OGE ve Birleşik Devlet Sınavına Hazırlık
ortaöğretim genel eğitim
UMK A.V. Grachev hattı. Fizik (10-11) (temel, ileri)
UMK A.V. Grachev hattı. Fizik (7-9)
UMK A.V. Peryshkin hattı. Fizik (7-9)
Fizikte sınava hazırlık: örnekler, çözümler, açıklamalar
Fizikteki sınavın görevlerini (Seçenek C) öğretmenle birlikte analiz ediyoruz.Lebedeva Alevtina Sergeevna, fizik öğretmeni, 27 yıllık iş tecrübesi. Moskova Bölgesi Eğitim Bakanlığı Diploması (2013), Voskresensky Belediye Bölgesi Başkanının Şükranı (2015), Moskova Bölgesi Matematik ve Fizik Öğretmenleri Derneği Başkanı Diploması (2015).
Çalışma, farklı karmaşıklık düzeylerinde görevler sunar: temel, ileri ve yüksek. Temel düzey görevler, en önemli fiziksel kavramların, modellerin, fenomenlerin ve yasaların özümsenmesini test eden basit görevlerdir. İleri düzey görevler, çeşitli süreçleri ve fenomenleri analiz etmek için fizik kavramlarını ve yasalarını kullanma becerisinin yanı sıra, bir veya iki yasanın (formülün) herhangi bir konuda uygulanması için problem çözme becerisini test etmeyi amaçlar. okul fizik dersi. 4. çalışmada, 2. bölümün görevleri, yüksek düzeyde karmaşıklığa sahip görevlerdir ve değişen veya yeni bir durumda fizik yasalarını ve teorilerini kullanma yeteneğini test eder. Bu tür görevlerin yerine getirilmesi, fiziğin iki üç bölümünden bilginin aynı anda uygulanmasını gerektirir, yani. yüksek eğitim seviyesi. Bu seçenek, USE'nin 2017'deki demo sürümüyle tamamen tutarlıdır, görevler açık USE görev bankasından alınır.
Şekil, hız modülünün zamana bağımlılığının bir grafiğini göstermektedir. t. 0 ila 30 s zaman aralığında arabanın kat ettiği yolu grafikten belirleyin.
Çözüm. 0 ila 30 s zaman aralığında arabanın kat ettiği yol, en basit şekilde, tabanları zaman aralıkları (30 - 0) = 30 s ve (30 - 10) olan bir yamuğun alanı olarak tanımlanır. = 20 s ve yükseklik hızdır v= 10 m/s, yani
| S = | (30 + 20) İle birlikte | 10 m/s = 250 m. |
| 2 |
Cevap. 250 m
100 kg'lık bir kütle bir ip ile dikey olarak yukarı kaldırılıyor. Şekil, hız projeksiyonunun bağımlılığını göstermektedir. V Zamandan yukarıya doğru yönlendirilen eksen üzerindeki yük t. Kaldırma sırasında kablo geriliminin modülünü belirleyin.
Çözüm. Hız projeksiyon eğrisine göre v zamandan dikey olarak yukarı doğru yönlendirilmiş bir eksen üzerindeki yük t, yükün ivmesinin izdüşümünü belirleyebilirsiniz
| a = | ∆v | = | (8 – 2) m/s | \u003d 2 m / s 2. |
| ∆t | 3 saniye |
Yüke şunlar etki eder: dikey olarak aşağı doğru yönlendirilen yerçekimi ve kablo boyunca dikey olarak yukarı doğru yönlendirilen kablo gerilim kuvveti, bkz. şek. 2. Dinamiğin temel denklemini yazalım. Newton'un ikinci yasasını kullanalım. Bir cisme etki eden kuvvetlerin geometrik toplamı, cismin kütlesi ile ona verilen ivmenin çarpımına eşittir.
+ = (1)
Dünya ile ilişkili referans çerçevesindeki vektörlerin izdüşümünün denklemini yazalım, OY ekseni yukarı doğru yönlendirilecektir. Gerilim kuvvetinin izdüşümü pozitiftir, kuvvetin yönü OY ekseninin yönü ile çakıştığından, yerçekimi kuvvetinin izdüşümü negatiftir, çünkü kuvvet vektörü OY eksenine zıttır, ivme vektörünün izdüşümü ayrıca pozitiftir, bu nedenle vücut ivme ile yukarı doğru hareket eder. Sahibiz
T – mg = anne (2);
formül (2)'den gerilim kuvvetinin modülü
T = m(g + a) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N.
Cevap. 1200 N.
Bir cisim, modülü 1,5 m/s olan sabit bir hızla, kaba bir yatay yüzey boyunca, Şekil (1)'de gösterildiği gibi bir kuvvet uygulanarak sürüklenmektedir. Bu durumda cisme etki eden kayma sürtünme kuvvetinin modülü 16 N'dir. Kuvvetin geliştirdiği güç nedir? F?
Çözüm. Problemin durumunda belirtilen fiziksel süreci hayal edelim ve cisme etki eden tüm kuvvetleri gösteren şematik bir çizim yapalım (Şekil 2). Dinamiğin temel denklemini yazalım.
Tr + + = (1)
Sabit bir yüzeyle ilişkili bir referans sistemi seçtikten sonra, vektörlerin seçilen koordinat eksenlerine izdüşümü için denklemler yazıyoruz. Problemin durumuna göre cismin hızı sabit ve 1.5 m/sn'ye eşit olduğu için düzgün hareket eder. Bu, vücudun ivmesinin sıfır olduğu anlamına gelir. Cisim üzerinde yatay olarak iki kuvvet etki eder: kayma sürtünme kuvveti tr. ve vücudun sürüklendiği kuvvet. Kuvvet vektörü eksenin yönü ile çakışmadığı için sürtünme kuvvetinin izdüşümü negatiftir. X. Kuvvet projeksiyonu F pozitif. İzdüşüm bulmak için, vektörün başından ve sonundan dik olanı seçilen eksene indirdiğimizi hatırlatırız. Bunu akılda tutarak, elimizde: Fçünkü F tr = 0; (1) kuvvet projeksiyonunu ifade et F, bu F cosα = F tr = 16N; (2) o zaman kuvvet tarafından geliştirilen güç eşit olacaktır N = F cosα V(3) Denklem (2)'yi dikkate alarak bir değiştirme yapalım ve karşılık gelen verileri denklem (3)'te yerine koyalım:
N\u003d 16 N 1.5 m / s \u003d 24 W.
Cevap. 24W
Sertliği 200 N/m olan hafif bir yay üzerine sabitlenmiş bir yük dikey olarak salınım yapmaktadır. Şekil, ofsetin bir grafiğini göstermektedir x zamandan gelen kargo t. Yükün ağırlığının ne olduğunu belirleyin. Cevabınızı en yakın tam sayıya yuvarlayın.
Çözüm. Yay üzerindeki ağırlık dikey olarak salınır. Yük yer değiştirme eğrisine göre X zamandan t, yükün salınım periyodunu belirleyin. Salınım periyodu T= 4 sn; formülden T= 2π kütleyi ifade ediyoruz m kargo.
| = | T | ; | m | = | T 2 | ; m = k | T 2 | ; m= 200 H/m | (4 sn) 2 | = 81,14 kg ≈ 81 kg. |
| 2π | k | 4π 2 | 4π 2 | 39,438 |
Cevap: 81 kg.
Şekil, 10 kg'lık bir yükü dengeleyebileceğiniz veya kaldırabileceğiniz iki hafif blok ve ağırlıksız bir kablodan oluşan bir sistemi göstermektedir. Sürtünme ihmal edilebilir düzeydedir. Yukarıdaki şeklin analizine göre, seçin iki doğru ifadeleri ve cevaptaki numaralarını belirtin.
- Yükü dengede tutabilmek için ipin ucuna 100 N'luk bir kuvvetle etki etmeniz gerekir.
- Şekilde gösterilen blok sistemi, mukavemet kazancı sağlamaz.
- h, 3 uzunluğunda bir ip parçası çekmeniz gerekiyor h.
- Bir yükü bir yüksekliğe yavaşça kaldırmak için hh.
Çözüm. Bu görevde, basit mekanizmaları, yani blokları hatırlamak gerekir: hareketli ve sabit bir blok. Hareketli blok iki kat kuvvet kazancı sağlarken, ipin kesiti iki kat daha uzun çekilmelidir ve sabit blok kuvveti yeniden yönlendirmek için kullanılır. Çalışmada, basit kazanma mekanizmaları vermez. Sorunu analiz ettikten sonra hemen gerekli ifadeleri seçiyoruz:
- Bir yükü bir yüksekliğe yavaşça kaldırmak için h, 2 uzunluğunda bir ip parçası çekmeniz gerekiyor h.
- Yükü dengede tutabilmek için halatın ucuna 50 N'luk bir kuvvetle etki etmeniz gerekir.
Cevap. 45.
Ağırlıksız ve uzamaz bir ip üzerine sabitlenmiş bir alüminyum ağırlık, tamamen su dolu bir kaba daldırılır. Yük, geminin duvarlarına ve tabanına değmez. Daha sonra, kütlesi alüminyum yükünün kütlesine eşit olan, suyla aynı kaba bir demir yük daldırılır. Bunun sonucunda ipliğin çekme kuvvetinin modülü ve yüke etki eden yerçekimi kuvvetinin modülü nasıl değişecektir?
- artışlar;
- azalır;
- Değişmez.
