Федеральное агенство по образованию гоу впо череповецкий государственный университет
Скачать 1,34 Mb.
|
           ^ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ ^ Сборник задач и вопросов ФИЗИКА В СТРОИТЕЛЬНОМ ДЕЛЕ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ  ЧЕРЕПОВЕЦ 2006 Рассмотрено на заседании кафедры физики ГОУ ВПО ЧГУ, протокол № 1/66 от 30.08.06 Одобрено редакционно-издательской комиссией физико-математического факультета ГОУ ВПО ЧГУ, протокол № 51 от 12.09.06 Авторы: О.Н. Бубнова, Н.М. Федорчук. Рецензенты: А.Г.Каптюшина, канд. тех. наук, доцент кафедры строительных материалов и технологий ГОУ ВПО ЧГУ В.В. Казаков, канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры физики ГОУ ВПО ЧГУ Научный редактор: В.С. Грызлов, проф., д.т.н. © О.Н. Бубнова, Н.М. Федорчук, 2006г © ГОУ ВПО Череповецкий государственный университет, 2006г Предисловие Почти все, известные авторам, сборники задач по физике начинаются с предисловия, в котором определяется круг лиц, кому предназначен задачник. Как правило, это:- студенты, школьники; - начинающие преподаватели; - просто любители физики. Большой ценностью задачников являются в них методические указания к решению задач. Часто методические указания и составляют основной объем задачников. В тоненьких задачниках объем методических указаний ограничен. Предлагаемый “Сборник задач и вопросов – физика в строительном деле” предназначен для студентов обучающихся по направлению “Строительство” бакалаврской и магистерской подготовки. Задачи и вопросы составлены в дополнение к учебному пособию “Избранные главы физики в строительном деле”  . При изучении курса полезно про полезно просматривать вопросы и задачи и размышлять о путях получения ответов на них. Сборник задач и вопросов, конечно, может использоваться и производственниками независимо от содержания учебного пособия “Избранные главы физики в строительном деле”. При составлении вопросов и задач в пособии авторы использовали сюжеты задач из многочисленных пособий по физике. Сюжеты известных задач часто аранжированы к теме – физика в строительном деле. Определенная часть задач и вопросов – авторские. В предисловии к сборнику задач по физике (С.М. Козел, Э.И.Рашба, С.А.Славатинский) проф. С.П. Капица пишет: сказки помогают детям познать мир взрослых, задачи служат аналогичной цели при знакомстве студента с физикой. Решение готовых задач будет способствовать подготовке из студентов - сегодня, широко и профессионально подготовленных специалистов - завтра. Содержание стр. Предисловие…………………………………………………………………………..................3 I. Строительная теплофизика, теплотехника…………………………………………………..6  Отступление 1. Почему мы топим зимой? ……………………………….................... Информация 1. Биографические сведения…………………………………………….7 Основные формулы……………………………………………………………................9 Образцы решения задач………………………………………………………………….. Вопросы и задачи для самостоятельного решения…………………………………...11 Отступление 2. Температура. ………………………………………………………..23 II. Влажность. Конденсация……………………………………………………………………24 Информация 2. Биографические сведения……………………………………………. Основные формулы……………………………………………………………………..25 Образцы решения задач…………………………………………………………………. Вопросы и задачи для самостоятельного решения…………………………………...26III. Звук. Архитектурно- строительная акустика……………………………………………..28 Информация 3. О звуке………………………………………………………….. ……… Информация 4. Биографические сведения…………………………………………….30Отступление 3. Архитектурно-строительная акустика в СССР-России……………..31 Основные формулы……………………………………………………………………..32 Образцы решения задач………………………………………………………………..33 Вопросы и задачи для самостоятельного решения…………………………………..34IV. Свет. Строительная светотехника……………………………………………………….39 Отступление 3. Космическое зеркало. ………………………………………….……. Информация 5. Биографические сведения……………………………………………40 Основные формулы……………………………………………………………………..41 Образцы решения задач………………………………………………………………..... Вопросы и задачи для самостоятельного решения…………………………………...42V. Радиоактивность и строительное дело. …………………………………………………..45 Информация 6. О радиоактивности…………………………………………………… Информация 7. Биографические сведения…………………………………………….46 Основные формулы………………………………………………………………….....47 Образцы решения задач………………………………………………………………….. Вопросы и задачи для самостоятельного решения…………………………………..48VI. Электромагнитное излучение и строительное дело…………………………………….52 Информация 8. Биографические сведения……………………………………………. Основные формулы……………………………………………………………………53 Образцы решения задач……………………………………………………….