Задание 13: Описание изменения физических величин

Типичная формулировка: «Как изменятся такие-то две величины, если некоторый параметр системы изменить так-то?» Даются два варианта ответа для каждой величины (или три: увеличилась, уменьшилась, не изменилась), а нужно указать цифры кодов в определённом порядке для каждой величины и записать их подряд без пробелов — получится двузначное число.

…

Оптика (тонкая линза):

• Формула тонкой линзы: $\dfrac{1}{F} = \dfrac{1}{d} + \dfrac{1}{f}$, где $F$ — фокусное расстояние, $d$ — расстояние от предмета до линзы, $f$ — расстояние от линзы до изображения.
• Оптическая сила линзы: $D = \dfrac{1}{F}$, измеряется в диоптриях; зависит только от материала и формы линзы, не зависит от положения предмета.
• Линейное увеличение: $\Gamma = \dfrac{f}{d} = \dfrac{H}{h}$, где $H$ — размер изображения, $h$ — размер предмета.
• Частные случаи: если $d = 2F$, то $f = 2F$ и $\Gamma = 1$ (изображение равно предмету); если $d \to F$, то $f \to \infty$; если $d < F$, изображение мнимое.

Квантовые явления:

• Энергия фотона: $E = h\nu = \dfrac{hc}{\lambda}$, где $h$ — постоянная Планка, $\nu$ — частота, $\lambda$ — длина волны, $c$ — скорость света.
• Чем больше частота (меньше длина волны), тем больше энергия фотона — обратная зависимость от $\lambda$.
• Уравнение фотоэффекта (закон сохранения энергии): $h\nu = A_{вых} + E_{k}$, где $A_{вых}$ — работа выхода электрона, $E_k$ — максимальная кинетическая энергия вылетевшего электрона.
• Красная граница фотоэффекта: $\nu_{min} = \dfrac{A_{вых}}{h}$ — минимальная частота, при которой фотоэффект ещё возможен.

Электромагнитные явления:

• Сила Ампера: $F_A = BIl\sin\alpha$, где $B$ — индукция поля, $I$ — сила тока, $l$ — длина проводника, $\alpha$ — угол между проводником и полем.
• Сила Лоренца: $F_L = qvB\sin\alpha$.
• Закон Ома для участка цепи: $I = \dfrac{U}{R}$. …

1. Определить, какая физическая ситуация описана: линза, фотоэффект или электромагнитное взаимодействие, и какая формула её описывает.
2. Выписать формулу и обозначить, какая величина задаётся (меняется по условию), а какие — постоянны (например, фокусное расстояние линзы или заряд частицы).
3. Если формула содержит обратные величины (как формула линзы), удобно переписать её через $1/F$, $1/d$, $1/f$ и анализировать изменение каждой дроби отдельно.
4. Подставить характерные значения (например, $d=2F$, $3F$, $4F$) и найти соответствующее $f$ через формулу линзы — не нужно знать числовое значение $F$, работайте с ним как с переменной.
5. Сравнить полученные значения второй величины (или производной от неё, например увеличения $\Gamma$) и определить характер изменения: рост, убывание или постоянство.
6. Повторить анализ для второй запрашиваемой величины независимо от первой. …