Çözüm. Sorunun durumunu analiz ediyoruz ve çalışma sırasında değişmeyen parametreleri seçiyoruz: bu, vücudun kütlesi ve vücudun dişlere daldırıldığı sıvıdır. Bundan sonra, şematik bir çizim yapmak ve yüke etki eden kuvvetleri belirtmek daha iyidir: iplik gerginliğinin kuvveti F iplik boyunca yönlendirilen kontrol; dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilmiş yerçekimi; Arşimet kuvveti a, daldırılan gövde üzerinde sıvının yanından hareket eder ve yukarı doğru yönlendirilir. Problemin durumuna göre yüklerin kütlesi aynıdır, dolayısıyla yüke etki eden yerçekimi kuvvetinin modülü değişmez. Malların yoğunluğu farklı olduğu için hacim de farklı olacaktır.
| V = | m | . |
| p |
Demirin yoğunluğu 7800 kg/m3, alüminyum yükü ise 2700 kg/m3'tür. Sonuç olarak, V ve< Va. Cisim dengededir, cisme etki eden tüm kuvvetlerin bileşkesi sıfırdır. OY koordinat eksenini yukarı doğru yönlendirelim. Kuvvetlerin izdüşümünü dikkate alarak dinamiklerin temel denklemini formda yazıyoruz. F eski + Fa – mg= 0; (1) Gerilim kuvvetini ifade ediyoruz F dış = mg – Fa(2); Arşimet kuvveti, sıvının yoğunluğuna ve cismin suya batmış kısmının hacmine bağlıdır. Fa = ρ gV s.h.t. (3); Sıvının yoğunluğu değişmez ve demir gövdenin hacmi daha azdır. V ve< Va, böylece demir yüküne etki eden Arşimet kuvveti daha az olacaktır. Denklem (2) ile çalışarak iplik gerginlik kuvvetinin modülü hakkında bir sonuç çıkarıyoruz, artacaktır.
Cevap. 13.
çubuk kütlesi m tabanda α açısı olan sabit bir kaba eğik düzlemden kayar. Çubuk hızlanma modülü eşittir a, çubuk hız modülü artar. Hava direnci ihmal edilebilir.
Fiziksel nicelikler ve hesaplanabilecekleri formüller arasında bir ilişki kurun. İlk sütunun her konumu için ikinci sütundan ilgili konumu seçin ve tablodaki seçilen sayıları ilgili harflerin altına yazın.
B) Çubuğun eğik düzlemdeki sürtünme katsayısı
3) mg cosα
| 4) sinα - | a |
| g cosα |
Çözüm. Bu görev Newton yasalarının uygulanmasını gerektirir. Şematik bir çizim yapmanızı öneririz; hareketin tüm kinematik özelliklerini gösterir. Mümkünse, ivme vektörünü ve hareketli cisme uygulanan tüm kuvvetlerin vektörlerini gösterin; cisme etki eden kuvvetlerin diğer cisimlerle etkileşimin sonucu olduğunu unutmayın. Sonra dinamiğin temel denklemini yazın. Bir referans sistemi seçin ve kuvvet ve ivme vektörlerinin izdüşümü için elde edilen denklemi yazın;
Önerilen algoritmayı takiben şematik bir çizim yapacağız (Şekil 1). Şekil, çubuğun ağırlık merkezine uygulanan kuvvetleri ve eğik düzlemin yüzeyi ile ilişkili referans sisteminin koordinat eksenlerini göstermektedir. Tüm kuvvetler sabit olduğundan, çubuğun hareketi artan hız ile eşit olarak değişken olacaktır, yani. ivme vektörü hareket yönünde yönlendirilir. Eksenlerin yönünü şekilde gösterildiği gibi seçiyoruz. Seçilen eksenler üzerindeki kuvvetlerin izdüşümlerini yazalım.
Dinamiğin temel denklemini yazalım:
Tr + = (1)
Bu denklemi (1) kuvvetlerin ve ivmenin izdüşümü için yazalım.
OY ekseninde: vektör OY ekseninin yönü ile çakıştığı için desteğin tepki kuvvetinin izdüşümü pozitiftir. Ny = N; vektör eksene dik olduğu için sürtünme kuvvetinin izdüşümü sıfırdır; yerçekimi izdüşümü negatif ve eşit olacaktır mgy= – mg cosα; ivme vektör projeksiyonu bir y= 0, çünkü ivme vektörü eksene diktir. Sahibiz N – mg cosα = 0 (2) denkleminden eğik düzlemin yanından çubuğa etki eden tepki kuvvetini ifade ederiz. N = mg cosa (3). OX ekseni üzerindeki projeksiyonları yazalım.
OX ekseninde: kuvvet projeksiyonu N vektör OX eksenine dik olduğu için sıfıra eşittir; Sürtünme kuvvetinin izdüşümü negatiftir (vektör, seçilen eksene göre ters yönde yönlendirilir); yerçekimi izdüşümü pozitif ve eşittir mg x = mg sinα (4) bir dik üçgenden. Pozitif hızlanma projeksiyonu bir x = a; Sonra projeksiyonu dikkate alarak denklem (1) yazıyoruz. mg sinα- F tr = anne (5); F tr = m(g sinα- a) (6); Sürtünme kuvvetinin normal basıncın kuvvetiyle orantılı olduğunu unutmayın. N.
Tanım olarak F tr = μ N(7), eğik düzlemde çubuğun sürtünme katsayısını ifade ediyoruz.
| μ = | F tr | = | m(g sinα- a) | = tana – | a | (8). |
| N | mg cosα | g cosα |
Her harf için uygun pozisyonları seçiyoruz.
Cevap. A-3; B - 2.
Görev 8. Gaz halindeki oksijen, 33.2 litre hacimli bir kaptadır. Gaz basıncı 150 kPa, sıcaklığı 127 °C'dir. Bu kaptaki gazın kütlesini belirleyiniz. Cevabınızı gram cinsinden ifade edin ve en yakın tam sayıya yuvarlayın.
Çözüm. Birimlerin SI sistemine dönüştürülmesine dikkat etmek önemlidir. Sıcaklığı Kelvin'e çevir T = t°С + 273, hacim V\u003d 33,2 l \u003d 33,2 10 -3 m3; Basıncı tercüme ediyoruz P= 150 kPa = 150.000 Pa. İdeal gaz hal denklemini kullanma
gazın kütlesini ifade eder.
Cevabı yazmanızın istendiği birime dikkat ettiğinizden emin olun. Bu çok önemli.
Cevap. 48
Görev 9. 0.025 mol miktarında ideal bir monatomik gaz adyabatik olarak genişler. Aynı zamanda sıcaklığı +103°С'den +23°С'ye düştü. Gazın yaptığı iş nedir? Cevabınızı Joule cinsinden ifade edin ve en yakın tam sayıya yuvarlayın.
Çözüm. Birincisi, gazın serbestlik derecelerinin monatomik sayısıdır. i= 3, ikinci olarak, gaz adyabatik olarak genişler - bu, ısı transferi olmadığı anlamına gelir Q= 0. Gaz, iç enerjiyi azaltarak çalışır. Bunu akılda tutarak, termodinamiğin birinci yasasını 0 = ∆ olarak yazıyoruz. sen + A G; (1) gazın işini ifade ediyoruz A g = –∆ sen(2); Monatomik bir gazın iç enerjisindeki değişimi şu şekilde yazarız:
Cevap. 25 J.
Belirli bir sıcaklıkta havanın bir kısmının bağıl nemi %10'dur. Sabit bir sıcaklıkta bağıl neminin %25 artması için bu havanın basıncının kaç kez değişmesi gerekir?
Çözüm. Doymuş buhar ve hava nemi ile ilgili sorular genellikle okul çocukları için zorluklara neden olur. Havanın bağıl nemini hesaplamak için formülü kullanalım
Problemin durumuna göre sıcaklık değişmez, yani doygun buhar basıncı aynı kalır. İki hava durumu için formül (1) yazalım.
φ 1 \u003d %10; φ 2 = %35
Hava basıncını formül (2), (3)'ten ifade ediyoruz ve basınçların oranını buluyoruz.
| P 2 | = | φ 2 | = | 35 | = 3,5 |
| P 1 | φ 1 | 10 |
Cevap. Basınç 3,5 kat artırılmalıdır.
Sıvı haldeki sıcak madde, sabit bir güce sahip bir eritme fırınında yavaş yavaş soğutuldu. Tablo, bir maddenin sıcaklığının zaman içindeki ölçümlerinin sonuçlarını göstermektedir.
Önerilen listeden seçin ikiölçüm sonuçlarına karşılık gelen ve sayılarını gösteren ifadeler.
- Bu koşullar altında maddenin erime noktası 232°C'dir.
- 20 dakika içinde. ölçümlerin başlamasından sonra, madde yalnızca katı haldeydi.
- Bir maddenin sıvı ve katı haldeki ısı kapasitesi aynıdır.
- 30 dakika sonra. ölçümlerin başlamasından sonra, madde yalnızca katı haldeydi.
- Maddenin kristalleşme süreci 25 dakikadan fazla sürmüştür.
Çözüm. Madde soğudukça iç enerjisi azalır. Sıcaklık ölçümlerinin sonuçları, maddenin kristalleşmeye başladığı sıcaklığı belirlemeye izin verir. Bir madde sıvı halden katı hale geçtiği sürece sıcaklık değişmez. Erime sıcaklığı ile kristalleşme sıcaklığının aynı olduğunu bilerek şu ifadeyi seçiyoruz:
1. Bu koşullar altında bir maddenin erime noktası 232°C'dir.
İkinci doğru ifade şudur:
4. 30 dakika sonra. ölçümlerin başlamasından sonra, madde yalnızca katı haldeydi. Zamanın bu noktasındaki sıcaklık zaten kristalleşme sıcaklığının altında olduğundan.
Cevap. 14.
Yalıtılmış bir sistemde A cismi +40°C, B cismi +65°C sıcaklığa sahiptir. Bu cisimler birbirleriyle termal temasa getirilir. Bir süre sonra termal dengeye ulaşılır. Sonuç olarak B cismi sıcaklığı ve A cismi ve B cismi toplam iç enerjisi nasıl değişti?
Her değer için değişikliğin uygun yapısını belirleyin:
- Artırılmış;
- Azaltılmış;
- Değişmedi.
Her bir fiziksel nicelik için seçilen sayıları tabloya yazın. Cevaptaki sayılar tekrarlanabilir.
Çözüm. Yalıtılmış bir cisimler sisteminde ısı transferinden başka enerji dönüşümü yoksa, iç enerjisi azalan cisimlerin verdiği ısı miktarı, iç enerjisi artan cisimlerin aldığı ısı miktarına eşittir. (Enerjinin korunumu yasasına göre.) Bu durumda sistemin toplam iç enerjisi değişmez. Bu tür problemler, ısı dengesi denklemi temelinde çözülür.
| ∆U = ∑ | n | ∆ben = 0 (1); |
| i = 1 |
nerede ∆ sen- iç enerjide değişiklik.
