Φυσική Γ Λυκείου (22-0183)

274
ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ, ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΘΡΗΣΚΕΥΜΑΤΩΝ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗΣ ΠΟΛΙΤΙΚΗΣ ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΕΚΔΟΣΕΩΝ «ΔΙΟΦΑΝΤΟΣ» Γ΄ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ Φυσική Φυσική Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών ς ο τ α μ ύ κ η σ ν υ θ ύ ε τ α Κ 2 E = mc 2 E = mc

Transcript of Φυσική Γ Λυκείου (22-0183)

  • ,

    2

    E = mc2

    E = mc

  • 22-0183.indd 1 18/2/2016 11:57:58

  • 22-0183.indd 2 18/2/2016 11:57:58

  • OIO II, I

    - -

    pi pi pipi pi

    22-0183.indd 3 18/2/2016 11:57:58

  • & , - / & / .

    ..

    ......

    1:

    1.1:

    1.1: -

    :

    :

    :

    , , , . , 04 / / , 04 / / , 04 / / , , M.Sc. / / , 04 / /.

    22-0183.indd 4 18/2/2016 11:57:58

  • 5

    , .

    , , , , , Doppler. .

    . - . - . , .

    -. . F , F .

    F .

    - . - . - . . . - , , .

    . - . . .

    .

    -, .

    .

    , 1999 .

    22-0183-b.indd 5 23/9/2013 12:33:58

  • 22-0183-b.indd 6 23/9/2013 12:33:58

  • 71 - 9

    14

    17

    21

    25

    28

    36

    22-0183-b.indd 7 23/9/2013 12:33:59

  • 81.1.

    -, .

    .

    - - - - .

    - ( ).

    1.2.

    - -. , , ..

    (), . t ,

    .

    1 s 1 1s 1 / s 1 Hz.

    ,

    ,

    , , ()

    1 rad/s. :

    . 1-1 .

    22-0183-b.indd 8 23/9/2013 12:34:00

  • 9 .

    .

    1.3. A

    )

    . - -.

    . .

    1-1.

    - .

    O, .

    - , . 1-2.

    22-0183-b.indd 9 23/9/2013 12:34:00

  • 10

    - . - . - . - - . 1-2.

    , . 1-3.

    x 1.1

    . , O , .

    = max t 1.2 a a t= max 1.3

    max amax, . - O (x = 0) (x = x = ).

    max = amax = 2

    . - ( ) ( ), , . O , - .

    1-4.

    (1.1), (1.2) (1.3) -, .

    -, (. 1.5), d O.

    . t = 0 .

    1-5.

    22-0183.indd 10 26/3/2014 3:08:51

  • 11

    (1.1), (1.2) (1.3) :

    x A ttt

    = += +

    = +

    ( )( )( )

    max

    max

    1.4

    (1.4) - . t = 0 x = d

    (1.4) d A= =dA

    . .

    ( ) .

    )

    m , , .

    1.5

    (1.5) (1.3)

    F ma t= max F m t= 2 1.6

    x A t= (1.6) F m x= 2 1.7 - . . , .

    ( ) ( ), , .

    1-7.

    D m2 (1.7)

    . F - ( ) D .

    . , . 1-3.

    -, - . 1-6.

    22-0183-b.indd 11 23/9/2013 12:34:04

  • 12

    , .

    D m m= =

    pi222

    = 2pi m

    D

    1.8

    1.1

    m - - . . -.

    :

    = 2pi mD

    1.8 ,

    , - . - .

    l (. 1.8.).

    1.9

    - . x :

    , (1.9),

    1.10

    Hooke F = Kl F = K (l+x), (1.10) 1.11

    (1.11) - -.

    - . (1.8)

    = 2pi mK

    1-8.

    22-0183-b.indd 12 23/9/2013 12:34:06

  • 13

    )

    . , ,

    K m m t m t= = =12

    12

    12

    2 2 2 2 2 2 max 1.12

    -, :

    , - , x , F F. , , .

    1-9.

    F

    , (. 1.10) . F

    ,

    U= Dx12

    2 1.13

    D = m2 x = t, (1.13) U m t=

    12

    2 2 2 1.14

    (1.12) (1.14) - - (. 1.11).

    , , . 1-11.

    -

    (1.12) (1.14)

    E m t t m= + =

    12

    12

    2 2 2 2 2 2 ( )

    x , F=Dx. - - x . 1-10.

    22-0183.indd 13 26/3/2014 3:09:03

  • 14

    - . - LC. 1-12.

    = = =12

    12

    12

    2 2 2 2DA m m max

    - .

    1.4.

    C (. 1.12) L. .

    (.. ) Q - (. 1.13). . , , - (I) (. 1.13).

    , , . - . - , . Q (. 1.13).

    , Q , . - . 1-13.

    . O - , (. 1.13-).

    22-0183-b.indd 14 23/9/2013 12:34:08

  • 15

    - . - .

    1.15

    ,

    1.16

    , . t = 0 .

    ,

    -

    .

    , U = LI12

    2 .

    , - , - . .

    ,

    1.17

    1.18

    ,

    (1.17) (1.15)

    U QC

    t E tE = =12

    22 2

    1.19

    (1.18) (1.16)

    U LI t E tB = =12

    2 2 2 1.20

    , LC. 1-14.

    , - . 1-15.

    22-0183-b.indd 15 23/9/2013 12:34:09

  • 16

    (1.19) (1.20) , - . 1.15 UE UB . - UE UB .

    . , , - . - . , . , , .

    1.21 - .

    , m . - 1.16 , , . , /2.

    x = A(t + / 2) = t u = umax (t + / 2) = umax t

    .

    , -

    , - - . LC, -

    - - -

    , .

    - - . 1-16.

    22-0183.indd 16 26/3/2014 3:08:33

  • 17

    1.2

    LC L = 2mH, C = 5F. V = 20V. ) -

    .)

    .

    :

    )

    T LC= 2pi

    fLC

    Hz= = 12

    16 102pi

    ) ,

    pi= =2 104f rad s/

    -

    q = Qt = 10-4 104t S.I.

    , - - ,

    i I t t= = 104 S.I.

    1.5.

    .

    1.17 . , ,

    22-0183-b.indd 17 23/9/2013 12:34:10

  • 18

    . , , - . -. , . - .

    ( ) . . , .

    .

    ( ) F ( ) . 1-18.

    .

    To b . b.

    b : (. 1.19), . - b. , - - - (. 1.20). b .

    - :

    - . . 1-17.

    - . , . 1-4.

    - .- 1-19.

    22-0183-b.indd 18 23/9/2013 12:34:11

  • 19

    ) , b, - (.1.20). b (.1.20) .

    ) , , , -, - (. 1.20). .

    ) .

    . ,

    () - . () -. - -. () - - , . () - . 1-20.

    - . 1-21.

    22-0183.indd 19 27/3/2014 9:52:38

  • 20

    - . - - , , . , b . , .

    - , , , .

    .

    LC (. 1.22) , - . . - .

    , , . LC .

    , .

    .

    - . 1-22.

    () - -. () () - - . () . 1-23.

    22-0183.indd 20 27/3/2014 9:52:50

  • 21

    1.6.

    .

    1.24 - . , -

    f

    m012

    =pi

    . , - f

    0.

    - ( f

    0)

    .

    - . - .

    1.25 -, 2 , , . . . - ( ) - -- .

    Fundy . .

    1-5.

    , f f

    0,

    . -

    f . , f

    - . . 1-24.

    - . 1-25.

    ' - - - . - . 1-6.

    22-0183-b.indd 21 23/9/2013 12:34:13

  • 22

    -. , - f f

    0 , -

    f f

    0. .

    - ( ), f = f

    0 , -

    .

    , , - . .

    1-7.

    1.27 , . 1.28 - . - . , .

    , 2.

    - , - - - - . , f .

    - .

    -, . () -. () -. 1-26.

    - , - . 1-27.

    22-0183-b.indd 22 23/9/2013 12:34:14

  • 23

    . , ' - .

    .

    LC (.. )

    fLC0

    12

    =pi

    .

    -. .

    . - (. 1.29). -, f . , f = f

    0. .

    1.30 I - f , .

    , . 1-8.

    . - .

    (. 1.31) , (. 1.31). , , (. 1.3). (. 1.31), , - , -

    LC - . 1-29.

