Упражнение 4. Изучение влияния рабочих параметров установки на вид распределения Максвелла

1. Задайте другие рабочие параметры, изменив один из рабочих параметров: напряжение или высоту поршня.

2. Проделайте все задания упражнений 1, 2 и пп. 1–6 из упражнения 3.

3. Сравните распределения, полученные при различных параметрах, опираясь на рис. 1.6.

Таблица 1

U, В	H, см	h, см	m, г	N	x, см	N	t, с

Таблица 2

Контрольные вопросы

1. Почему для изучения закона Максвелла применяют методы статистической физики.

2. Дайте определение вероятности совершения некого события.

3. Что называют «плотностью вероятности»?

4. Нарисуйте график произвольной функции распределения случайной величины . Чему соответствует площадь заштрихованной полоски ширины ?

5. В чем заключается условие нормировки?

6. Как найти среднее значение случайной величины ?

7. Дайте понятие флуктуации случайной величины .

8. Что называют температурой вырождения? Какие значения может принимать эта величина?

9. Расскажите о постановке задачи по нахождению распределения молекул по скоростям.

10. Почему при выводе распределения Максвелла все направления движения считаются равноправными?

11. Дайте определение объемной плотности вероятности.

12. Почему можно считать, что функции распределения скоростей , и имеют одинаковый вид?

13. Объясните смысл пределов интегрирования от до для условия нормировки, например, функции .

14. Приведите закон распределения Максвелла по модулю скорости. Начертите его график.

15. Что называют характерными скоростями и чему они соответствуют?

16. Укажите на графике распределения Максвелла характерные скорости.

17. Проанализируйте вид кривой распределения в зависимости от температуры газа или массы его молекул.

18. Перечислите элементы, из которых состоит лабораторная установка, а также поясните их назначение.

19. Как влияют рабочие параметры установки (напряжение и высота поршня ) на характер (вид) функции распределения На что будут влиять рабочие параметры установки: напряжение и высота поршня ?

20. Для чего требуется провести подготовительную работу по определению расхода шариков из внутренней камеры во время проведения эксперимента с заданными рабочими параметрами?

21. Отобразите вид функции, посредством которой предлагается представить экспериментальные результаты?

22. Как определить количество шариков , оказавшихся в -ом отсеке нижнего приемника?

23. Как рассчитывается скорость шарика, попавшего в -й отсек?

24. Какая из ячеек нижнего приемника будет соответствовать наиболее вероятной скорости?

25. С какой целью в работе применяется стробоскоп?

Список использованной литературы

1. Сивухин Д. В. Общий курс физики: в 5 т. / Д. В. Сивухин. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. – Т. 2: Термодинамика и молекулярная физика. – 544 с.

2. Иродов И. Е. Физика макросистем. Основные законы. / И. Е. Иродов. – М.: БИНОМ, 2004. – 208 с.

3. Рейф Ф. Берклеевский курс физики: в 5т. / Ф. Рейф. – М.: Наука, 1972. – Т. 5: Статистическая физика. – 351 с.

Учебное издание

Закон распределения скоростей максвелла

Методические указания к выполнению лабораторной работы 1-хх

по курсу «Общая физика» для студентов всех специальностей

Составитель

Краснов Дмитрий Николаевич