Bizim durumumuzda, ısı transferi sonucunda B cismi iç enerjisi azalır, bu da bu cismin sıcaklığının düştüğü anlamına gelir. A vücudunun iç enerjisi artar, vücut B vücudundan ısı aldığı için sıcaklığı artar. A ve B cisimlerinin toplam iç enerjisi değişmez.
Cevap. 23.
Proton p, bir elektromıknatısın kutupları arasındaki boşluğa akan, şekilde gösterildiği gibi manyetik alan indüksiyon vektörüne dik bir hıza sahiptir. Şekile göre yönlendirilen protona etki eden Lorentz kuvveti nerede (yukarı, gözlemciye doğru, gözlemciden uzağa, aşağı, sol, sağ)
Çözüm. Bir manyetik alan, Lorentz kuvveti ile yüklü bir parçacığa etki eder. Bu kuvvetin yönünü belirlemek için, parçacığın yükünü hesaba katmayı unutmamak için sol elin anımsatıcı kuralını hatırlamak önemlidir. Sol elin dört parmağını hız vektörü boyunca yönlendiririz, pozitif yüklü bir parçacık için vektör avuç içine dik olarak girmelidir, 90 ° kenara bırakılan başparmak, parçacığa etki eden Lorentz kuvvetinin yönünü gösterir. Sonuç olarak, Lorentz kuvvet vektörünün şekle göre gözlemciden uzağa yönlendirildiğini görüyoruz.
Cevap. gözlemciden.
50 μF kapasiteli bir düz hava kondansatöründeki elektrik alan kuvvetinin modülü 200 V/m'dir. Kondansatör plakaları arasındaki mesafe 2 mm'dir. Kondansatörün yükü nedir? Cevabınızı µC cinsinden yazın.
Çözüm. Tüm ölçü birimlerini SI sistemine çevirelim. Kapasitans C \u003d 50 μF \u003d 50 10 -6 F, plakalar arasındaki mesafe d= 2 10 -3 m Sorun, düz bir hava kondansatörü ile ilgilidir - elektrik yükü ve elektrik alan enerjisi biriktirmek için bir cihaz. Elektrik kapasitans formülünden
nerede d plakalar arasındaki mesafedir.
Gerginliği İfade Edelim sen= E d(dört); (2)'de (4)'ü yerine koyun ve kapasitörün yükünü hesaplayın.
q = C · Ed\u003d 50 10 -6 200 0,002 \u003d 20 μC
Cevabı yazmanız gereken birimlere dikkat edin. Kolyelerde aldık ama μC olarak sunuyoruz.
Cevap. 20 uC.
Öğrenci, fotoğrafta sunulan ışığın kırılması üzerine deney yaptı. Camda yayılan ışığın kırılma açısı ve camın kırılma indisi artan geliş açısı ile nasıl değişir?
- artıyor
- azalır
- değişmez
- Her cevap için seçilen sayıları tabloya kaydedin. Cevaptaki sayılar tekrarlanabilir.
Çözüm. Böyle bir planın görevlerinde kırılmanın ne olduğunu hatırlıyoruz. Bu, bir ortamdan diğerine geçerken dalga yayılma yönündeki bir değişikliktir. Bu ortamlardaki dalga yayılma hızlarının farklı olmasından kaynaklanmaktadır. Işığın hangi ortamdan yayıldığını bulduktan sonra, kırılma yasasını formda yazıyoruz.
| sinα | = | n 2 | , |
| günahβ | n 1 |
nerede n 2 - ışığın gittiği ortam olan camın mutlak kırılma indisi; n 1, ışığın geldiği ilk ortamın mutlak kırılma indisidir. hava için n 1 = 1. α ışının cam yarım silindirin yüzeyine gelme açısı, β ışının camdaki kırılma açısıdır. Ayrıca, cam optik olarak daha yoğun bir ortam olduğu için kırılma açısı, gelme açısından daha az olacaktır - yüksek kırılma indisine sahip bir ortam. Camda ışığın yayılma hızı daha yavaştır. Açıların, ışının gelme noktasında restore edilen dikeyden ölçüldüğünü lütfen unutmayın. Gelme açısını arttırırsanız, kırılma açısı da artacaktır. Camın kırılma indisi bundan değişmeyecektir.
Cevap.
Bakır jumper t 0 = 0, uçlarına 10 ohm'luk bir direncin bağlı olduğu paralel yatay iletken raylar boyunca 2 m/s hızla hareket etmeye başlar. Tüm sistem dikey düzgün bir manyetik alan içindedir. Köprünün ve rayların direnci ihmal edilebilir, köprü her zaman raylara diktir. Jumper, raylar ve direnç tarafından oluşturulan devre boyunca manyetik indüksiyon vektörünün akısı Ф zamanla değişir t grafikte gösterildiği gibi.
Grafiği kullanarak iki doğru ifade seçin ve yanıtınızda bunların numaralarını belirtin.
- Zamana kadar t\u003d 0,1 s, devre boyunca manyetik akıdaki değişiklik 1 mWb'dir.
- Aralığındaki jumperdaki endüksiyon akımı t= 0.1 sn t= 0,3 sn maks.
- Devrede meydana gelen endüksiyon EMF modülü 10 mV'dir.
- Jumper'da akan endüktif akımın gücü 64 mA'dır.
- Jumper'ın hareketini korumak için, izdüşümü rayların yönünde 0,2 N olan bir kuvvet uygulanır.
Çözüm. Manyetik indüksiyon vektörünün akışının devre boyunca zamana bağımlılığı grafiğine göre, akışın Ф değiştiği ve akıştaki değişikliğin sıfır olduğu bölümleri belirleriz. Bu, devrede endüktif akımın meydana geleceği zaman aralıklarını belirlememizi sağlayacaktır. Doğru ifade:
1) zamanla t= 0.1 s devreden geçen manyetik akıdaki değişim 1 mWb'dir ∆F = (1 - 0) 10 -3 Wb; Devrede meydana gelen EMF endüksiyon modülü, EMP yasası kullanılarak belirlenir.
Cevap. 13.
Endüktansı 1 mH olan bir elektrik devresinde akım gücünün zamana bağımlılığı grafiğine göre, 5 ila 10 s zaman aralığında kendi kendine indüksiyon EMF modülünü belirleyin. Cevabınızı mikrovolt cinsinden yazın.
Çözüm. Tüm miktarları SI sistemine çevirelim, yani. 1 mH endüktansını H'ye çeviririz, 10 -3 H elde ederiz. Şekilde mA olarak gösterilen akım gücü de 10 -3 ile çarpılarak A'ya çevrilir.
Kendi kendine indüksiyon EMF formülü şu şekildedir:
bu durumda zaman aralığı problemin durumuna göre verilir.
∆t= 10 sn – 5 sn = 5 sn
saniye ve programa göre bu süre boyunca mevcut değişiklik aralığını belirleriz:
∆ben= 30 10 –3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.
Sayısal değerleri formül (2) ile değiştiririz, elde ederiz
| Ɛ | \u003d 2 10 -6 V veya 2 μV.
Cevap. 2.
İki şeffaf düzlem paralel plaka birbirine sıkıca bastırılır. Havadan bir ışık huzmesi birinci plakanın yüzeyine düşer (şekle bakın). Üst plakanın kırılma indisinin eşit olduğu bilinmektedir. n 2 = 1.77. Fiziksel nicelikler ve değerleri arasında bir ilişki kurun. İlk sütunun her konumu için ikinci sütundan ilgili konumu seçin ve tablodaki seçilen sayıları ilgili harflerin altına yazın.
Çözüm.İki ortam arasındaki arayüzde ışığın kırılması ile ilgili sorunları, özellikle ışığın düzlem-paralel plakalardan geçişi ile ilgili sorunları çözmek için aşağıdaki çözüm sırası önerilebilir: Birinden gelen ışınların yolunu gösteren bir çizim yapın. orta diğerine; iki ortam arasındaki arayüzde ışının gelme noktasında, yüzeye bir normal çizin, gelme ve kırılma açılarını işaretleyin. Göz önünde bulundurulan ortamın optik yoğunluğuna özellikle dikkat edin ve bir ışık demeti optik olarak daha az yoğun bir ortamdan optik olarak daha yoğun bir ortama geçtiğinde, kırılma açısının gelme açısından daha küçük olacağını unutmayın. Şekil, gelen ışın ile yüzey arasındaki açıyı göstermektedir ve gelme açısına ihtiyacımız var. Açıların, geliş noktasında restore edilen dikeyden belirlendiğini unutmayın. Işının yüzeye gelme açısının 90° - 40° = 50° olduğunu, kırılma indisini belirledik. n 2 = 1,77; n 1 = 1 (hava).
Kırılma yasasını yazalım
| günahβ = | günah50 | = 0,4327 ≈ 0,433 |
| 1,77 |
Levhalar boyunca kirişin yaklaşık bir yolunu oluşturalım. 2–3 ve 3–1 sınırları için formül (1) kullanıyoruz. Cevap olarak alıyoruz
A) Levhalar arasındaki 2-3 sınırındaki kirişin gelme açısının sinüsü 2) ≈ 0.433'tür;
B) Işının 3–1 sınırını (radyan cinsinden) geçerken kırılma açısı 4) ≈ 0.873'tür.
Cevap. 24.
Termonükleer füzyon reaksiyonunun bir sonucu olarak kaç tane a - parçacığının ve kaç protonun elde edildiğini belirleyin
+ → x+ y;
Çözüm. Tüm nükleer reaksiyonlarda, elektrik yükünün korunumu yasaları ve nükleon sayısı gözlenir. Alfa parçacıklarının sayısını x ile, protonların sayısını y ile belirtin. denklemler yapalım
+ → x + y;
sahip olduğumuz sistemi çözmek x = 1; y = 2
Cevap. 1 – a-parçacığı; 2 - protonlar.
Birinci fotonun momentum modülü 1,32 · 10 -28 kg m/s'dir, bu da ikinci fotonun momentum modülünden 9,48 · 10 -28 kg m/s daha azdır. İkinci ve birinci fotonların enerji oranını E 2 /E 1 bulun. Cevabınızı onluğa yuvarlayın.