    - b (b 1R

    I LC - , (R 1

  • 24

    f0. , f (. 1.31) . f () f

    0 ,

    , .

    . () .

    1-31.

    1.32 - . - , (). 1.32 .

    , . , , .

    1850. - 226 . , , .

    . - , . . . - LC, . - -. . LC -. ( -) . LC,

    . - - - . 1-32.

    - LC, . 1-33.

    -

    -

    22-0183-b.indd 24 23/9/2013 12:34:15

  • 25

    . - ( ), . , , , -, .

    1.7.

    1.34 , - . . ( - 1) . - - ( 2), . - .

    , , . , , .

    - .

    - .

    . -, -.

    1.22 (. 1.35) 1.23 (. 1.35)

    - () () . - - - () . 1-35.

    . 1-34.

    22-0183-b.indd 25 23/9/2013 12:34:16

  • 26

    , - - (. 1.35), 1.24

    (1.22) (1.23) (1.24)

    x A t A t= + +1 2 ( ) 1.25

    x t= + ( ) 1.26

    = + +12

    22

    1 22 1.27

    =+

    2

    1 2

    1.28

    (1.26) , . -.

    = 0 (. 1.36), (1.27) (1.28) = 0, - .

    = 180, (1.27) (1.28), = 0 = 180 (. 1.36), - .

    . ,,-.

    1.29 (. 1.35)

    1.30 (. 1.35) ,

    1.31 (. 1.35)

    (1.29) (1.30)

    x A t A t= + 1 2 1.32

    () - 1 2 , - 3. () - 1 2 180 - 3. 1-36.

    22-0183.indd 26 26/3/2014 3:23:16

  • 27

    + =

    +

    2 2 2

    (1.32)

    x A t t=

    2 2 2

    1 2 1 2

    1.33

    -. . - A A t =

    2 2

    1 2

    1.34

    (1.33)

    1 2

    2+

    t , -

    1 2. 1 2 . (1.33)

    x A t= 1.35 (1.35)

    . | | , ,

    2. - (. 1.37).

    ( - ) (

    )

    .

    ( ) ( ) .

    1-37.

    22-0183-b.indd 27 23/9/2013 12:34:19

  • 28

    1 2

    120

    =t .

    pi1 2

    22 1

    2

    = +t K( ) = 0,1,2,..... t1 t2 (. 1.37)

    pi1 2

    12 2

    =t t11 2

    =pi

    pi1 222

    32

    =t t2

    1 2

    3=

    pi

    t2 t1 .

    pi

    pi

    pi

    = =

    =

    t t2 1

    1 2 1 2 1 2

    3 2

    x A t= -

    = max t a a t= max max = max =2

    - .

    .

    = 2pi mD

    22-0183-b.indd 28 23/9/2013 12:34:22

  • 29

    .

    1

    2

    1

    2

    - . - ,

    q Q t i t= =

    = =

    12

    12

    22Q

    CLI

    -. . b - . . - .

    . - . . .

    , , - -. , , . , , - .

    22-0183.indd 29 26/3/2014 3:25:40

  • 30

    1.

    . . - (). . ( ) -. - . - .

    . .

    , ;

    2.

    . . , . ( ). . . () .

    -. ;

    3.

    - . 1.39. . , - - .. .

    1-38.

    1-39.

    22-0183-b.indd 30 23/9/2013 12:34:23

  • 31

    . . . - .

    1.1 - , - . ,

    )

    ) umax ) amax )

    )

    ;

    1.2 . ; . , - ;

    1.3 F x - ;) ) ) )

    1.4 .) , -

    : 1) ; 2) ; )

    ;

    1.5 -.

    x U K0x 1 3 J 2 Jx 2 4 JA

    22-0183-b.indd 31 23/9/2013 12:34:24

  • 32

    1.6 . t = 0 - (x = ). ) ;) x = ;) ;

    1.7 1.40 , - .) -; ) 4 , ;) 4 -;

    1.8 - mA mB ( ). . d , - . ) .) .) .

    1.9 LC 3 10 6 s. - . , ,) ;) ;) ;) ;

    1.10 . ;

    1.11 , .

    U E 80x10-3J 120x10-3J

    U B 50x10-3J 120x10-3J

    E 120x10-3J

    1.12 , . . 1.41 -

    1-40.

    22-0183.indd 32 26/3/2014 3:26:33

  • 33

    , . ) ) , .

    1- 41.

    1.13 . - , LB = LA / 2. V. :) .) .) .) .

    1.14 LC - 100kHz. - L . - L/4, - :) 25kHz ) 50kHz ) 200kHz ) 400kHz .

    1.15 1,5V. . - 3V.1)

    ) ) ) 2)

    ) ) )

    1.16 : ................................ , ................................ ................................ ................................

    22-0183-b.indd 33 23/9/2013 12:34:25

  • 34

    , . .

    1.17 - ) -

    . ) . ) . .

    1.18 , ) .) .) .) . .

    1.19 t1 - . t2, , ) /2; ) /4; ) 3/4;

    .

    1.20 1.42 , - . -. -;

    1.21 . ;) . )

    .)

    .) -

    .

    1.22 ) . ) . ) . ) . .

    1.23 1.43 .

    1-42.

    1-43.

    22-0183.indd 34 26/3/2014 3:28:07

  • 35

    . ) ) ) .

    1.24 = 0e

    t .... 1 2 3.... , 2, 3 ...., :

    )

    )

    1.25 , . , -, 5cm 3cm. =.. - 180 =..

    1.26 . f1 f2 . ;) . ) . ) 2.)

    .) -

    f1 f2 .

    22-0183.indd 35 26/3/2014 3:29:36

  • 36

    1.27 1.44 - . 1 = 120/m

    2 = 80N/m. To , m = 2kg -

    . , - .

    [: =0,2 s]

    1.28 m = 2 kg . - = 0,5 m. m 1 4= m s/ . ) D . ) -

    x2= 0,4 m.

    [: ) D= 200 N/m ) =3 m/s]

    1.29 . , . , - . g m s=10 2/ .

    [: 0,314 s]

    1.30 C = 5 F L = 410-3 H. - , .

    [: 1126 Hz]

    1.31 C = 2010-6 F L = 510-2 - . , V = 50 V. - , .

    [: q=10-3 1000t i=-11000t (S.I.) ]

    . .

    1.32 - A A e t= 0

    . t = 0 -

    1-44.

    22-0183-b.indd 36 23/9/2013 12:34:26

  • 37

    0 = 32cm t1 = 10s 1 = 16cm. - = 1cm .

    [: 50s ]

    1.33 , (S.I.), . ;

    [: 0 ]

    1.34 , , . cm. , .

    [: x=0,14 50t (S.I.) ]

    1.35 , . cm. - - - .

    [: =3,14 50t (m/s), =-493 50t (m/s2), =0,04s]

    1.36 - . , f1= 2500 Hz f2= 2500,5 Hz. ( ) ( ). ;

    [: 2 s ]

    1.37 = 0,2 s.

    x = 2cm m/s. , .

    [: x t= +

    4 10 10 56

    2pi

    , pi

    = +

    0 4 10

    56

    , t ,

    pi

    = +

    4 10

    56

    t , (S.I.) ]

    22-0183-b.indd 37 23/9/2013 12:34:27

  • 38

    1.38 , = 100 N/m, , m = 1 kg. - d = 5 cm .

    : ) . ) . ) . ) .) -

    . g = 10 m/s2.

    [: ) 5/ Hz ) /2 3/2 ) 0,5 m/s ) 5 m/s2 ) 15 ]

    1.39 = 20 cm = 10 s. . ( ) x = 10 cm.

    [: 10/3 s ]

    1.40 - K = 25 105N/m .) , = 1000 kg.

    , = 18 km/h. - -- .

    ) m = 60 kg. -, - .

    : .

    [: ) 0,1 m, /100 s, ) 15103 N ]1.41 = 100 g -

    - = 300 N/m, . m = 20 g, = 30 m/s, . -:)

    .

    ) , .

    22-0183-b.indd 38 23/9/2013 12:34:28

  • 39

    ) - .

    .

    [: 5 m/s, 0,1 m, 3,1410-2 s ]1.42 LC

    . .

    ) -

    .) 1F. -

    , - .

