FAQ (Вопрос/ответ)

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):
3. Выбрать систему отсчета.
4. Выделить систему взаимодействующих тел и выяснить, какие силы для нее являются внутренними, а какие – внешними.
5. Определить импульсы всех тел системы до и после взаимодействия.
6. Если в целом система незамкнутая, сумма проекций сил на одну из осей равна нулю, то следует написать закон сохранения лишь в проекциях на эту ось.
7. Если внешние силы пренебрежительно малы в сравнении с внутренними (как в случае удара тел), то следует написать закон сохранения суммарного импульса (p = 0) в векторной форме и перейти к скалярной.
8. Если на тела системы действуют внешние силы и ими нельзя пренебречь, то следует написать закон изменения импульса
9.  (p = Ft) в векторной форме и перейти к скалярной.
10. Записать математически все вспомогательные условия.
11. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
12. Решение проверить и оценить критически.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):
3. Выбрать систему отсчета.
4. Выделить два или более таких состояний тел системы, чтобы в число их параметров входили как известные, так и искомые величины.
5. Выбрать нулевой уровень отсчета потенциальной энергии.
6. Определить, какие силы действуют на тела системы – потенциальные или непотенциальные.
7. Если на тела системы действуют только потенциальные силы, написать закон сохранения механической энергии в виде: Е₁ = Е₂.
8. Раскрыть значение энергии в каждом состоянии и, подставить их в уравнение закона сохранения энергии.
9. Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
10. Решение проверить и оценить критически.

Задачи об изменении внутренней энергии тел можно разделить на три группы.

В задачах первой группы рассматривают такие явления, где в изолированной системе при взаимодействии тел изменяется лишь их внутренняя энергия без совершения работы над внешней средой.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):
3. Определить изолированную систему.
4. Установить у каких тел внутренняя энергия уменьшается, а у каких – возрастает.
5. Составить уравнение теплового баланса (U = 0), при записи которого в выражении cm(t₂ – t₁), для изменения внутренней энергии, нужно вычитать из конечной температуры тела начальную и суммировать члены с учетом получающегося знака.
6. Полученное уравнение решить относительно искомой величины.
7. Решение проверить и оценить критически.

В задачах второй группы рассматриваются явления, связанные с превращением одного вида энергии в другой при взаимодействии двух тел. Результат такого взаимодействия – изменение внутренней энергии одного тела в следствие совершенной им или над ним работы.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):
3. Следует убедиться, что в процессе взаимодействия тел теплота извне к ним не подводится, т.е. действительно ли Q = 0.
4. Установить у какого из двух взаимодействующих тел изменяется внутренняя энергия и что является причиной этого изменения – работа, совершенная самим телом, или работа, совершенная над телом.
5. Записать уравнение 0 = U +  A для тела, у которого изменяется внутренняя энергия, учитывая знак перед А и к.п.д. рассматриваемого процесса.
6. Если работа совершается за счет уменьшения внутренней энергии одного из тел, то А = U, а если внутренняя энергия тела увеличивается за счет работы, совершенной над телом, то А = U.
7. Найти выражения для U и A.
8. Подставляя в исходное уравнение вместо U и A их выражения, получим окончательное соотношение для определения искомой величины.
9. Полученное уравнение решить относительно искомой величины.
10. Решение проверить и оценить критически.

Задачи третьей группы объединяют в себе две предыдущие.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):
3. Для каждого теплового состояния каждого тела записать соответствующую формулу теплового расширения.
4. Если в задаче наряду с расширением тел рассматриваются другие процессы, сопутствующие расширению, – теплообмен, изменение гидростатического давления жидкости или выталкивающей силы, то к уравнениям теплового расширения надо добавить формулы калориметрии и гидростатики.
5. Синтез (получить результат).
6. Решить полученную систему уравнений относительно искомой величины.
7. Решение проверить и оценить критически.

По условию задачи даны два или несколько состояний газа и при переходе газа из одного состояния в другое его масса не меняется.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):
3. Представить какой газ участвует в том или ином процессе.
4. Определить параметры p,V и T, характеризующие каждое состояние газа.
5. Записать уравнение объединенного газового закона Клапейрона для данных состояний.
6. Если один из трех параметров остается неизменным, уравнение Клапейрона автоматически переходит в одно из трех уравнений: закон Бойля – Мариотта, Гей-Люссака или Шарля.
7. Записать математически все вспомогательные условия.
8. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
9. Решение проверить и оценить критически.

По условию задачи дано только одно состояние газа, и требуется определить какой либо параметр этого состояния или же даны два состояния с разной массой газа.

1. Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
2. Анализ (построить математическую модель явления):
3. Установить, какие газы участвуют в рассматриваемых процессах.
4. Определить параметры p,V и T, характеризующие каждое состояние газа.
5. Для каждого состояния каждого газа (если их несколько) составить уравнение Менделеева – Клапейрона. Если дана смесь газов, то это уравнение записывается для каждого компонента. Связь между значениями давлений отдельных газов и результирующим давлением смеси устанавливается законом Дальтона.
6. Записать математически дополнительные условия задачи
7. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
8. Решение проверить и оценить критически.