Çözüm.İkinci fotonun momentumu, koşula göre birinci fotonun momentumundan daha büyüktür, bu yüzden hayal edebiliriz. p 2 = p 1 + ∆ p(bir). Foton enerjisi, aşağıdaki denklemler kullanılarak foton momentumu cinsinden ifade edilebilir. BT E = mc 2(1) ve p = mc(2), sonra
E = bilgisayar (3),
nerede E foton enerjisidir, p fotonun momentumu, m fotonun kütlesi, c= 3 10 8 m/s ışık hızıdır. (3) formülü dikkate alındığında, elimizde:
| E 2 | = | p 2 | = 8,18; |
| E 1 | p 1 |
Cevabı onda birine yuvarlayıp 8.2 elde ederiz.
Cevap. 8,2.
Bir atomun çekirdeği radyoaktif pozitron β-çözünmesine uğramıştır. Bu, çekirdeğin elektrik yükünü ve içindeki nötron sayısını nasıl değiştirdi?
Her değer için değişikliğin uygun yapısını belirleyin:
- Artırılmış;
- Azaltılmış;
- Değişmedi.
Her bir fiziksel nicelik için seçilen sayıları tabloya yazın. Cevaptaki sayılar tekrarlanabilir.
Çözüm. Pozitron β - atom çekirdeğindeki bozunma, bir protonun bir pozitron emisyonu ile bir nötrona dönüştürülmesi sırasında meydana gelir. Sonuç olarak, çekirdekteki nötron sayısı bir artar, elektrik yükü bir azalır ve çekirdeğin kütle numarası değişmez. Böylece, bir elementin dönüşüm reaksiyonu aşağıdaki gibidir:
Cevap. 21.
Çeşitli kırınım ızgaraları kullanılarak kırınımı gözlemlemek için laboratuarda beş deney gerçekleştirilmiştir. Izgaraların her biri, belirli bir dalga boyuna sahip paralel monokromatik ışık huzmeleri ile aydınlatıldı. Tüm durumlarda ışık, ızgaraya dik olarak geldi. Bu deneylerin ikisinde, aynı sayıda temel kırınım maksimumları gözlendi. Önce daha kısa periyotlu bir kırınım ızgarasının kullanıldığı deneyin numarasını, ardından daha uzun periyotlu bir kırınım ızgarasının kullanıldığı deneyin numarasını belirtin.
Çözüm. Işığın kırınımı, bir ışık huzmesinin geometrik bir gölge bölgesine girmesi olgusudur. Büyük ve opak ışık bariyerlerinde bir ışık dalgasının yolunda opak alanlar veya delikler ile karşılaşıldığında ve bu alanların veya deliklerin boyutları dalga boyu ile orantılı olduğunda kırınım gözlemlenebilir. En önemli kırınım cihazlarından biri kırınım ızgarasıdır. Kırınım deseninin maksimumuna açısal yönler denklem tarafından belirlenir.
d günahφ = kλ(1),
nerede d kırınım ağının periyodu, φ ızgaranın normali ile kırınım modelinin maksimumlarından birinin yönü arasındaki açı, λ ışık dalga boyu, k maksimum kırınım mertebesi adı verilen bir tamsayıdır. (1) denkleminden ifade
Deneysel koşullara göre çiftleri seçerek, önce periyodu daha küçük olan kırınım ızgarasının kullanıldığı 4 seçiyoruz, ardından büyük periyotlu kırınım ızgarasının kullanıldığı deney sayısı 2 oluyor.
Cevap. 42.
Akım tel direncinden akar. Direnç, aynı metalden ve aynı uzunlukta, ancak kesit alanının yarısına sahip bir tel ile bir başkasıyla değiştirildi ve akımın yarısı içinden geçti. Direnç üzerindeki voltaj ve direnci nasıl değişecek?
Her değer için değişikliğin uygun yapısını belirleyin:
- artacak;
- azalacak;
- Değişmeyecek.
Her bir fiziksel nicelik için seçilen sayıları tabloya yazın. Cevaptaki sayılar tekrarlanabilir.
Çözüm.İletkenin direncinin hangi miktarlara bağlı olduğunu hatırlamak önemlidir. Direnci hesaplamak için formül
Ohm'un devre bölümü yasası, formül (2)'den voltajı ifade ediyoruz
sen = ben R (3).
Sorunun durumuna göre, ikinci direnç aynı malzemeden, aynı uzunlukta, ancak farklı kesit alanı olan telden yapılır. Alan iki kat daha küçüktür. (1)'de değiştirerek direncin 2 kat arttığını ve akımın 2 kat azaldığını elde ederiz, bu nedenle voltaj değişmez.
Cevap. 13.
Matematiksel bir sarkacın Dünya yüzeyindeki salınım periyodu, bazı gezegenlerdeki salınım periyodundan 1,2 kat daha fazladır. Bu gezegendeki yerçekimi ivme modülü nedir? Her iki durumda da atmosferin etkisi ihmal edilebilir düzeydedir.
Çözüm. Matematiksel sarkaç, boyutları topun boyutlarından ve topun kendisinden çok daha büyük olan bir iplikten oluşan bir sistemdir. Matematiksel sarkacın salınım periyodu için Thomson formülü unutulursa zorluk ortaya çıkabilir.
T= 2π (1);
ben matematiksel sarkacın uzunluğu; g- yerçekimi ivmesi.
koşula göre
(3)'ten ekspres g n \u003d 14,4 m / s 2. Serbest düşüşün ivmesinin gezegenin kütlesine ve yarıçapına bağlı olduğuna dikkat edilmelidir.
Cevap. 14,4 m / s 2.
3 A'lık bir akımın aktığı 1 m uzunluğunda düz bir iletken, indüksiyonlu düzgün bir manyetik alanda bulunur. AT= 0.4 T vektöre 30°'lik bir açıda . Manyetik alandan iletkene etki eden kuvvetin modülü nedir?
Çözüm. Akım taşıyan bir iletken bir manyetik alana yerleştirilirse, akım taşıyan iletken üzerindeki alan Amper kuvveti ile hareket edecektir. Ampere kuvvet modülü için formülü yazıyoruz
F bir = ben LB sina;
F A = 0,6 N
Cevap. F A = 0,6 N.
Bobinden doğru akım geçirildiğinde bobinde depolanan manyetik alanın enerjisi 120 J'dir. Bobinde depolanan manyetik alanın enerjisinin oluşması için bobin sargısından geçen akımın gücü kaç kat arttırılmalıdır? 5760 J artırmak için
Çözüm. Bobinin manyetik alanının enerjisi formülle hesaplanır.
| W m = | LI 2 | (1); |
| 2 |
koşula göre W 1 = 120 J, o zaman W 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.
| ben 1 2 = | 2W 1 | ; ben 2 2 = | 2W 2 | ; |
| L | L |
Daha sonra cari oran
| ben 2 2 | = 49; | ben 2 | = 7 |
| ben 1 2 | ben 1 |
Cevap. Mevcut güç 7 kat artırılmalıdır. Cevap kağıdına sadece 7 rakamını giriyorsunuz.
Bir elektrik devresi, iki ampul, iki diyot ve şekilde gösterildiği gibi bağlı bir tel bobinden oluşur. (Bir diyot, şeklin üstünde gösterildiği gibi akımın yalnızca bir yönde akmasına izin verir.) Mıknatısın kuzey kutbu bobine yaklaştırılırsa ampullerden hangisi yanar? Açıklamada hangi fenomenleri ve kalıpları kullandığınızı belirterek cevabınızı açıklayın.
Çözüm. Manyetik indüksiyon çizgileri, mıknatısın kuzey kutbundan çıkar ve birbirinden uzaklaşır. Mıknatıs yaklaştıkça, tel bobinden geçen manyetik akı artar. Lenz kuralına göre, döngünün endüktif akımının oluşturduğu manyetik alan sağa yönlendirilmelidir. Jilet kuralına göre akım saat yönünde akmalıdır (soldan bakıldığında). Bu doğrultuda ikinci lambanın devresindeki diyot geçer. Böylece ikinci lamba yanacaktır.
Cevap.İkinci lamba yanacaktır.
Alüminyum konuştu uzunluğu L= 25 cm ve kesit alanı S\u003d 0,1 cm 2, üst uçtan bir ipliğe asılır. Alt uç, içine suyun döküldüğü kabın yatay tabanına dayanır. Konuşmacının batık kısmının uzunluğu ben= 10 cm Gücü bul Fİpliğin dikey olarak yerleştirildiği biliniyorsa, iğnenin kabın dibine bastırdığı . Alüminyumun yoğunluğu ρ a = 2,7 g / cm3, suyun yoğunluğu ρ = 1,0 g / cm3'tür. Yerçekimi ivmesi g= 10 m/s 2
Çözüm. Açıklayıcı bir çizim yapalım.
– İplik gerginlik kuvveti;
– Geminin dibinin tepki kuvveti;
a, yalnızca gövdenin daldırılmış kısmına etki eden ve ispitin daldırılmış kısmının merkezine uygulanan Arşimet kuvvetidir;
- Dünyanın yanından jant teline etki eden ve tüm jant telinin merkezine uygulanan yerçekimi kuvveti.
Tanım olarak, konuşmanın kütlesi m ve Arşimet kuvvetinin modülü aşağıdaki gibi ifade edilir: m = SLρ a (1);
F bir = Slρ içinde g (2)
Telin askı noktasına göre kuvvetlerin momentlerini göz önünde bulundurun.
M(T) = 0, gerilim kuvvetinin momentidir; (3)
M(N) = NL cosα, desteğin tepki kuvvetinin momentidir; (dört)
Anların işaretlerini dikkate alarak denklemi yazıyoruz
| NLçünkü + Slρ içinde g (L – | ben | ) cosα = SLρ a g | L | çünkü(7) |
| 2 | 2 |
Newton'un üçüncü yasasına göre, kabın tabanının tepki kuvvetinin kuvvete eşit olduğu göz önüne alındığında, F d iğnenin yazdığımız kabın dibine bastığı N = F e ve denklem (7)'den bu kuvveti ifade ediyoruz:
| F d = [ | 1 | Lρ a– (1 – | ben | )benρ içinde] Çavuş (8). |
| 2 | 2L |
Rakamları takarak, bunu anlıyoruz
F d = 0.025 N.