    [: 5mA 410-7C ]1.43 V = 100 V.

    t = 0 L = 0,9 .)

    ;)

    ;

    ) -, , ;

    [: ) 4 10 3 C ) 2 2 10 3 C ) 1 5 10 3, pi s ]1.44 -

    L = 16 mH - F.

    q = 20 C mA. ;

    [: 40 C ]

    1.45 m = 2 kg - .

    110 50x t pi=

    25 (50 )x t pi pi= . -

    cm. ) D -

    ;) ;

    22-0183-b.indd 39 23/9/2013 12:34:29

  • 40

    ) x=4 cm;

    . [: 45 10 /D N m= , E = 62,5 J, 3 2,5m/s = ]1.46 1 2

    . 1 - k = 100 N/m. -. - = 40 cm . :) 2 1. )

    1 2.) 1 -

    . m1 = 1 kg m2 = 3 kg .

    [: ) ) 20 cm, ) 11,4 cm ]

    1.47 = 100 /m . - 1, m1 = 1kg, . 2, m2 h. 1 l = 0,2m , - . ) h 2 -

    1 ; ) -

    ; )

    , .

    : g = 10m/s2, .[: 0,125 m, 2 m/s, 1,57 m/s 0,314 s ]

    1.48 1, m1 = 0,3kg - . 0,25m. 2, m2 = 0,45kg, - 1 . .)

    ;

    1-45.

    1-46.

    22-0183.indd 40 26/3/2014 3:30:16

  • 41

    ) ;

    ) , , , - , ;

    : g m s=10 2 / .[: 2m/s, 2,5m/s, 0,4s ]

    1.49 1.47 : , , , , .

    . t = 0 .) ;)

    .

    [: ) . ) i=0,6 104t q=610-5 104t (S.I.) ]1.50 1.48 =6V, R=2,

    L=0,2x10-3H , r=0. , - . .) ;)

    10V; [: 18 F ]

    1-47.

    1-48.

    22-0183-b.indd 41 23/9/2013 12:34:30

  • 42

    -

    x,

    x A t= , , -

    , : =

    lim

    t t0x

    .

    , , x t

    .

    -

    = = dxdt

    A t[ ] 1.36

    f(g(t)) [ ( ( ))] ( ( )) ( )f g t f g t g t =

    u u

    =u u = u u

    [ ] (A t A t t A t ) = =

    (1.36) = A t 1.37

    , - . (1.37) :

    = max t

    , ,

    : a =

    lim

    t t0

    .

    ( ddt ).

    a d

    dtA t A t t A t= = = = ( [ ] ) 2

    1.38

    2 , - - . 2=max (1.38)

    a a t= max

    22-0183.indd 42 26/3/2014 3:31:51

  • 43

    2

    48

    49

    52

    55

    63

    70

    72

    74

    22-0183-b.indd 43 23/9/2013 12:34:35

  • 44

    2.1. , , -

    .

    - -, .

    2.2. (),

    , , - . -. , . .

    - , - () ( ).

    - . , - .

    . - .

    . . - , .

    - - - . 2-2.

    -. 2-1.

    - . . 2-1.

    22-0183-b.indd 44 23/9/2013 12:34:35

  • 45

    t x ,

    2.1

    .

    - . , - 20 C, 344 m/s, . .

    - , , , .

    - , .

    . - .

    . . - .

    - . - 2.3.

    - . - . , - . . , , .

    () ( -). - , , . , ,

    . 2-2.

    . 2-3.

    - . 2-4.

    22-0183-b.indd 45 23/9/2013 12:34:35

  • 46

    . -.

    (f ) . ( ) ( ) - .

    - .

    2.6 - t. t. ( ) (. 2.6). .

    , .

    (2.1) t - x -

    =

    T

    2.2

    , ,

    2.3 .

    t0 = 0 - y = t.

    . -

    t,

    ,

    O,1 -

    , = ,

    2.4

    - - . 2-5.

    () t ut . () - . 2-6.

    1 - - ( .. ) - .

    x . 2-7.

    x

    x

    22-0183.indd 46 26/3/2014 3:35:27

  • 47

    y A t

    T= +

    pi

    2 x

    (2.4) .

    .

    .

    x - .

    (2.4) y , t x . (2.4) . , - .

    )

    (t=t1) (2.4)

    . (. 2.8), - .

    )

    (x=x1), (2.4)

    .

    (. 2.9) .

    . 2, . 2-8.

    - - .

    2-9.

    22-0183-b.indd 47 23/9/2013 12:34:37

  • 48

    2.3. ,

    ; ;

    - ,

    - - .

    2.10 , , . , - - .

    2.3 . , . - , . . .

    ( ). , - .

    . , , - , .

    .

    - .

    2-10.

    - . 2-3.

    - -. 2-11.

    To

    pi

    22-0183-b.indd 48 23/9/2013 12:34:38

  • 49

    2.4.

    2.4 2.4 . .

    ( ) , .

    2.12 0 , (r1 = r2).

    0 , 0 , . , 0 - . T/2 0 , - 0 . .

    . 1, r1r2=. 1 , -. - - .

    1 (. 2.13), r1 r2 , /2. . 1 , , . /2, 1, . . 1 . - , , - /2.

    r1 r2, ,

    ( )

    . .

    r1 r2, , (/2)

    ( )

    0 , 1 , 2 ,... - . 2-12.

    . 2-4.

    ()

    ()

    22-0183.indd 49 26/3/2014 3:37:40

  • 50

    . .

    .

    - . - , r1 r2 -. t ,

    2.5

    2.6

    , - t

    y = y1 + y2 (2.5) (2.6) 2.7

    (2.7)

    2.8

    (2.8),

    ,

    +

    1, 2, . . . . 2-13.

    22-0183.indd 50 26/3/2014 3:41:54

  • 51

    (2.8) = 0. .

    . , . : , , (- ). - . , , .

    2.1

    . , . , - , x = 4 cm , . . = 340 m/s.

    :

    , ,

    = 0

    22-0183-b.indd 51 23/9/2013 12:34:39

  • 52

    2.5.

    (. 2.14).

    .

    2-14.

    . .

    - - .

    , . . - . (. 2.15).

    - ( 2.16) - . - , - - . - . - - .

    ( = ) , . - .

    2.9

    x ( 2.14 1).

    - .

    2-15.

    22-0183-b.indd 52 23/9/2013 12:34:39

  • 53

    , - ( 2.14 2),

    2.10

    , - t, (2.9) (2.10)

    2.11

    (2.11)

    2.12

    2.13

    x .

    (2.12)

    . . | | [ (2.13)].

    x

    2.14

    , . .

    .

    2-16.

    22-0183-b.indd 53 23/9/2013 12:34:40

  • 54

    - . , =0, -, U , - . t=/8, . . t=/4, - (U=0), . - .

    2-17.

    2.15

    , 2. .

    (2.14) (2.15)

    , .

    , - ( x = 0, ).

    , - (. 2.5). , ( ), (2.12) , x = 0 .

    .

    2-6.

    - , ( - ).

    , , . , , , - , . , .

    2.2

    yt x1 8 2 0 3

    5=

    pi ,

    y t x2 8 2 0 35= +

    pi ,

    . x

    - . .

    2-5.

    22-0183-b.indd 54 23/9/2013 12:34:41

  • 55

    y cm t s. ) ;)

    x = 3,025 cm;

    :

    - = 8 cm, = 0,3 s = 0,2 cm

    x = 3,025 cm

    2.6.

    - . - () . , , - .

    +Q -Q (. 2.18) (. 2.18). - , +Q -Q, (. 2.18). , , 2.18, , +q -q, . - . .

    .

    2.19 - .

    () - . () - -. () . Q. () - . . - .

    2-18.

    ()()

    22-0183-b.indd 55 23/9/2013 12:34:42

  • 56

    (.2.19). , -q, +q, . t=T/4 - . T/4 (. 2.19). , . . . - , c (. 2.19). , , . 3T/4, - . .

    . - . - .

    2-19.

    - . - - (. 2.20). /4. - . T/2 , . , , - - . . - .

    , -, - () - (c).

    () t=0 () t=T/4 () t=T/2 () t=3T/4 () t=T

    22-0183-b.indd 56 23/9/2013 12:34:42

  • 57

    . ( - ) .

    () t=0 () t=T/4 () t=T/2

    .

    2-20.

    - . - . .

    :

    . - .

    .

    - - .

    - . . - ( ) - . .

    - .

    - . . -

    22-0183-b.indd 57 23/9/2013 12:34:42

  • 58

    , . , , - 90 ( ). .

    x

    (2.21) - .

    , - x . 2-21.

    2.7.

    -. , - - - .

    , - - - - , - (). - .

    .

    22-0183-b.indd 58 23/9/2013 12:34:43

  • 59

    , - . . , .. , 2.22. -, ( 2.22) , (- ). . , , , - .

    - . - - .

    . - AM ( amplitude modulation) . , 2.22.

    FM (frequency modulation) (. 2.23) .

    - .

    . ) - . 20z - 20000Hz ( -). , -. ) .

    2.24 - .

    () () () .

    2-22.

    () () -

    2-23.

    ()

    ()

    ()

    ()

    ()

    .)(

    i()

    I( . . )

    i()

    I( . . )

    .)(

    i()

    .)(

    i()

    I( . . )

    i()

    I( . . )

    .)(

    i()

    .)(

    i()

    I( . . )

    i()

    I( . . )

    .)(

    i()

    i()

    i()

    i()

    i()

    - .

    2-24.

    22-0183-b.indd 59 23/9/2013 12:34:43

  • 60

    (-) () , , -. . () LC, (. 2.25). . -, , - LC.

    , , . LC . - . , , -, , , , . , , - - (. 2.25).

    2.25 .

    () ()

    2-25.

    2.8.

    - . - , ..

    () ()

    22-0183-b.indd 60 23/9/2013 12:34:44

  • 61

    . 2.26, - - . , - - 2-6.

    c,

    - . .

    . - 105 m . - , LC, .

    . 30cm 1mm . . - . - .

    . .

    2-26.

    . 1mm 7 x 10-7 m .

    22-0183-b.indd 61 23/9/2013 12:34:45

  • 62

    . - - , .

    . - . 400 nm 700 nm ( 400 x 10-9m 700 x 10-9m). - . - . :

    700 630 nm

    630 590 nm

    590 560 nm

    560 480 nm

    480 440 nm

    440 400 nm

    . , - 490 491 nm -. . - 580 nm - 580 nm. , , . .

    . - 3,8 x 10-7 m 6 x 10-8 m . . - , . . , ().

    , - . - . - , , .

    X ( Rntgen) -

    22-0183-b.indd 62 23/9/2013 12:34:45

  • 63

    10-8 m 10-13 m . X . - X , - (), . X - .

    . - . 10-10 m 10-14 m. .

    2.9.

    .

    - , .

    2.27 - - , (). .

    -, - (. 2.27) . , , - .

    , , . , - , , .

    , .

    -.

    2-7.

    () ()

    2-27.

    .

    2-8.

    22-0183-b.indd 63 23/9/2013 12:34:45

  • 64

    - - .

    2-29.

    (. 2.28). - - (

    ),

    , (r). :

    1. , - , .

    2. r, .

    .

    , - , , , .

    (. 2.29).

    .

    (c) , ()

    (n) . . .

    1. , - , .

    2. , - (

    ) (b)

    .

    2.16

    Snell ().

    .

    r .

    = r.

    2-28.

    22-0183-b.indd 64 23/9/2013 12:34:46

  • 65

    (2.16) b ( ), -, , . (b) ( ), .

    -, , .

    , (2.16) .

    . -

    b .

    , ( f ), . , .

    - -

    c= f0 0 .

    c

    = 0 n =0

    = 0n

    -.

    , . 2.31. . ( ), .

    - , , .

    . - - .

    2-30.

    - .

    2-31.

    22-0183-b.indd 65 23/9/2013 12:34:47

  • 66

    - , .

    . - . - . , - (). , . , - . - . , , .

    .

    2-9.

    - , 0 = 589 nm.

    1 - 2 - 2, .

    2-32.

    22-0183-b.indd 66 23/9/2013 12:34:49

  • 67

    ()

    1,3091,521,661,4341,5442,419

    1,333 1,3611,501

    1,000293 1,00045

    2.3

    0 = 590 10 9m

    , 1,52.

    = 30. :

    ) , ) , ) , ) .

    .

    :

    ) c.

    c= f0 f=c0

    = 5 1014 Hz

    - . , .

    )

    ) - .

    ) Snell

    () , b .

    b = =30 0 329

    n, , b =19 2,

    22-0183-b.indd 67 23/9/2013 12:34:50

  • 68

    2.10.

    2.33 , n

    .

    b nb.

    , . na>nb - .

    2-33.

    na>nb . Snell,

    2.17

    na /nb , - , . - 90 - Snell - . 3 2.33. ( ) .

    crit

    .

    . - 4 2.33. 4 . , - , -, .

    Snell. (2.17)

    2.18

    - .

    2-10.

    22-0183-b.indd 68 23/9/2013 12:34:51

  • 69

    (2.18) na > nb , , .

    ,

    () (b) na > nb. .

    , 41,1. , . - 24. ( ) . , . .

    . () .

    2.34

    , - . 2.34 . 2.34 90 2.34 180 ( ). , () (. 2.34) - .

    2.4

    () - -. 1,33.

    :

    - .

    2-11.

    22-0183-b.indd 69 23/9/2013 12:34:51

  • 70

    n =1 33, b, . .

    , , - . , (. 2.35).

    , . , .

    2-35.

    2.11. -

    . , , .

    , .

    - .

    2.36 , . , . - .

    , , 2.37. - , , .

    . .

    - - . : (1) () (2) ( -) (3) (4) - (5) - (6) .

    2-36.

    22-0183-b.indd 70 23/9/2013 12:34:52

  • 71

    . - . . - . , . - .

    , - ( ), - (. 2.39) - , .

    2.39

    Newton, , , . Newton .

    , , - .

    - .

    2-37.

    , , .

    2-38.

    () - . - . - . . . () .

    2-40.

    22-0183-b.indd 71 23/9/2013 12:34:54

  • 72

    2.40 . , , , , . . , , ( 2.40). .

    .

    2-12.

    . - .

    , - - . - . - ,

    22-0183-b.indd 72 23/9/2013 12:34:54

  • 73

    , . - (/2) - . .

    .

    (), (). . /2. - . - c. , - - .

    ,

    , . . - . - : , , -, , , X .

    : , , . r n, (c), .

    , - , .

    , (

    ) (b)

    .

    22-0183-b.indd 73 23/9/2013 12:34:54

  • 74

    - .

    . , , .

    1.

    . - . ( ) - ( ). - 2.41. () () . ( ). - , - .

    2-41.

    2.

    - . . . - .

    3.

    3 mm , , .

    2-42.

    2-43.

    . 2.42

    22-0183-b.indd 74 23/9/2013 12:34:54

  • 75

    -. , - , . .

    2.1 ) .) .) .) . .

    2.2 , . 2.44 .

    2-44.

    ) ; ) ;

    2.3 2.45 - t11) , ,

    ) ; ) ;

    2) , , , ) . ) 2. ) .

    2.4 1 2, - . 1 - 2. ;

    2-45.

    22-0183-b.indd 75 23/9/2013 12:34:55

  • 76

    ) .

    ) 2 1.

    ) - 1.

    ) 1.

    2.5 - .() () () S.I.1. ;2.

    ;

    -

    2.6 2.46 , , x x.

    2 - 46 .

    , ;

    2.7 ;

    2.8 : ........................... . -. ..................................... ........................... ........................... - ...........................

    22-0183-b.indd 76 23/9/2013 12:34:55

  • 77

    2.9 () () () . x y cm t s.1) , -

    ;2)

    ;

    2.10 1 2 =3cm. , : , d1 = 18cm d2 = 16cm. , r1 = 19,5cm r2 = 16,2cm 1

    = 20cm 2 = 15,5cm. 1 1 2 2.) -

    ;) ;

    2.11 2.47 - . )

    ;) ; ) ; ) -

    , ;

    2.12 , - ) . ) /2.) .) 2. .

    2.13 8,5 min. ; ( ).

    2.14 -; (R = = 6400 3 10

    8km c m s/ ).2.15

    2-47.

    22-0183-b.indd 77 23/9/2013 12:34:56

  • 78

    ) .) .)

    .) ,

    -.

    .

