине силы, по направлены они в одну к ту же сторону. Если шарик - атом углерода разбить на две равные части, то ясно, что они будут колебаться как одно целое: на них всегда действуют равные силы и, следовательно, шарики-половинки и любой момент будут иметь одинаковые ускорения, скорости и координаты. Частота колебаний молекулы $CO_{2}$, равна чистоте колебаний системы, состоящей из атома кислорода и половины атома углерода. Таким образом, задача сводится к определению периода колебании соединенных пружинкой шариков массы $M$ и $m/2$. Такие шарики колеблются около неподвижного центра масс системы. Если длина пружинки в нерастянутом состоянии равна $l$, то центр масс системы находится на расстоянии $l \frac{m}{m + 2M}$ от шарика массы |
| $M$. Поэтому можно считать, что шарик массы $M$ (атом кислорода) колеблется относительно центра масс на пружинке длины | | $M$. Поэтому можно считать, что шарик массы $M$ (атом кислорода) колеблется относительно центра масс на пружинке длины |
| | | |
| <center><br><br>$l_{1} = l \frac{m}{m + 2M}$.</center> | | <center><br><br>$l_{1} = l \frac{m}{m + 2M}$.</center> |
| | | |
| <br><br>Жесткость части пружинки больше жесткости целой пружинки. Так как жесткость обратно пропорциональна отношению длины этой части к длине целой пружины, то жесткость части пружинки | | <br><br>Жесткость части пружинки больше жесткости целой пружинки. Так как жесткость обратно пропорциональна отношению длины этой части к длине целой пружины, то жесткость части пружинки |
| | | |
| <center> | | <center> |
| <br>$k_{1} = k \frac{l}{l_{1} } = k \frac{m + 2M}{m}$</center> | | <br>$k_{1} = k \frac{l}{l_{1} } = k \frac{m + 2M}{m}$</center> |
| | | |
| <br>Период колебаний шарика массы $M$ на пружинке жесткости $k_{1}$ равен | | <br>Период колебаний шарика массы $M$ на пружинке жесткости $k_{1}$ равен |
| | | |
| <center> | | <center> |
| <br>$T_{б} = 2 \pi \sqrt{ \frac{M}{k_{1} } } = 2 \pi \sqrt{ \frac{mM}{k(m _ 2M) } }$, | | <br>$T_{б} = 2 \pi \sqrt{ \frac{M}{k_{1} } } = 2 \pi \sqrt{ \frac{mM}{k(m _ 2M) } }$, |
| <br><br>$\frac{T_{б} }{T_{а} } = \sqrt{ \frac{m + 2M}{m} } = \sqrt{ 1 + \frac{2M}{m} }$. | | <br><br>$\frac{T_{б} }{T_{а} } = \sqrt{ \frac{m + 2M}{m} } = \sqrt{ 1 + \frac{2M}{m} }$. |
| </center> | | </center> |
| | | |
| <br><br>Так как $\frac{M}{m} = \frac{16}{12} = \frac{4}{3}$, то: | | <br><br>Так как $\frac{M}{m} = \frac{16}{12} = \frac{4}{3}$, то: |
| | | |
| <center> | | <center> |
| <br>$\frac{T_{б} }{T_{а} } = \sqrt{ 1 + \frac{8}{3} } = \sqrt{ \frac{11}{3} }$. | | <br>$\frac{T_{б} }{T_{а} } = \sqrt{ 1 + \frac{8}{3} } = \sqrt{ \frac{11}{3} }$. |
| </center> | | </center> |
| | | |
| <br><br>Следовательно, отношение частот: | | <br><br>Следовательно, отношение частот: |
| | | |
| <center> | | <center> |
| <br>$\frac{ \nu_{б} }{ \nu_{а} } = \sqrt{ \frac{3}{11} }$. | | <br>$\frac{ \nu_{б} }{ \nu_{а} } = \sqrt{ \frac{3}{11} }$. |
| </center> | | </center> |
| | | |
| </div> | | </div> |
| | | |
| <hr> | | <hr> |
| <h3> | | <h3> |
| Ответ: $\frac{ \nu_{б} }{ \nu_{а} } = \sqrt{ \frac{3}{11} }$. | | Ответ: $\frac{ \nu_{б} }{ \nu_{а} } = \sqrt{ \frac{3}{11} }$. |
| <h3> | | <h3> |
| </div> | | </div> |
| | | |
| </div> | | </div> |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
| </div> | | </div> |
| <a href="#" class="back-to-top affix"> | | <a href="#" class="back-to-top affix"> |
| ↑ наверх | | ↑ наверх |
| </a> | | </a> |
| </div> | | </div> |
| </div> <footer class="row container"> | | </div> <footer class="row container"> |
| <div class="col col-lg-3"> | | <div class="col col-lg-3"> |
| <div class="footer-left"> | | <div class="footer-left"> |
| <p> | | <p> |
| <small> | | <small> |
| © <strong>Решебник Савченко О.Я.</strong>, 2023-2024<br> | | © <strong>Решебник Савченко О.Я.</strong>, 2023-2024<br> |
| </small> | | </small> |
| </p> | | </p> |
| </div> | | </div> |
| </div> | | </div> |
| <div class="col col-lg-6"> | | <div class="col col-lg-6"> |
| <div class="footer-middle"> | | <div class="footer-middle"> |
| <p> | | <p> |
| <small> | | <small> |
| Все права принадлежат авторам.<br> | | Все права принадлежат авторам.<br> |
| Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов.<br> | | Коммерческое использование материалов — с письменного разрешения авторов.<br> |
| astrosander01@gmail.com<br> | | astrosander01@gmail.com<br> |
| <i>E = mc<sup>2</sup></i>. | | <i>E = mc<sup>2</sup></i>. |
| </small> | | </small> |
| </p> | | </p> |
| </div> | | </div> |
| </div> | | </div> |
| <div class="col col-lg-3"> | | <div class="col col-lg-3"> |
| <div class="footer-right"> | | <div class="footer-right"> |
| <div class="pull-right"> | | <div class="pull-right"> |
| </div> | | </div> |
| </div> | | </div> |
| </div> | | </div> |
| </footer> | | </footer> |
| | | |
| <script type="text/javascript" src="../../js/bootstrap-affix.js"></script> | | <script type="text/javascript" src="../../js/bootstrap-affix.js"></script> |
| <script type="text/javascript"> | | <script type="text/javascript"> |
| $(function(){ | | $(function(){ |
| setTimeout(function () { | | setTimeout(function () { |
| $('.back-to-top').affix(); | | $('.back-to-top').affix(); |
| }, 100); | | }, 100); |
| | | |
| }); | | }); |
| </script> | | </script> |
| | | |
| | | |
| </body> | | </body> |
| </html> | | </html> |