Cevap. F d = 0.025 N.
içeren bir şişe m 1 = 1 kg nitrojen, bir sıcaklıkta patlama mukavemeti test edildiğinde t 1 = 327°C. hangi hidrojen kütlesi m 2 bir sıcaklıkta böyle bir silindirde saklanabilir t 2 \u003d 27 ° C, beş kat güvenlik payıyla mı? Azot mol kütlesi M 1 \u003d 28 g / mol, hidrojen M 2 = 2 g/mol.
Çözüm.İdeal bir gazın durum denklemini yazıyoruz Mendeleev - Azot için Clapeyron
nerede V- balonun hacmi, T 1 = t 1 + 273°C. Koşullara göre hidrojen bir basınçta depolanabilir. p 2 = p 1/5; (3) Verilen
(2), (3), (4) denklemleriyle hemen çalışarak hidrojen kütlesini ifade edebiliriz. Son formül şöyle görünür:
| m 2 = | m 1 | M 2 | T 1 | (5). | ||
| 5 | M 1 | T 2 |
Sayısal verileri değiştirdikten sonra m 2 = 28
Cevap. m 2 = 28
İdeal bir salınım devresinde, indüktördeki akım salınımlarının genliği Ben= 5 mA ve kapasitör üzerindeki voltajın genliği um= 2.0 V. Zamanında t kapasitör üzerindeki voltaj 1,2 V'tur. Bu andaki bobindeki akımı bulun.
Çözüm.İdeal bir salınım devresinde, titreşimlerin enerjisi korunur. t zamanı için, enerjinin korunumu yasası şu şekildedir:
| C | sen 2 | + L | ben 2 | = L | Ben 2 | (1) |
| 2 | 2 | 2 |
Genlik (maksimum) değerleri için şunu yazıyoruz
ve denklem (2)'den ifade ederiz
| C | = | Ben 2 | (4). |
| L | um 2 |
(4)'ü (3) yerine koyalım. Sonuç olarak şunları elde ederiz:
ben = Ben (5)
Böylece, o sırada bobindeki akım t eşittir
ben= 4.0 mA.
Cevap. ben= 4.0 mA.
2 m derinliğindeki bir rezervuarın dibinde bir ayna bulunmaktadır. Suyun içinden geçen bir ışık huzmesi aynadan yansır ve sudan çıkar. Suyun kırılma indisi 1.33'tür. Kirişin geliş açısı 30° ise, kirişin suya giriş noktası ile kirişin sudan çıkış noktası arasındaki mesafeyi bulunuz.
Çözüm. Açıklayıcı bir çizim yapalım
α ışın geliş açısıdır;
β, ışının sudaki kırılma açısıdır;
AC, ışının suya giriş noktası ile sudan ışın çıkış noktası arasındaki mesafedir.
Işığın kırılma yasasına göre
| günahβ = | sinα | (3) |
| n 2 |
Dikdörtgen bir ΔADB düşünün. İçinde AD = h, sonra DВ = AD
| tgβ = h tgβ = h | sinα | = h | günahβ | = h | sinα | (4) |
| cosβ |
Aşağıdaki ifadeyi elde ederiz:
| AC = 2 DB = 2 h | sinα | (5) |
Elde edilen formülde (5) sayısal değerleri değiştirin
Cevap. 1,63 m
Sınava hazırlanırken, sizi kendinizi tanımaya davet ediyoruz. 7-9. sınıflar için fizikte çalışma programı, öğretim materyalleri dizisine Peryshkina A.V. ve 10-11. sınıflar için TMC Myakisheva G.Ya. Programlar tüm kayıtlı kullanıcılar tarafından görüntülenebilir ve ücretsiz olarak indirilebilir.
Birleşik Devlet Sınavı 2017 Fizik Tipik test görevleri Lukashev
E.: 2017 - 120 s.
Fizikteki tipik test görevleri, 2017'deki Birleşik Devlet Sınavının tüm özellikleri ve gereksinimleri dikkate alınarak derlenen 10 görev seti seçeneği içerir. Kılavuzun amacı, okuyuculara 2017 yılında fizikte kontrol ölçüm malzemelerinin yapısı ve içeriği ile görevlerin zorluk derecesi hakkında bilgi sağlamaktır. Koleksiyon, tüm test seçeneklerinin cevaplarının yanı sıra 10 seçeneğin tamamında en zor problemlerin çözümlerini içerir. Ayrıca sınavda kullanılan formlardan örnekler verilmiştir. Yazarlar ekibi, Birleşik Devlet Fizik Sınavının federal konu komisyonunun uzmanlarıdır. Kılavuz, öğrencileri fizik sınavına ve lise öğrencilerine - kendi kendine eğitim ve kendini kontrol etmeye hazırlamak için öğretmenlere yöneliktir.
Biçim: pdf
Boyut: 4,3 MB
İzleyin, indirin: drive.google
İÇERİK
Çalışma talimatları 4
SEÇENEK 1 9
Bölüm 1 9
Bölüm 2 15
SEÇENEK 2 17
Bölüm 1 17
2. Bölüm 23
SEÇENEK 3 25
Bölüm 1 25
2. Bölüm 31
SEÇENEK 4 34
Bölüm 1 34
Bölüm 2 40
SEÇENEK 5 43
Bölüm 1 43
2. Bölüm 49
SEÇENEK 6 51
Bölüm 1 51
2. Bölüm 57
SEÇENEK 7 59
Bölüm 1 59
Bölüm 2 65
SEÇENEK 8 68
Bölüm 1 68
2. Bölüm 73
SEÇENEK 9 76
Bölüm 1 76
2. Bölüm 82
SEÇENEK 10 85
Bölüm 1 85
2. Bölüm 91
YANITLAR. SINAV DEĞERLENDİRME SİSTEMİ
FİZİKTE ÇALIŞIR 94
Fizikte prova çalışması yapmak için 3 saat 55 dakika (235 dakika) ayrılmıştır. Çalışma 31 görev olmak üzere 2 bölümden oluşmaktadır.
1-4, 8-10, 14, 15, 20, 24-26 görevlerinde cevap bir tam sayı veya son ondalık kesirdir. Çalışma metnindeki cevap alanına sayıyı yazın ve aşağıdaki örneğe göre 1 numaralı cevap formuna aktarın. Fiziksel büyüklük birimlerini yazmanıza gerek yoktur.
27-31 arasındaki görevlerin cevabı, görevin tüm ilerlemesinin ayrıntılı bir tanımını içerir. 2 numaralı cevap kağıdına görevin numarasını belirtiniz ve tam çözümünü yazınız.
Hesaplarken, programlanamayan bir hesap makinesinin kullanılmasına izin verilir.
Tüm KULLANIM formları parlak siyah mürekkeple doldurulur. Jel, kılcal veya dolma kalem kullanımına izin verilir.
Ödevleri tamamlarken bir taslak kullanabilirsiniz. Taslak girişler, çalışmanın değerlendirilmesine dahil edilmez.
Tamamlanan görevler için aldığınız puanlar toplanır. Mümkün olduğu kadar çok görevi tamamlamaya çalışın ve en çok puanı toplayın.
OGE ve Birleşik Devlet Sınavına Hazırlık
ortaöğretim genel eğitim
UMK A.V. Grachev hattı. Fizik (10-11) (temel, ileri)
UMK A.V. Grachev hattı. Fizik (7-9)
UMK A.V. Peryshkin hattı. Fizik (7-9)
Fizikte sınava hazırlık: örnekler, çözümler, açıklamalar
Fizikteki sınavın görevlerini (Seçenek C) öğretmenle birlikte analiz ediyoruz.Lebedeva Alevtina Sergeevna, fizik öğretmeni, 27 yıllık iş tecrübesi. Moskova Bölgesi Eğitim Bakanlığı Diploması (2013), Voskresensky Belediye Bölgesi Başkanının Şükranı (2015), Moskova Bölgesi Matematik ve Fizik Öğretmenleri Derneği Başkanı Diploması (2015).
Çalışma, farklı karmaşıklık düzeylerinde görevler sunar: temel, ileri ve yüksek. Temel düzey görevler, en önemli fiziksel kavramların, modellerin, fenomenlerin ve yasaların özümsenmesini test eden basit görevlerdir. İleri düzey görevler, çeşitli süreçleri ve fenomenleri analiz etmek için fizik kavramlarını ve yasalarını kullanma becerisinin yanı sıra, bir veya iki yasanın (formülün) herhangi bir konuda uygulanması için problem çözme becerisini test etmeyi amaçlar. okul fizik dersi. 4. çalışmada, 2. bölümün görevleri, yüksek düzeyde karmaşıklığa sahip görevlerdir ve değişen veya yeni bir durumda fizik yasalarını ve teorilerini kullanma yeteneğini test eder. Bu tür görevlerin yerine getirilmesi, fiziğin iki üç bölümünden bilginin aynı anda uygulanmasını gerektirir, yani. yüksek eğitim seviyesi. Bu seçenek, USE'nin 2017'deki demo sürümüyle tamamen tutarlıdır, görevler açık USE görev bankasından alınır.
Şekil, hız modülünün zamana bağımlılığının bir grafiğini göstermektedir. t. 0 ila 30 s zaman aralığında arabanın kat ettiği yolu grafikten belirleyin.
Çözüm. 0 ila 30 s zaman aralığında arabanın kat ettiği yol, en basit şekilde, tabanları zaman aralıkları (30 - 0) = 30 s ve (30 - 10) olan bir yamuğun alanı olarak tanımlanır. = 20 s ve yükseklik hızdır v= 10 m/s, yani
| S = | (30 + 20) İle birlikte | 10 m/s = 250 m. |
| 2 |
Cevap. 250 m
100 kg'lık bir kütle bir ip ile dikey olarak yukarı kaldırılıyor. Şekil, hız projeksiyonunun bağımlılığını göstermektedir. V Zamandan yukarıya doğru yönlendirilen eksen üzerindeki yük t. Kaldırma sırasında kablo geriliminin modülünü belirleyin.