    2.16 Hz. - ) m, ) m, ) m ) 2 109 cm;

    ( ).

    2.17 - , . 1013 Hz 1017 Hz 108 Hz 1010 Hz 1015 Hz 1019 Hz

    2.18 ) ; ) ; ) ; ) ; ( - ) ( ).

    2.19 - ) .) .) . .

    2.20 - ;

    )

    )

    )

    S.I. ( ).

    22-0183-b.indd 78 23/9/2013 12:34:56

  • 79

    -

    2.21 -; .

    2.22 2.48 - , . - 30 ;

    2.23 - ;

    () () () 2-49.

    2.24 . , .

    2.25 2.50 - . ;

    2.26 . , ;

    2.27 . . - . , , ;

    2 - 51.

    2.28 2.52 , .

    2-48.

    2-50.

    ()

    22-0183.indd 79 26/3/2014 3:43:47

  • 80

    , d . d .

    ) ;) , -

    d;

    2.29 . - 0,15 s. ; =1,2 m -;

    [: 10/6 Hz , 2 m/s ]

    2.30 (S.I.).

    :) (). ) .) -

    .)

    120.[: 1,57 m, 330 m/s, 39,6 m/s, 0,523 m]

    2.31 - =10 cm - f=0,25 Hz. =3 m/s. :

    ) , x = 60 m .

    ) , , t = 21,5 s.

    [: 20 s , ]

    2.32 : x y cm t s.

    2-52.

    22-0183.indd 80 26/3/2014 3:44:54

  • 81

    ) - .

    ) ;) t = 9/8 s

    1 cm x = 0;)

    ;

    [: ]

    2.33 -, - . - = 2 s.) 0,5 s 1 s. )

    x = 12,5 cm.[: ]

    2.34 340 Hz - . , , . , - 0,5 m, .

    ) ; ) -

    . - 0,2 m. ;

    [: 340 m/s, 850 Hz]

    2.35 . :

    y x cm t s. ) .) -

    .

    ) ;

    [: ) 5cm/s ) 0,1cm, 2cm, ... 0,5cm, 1,5cm, 2,5cm,... ) 10cm]

    2.36 , 60Hz, - - . 120m/s. .

    2-53.

    2

    22-0183-b.indd 81 23/9/2013 12:34:58

  • 82

    .

    [: 2m ]

    2.37 100 MHz.

    ) ;) -

    V/m. ;

    ) - LC, L=5 mH, - ;

    ( ). .

    [: ]

    -

    2.38 n = 1,5; .

    [: ]

    2.39 . 30. . n1 = 1,33 n2 = 1,52 .

    [: ]

    2.40 - . -

    . -

    60 - . nb= 1,5, - .

    [: ]

    2.41 Hz - - m. . m/s.

    [: 1,33 ]

    22-0183-b.indd 82 23/9/2013 12:34:58

  • 83

    2.42 650nm. ) ;) -

    1,4;) ; m/s.

    [: a) Hz, ) , ) ]

    2.43 m/s. - ; m/s.

    [: n = 1,56]

    2.44 2.54. -.

    [: ]

    2.45 60 (. 2.55). ; ( ).

    [: 1,32 ]

    2.46 1 2 , = 3 mm = 0,4 s. =5 m/s. - , r1 = 6 m r2 = 5,5 m . . .

    [: , 0,4 s]

    2.47 - . , , ( )

    2-54.

    2-55.

    2-56.

    22-0183.indd 83 26/3/2014 3:46:23

  • 84

    . , , , , , - d. .

    [: ]

    2.48 - h, n . - - .

    [: ]

    2.49 d. n.) -

    .)

    .

    [: ]

    2.50 cm . , , . -, . . - .

    [: 8 cm]

    2.51 2.59 . . x. 1,25kHz. () . . ( x) . x x0 = 0,408 m. x (x > 0,408 m) ;

    2-57.

    2-58.

    22-0183-b.indd 84 23/9/2013 12:34:59

  • 85

    = 340m/s. [: 0,544 m ]

    2.52 1 2 . r

    1 r

    2

    (S.I.) 1 (S.I.) 2.) -

    .

    )

    r1 r2 i. ii. 2; )

    ,

    r1 = 12m 1 r1 = 10m 2 ;

    [ : , ]

    2.53 , - Ox , - t = 0, :

    ( y cm t s).

    = 20 cm/s.) . )

    - (x) O, t1 = 1s.

    ) - t1.

    [: a) ( x,y cm t s) ]

    2.54 x x

    ( x, y cm, t s).

    2-59.

    22-0183-b.indd 85 23/9/2013 12:34:59

  • 86

    ) ;

    ) ,t = 1/40 s,xM = 0,5cm;

    ) -xA = -4cmxB = 10cm;

    [: ) 20 cm/s, ) yM = 4cm, M = 40 cm/s, ) ]

    Hertz,,1887,-Maxwell,-.-.1900PopovMarconi.

    ,.,,-,,, ,,...

    ..-.-.60km350km.-.-.,-,..

    :1000m2000m.-..

    22-0183.indd 86 26/3/2014 3:47:19

  • 87

    : 100 m 1000 m. - .

    10 m 100 m. - - , 180 km. , . - . . -, , , , - , - , ..

    VHF UHF. VHF 1

    m 10 m ( 20 MHz 300 MHz) UHF 10 cm 1 m ( 300 MHz 30000 MHz). . , -, .

    : 0,1 mm 1 cm. - .

    ()

    . - - (). - , , - - (bandwidth). . -, -

    2 - 60 .

    22-0183.indd 87 26/3/2014 3:49:45

  • 88

    , (-) , . -.

    , , . .

    , ( ) , . - . , - , . hand-off. , . , .

    , . AMPS [Advanced Mobile Phone System, ( )] 800MHz, 450 900 (Nordic Mobile Telephone 450 900MHz) - TACS [Total Access Communication System, ( )] AMPS. AMPS Chicago, 1983. - 666 30kHz, - 832. FM.

    GSM [(Global System for Mobile communications, ( )], IS-136 (Industry Standard 136) IS-95 (Industry Standard 95). To GSM - . 900, 1800 1900MHz. 900 1800 MHz. - 100 kHz. . TDMA [Time Division Multiple Access, ( )], - 8 . , - 7. 8 - , . . , .

    22-0183.indd 88 26/3/2014 3:52:34

  • 89

    3

    Pascal 90

    93

    Bernoulli 94

    99

    101

    101

    22-0183-b.indd 89 23/9/2013 12:35:00

  • 90

    3.1.

    , - - .

    - ( ). , , . . .

    ( ) -, ....

    .

    3.2.

    1 - . . 3.1 - .

    - .

    .

    ( )

    h: ( - ) : .

    Pascal ()

    , .

    .

    - - . 3-1.

    h gh. 3-2.

    1 - - -

    : .

    S . I . Pa (Pascal). .

    22-0183-b.indd 90 23/9/2013 12:35:01

  • 91

    ( Pascal)

    , 3.3, - -. F

    ( ).

    , - . F

    .

    : , - . h

    , Pascal, .

    () ()() . () , .

    3-3.

    3.1

    - w = 18000 . 3.4 ; - .

    :

    Pascal -. 3.1

    3.2 3.3

    Blaise Pascal (1623-1662) . -. , - - , .

    3-1.

    3-4.

    22-0183-b.indd 91 23/9/2013 12:35:01

  • 92

    (3.3) (3.2) (3.1)

    F2 w ,

    3.3.

    - ( ) - ( ). - . . - - . .

    - . - .

    , - .

    - -

    - - . , (. 3.5).

    -1,

    1 . - .

    - . 3-5.

    - - -. . 3-6.

    - . 3-2.

    22-0183.indd 92 26/3/2014 3:56:49

  • 93

    (. 3.6).

    - .

    t V.

    3.4

    m3/s.

    t x, 3.5

    (3.5) (3.4)

    - .

    3.4.

    (. 3.8). .

    m1 1 t m2 2.

    3.6

    V1 V2 m1 m2 . 1 2 1 2 .

    1

    (3.6) 3.7

    3.8

    t , x. 3-7.

    - , - . 3-8.

    1 . .

    22-0183.indd 93 26/3/2014 3:57:04

  • 94

    .

    = (3.8)

    3.9

    (3.9) :

    .

    (3.8) , . . . . , - . (. 3.9).