………. Вопросы и задачи для самостоятельного решения………………………………….55Приложения……………………………………………………………………………………..58 1. Данные о некоторых строительных материалах для расчетов по строительной физике. 2. Давление насыщенных водяных паров  в зависимости от температуры……...593. Точка росы  в зависимости от температуры и относительной влажности…………….604. Фазовая диаграмма воды…………………………………………………………………..61 5. Область слухового восприятия человека (диаграмма слышимости)……………………61 6. Схема радиоактивных распадов в семействе урана  ……………………………….. 627. Сопротивление теплоперехода перед поверхностями наружных конструкций……….63 8. Средняя месячная и годовая температура (значение  )……………………………….639.Условия микроклимата  и относительная влажность воздуха  в зависимости от назначения помещения……………………………………………………………………63 Литература………………………………………………………………………………..........64 ^ Отступление 1. Почему мы топим зимой?  Неспециалист ответит: “чтобы сделать комнату теплее”. Изучающий термодинамику, возможно, выразится таким образом: “чтобы подвести недостающую энергию”. В таком случае прав окажется неспециалист, а не физик. В соответствии с фактическим положением вещей, предположим, что давление воздуха в комнате всегда равно атмосферному. В обычный обозначениях энергия единицы массы воздуха в комнате равна (аддитивной константой пренебрежем)   , и следовательно, энергия единицы объема равна  , или, учитывая уравнение состояния  ,  . Для воздуха при атмосферном давлении  .Следовательно, количество энергии в комнате не зависит от температуры, и целиком определятся показаниями барометра. Вся энергия, которую мы вводим в комнату при отоплении, уходит через поры в стенах наружу. Я приношу бутылку красного вина из холодного погреба, и она принимает температуру теплой комнаты. Она становится теплее, однако ее внутренняя энергия увеличивается за счет наружного, а не комнатного воздуха. Почему же все-таки мы топим зимой? По той самой причине, по которой жизнь на Земле была бы невозможной без солнечного излучения. При этом дело заключается не в падающей энергии. Последняя будет снова излучена вплоть до пренебрежительно малой доли, подобно тому, как человек не меняет своего веса, несмотря на принятие пищи. Условия нашего существования требуют известной температуры, и чтобы ее поддерживать, используется не увеличение энергии, а понижение энтропии. Р. Эмден Информация 1. Биографические сведения  Ньютон Исаак (4.01.1643-31.03.1727) - английский ученый. Родился в деревне Вулсторп (Англия) в семье мелкого землевладельца. Отец умер до рождения ребенка. Ньютон родился преждевременно и слабым, тем не менее, впоследствии он отличался хорошим здоровьем, и прожил 84 года. Образование получил в Тринити-колледж Кембриджского университета. В 1665году стал бакалавром, в 1668г – магистром. Ньютон не был женат, у него было мало друзей. Обычная жизнь прошла однообразно и замкнуто. В науке Ньютон заложил основы современного естествознания: 1665-1666гг. - закон Всемирного тяготения; 1687г – “Математические начала натуральной философии” (Начала) – одна из величайших книг в истории цивилизации. Ему принадлежат важнейшие работы в оптике и астрономии; создание дифференциального и интегрального исчисления. Много сил и чувств потратил на споры о приоритете с Гуком, Лейбницем, Флемстидом. В последние годы жизни занимался вопросами богословия. Его именем названа единица силы – Ньютон.  Уатт Джеймс (19.01.1736-19.08.1819) - английский изобретатель. Уатт не получил специального образования. Был мастером – инструментальщиком при университете в Глазго.В 1774г создает машину двойного действия, но получил на нее патент только в 1784г. Ввел первую единицу мощности – лошадиная сила. Его именем названа единица мощности – Ватт. 1 лошадиная сила (л.с.)=736Вт.  