Çözüm. Hız projeksiyon eğrisine göre v zamandan dikey olarak yukarı doğru yönlendirilmiş bir eksen üzerindeki yük t, yükün ivmesinin izdüşümünü belirleyebilirsiniz
| a = | ∆v | = | (8 – 2) m/s | \u003d 2 m / s 2. |
| ∆t | 3 saniye |
Yüke şunlar etki eder: dikey olarak aşağı doğru yönlendirilen yerçekimi ve kablo boyunca dikey olarak yukarı doğru yönlendirilen kablo gerilim kuvveti, bkz. şek. 2. Dinamiğin temel denklemini yazalım. Newton'un ikinci yasasını kullanalım. Bir cisme etki eden kuvvetlerin geometrik toplamı, cismin kütlesi ile ona verilen ivmenin çarpımına eşittir.
+ = (1)
Dünya ile ilişkili referans çerçevesindeki vektörlerin izdüşümünün denklemini yazalım, OY ekseni yukarı doğru yönlendirilecektir. Gerilim kuvvetinin izdüşümü pozitiftir, kuvvetin yönü OY ekseninin yönü ile çakıştığından, yerçekimi kuvvetinin izdüşümü negatiftir, çünkü kuvvet vektörü OY eksenine zıttır, ivme vektörünün izdüşümü ayrıca pozitiftir, bu nedenle vücut ivme ile yukarı doğru hareket eder. Sahibiz
T – mg = anne (2);
formül (2)'den gerilim kuvvetinin modülü
T = m(g + a) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N.
Cevap. 1200 N.
Bir cisim, modülü 1,5 m/s olan sabit bir hızla, kaba bir yatay yüzey boyunca, Şekil (1)'de gösterildiği gibi bir kuvvet uygulanarak sürüklenmektedir. Bu durumda cisme etki eden kayma sürtünme kuvvetinin modülü 16 N'dir. Kuvvetin geliştirdiği güç nedir? F?
Çözüm. Problemin durumunda belirtilen fiziksel süreci hayal edelim ve cisme etki eden tüm kuvvetleri gösteren şematik bir çizim yapalım (Şekil 2). Dinamiğin temel denklemini yazalım.
Tr + + = (1)
Sabit bir yüzeyle ilişkili bir referans sistemi seçtikten sonra, vektörlerin seçilen koordinat eksenlerine izdüşümü için denklemler yazıyoruz. Problemin durumuna göre cismin hızı sabit ve 1.5 m/sn'ye eşit olduğu için düzgün hareket eder. Bu, vücudun ivmesinin sıfır olduğu anlamına gelir. Cisim üzerinde yatay olarak iki kuvvet etki eder: kayma sürtünme kuvveti tr. ve vücudun sürüklendiği kuvvet. Kuvvet vektörü eksenin yönü ile çakışmadığı için sürtünme kuvvetinin izdüşümü negatiftir. X. Kuvvet projeksiyonu F pozitif. İzdüşüm bulmak için, vektörün başından ve sonundan dik olanı seçilen eksene indirdiğimizi hatırlatırız. Bunu akılda tutarak, elimizde: Fçünkü F tr = 0; (1) kuvvet projeksiyonunu ifade et F, bu F cosα = F tr = 16N; (2) o zaman kuvvet tarafından geliştirilen güç eşit olacaktır N = F cosα V(3) Denklem (2)'yi dikkate alarak bir değiştirme yapalım ve karşılık gelen verileri denklem (3)'te yerine koyalım:
N\u003d 16 N 1.5 m / s \u003d 24 W.
Cevap. 24W
Sertliği 200 N/m olan hafif bir yay üzerine sabitlenmiş bir yük dikey olarak salınım yapmaktadır. Şekil, ofsetin bir grafiğini göstermektedir x zamandan gelen kargo t. Yükün ağırlığının ne olduğunu belirleyin. Cevabınızı en yakın tam sayıya yuvarlayın.
Çözüm. Yay üzerindeki ağırlık dikey olarak salınır. Yük yer değiştirme eğrisine göre X zamandan t, yükün salınım periyodunu belirleyin. Salınım periyodu T= 4 sn; formülden T= 2π kütleyi ifade ediyoruz m kargo.
| = | T | ; | m | = | T 2 | ; m = k | T 2 | ; m= 200 H/m | (4 sn) 2 | = 81,14 kg ≈ 81 kg. |
| 2π | k | 4π 2 | 4π 2 | 39,438 |
Cevap: 81 kg.
Şekil, 10 kg'lık bir yükü dengeleyebileceğiniz veya kaldırabileceğiniz iki hafif blok ve ağırlıksız bir kablodan oluşan bir sistemi göstermektedir. Sürtünme ihmal edilebilir düzeydedir. Yukarıdaki şeklin analizine göre, seçin iki doğru ifadeleri ve cevaptaki numaralarını belirtin.
- Yükü dengede tutabilmek için ipin ucuna 100 N'luk bir kuvvetle etki etmeniz gerekir.
- Şekilde gösterilen blok sistemi, mukavemet kazancı sağlamaz.
- h, 3 uzunluğunda bir ip parçası çekmeniz gerekiyor h.
- Bir yükü bir yüksekliğe yavaşça kaldırmak için hh.
Çözüm. Bu görevde, basit mekanizmaları, yani blokları hatırlamak gerekir: hareketli ve sabit bir blok. Hareketli blok iki kat kuvvet kazancı sağlarken, ipin kesiti iki kat daha uzun çekilmelidir ve sabit blok kuvveti yeniden yönlendirmek için kullanılır. Çalışmada, basit kazanma mekanizmaları vermez. Sorunu analiz ettikten sonra hemen gerekli ifadeleri seçiyoruz:
- Bir yükü bir yüksekliğe yavaşça kaldırmak için h, 2 uzunluğunda bir ip parçası çekmeniz gerekiyor h.
- Yükü dengede tutabilmek için halatın ucuna 50 N'luk bir kuvvetle etki etmeniz gerekir.
Cevap. 45.
Ağırlıksız ve uzamaz bir ip üzerine sabitlenmiş bir alüminyum ağırlık, tamamen su dolu bir kaba daldırılır. Yük, geminin duvarlarına ve tabanına değmez. Daha sonra, kütlesi alüminyum yükünün kütlesine eşit olan, suyla aynı kaba bir demir yük daldırılır. Bunun sonucunda ipliğin çekme kuvvetinin modülü ve yüke etki eden yerçekimi kuvvetinin modülü nasıl değişecektir?
- artışlar;
- azalır;
- Değişmez.
Çözüm. Sorunun durumunu analiz ediyoruz ve çalışma sırasında değişmeyen parametreleri seçiyoruz: bu, vücudun kütlesi ve vücudun dişlere daldırıldığı sıvıdır. Bundan sonra, şematik bir çizim yapmak ve yüke etki eden kuvvetleri belirtmek daha iyidir: iplik gerginliğinin kuvveti F iplik boyunca yönlendirilen kontrol; dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilmiş yerçekimi; Arşimet kuvveti a, daldırılan gövde üzerinde sıvının yanından hareket eder ve yukarı doğru yönlendirilir. Problemin durumuna göre yüklerin kütlesi aynıdır, dolayısıyla yüke etki eden yerçekimi kuvvetinin modülü değişmez. Malların yoğunluğu farklı olduğu için hacim de farklı olacaktır.
| V = | m | . |
| p |
Demirin yoğunluğu 7800 kg/m3, alüminyum yükü ise 2700 kg/m3'tür. Sonuç olarak, V ve< Va. Cisim dengededir, cisme etki eden tüm kuvvetlerin bileşkesi sıfırdır. OY koordinat eksenini yukarı doğru yönlendirelim. Kuvvetlerin izdüşümünü dikkate alarak dinamiklerin temel denklemini formda yazıyoruz. F eski + Fa – mg= 0; (1) Gerilim kuvvetini ifade ediyoruz F dış = mg – Fa(2); Arşimet kuvveti, sıvının yoğunluğuna ve cismin suya batmış kısmının hacmine bağlıdır. Fa = ρ gV s.h.t. (3); Sıvının yoğunluğu değişmez ve demir gövdenin hacmi daha azdır. V ve< Va, böylece demir yüküne etki eden Arşimet kuvveti daha az olacaktır. Denklem (2) ile çalışarak iplik gerginlik kuvvetinin modülü hakkında bir sonuç çıkarıyoruz, artacaktır.
Cevap. 13.
çubuk kütlesi m tabanda α açısı olan sabit bir kaba eğik düzlemden kayar. Çubuk hızlanma modülü eşittir a, çubuk hız modülü artar. Hava direnci ihmal edilebilir.
Fiziksel nicelikler ve hesaplanabilecekleri formüller arasında bir ilişki kurun. İlk sütunun her konumu için ikinci sütundan ilgili konumu seçin ve tablodaki seçilen sayıları ilgili harflerin altına yazın.
B) Çubuğun eğik düzlemdeki sürtünme katsayısı
3) mg cosα
| 4) sinα - | a |
| g cosα |
Çözüm. Bu görev Newton yasalarının uygulanmasını gerektirir. Şematik bir çizim yapmanızı öneririz; hareketin tüm kinematik özelliklerini gösterir. Mümkünse, ivme vektörünü ve hareketli cisme uygulanan tüm kuvvetlerin vektörlerini gösterin; cisme etki eden kuvvetlerin diğer cisimlerle etkileşimin sonucu olduğunu unutmayın. Sonra dinamiğin temel denklemini yazın. Bir referans sistemi seçin ve kuvvet ve ivme vektörlerinin izdüşümü için elde edilen denklemi yazın;
Önerilen algoritmayı takiben şematik bir çizim yapacağız (Şekil 1). Şekil, çubuğun ağırlık merkezine uygulanan kuvvetleri ve eğik düzlemin yüzeyi ile ilişkili referans sisteminin koordinat eksenlerini göstermektedir. Tüm kuvvetler sabit olduğundan, çubuğun hareketi artan hız ile eşit olarak değişken olacaktır, yani. ivme vektörü hareket yönünde yönlendirilir. Eksenlerin yönünü şekilde gösterildiği gibi seçiyoruz. Seçilen eksenler üzerindeki kuvvetlerin izdüşümlerini yazalım.