    3.2

    0,001 m3/s. ) 3 cm ; ) - , , ;

    :

    )

    )

    3.5. o Bernoulli ()

    , , .

    - . 3-9.

    22-0183-b.indd 94 23/9/2013 12:35:03

  • 95

    .

    , - ( ). m - . .

    1738 Daniel Bernoulli .

    (. 3.10). - , , . y

    1 1.

    p1. y2 , 2 p2. , p11 , p2A2 , - p11. t s

    1 ,

    , s2.

    .

    s1 - s

    2. .

    3-10.

    - t.

    3.10

    Daniel Bernoul l i (1700- 1782) . , . . Bernoul l i . Bernoul l i - - - . 3-3.

    22-0183-b.indd 95 23/9/2013 12:35:03

  • 96

    W . p11 () p22 () 3.11

    3.12

    , , m y1 y2.

    3.13

    1 2 .

    (3.11), (3.12) (3.13) (3.10)

    V

    Bernoulli -.

    Bernoulli

    (p), -

    (gy) - .

    Bernoulli .

    Bernoulli

    ( ) ,

    22-0183-b.indd 96 23/9/2013 12:35:03

  • 97

    .

    3-1

    ;

    (. 3.12) , 2 , 2 1 3 1 3, , ( ).

    2 1 3, Bernoulli 2 1 3. . -, .

    3-2

    Torricelli ( )

    3.13 .

    Bernoulli ( -) ( ):

    3.14

    , :

    (3.15) (3.16) (3.14)

    3-12.

    3-13.

    - . - . 3 -11.

    3.15

    3.16

    22-0183.indd 97 26/3/2014 3:59:47

  • 98

    Torricelli ().

    h h.

    3.3

    ;

    , , - (. 3.14).

    . - .

    , , , , .

    - -, .

    . - .

    3.3

    Ventouri. 3.15 . 1 2, h , 1.

    3-15.

    3.14

    22-0183-b.indd 98 23/9/2013 12:35:04

  • 99

    :

    Bernoulli 1 2

    3.17

    3.18

    (3.18) (3.17)

    3.19

    3.20 h1 - 1 h

    2

    2.

    (3.20)

    3.21

    (3.19) (3.21)

    3.6.

    - , . , - .

    .

    3.16. l. - . F. (),

    - , - .

    3-16.

    22-0183-b.indd 99 23/9/2013 12:35:05

  • 100

    .

    . - , - 0 .

    -, , . , , l. .

    F 3.22

    O (3.22), S.I., . poise () .

    .

    (C) (Ns/m 2)

    20

    100

    37

    20

    () 30

    (3.22). . (3.22) .

    . . - , , .

    R. 3-17.

    l

    22-0183.indd 100 26/3/2014 4:03:10

  • 101

    .

    - .

    - -.

    . ( Pascal).

    1. .

    2. .

    .

    ( )

    .

    , .

    ( Bernoulli)

    Bernoulli .

    .

    -

    .

    1. , . - . . -;

    22-0183.indd 101 26/3/2014 4:04:22

  • 102

    2. - . 3.18 . . ;

    3. -. . ; ;

    4. (. 3.19). -. . ; h; . ;

    - Pascal

    3.1 : ................... ..................... . .....................

    3.2 - ;

    3.3 3.20 - .) ;) .

    3-20.

    3.4 3.21 (). F1.1) )

    ) ) .2) F

    2

    ) F1 ) F1 ) - F1.

    3-18.

    3-19.

    3-21.

    22-0183-b.indd 102 23/9/2013 12:35:06

  • 103

    3) F2 ) F

    1 )

    F1 ) F

    1.

    .

    3.5 : ................... .................................. . .........................

    3.6 -. .

    3.7 3.22 ( m3/s) - -. ;

    3 -22 .

    3.8 . - . - ;

    3.9 .1) 8 cm3 .

    ) 8 cm3 ) 16 cm3 ) 32 cm3 ) 4 cm3 ) 2 cm3 .2) 1 10 cm/s. -

    ) 2,5 cm/s ) 5 cm/s ) 10 cm/s ) 20 cm/s ) 40 cm/s. .

    3.10 - . ;

    3-23.

    22-0183-b.indd 103 23/9/2013 12:35:06

  • 104

    Bernoulli

    3.11 , , - . ;

    3.12 - , .

    3 -24 .

    3.13 - ;

    3.14 h A1. - 2h 2 :) ) ) .

    3.15 . , , ) .) .

    3.16 : Bernoulli ,

    ................ .................. . Bernoulli ................................. .............................. .

    3.17 ; . - .

    A

    Pascal -

    3.18 3 cm2 200 cm2.

    3-25.

    3-26.

    22-0183.indd 104 26/3/2014 4:06:51

  • 105

    10000 ;

    [: 150 ]

    3.19 - , . ;

    [: 6,5 m ]

    3.20 . 2,2 cm. ;

    [: 31,6 m / s ]

    Bernoulli

    3.21 8,86 m/s. 2 atm; .

    [: 16,76 m / s ]

    3.22 - 108 km/h. ; . - = 100 m2. 1,2 kg/m3.

    [: 540 P, 54103 N ]

    3.23 . cm2 cm2 h = 4 cm . . .

    [: ]

    3.24 , h = 1,8 m , . 1 L ;

    22-0183-b.indd 105 23/9/2013 12:35:07

  • 106

    .

    [: 3,33 s ]

    3.25 (. 3.27). . . - . - .

    [: 6000 P ]

    3.26 (. 3.28) m/s. 16 cm2 20 cm2, -.) m3 ;) ; kg/m3. P.

    [: 57,6 m3, 118 kPa]

    3.27 5m. - 10 cm2 = 20 m/s. . kg/m3

    .

    [: 5 kW ]

    3.28 , , (. 3.29). , , = 12 m/s. - . h = 10 m . - kg/m3,

    P.

    [: 128103 P ]3.29 (. 3.30).

    - . 1 cm2, h . - .

    [: 24,2 cm ]

    3.30 (. 3.31) h. (x) ,

    3-27.

    3-28.

    3-29.

    3-30.

    22-0183-b.indd 106 23/9/2013 12:35:07

  • 107

    ;

    [: x = h / 2 ]

    3.31 . h = 1 m . 20 cm . -:) .)

    . )

    - .

    ) - .

    .

    [: 2 m / s, 0,8 m, 0,2 m, 0,5 m ]

    3-31.

    22-0183-b.indd 107 23/9/2013 12:35:08

  • 113

    116

    118

    123

    128

    132

    133

    4

    22-0183.indd 108 26/3/2014 4:07:32

  • 109

    4.1.

    , . . , , .

    , , , (-) , , , .

    -, . .

    . .

    4.2.

    , - .

    . . - .

    . 4.2 . -. , . - (. 4.2).

    () ()

    (a) . - . () . - - .

    4 -2 .

    - . .

    4-1.

    22-0183-b.indd 109 23/9/2013 12:35:08

  • 110

    . - - - - .

    - , . - .

    , - = r, r .

    .

    4.3 t1 1 2 1= + d .

    () d. -

    .

    4 -3.

    - t, .

    =

    d .

    . - .. , -. , ( ) . . - .

    4.4 . , , , cm (. 4.4) ,

    22-0183-b.indd 110 23/9/2013 12:35:09

  • 111

    (. 4.4). , . - cm, (. 4.4). = R . , .

    - . .

    4 -1.

    .

    .

    4.2 - . . . . .

    . - - .

    4 -2 .

    () () - (). - (u c m ) ().

    4 - 4 .

    22-0183-b.indd 111 23/9/2013 12:35:09

  • 112

    (cm) - -, .

    - . .. , .

    - . - , . -, , .

    (. 4.5). . , dt ds, ds, d. cm

    4.1

    (4.1) , ,

    (. 4.6). , -. . ,

    cm - .

    - .

    4 -3.

    ds , .

    4 - 5 .

    : 4 - 6 .

    22-0183-b.indd 112 23/9/2013 12:35:10

  • 113

    4.3.

    . . - (), .

    .

    )

    z z. F .

    F, l ().

    = Fl . 1 m.

    . - .

    F -, - (. 4.9)

    .

    , - , - . - .

    - -. F . 4-7.

    F . 4-8.

    F - F x l 4-9.

