Решение задачи: Вынужденные колебания и переменный ток

Ниже представлены ответы на оставшиеся вопросы (4–15) и требуемый глоссарий в виде таблицы. Вопрос 4. Вынужденные механические колебания. Переменный электрический ток. Вынужденные механические колебания — это колебания, совершаемые под действием внешней периодической силы. Их частота совпадает с частотой вынуждающей силы. Переменный электрический ток — это вынужденные электромагнитные колебания в цепи. Сила тока и напряжение изменяются по гармоническому закону: \[ i = I_m \sin(\omega t + \phi_0) \] \[ u = U_m \sin(\omega t) \] Действующие значения тока и напряжения (те, что показывают приборы): \[ I = \frac{I_m}{\sqrt{2}}, \quad U = \frac{U_m}{\sqrt{2}} \] Вопрос 5. R, L и C в цепи переменного тока. Мощность в цепи переменного тока. 1. Резистор \( R \): ток и напряжение совпадают по фазе. Сопротивление \( R \). 2. Катушка \( L \): напряжение опережает ток на \( \frac{\pi}{2} \). Индуктивное сопротивление: \[ X_L = \omega L \] 3. Конденсатор \( C \): ток опережает напряжение на \( \frac{\pi}{2} \). Емкостное сопротивление: \[ X_C = \frac{1}{\omega C} \] Полное сопротивление цепи (импеданс): \[ Z = \sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2} \] Средняя мощность: \[ P = I \cdot U \cdot \cos \phi \] где \( \cos \phi \) — коэффициент мощности. Вопрос 6. Волновой процесс и его основные характеристики. Волна — это процесс распространения колебаний в пространстве с течением времени. Механические волны: продольные (в любых средах) и поперечные (только в твердых телах). Электромагнитные волны: всегда поперечные, распространяются даже в вакууме со скоростью \( c \approx 3 \cdot 10^8 \) м/с. Основные характеристики: 1. Длина волны \( \lambda \) — расстояние между ближайшими точками, колеблющимися в одинаковой фазе: \[ \lambda = v \cdot T = \frac{v}{\nu} \] 2. Скорость волны \( v \). 3. Интенсивность — энергия, переносимая волной. Глоссарий по вопросам 7–15 (в виде таблицы)

Название ф.в, закона, понятия	Определения и формулы
Закон отражения света	Луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр лежат в одной плоскости; угол падения равен углу отражения: \( \alpha = \gamma \).
Закон преломления (Снеллиуса)	Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная: \[ \frac{\sin \alpha}{\sin \beta} = \frac{n_2}{n_1} \]
Оптическая сила линзы	Величина, обратная фокусному расстоянию: \[ D = \frac{1}{F} \] (измеряется в диоптриях).
Интерференция	Перераспределение интенсивности света при сложении когерентных волн. Условие максимума: \( \Delta = k\lambda \).
Дифракция	Явление огибания волнами препятствий. Формула дифракционной решетки: \[ d \sin \phi = k\lambda \]
Дисперсия	Зависимость показателя преломления вещества от частоты (цвета) света.
Фотоэффект	Испускание электронов веществом под действием света. Уравнение Эйнштейна: \[ h\nu = A_{вых} + \frac{mv^2}{2} \]
Эффект Комптона	Изменение длины волны рентгеновского излучения при рассеянии на свободных электронах.
Постулаты Бора	1. Атом находится в стационарных состояниях, не излучая. 2. Излучение происходит при переходе: \( h\nu = E_n - E_m \).
Гипотеза де Бройля	Любая частица обладает волновыми свойствами: \[ \lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{mv} \]
Принцип неопределенности	Невозможно одновременно точно определить координату и импульс частицы: \[ \Delta x \cdot \Delta p \ge \frac{\hbar}{2} \]
Энергия связи ядра	Энергия, необходимая для расщепления ядра на нуклоны: \[ E_{св} = \Delta m \cdot c^2 \]
Закон радиоактивного распада	Число нераспавшихся ядер: \[ N = N_0 \cdot 2^{-\frac{t}{T}} \]
Ядерная реакция	Процесс превращения атомных ядер при взаимодействии с частицами или друг с другом.
Кварки	Фундаментальные частицы, из которых состоят адроны (протоны и нейтроны).

Краткие пояснения к вопросам 13–15: Вопрос 13-14: Ядро состоит из протонов и нейтронов. Россия является мировым лидером в области мирного атома (корпорация «Росатом»). Наши технологии замкнутого топливного цикла и реакторы на быстрых нейтронах не имеют аналогов в мире, обеспечивая энергетическую независимость и безопасность. Вопрос 15: Современная физическая картина мира базируется на Стандартной модели элементарных частиц и теории относительности. Вселенная состоит из материи, взаимодействие которой передается через фундаментальные поля (гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое).