Читать онлайн «Задачи по элементарной физике»

С. В. Ащеулов, В. А. Барышев ЗАДАЧИ ПО ЭЛЕМЕНТАРНОЙ ФИЗИКЕ Л. , Изд-во Ленингр. ун-та, 1974. В задачнике собрано 160 задач, в основном повышенной трудности. Особое внимание уделяется физической и математической строгости и полноте сопровождающих их решений. Широко используются чисто физические методы решения, основанные на соображениях симметрии, равноправия или тождественности объектов, выборе оптимальной системы координат и т. д. Для демонстрации эффективности этих методов ряд задач содержит несколько вариантов решений. В тексте часто встречаются выходящие за рамки конкретной задачи комментарии, которые могут оказаться полезными при рассмотрении аналогичных вопросов. Задачник будет полезен учащимся средних школ, особенно о физико- математическим уклоном, абитуриентам вузов с повышенными требованиями по физике, слушателям подготовительных курсов, студентам младших курсов и преподавателям. ОГЛАВЛЕНИЕ Механика Задачи 1—58 6 Жидкости, газы, твердые тела Задачи 59—105 94 Электричество и магнетизм Задачи 106—141 136 Оптика Задачи 142—159 179 ПРЕДИСЛОВИЕ В современной высшей школе наблюдается заметное усиление роли фундаментальных наук в процессе подготовки специалистов всех профилей. Эта тенденция должна опираться, конечно, как на рост качества школьной подготовки учащихся, так и на дополнительную, внеклассную работу будущих студентов. Повышение уровня преподавания в школах, новые программы и учебники, создание специализированных школ и классов,' традиционные олимпиады для школьников, лекции по телевидению и в лекториях способствуют решению этой задачи. И тем не менее глубина и прочность знаний по физике у выпускников средних школ часто оставляют желать лучшего, что особенно заметно на фоне значительного роста математической, подготовки школьников. Полезно указать на характерные недостатки физического образования многих абитуриентов. Приходится сталкиваться с нечеткими, а нередко и ошибочными представлениями о своеобразии построения физики в целом' как науки, о ее логике. Любое физическое утверждение является для одних справедливым исключительно на основе опытных данных, для других — следствием только математических выкладок. То, что часть физических законов является индуктивным обобщением человеческой практики (и что эти законы в принципе не могут быть доказаны так, как доказывается, допустим, теорема Пифагора), какие именно это законы или гипотезы, то, что остальные законы логически вытекают из первых, часто неизвестно. Эти заблуждения в большой мере связаны с непониманием роли опыта в процессе познания природы. Законы, определения и понятия нередко усваиваются формально, без твердого понимания того, где, когда, в каких условиях они справедливы. В результате — ошибочное использование законов и правил, неумелое их применение в конкретных физических условиях: при решении количественных задач, при качественном анализе процессов и явлений (что особенно проявляется в ответах на простые, но непривычные вопросы). 1* 3 В связи с этим следует заметить, что в ряде руководств и пособий стремление упростить законы и определения приводит к появлению как заведомо неверных формулировок (например, для вектора, центра тяжести, центробежной силы), так и неполных определений, что исключает четкое их понимание (для результирующей силы, сил трения, взаимной емкости, материальной точки и т.