    22-0183-b.indd 113 23/9/2013 12:35:11

  • 114

    4.10 F1 F2 . .

    )

    - , ( ). - , ( ) - .

    - . , . - ( ) -. .

    .

    F -

    .

    F1 F2 . . d, (. 4.12) x1 F1 x

    2 F2,

    . , .

    - F

    1 F

    2.

    - .

    4 -10 .

    - .

    4 -11.

    F1 F

    2 -

    . - . 4-12.

    +

    22-0183-b.indd 114 23/9/2013 12:35:11

  • 115

    4.1

    4.13 , R1 = 4 cm R2 = 3 cm, x x. x x - . , F1 = 6 F

    2 = 10 .

    .

    :

    F1 .

    F2 - .

    - .

    4.2

    4.14 . x1 = 5 cm x2 = 8 cm. F1 = 50 F2 = 40 . F2 = 30 . ;

    :

    F1 .

    F2 F2x F2y . F2x ( - F2x ), F2y

    .

    .

    , - .

    4-13.

    4 -14 .

    22-0183-b.indd 115 23/9/2013 12:35:12

  • 116

    4.4.

    .

    . , , .

    , , . - -. . . , , . , , . , ( ).

    -

    4.3

    l = 4m w1 = 200N, . x = 1m w

    2 = 600 .

    ;

    :

    (w1), - - w

    2 -

    1 2 .

    - 4.2

    , - . -

    4-15.

    F

    22-0183-b.indd 116 23/9/2013 12:35:12

  • 117

    . .

    , ,

    (4.2)

    4.4

    , l w = 400 , -. . - = 30 . .

    :

    .

    4.3

    4.4

    = 0 4.5

    Fx Fy x . (4.5)

    4.6

    (4.3) (4.6)

    (4.4)

    F

    4 -16 .

    22-0183-b.indd 117 23/9/2013 12:35:13

  • 118

    4.5.

    zz (.4.17). m1, m2 ...., - . m1, m2... , r1,r2 ...

    - .

    1 kg m2.

    .

    . .

    - .

    4-17.

    22-0183-b.indd 118 23/9/2013 12:35:14

  • 119

    cm Ip p, - d , , Steiner ().

    Icm , , d d.

    4.5

    R, . - .

    :

    m1 , m2 .... m1 + m2 + ... ... = M

    R, R .

    4.6

    , m1 m2 , (m1 = m2 = m), , l. , ) ) m1 ; :

    )

    )

    - - d - .

    4-18.

    4 -19.

    4 -20 .

    22-0183-b.indd 119 23/9/2013 12:35:14

  • 120

    4.7

    , - R, , .

    :

    d = R

    4.6.

    , F = m . . , - . () ( -)

    4.7

    - , ,

    - ( ) .

    (4.7) - - . , , , . , .

    , (4.7) -, ,

    4-21.

    , -, m . 4-22.

    22-0183-b.indd 120 23/9/2013 12:35:15

  • 121

    , - .

    - . - . , , . , - , .

    4.8

    = 40 kg R = 40 cm, - . , F = 6 . , , . ;

    .

    :

    -

    4.9

    R, I - , , . m. , .

    :

    . m, mg .

    4 -24 .

    4 -23.

    22-0183-b.indd 121 23/9/2013 12:35:15

  • 122

    4.8 ( ), F ( ) Mg. Mg F - .

    4.9

    (4.8)

    (4.9) 4.10 . -

    4.11

    (4.10)

    4.12

    (4.11)

    4.13

    (4.12) (4.9)

    4.10

    - , - . , , xx . -.

    -

    g.

    .

    :

    mg . :

    4.14

    4 -25 .

    22-0183-b.indd 122 23/9/2013 12:35:16

  • 123

    xx

    4.15

    (4.14) (4.15)

    4.16

    (4.16)

    4.7.

    . .

    , , , .

    A)

    m p - r (. 4.26).

    z z -

    z z . 1 kg m2/s.

    B)

    4.27 z z . . , , . , m1, m2 .... ,

    - m1 m 2 . . . .

    4-27.

    - zz . , - .

    4-28.

    m - . .

    4-26.

    22-0183-b.indd 123 23/9/2013 12:35:16

  • 124

    . ,

    , , ... - .

    m1, m2 ... 1, 2 ... , ...

    4.17

    - .

    kg m2/s

    kg m2/s

    ( = 90 km/h) kg m2/s

    - (33 min) kg m2/s

    kg m2/s

    kg m2/s

    - , . , , .

    - , - Js.

    , Js ( )

    - .

    )

    , - .

    22-0183-b.indd 124 23/9/2013 12:35:17

  • 125

    L1, L

    2, ..., L

    L = L1+ L

    2+...

    4.17 dt d,

    (4.7)

    4.18

    , .

    Newton.

    . , , - , - .

    . Newton ( - ). . - . 4.18

    4.19

    L -.

    4.8.

    , .

    22-0183-b.indd 125 23/9/2013 12:35:17

  • 126

    .

    ,

    , , L = .

    .

    , (), , - , . - -24 .

    .

    O Newton -

    .

    , - . .

    .

    , ( -), , - . :

    - . 4.4 , . , , . , - - - - , , I . , , , .

    - - - .

    4 -29.

    - .

    4 - 4 .

    22-0183-b.indd 126 23/9/2013 12:35:17

  • 127

    . , , , , . , - . 4.30 , , .

    1,4 2,5 , pulsars. , , , 15-20 km. - . - 3000 . , 25 .

    4.11

    4.31, = 4 kg. - , 1= 4 rad/s. ; , - , , . ( ) 3,25 kgm2 2,5 kgm2. 1 m, 0,2 m . .

    :

    1 , , - .

    2 , .

    - .

    4-30.

    .

    4 -31.

    22-0183-b.indd 127 23/9/2013 12:35:17

  • 128

    - , . :

    4.9.

    4.32, , z z, . , m1, m2...

    , , ... 4.20

    - ,

    , (4.20)

    . - .

    , 4.33

    K M Icm= +

    12

    12

    2 2

    cm .

    4.10.

    - .

    - - .

    4-32.

    -

    4-33.

    22-0183-b.indd 128 23/9/2013 12:35:18

  • 129

    . .

    F R, (. 4.35). - d

    FR . 4.21

    - d1, d2... . - , 4.35,

    (4.21)

    dW / dt d / dt ,

    - . , , -

    - - .

    4.12

    L = 0,3 m , . - . - ;

    - .

    - F d. - F ds=R d.

    4 -34 .

    4-35.

    22-0183-b.indd 129 23/9/2013 12:35:19

  • 130

    :

    . - . .

    -

    , -

    ,

    .

    Mg L I2

    12

    2=

    4.13

    R . - h.

    (g) . -

    .

    :

    . - . , . , , . .

    , - Mgh.

    ,

    .

    4-36.

    22-0183-b.indd 130 23/9/2013 12:35:19

  • 131

    4.22

    4.23

    (4.22) (4.23)

    Newton

    Newton

    p =

    A

    22-0183-b.indd 131 23/9/2013 12:35:19

  • 132

    - .

    F, -

    = Fl l , . 1N m.

    F - l , 1N m, .

    - -

    . 1kg m2 /s. - - - . .

    Newton

    22-0183-b.indd 132 23/9/2013 12:35:20

  • 133

    -

    1. .

    . . , . - . .

    2. .

    . - 4.38, . . () - (. 4.38). . - . . . . .

    , - m.

    3. .

    - , .

    4-37.

    4-38.

    ()

    ()

    ()

    22-0183-b.indd 133 23/9/2013 12:35:20

  • 134

    . ,

    : ,

    . - . ;

    4.1 . 4.40 - , , , ;

    () () ()

    4 - 40 .

    4.2 . ;

    4.3 . - 4.41. ;) t1-t2 .) t4

    , t1.) t1

    t4.

    ) t3 - , t1.

    4.4 . . ) ) ) ) - , ;

    4 -39.

    () ()

    4-41.

    22-0183.indd 134 26/3/2014 4:12:41

  • 135

    4.5 , , - ;

    4.6 . , , ; - .

    -

    4.7 : - ........... ............ ........... ........... ............, ............ ...... ............. ............... ..... ........... ......... ............ ............

    4.8 -. ;

    4.9 4.42 - . . - .

    4 - 42 .