Фурье Жан Батист Жозеф (21.03.1768-16.05.1830) - французский математик и физик. Родился в семье портного г. Оксерре. Восьми лет он осиротел, друзья отца помогли ему поступить в военную школу, где позднее он и преподавал. Основатель учения о теплопроводности, работа “Аналитическая теория теплоты” (1822г); вывел дифференциальное уравнение распространения тепла внутри твердого тела. Эта работа сыграла значительную роль в развитии математики. “Первопричины явлений нам не известны, но они подчиняются простым и постоянным законам, которые можно открыть путем наблюдения и изучение которых составляет предмет натуральной философии”. Эта фраза характеризует подход Фурье и орудие, которым он пользовался при изучении природы - таким орудием является математика.  Джоуль Джеймс Прескотт (24.12.1818-11.10.1889) - английский ученый. Владелец пивоваренных заводов. Экспериментально обосновал закон сохранения энергии. Показал, что теплоту можно получить за счет работы и вычислил механический эквивалент теплоты. Установил зависимость количества теплоты, выделяемого при прохождении тока в проводнике (закон Джоуля – Ленца в 40-е гг. 19в.). Его именем названа единица количества теплоты - Джоуль. Внесистемная единица теплоты 1кал=4,19Дж.  Кирхгоф Густав Роберт (12.03.1824-17.10.1887) – немецкий физик и математик. Родился в г. Кенигсберге (ныне Калининград); показал эффективность математики к исследованию физических явлений; важную роль сыграл труд “ Лекции по математической физике” (1874-1894). В книге “Учебник механики” он высказал свою принципиальную установку, что цель науки заключается “ не в том, чтобы объяснять явления природы, а в том, чтобы полностью и простейшим образом описывать ее”. Стефан Йозеф (24.03.1835-7.01.1893) - австрийский физик-экспериментатор. Родился в г. Клагенфурт. Однако своей Научной репутацией обязан, прежде всего, работе по исследованию теплопередачи посредством излучения; в 1879 г. экспериментально, путем измерения теплоотдачи платиновой проволоки при различных температурах, нашел формулу: закон Стефана – Больцмана. Используя свой закон, Стефан впервые дал достоверную  оценку температуры поверхности Солнца — около 6000 К.Больцман Людвиг (20.02.1844 – 05.09.1906) - австрийский физик-теоретик. Родился в Вене. Научные интересы Больцмана охватывали почти все области физики. Впервые применил к излучению принципы термодинамики. В 1884 году Больцман теоретически вывел закон излучения абсолютно чёрного тела, ранее установленный его учителем Й. Стефаном. Больной и подавленный, он покончил жизнь самоубийством. |
Похожие:
 | Федеральное агентство по образованию гоу впо череповецкий государственный университет | | Федеральное агентство по образованию гоу впо «череповецкий государственный... Одобрено на заседании учебно-методического совета гоу впо чгу, протокол №6 от 18. 02. 10 г |
| Гоу впо «Череповецкий государственный университет» Кафедра Промышленной Экологии Лабораторный Цель работы: изучить и практически освоить методику оценки тяжести трудового процесса | | Российской Федерации Федеральное агенство по образованию Южно-Уральский... Психология и педагогика: Методические указания для студентов непсихологических специальностей / Составитель С. В. Устьянцева. – Челябинск:... |
| Расписание занятий зимней экзаменационной сессии студентов гоу впо... Студентов гоу впо «Российский государственный гидрометеорологический университет» в г. Ростове-на-Дону |  | Федеральное агенство по образованию кабардино-балкарский государственный... В начале каждой задачи должны быть приведены ее номер, текст условия, расчетная схема и исходные данные. Далее следует текст решения... |
| Российской Федерации Федеральное агентство по образованию гоу впо... Правительства Российской Федерации от 20 декабря 2001 г. №1756-р, определены приоритетные направления образования, среди которых... | | Гоу впо «Череповецкий государственный университет» Кафедра Промышленной Экологии Лабораторный Ахов и способное повлечь за собой гибель или заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, либо вызывающее загрязнение... |
 | Монография орёл 2011 Печатается по решению Редакционно-издательского... Беднарская Л. Д. Закономерности грамматического членения многокомпонентных сложных предложений. Монография. – Орёл: гоу впо «огу».... | | Федеральное агентство по образованию гоу впо Учебный план специальности подготовки дипломированных специалистов 230201 "Информационные системы в технике и технологиях" (гин) |