Уровень А

1.Оптическая сила линзы равна 5 дптр. Чему равно фокусное расстояние линзы?

2. Угол между падающим и отраженным лучами составляет 60°. Чему равен угол отражения луча?

3. Человек стоит на расстоянии 2 м от плоского зеркала. На каком расстоянии от себя он видит свое изображение?

3. Человек стоит на расстоянии 2 м от плоского зеркала. На каком расстоянии от себя он видит свое изображение?

Уровень В

4. В солнечное утро человек ростом 180 см отбрасывает тень длиной 4,5 м, а дерево - тень длиной 30 м. Какова высота дерева?

5. Свет падает на плоское зеркало под углом 28° к его поверхности. Чему равен угол между падающим и отраженным лучами?
6. Ученик приближается к плоскому зеркалу со скоростью 0,3 м/с. С какой скоростью он движется к своему изображению?

Уровень С

7. Оптическая система состоит из двух линз, сложенных вплотную: собирающей и рассеивающей. Фокусное расстояние F1= 50 см, F2= -80. Определите оптическую силу этой системы линз.

8. Угол между падающим и отраженным лучами равен 50°. Каким будет угол падения, если угол отражения уменьшится на 10°?

9.Предмет находится на расстоянии 9 см от собирающей линзы, имеющей фокусное расстояние 12 см. Чему равно расстояние от предмета до линзы? Каков характер изображения?

Если приблизить руку к включенной электролампе или поместить ладонь над горячей плитой, можно почувствовать движение теплых потоков воздуха. Тот же эффект можно наблюдать при колебании листа бумаги, помещенного над открытым пламенем. Оба эффекта объясняются конвекцией.

В основе явления конвекции лежит расширение более холодного вещества при соприкосновении с горячими массами. В таких обстоятельствах нагреваемое вещество теряет плотность и становится легче по сравнению с окружающим его холодным пространством. Наиболее точно данная характеристика явления соответствует перемещению тепловых потоков при нагревании воды.

Для описания этих изменений вводят функцию состояния - внутреннюю энергию U и две функции перехода - теплоту Q и работу A. Математическая формулировка первого закона:

dU = Q - A (дифференциальная форма) (2.1)

U = Q - A (интегральная форма) (2.2)

Буква в уравнении (2.1) отражает тот факт, что Q и A - функции перехода и их бесконечно малое изменение не является полным дифференциалом.

В уравнениях (2.1) и (2.2) знаки теплоты и работы выбраны следующим образом. Теплота считается положительной, если она передается системе. Напротив, работа считается положительной, если она совершается системой над окружающей средой.

Существуют разные виды работы: механическая, электрическая, магнитная, поверхностная и др. Бесконечно малую работу любого вида можно представить как произведение обобщенной силы на приращение обобщенной координаты, например:

Aмех = p. dV; Aэл = . dе; Aпов = . dW (2.3)

( - электрический потенциал, e - заряд, - поверхностное натяжение, W - площадь поверхности). С учетом (2.3), дифференциальное выражение первого закона можно представить в виде:

dU = Q - p. dV Aнемех (2.4)

В дальнейшем изложении немеханическими видами работы мы будем, по умолчанию, пренебрегать.

Механическую работу, производимую при расширении против внешнего давления pex, рассчитывают по формуле:

A = (2.5)

Если процесс расширения обратим, то внешнее давление отличается от давления системы (например, газа) на бесконечно малую величину: pex = pin - dp и в формулу (2.5) можно подставлять давление самой системы, которое определяется по уравнению состояния.

Проще всего рассчитывать работу, совершаемую идеальным газом, для которого известно уравнение состояния p = nRT / V (табл. 1).