    4.10 4.43 - . F1. F2 .) F2;) F1 F2.

    4.11 4.44 . - F1 F2 . . F1 - 2/3 . F

    2

    4 - 43.

    4 - 44 .

    22-0183-b.indd 135 23/9/2013 12:35:21

  • 136

    ) ) ) ) ) ) .

    4.12 4.45 m - . , - ) .) .) .) .

    4.13 -, , - . ; .

    4.14 4.46 - z z. . - z z.

    4-46.

    4.15 - - . ;

    4.16 1, 2, 3 4 (. 4.47)

    4.17 ) -

    .) .) .) . .

    4 - 45 .

    4-47.

    22-0183-b.indd 136 23/9/2013 12:35:22

  • 137

    4.18 4.48 . . 1 - 2. - . - ; .

    4.19 4.49 . F . F - 4.49. ;) .) t1 ,

    F .) .) F .

    4.20 - (. 4.50). , . ) .) .) .

    -

    4.21 , . ;

    4.22 4.51 - . , , - , . t.

    4.23 )

    .) .) . )

    4-48.

    ()

    ()

    4 - 49.

    4 - 50 .

    4 - 51.

    22-0183.indd 137 27/3/2014 9:52:23

  • 138

    . .

    4.24 . - -. ;

    ) .

    ) . ) . ) .

    4.25 , -. ; .

    4.26 . . . . , 180; , - , , - . ;

    4.27 1 (. 4.52) , . 2 3 1. :) , ) 2, ) 3, ) /2, ) /3 .

    4.28 . . - . 1. .2.

    .

    4.29 F :) 1 rad/s 3 rad/s. ) 4 rad/s 6 rad/s. ) -2 rad/s 5 rad/s.

    4-52.

    22-0183-b.indd 138 23/9/2013 12:35:27

  • 139

    ) -3 rad/s 4 rad/s. ;

    4.30 - , -. . .

    -

    120 J 40 J 20 J 0 80 J

    4.31 :

    1 SI

    rad/s2

    N mL

    1 .

    22-0183-b.indd 139 23/9/2013 12:35:27

  • 140

    4.32 , 4.53. ; 20 rad/s;

    [: , ]

    4.33 20 m/s. 40 cm. - .

    [: 50 rad/s ]

    4.34 , r = 40cm, - 2 m/s2. ;

    [: 5 rad/s2 ]

    4.35 8 cm . 5 m/s. :)

    .) .

    [: 10 m/s, 9,9 Hz ]

    4.36 , R = 20 cm, ,

    = 8 m/s.

    x = 20 m. , - ;

    [: 8 rad/s2 ]

    4.37 , , - 20cm. 200. ; ;

    [: 40 m ]

    4.38 4.54 R = 0,5 m - . F1 = 20N F2 = 30N. ;

    [: 5 m ] 4 - 54 .

    4 - 53.

    22-0183.indd 140 26/3/2014 4:16:57

  • 141

    4.39 4.55 .

    , . . : = 30 .

    [: 16 N m ]

    4.40 R1 = 20 cm, , R2 = 0,5 m. , ( ) 150 . .

    [: 60 ]

    4.41 , l = 2 m, - w1 = 200 w2 = 300 (. 4.56). ;

    [: 1,2m ]

    4.42 4.57 l = 4 m w1 = 150 . 1 m, . w2 = 700 . - - ;

    [: 79 cm ]

    4.43 l w1 = 100 (. 4.58). - . = 30 . w2 = 40 . .

    [: =180 , F=163,7 , =0,32 ]

    4.44 (. 4.59) . 6 m 100 kg. - . L,

    4 - 55 .

    4 - 56 .

    4 - 57.

    4 - 59.

    4 - 58 .

    22-0183.indd 141 27/3/2014 9:46:33

  • 142

    ,

    [: 4800 kg m2 ]

    4.45 , = 2 kg R = 0,5 m, = 100 rad/s

    F, - . 5s. -:) () .) F. .

    [: 20 rad / s2 10N ]

    4.46 , L = 1 m, - (. 4.60). , , , ;

    .

    [: 15 rad / s2 ]

    -

    4.47 , m = 100 g , 4.61. -

    = 16 rad/s, z z. - . l = 0,8 m.

    [: 5,12 kg m2 / s ]

    4.48 = 2 kg - R = 0,4 m, = 10 rad/s . - .

    [: 3,2 kg m2 / s ]

    4.49 20 cm 1 kg 2 Hz . 100gr, 10 cm . -.

    [: 1,9 Hz ]

    4 - 61.

    4 - 60 .

    22-0183-b.indd 142 23/9/2013 12:35:29

  • 143

    -

    4.50 = 3 kg L = 40 cm - = 10 rad/s - -. . -

    .

    [: 8 J ]

    4.51 = 8 kg R .

    = 5 m/s. . -

    .

    [: 150 J ]

    4.52 4 Nm 50 Hz. ;

    [: 400 W ]

    4.53 m = 40 kg R = 20 cm, - 5 Hz . ) ; ) 5s.

    I mR= 12

    2 .

    [: 400J , 80W ]

    4.54 4.62 L = 2 m = 3 kg, -

    . F = 10 . F . :) F, .) T

    -.

    ) - ( ) .

    .

    [: W= 40 J, =7,9 rad/s, P=158 W ]

    4 - 62 .

    22-0183-b.indd 143 23/9/2013 12:35:29

  • 144

    4.55 , l = 30 cm m, (. 4.63). . , .

    m/s2.

    [: : 3 m/s ]

    4.56 l w = 100 4.64. . - = 60.

    [: : ]

    4.57 4.65 h R w. F .

    [: : ]

    4.58 - (. 4.66) - 30. . .

    [: ]

    4.59 R = 0,30 m 1 kg. 100 - . 5 s. - , /5. - . (- ).

    [: 1 ]

    4.60 4.67 . L = 1 m = 0,6 kg. r = 0,2 m

    4 - 66 .

    4 - 67.

    4 - 64 .

    4 - 63.

    4 - 65 .

    22-0183-b.indd 144 23/9/2013 12:35:30

  • 145

    m = 0,1 kg , . - f

    1 = 10 Hz.

    , . .

    I ML=112

    2 .

    [: 5,8 m ]

    4.61 5 m/s. - 30 . -. . , ,

    . m/s2

    [: 3,5 z ]

    4.62 - 30. ,

    , -

    m/s2. - .

    [: 25/7 m / s2 ]

    4.63 4.68 m = 2 kg R. 1 2 m1 = 3 kg,

    m2 = 1 kg.

    .

    -

    m/s2. .

    : .

    [: a = 4 m / s2 ]

    4.64 . 4.69 200 g - 30 cm 40 rad/s. - . F - 15 cm; ( ).

    [: : 43,2 J ]

    4 - 68 .

    4 - 69.

    22-0183-b.indd 145 23/9/2013 12:35:31

  • 146

    4.65 4.70 , , 0,18 kg m2

    = 25 rad/s . -. .

    [: ]

    4.66 , 20 cm, - . 20 - . = 8 rad / s. . -

    .

    [: 50 kg ]

    4.67 - . ;

    .

    [: s> / 3 ]

    4.68 - m = 120g R = 1,5 cm, -

    (. 4.72). , . -) -

    , )

    30cm. . -

    . m/s2.

    [: ) , ) ]

    4.69 m r - , , 4.73. , - h ; R = 20 cm.

    .

    R.[: 54 cm ]

    4 -72 .

    4 -73.

    4 -70 .

    4 -71.

    22-0183-b.indd 146 23/9/2013 12:35:32

  • 147

    4.70 1 2 , d. - 12 , 4.74. - . .

    g.

    [: ]

    4.71 m = 2kg (. 4.75). O . -.

    = 8,4 m/s. . - - R = 1,2 m.

    [: 1,75 rad/s ]

    4 -75 .

    4 -74 .

    22-0183-b.indd 147 23/9/2013 12:35:32

  • 148

    . . - ( x ) ,

    .

    C . , - () (), - . C , - .

    C : ( ), C.

    C, .

    Ax, Ay, z , - x, By, z, ,

    i, j k x, y z, -.

    A B B A =

    F -

    = r F 4.24 r F. - -

    4 -76 .

    i j k

    C A B

    22-0183-b.indd 148 23/9/2013 12:35:34

  • 14