Dinamiğin temel denklemini yazalım:
Tr + = (1)
Bu denklemi (1) kuvvetlerin ve ivmenin izdüşümü için yazalım.
OY ekseninde: vektör OY ekseninin yönü ile çakıştığı için desteğin tepki kuvvetinin izdüşümü pozitiftir. Ny = N; vektör eksene dik olduğu için sürtünme kuvvetinin izdüşümü sıfırdır; yerçekimi izdüşümü negatif ve eşit olacaktır mgy= – mg cosα; ivme vektör projeksiyonu bir y= 0, çünkü ivme vektörü eksene diktir. Sahibiz N – mg cosα = 0 (2) denkleminden eğik düzlemin yanından çubuğa etki eden tepki kuvvetini ifade ederiz. N = mg cosa (3). OX ekseni üzerindeki projeksiyonları yazalım.
OX ekseninde: kuvvet projeksiyonu N vektör OX eksenine dik olduğu için sıfıra eşittir; Sürtünme kuvvetinin izdüşümü negatiftir (vektör, seçilen eksene göre ters yönde yönlendirilir); yerçekimi izdüşümü pozitif ve eşittir mg x = mg sinα (4) bir dik üçgenden. Pozitif hızlanma projeksiyonu bir x = a; Sonra projeksiyonu dikkate alarak denklem (1) yazıyoruz. mg sinα- F tr = anne (5); F tr = m(g sinα- a) (6); Sürtünme kuvvetinin normal basıncın kuvvetiyle orantılı olduğunu unutmayın. N.
Tanım olarak F tr = μ N(7), eğik düzlemde çubuğun sürtünme katsayısını ifade ediyoruz.
| μ = | F tr | = | m(g sinα- a) | = tana – | a | (8). |
| N | mg cosα | g cosα |
Her harf için uygun pozisyonları seçiyoruz.
Cevap. A-3; B - 2.
Görev 8. Gaz halindeki oksijen, 33.2 litre hacimli bir kaptadır. Gaz basıncı 150 kPa, sıcaklığı 127 °C'dir. Bu kaptaki gazın kütlesini belirleyiniz. Cevabınızı gram cinsinden ifade edin ve en yakın tam sayıya yuvarlayın.
Çözüm. Birimlerin SI sistemine dönüştürülmesine dikkat etmek önemlidir. Sıcaklığı Kelvin'e çevir T = t°С + 273, hacim V\u003d 33,2 l \u003d 33,2 10 -3 m3; Basıncı tercüme ediyoruz P= 150 kPa = 150.000 Pa. İdeal gaz hal denklemini kullanma
gazın kütlesini ifade eder.
Cevabı yazmanızın istendiği birime dikkat ettiğinizden emin olun. Bu çok önemli.
Cevap. 48
Görev 9. 0.025 mol miktarında ideal bir monatomik gaz adyabatik olarak genişler. Aynı zamanda sıcaklığı +103°С'den +23°С'ye düştü. Gazın yaptığı iş nedir? Cevabınızı Joule cinsinden ifade edin ve en yakın tam sayıya yuvarlayın.
Çözüm. Birincisi, gazın serbestlik derecelerinin monatomik sayısıdır. i= 3, ikinci olarak, gaz adyabatik olarak genişler - bu, ısı transferi olmadığı anlamına gelir Q= 0. Gaz, iç enerjiyi azaltarak çalışır. Bunu akılda tutarak, termodinamiğin birinci yasasını 0 = ∆ olarak yazıyoruz. sen + A G; (1) gazın işini ifade ediyoruz A g = –∆ sen(2); Monatomik bir gazın iç enerjisindeki değişimi şu şekilde yazarız:
Cevap. 25 J.
Belirli bir sıcaklıkta havanın bir kısmının bağıl nemi %10'dur. Sabit bir sıcaklıkta bağıl neminin %25 artması için bu havanın basıncının kaç kez değişmesi gerekir?
Çözüm. Doymuş buhar ve hava nemi ile ilgili sorular genellikle okul çocukları için zorluklara neden olur. Havanın bağıl nemini hesaplamak için formülü kullanalım
Problemin durumuna göre sıcaklık değişmez, yani doygun buhar basıncı aynı kalır. İki hava durumu için formül (1) yazalım.
φ 1 \u003d %10; φ 2 = %35
Hava basıncını formül (2), (3)'ten ifade ediyoruz ve basınçların oranını buluyoruz.
| P 2 | = | φ 2 | = | 35 | = 3,5 |
| P 1 | φ 1 | 10 |
Cevap. Basınç 3,5 kat artırılmalıdır.
Sıvı haldeki sıcak madde, sabit bir güce sahip bir eritme fırınında yavaş yavaş soğutuldu. Tablo, bir maddenin sıcaklığının zaman içindeki ölçümlerinin sonuçlarını göstermektedir.
Önerilen listeden seçin ikiölçüm sonuçlarına karşılık gelen ve sayılarını gösteren ifadeler.
- Bu koşullar altında maddenin erime noktası 232°C'dir.
- 20 dakika içinde. ölçümlerin başlamasından sonra, madde yalnızca katı haldeydi.
- Bir maddenin sıvı ve katı haldeki ısı kapasitesi aynıdır.
- 30 dakika sonra. ölçümlerin başlamasından sonra, madde yalnızca katı haldeydi.
- Maddenin kristalleşme süreci 25 dakikadan fazla sürmüştür.
Çözüm. Madde soğudukça iç enerjisi azalır. Sıcaklık ölçümlerinin sonuçları, maddenin kristalleşmeye başladığı sıcaklığı belirlemeye izin verir. Bir madde sıvı halden katı hale geçtiği sürece sıcaklık değişmez. Erime sıcaklığı ile kristalleşme sıcaklığının aynı olduğunu bilerek şu ifadeyi seçiyoruz:
1. Bu koşullar altında bir maddenin erime noktası 232°C'dir.
İkinci doğru ifade şudur:
4. 30 dakika sonra. ölçümlerin başlamasından sonra, madde yalnızca katı haldeydi. Zamanın bu noktasındaki sıcaklık zaten kristalleşme sıcaklığının altında olduğundan.
Cevap. 14.
Yalıtılmış bir sistemde A cismi +40°C, B cismi +65°C sıcaklığa sahiptir. Bu cisimler birbirleriyle termal temasa getirilir. Bir süre sonra termal dengeye ulaşılır. Sonuç olarak B cismi sıcaklığı ve A cismi ve B cismi toplam iç enerjisi nasıl değişti?
Her değer için değişikliğin uygun yapısını belirleyin:
- Artırılmış;
- Azaltılmış;
- Değişmedi.
Her bir fiziksel nicelik için seçilen sayıları tabloya yazın. Cevaptaki sayılar tekrarlanabilir.
Çözüm. Yalıtılmış bir cisimler sisteminde ısı transferinden başka enerji dönüşümü yoksa, iç enerjisi azalan cisimlerin verdiği ısı miktarı, iç enerjisi artan cisimlerin aldığı ısı miktarına eşittir. (Enerjinin korunumu yasasına göre.) Bu durumda sistemin toplam iç enerjisi değişmez. Bu tür problemler, ısı dengesi denklemi temelinde çözülür.
| ∆U = ∑ | n | ∆ben = 0 (1); |
| i = 1 |
nerede ∆ sen- iç enerjide değişiklik.
Bizim durumumuzda, ısı transferi sonucunda B cismi iç enerjisi azalır, bu da bu cismin sıcaklığının düştüğü anlamına gelir. A vücudunun iç enerjisi artar, vücut B vücudundan ısı aldığı için sıcaklığı artar. A ve B cisimlerinin toplam iç enerjisi değişmez.
Cevap. 23.
Proton p, bir elektromıknatısın kutupları arasındaki boşluğa akan, şekilde gösterildiği gibi manyetik alan indüksiyon vektörüne dik bir hıza sahiptir. Şekile göre yönlendirilen protona etki eden Lorentz kuvveti nerede (yukarı, gözlemciye doğru, gözlemciden uzağa, aşağı, sol, sağ)
Çözüm. Bir manyetik alan, Lorentz kuvveti ile yüklü bir parçacığa etki eder. Bu kuvvetin yönünü belirlemek için, parçacığın yükünü hesaba katmayı unutmamak için sol elin anımsatıcı kuralını hatırlamak önemlidir. Sol elin dört parmağını hız vektörü boyunca yönlendiririz, pozitif yüklü bir parçacık için vektör avuç içine dik olarak girmelidir, 90 ° kenara bırakılan başparmak, parçacığa etki eden Lorentz kuvvetinin yönünü gösterir. Sonuç olarak, Lorentz kuvvet vektörünün şekle göre gözlemciden uzağa yönlendirildiğini görüyoruz.
Cevap. gözlemciden.
50 μF kapasiteli bir düz hava kondansatöründeki elektrik alan kuvvetinin modülü 200 V/m'dir. Kondansatör plakaları arasındaki mesafe 2 mm'dir. Kondansatörün yükü nedir? Cevabınızı µC cinsinden yazın.
Çözüm. Tüm ölçü birimlerini SI sistemine çevirelim. Kapasitans C \u003d 50 μF \u003d 50 10 -6 F, plakalar arasındaki mesafe d= 2 10 -3 m Sorun, düz bir hava kondansatörü ile ilgilidir - elektrik yükü ve elektrik alan enerjisi biriktirmek için bir cihaz. Elektrik kapasitans formülünden
nerede d plakalar arasındaki mesafedir.
Gerginliği İfade Edelim sen= E d(dört); (2)'de (4)'ü yerine koyun ve kapasitörün yükünü hesaplayın.
q = C · Ed\u003d 50 10 -6 200 0,002 \u003d 20 μC
Cevabı yazmanız gereken birimlere dikkat edin. Kolyelerde aldık ama μC olarak sunuyoruz.
Cevap. 20 uC.
Öğrenci, fotoğrafta sunulan ışığın kırılması üzerine deney yaptı. Camda yayılan ışığın kırılma açısı ve camın kırılma indisi artan geliş açısı ile nasıl değişir?
- artıyor
- azalır
- değişmez
- Her cevap için seçilen sayıları tabloya kaydedin. Cevaptaki sayılar tekrarlanabilir.
Çözüm. Böyle bir planın görevlerinde kırılmanın ne olduğunu hatırlıyoruz. Bu, bir ortamdan diğerine geçerken dalga yayılma yönündeki bir değişikliktir. Bu ortamlardaki dalga yayılma hızlarının farklı olmasından kaynaklanmaktadır. Işığın hangi ortamdan yayıldığını bulduktan sonra, kırılma yasasını formda yazıyoruz.
| sinα | = | n 2 | , |
| günahβ | n 1 |
nerede n 2 - ışığın gittiği ortam olan camın mutlak kırılma indisi; n 1, ışığın geldiği ilk ortamın mutlak kırılma indisidir. hava için n 1 = 1. α ışının cam yarım silindirin yüzeyine gelme açısı, β ışının camdaki kırılma açısıdır. Ayrıca, cam optik olarak daha yoğun bir ortam olduğu için kırılma açısı, gelme açısından daha az olacaktır - yüksek kırılma indisine sahip bir ortam. Camda ışığın yayılma hızı daha yavaştır. Açıların, ışının gelme noktasında restore edilen dikeyden ölçüldüğünü lütfen unutmayın. Gelme açısını arttırırsanız, kırılma açısı da artacaktır. Camın kırılma indisi bundan değişmeyecektir.
Cevap.
Bakır jumper t 0 = 0, uçlarına 10 ohm'luk bir direncin bağlı olduğu paralel yatay iletken raylar boyunca 2 m/s hızla hareket etmeye başlar. Tüm sistem dikey düzgün bir manyetik alan içindedir. Köprünün ve rayların direnci ihmal edilebilir, köprü her zaman raylara diktir. Jumper, raylar ve direnç tarafından oluşturulan devre boyunca manyetik indüksiyon vektörünün akısı Ф zamanla değişir t grafikte gösterildiği gibi.
Grafiği kullanarak iki doğru ifade seçin ve yanıtınızda bunların numaralarını belirtin.
- Zamana kadar t\u003d 0,1 s, devre boyunca manyetik akıdaki değişiklik 1 mWb'dir.
- Aralığındaki jumperdaki endüksiyon akımı t= 0.1 sn t= 0,3 sn maks.
- Devrede meydana gelen endüksiyon EMF modülü 10 mV'dir.
- Jumper'da akan endüktif akımın gücü 64 mA'dır.
- Jumper'ın hareketini korumak için, izdüşümü rayların yönünde 0,2 N olan bir kuvvet uygulanır.
Çözüm. Manyetik indüksiyon vektörünün akışının devre boyunca zamana bağımlılığı grafiğine göre, akışın Ф değiştiği ve akıştaki değişikliğin sıfır olduğu bölümleri belirleriz. Bu, devrede endüktif akımın meydana geleceği zaman aralıklarını belirlememizi sağlayacaktır. Doğru ifade:
1) zamanla t= 0.1 s devreden geçen manyetik akıdaki değişim 1 mWb'dir ∆F = (1 - 0) 10 -3 Wb; Devrede meydana gelen EMF endüksiyon modülü, EMP yasası kullanılarak belirlenir.
Cevap. 13.
Endüktansı 1 mH olan bir elektrik devresinde akım gücünün zamana bağımlılığı grafiğine göre, 5 ila 10 s zaman aralığında kendi kendine indüksiyon EMF modülünü belirleyin. Cevabınızı mikrovolt cinsinden yazın.
Çözüm. Tüm miktarları SI sistemine çevirelim, yani. 1 mH endüktansını H'ye çeviririz, 10 -3 H elde ederiz. Şekilde mA olarak gösterilen akım gücü de 10 -3 ile çarpılarak A'ya çevrilir.
Kendi kendine indüksiyon EMF formülü şu şekildedir:
bu durumda zaman aralığı problemin durumuna göre verilir.
∆t= 10 sn – 5 sn = 5 sn
saniye ve programa göre bu süre boyunca mevcut değişiklik aralığını belirleriz:
∆ben= 30 10 –3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.
Sayısal değerleri formül (2) ile değiştiririz, elde ederiz
| Ɛ | \u003d 2 10 -6 V veya 2 μV.
Cevap. 2.
İki şeffaf düzlem paralel plaka birbirine sıkıca bastırılır. Havadan bir ışık huzmesi birinci plakanın yüzeyine düşer (şekle bakın). Üst plakanın kırılma indisinin eşit olduğu bilinmektedir. n 2 = 1.77. Fiziksel nicelikler ve değerleri arasında bir ilişki kurun. İlk sütunun her konumu için ikinci sütundan ilgili konumu seçin ve tablodaki seçilen sayıları ilgili harflerin altına yazın.
Çözüm.İki ortam arasındaki arayüzde ışığın kırılması ile ilgili sorunları, özellikle ışığın düzlem-paralel plakalardan geçişi ile ilgili sorunları çözmek için aşağıdaki çözüm sırası önerilebilir: Birinden gelen ışınların yolunu gösteren bir çizim yapın. orta diğerine; iki ortam arasındaki arayüzde ışının gelme noktasında, yüzeye bir normal çizin, gelme ve kırılma açılarını işaretleyin. Göz önünde bulundurulan ortamın optik yoğunluğuna özellikle dikkat edin ve bir ışık demeti optik olarak daha az yoğun bir ortamdan optik olarak daha yoğun bir ortama geçtiğinde, kırılma açısının gelme açısından daha küçük olacağını unutmayın. Şekil, gelen ışın ile yüzey arasındaki açıyı göstermektedir ve gelme açısına ihtiyacımız var. Açıların, geliş noktasında restore edilen dikeyden belirlendiğini unutmayın. Işının yüzeye gelme açısının 90° - 40° = 50° olduğunu, kırılma indisini belirledik. n 2 = 1,77; n 1 = 1 (hava).
Kırılma yasasını yazalım
| günahβ = | günah50 | = 0,4327 ≈ 0,433 |
| 1,77 |
Levhalar boyunca kirişin yaklaşık bir yolunu oluşturalım. 2–3 ve 3–1 sınırları için formül (1) kullanıyoruz. Cevap olarak alıyoruz
A) Levhalar arasındaki 2-3 sınırındaki kirişin gelme açısının sinüsü 2) ≈ 0.433'tür;
B) Işının 3–1 sınırını (radyan cinsinden) geçerken kırılma açısı 4) ≈ 0.873'tür.
Cevap. 24.
Termonükleer füzyon reaksiyonunun bir sonucu olarak kaç tane a - parçacığının ve kaç protonun elde edildiğini belirleyin
+ → x+ y;
Çözüm. Tüm nükleer reaksiyonlarda, elektrik yükünün korunumu yasaları ve nükleon sayısı gözlenir. Alfa parçacıklarının sayısını x ile, protonların sayısını y ile belirtin. denklemler yapalım
+ → x + y;
sahip olduğumuz sistemi çözmek x = 1; y = 2
Cevap. 1 – a-parçacığı; 2 - protonlar.
Birinci fotonun momentum modülü 1,32 · 10 -28 kg m/s'dir, bu da ikinci fotonun momentum modülünden 9,48 · 10 -28 kg m/s daha azdır. İkinci ve birinci fotonların enerji oranını E 2 /E 1 bulun. Cevabınızı onluğa yuvarlayın.
Çözüm.İkinci fotonun momentumu, koşula göre birinci fotonun momentumundan daha büyüktür, bu yüzden hayal edebiliriz. p 2 = p 1 + ∆ p(bir). Foton enerjisi, aşağıdaki denklemler kullanılarak foton momentumu cinsinden ifade edilebilir. BT E = mc 2(1) ve p = mc(2), sonra
E = bilgisayar (3),
nerede E foton enerjisidir, p fotonun momentumu, m fotonun kütlesi, c= 3 10 8 m/s ışık hızıdır. (3) formülü dikkate alındığında, elimizde:
| E 2 | = | p 2 | = 8,18; |
| E 1 | p 1 |
Cevabı onda birine yuvarlayıp 8.2 elde ederiz.
Cevap. 8,2.
Bir atomun çekirdeği radyoaktif pozitron β-çözünmesine uğramıştır. Bu, çekirdeğin elektrik yükünü ve içindeki nötron sayısını nasıl değiştirdi?
Her değer için değişikliğin uygun yapısını belirleyin:
- Artırılmış;
- Azaltılmış;
- Değişmedi.
Her bir fiziksel nicelik için seçilen sayıları tabloya yazın. Cevaptaki sayılar tekrarlanabilir.
Çözüm. Pozitron β - atom çekirdeğindeki bozunma, bir protonun bir pozitron emisyonu ile bir nötrona dönüştürülmesi sırasında meydana gelir. Sonuç olarak, çekirdekteki nötron sayısı bir artar, elektrik yükü bir azalır ve çekirdeğin kütle numarası değişmez. Böylece, bir elementin dönüşüm reaksiyonu aşağıdaki gibidir:
Cevap. 21.
Çeşitli kırınım ızgaraları kullanılarak kırınımı gözlemlemek için laboratuarda beş deney gerçekleştirilmiştir. Izgaraların her biri, belirli bir dalga boyuna sahip paralel monokromatik ışık huzmeleri ile aydınlatıldı. Tüm durumlarda ışık, ızgaraya dik olarak geldi. Bu deneylerin ikisinde, aynı sayıda temel kırınım maksimumları gözlendi. Önce daha kısa periyotlu bir kırınım ızgarasının kullanıldığı deneyin numarasını, ardından daha uzun periyotlu bir kırınım ızgarasının kullanıldığı deneyin numarasını belirtin.
Çözüm. Işığın kırınımı, bir ışık huzmesinin geometrik bir gölge bölgesine girmesi olgusudur. Büyük ve opak ışık bariyerlerinde bir ışık dalgasının yolunda opak alanlar veya delikler ile karşılaşıldığında ve bu alanların veya deliklerin boyutları dalga boyu ile orantılı olduğunda kırınım gözlemlenebilir. En önemli kırınım cihazlarından biri kırınım ızgarasıdır. Kırınım deseninin maksimumuna açısal yönler denklem tarafından belirlenir.
d günahφ = kλ(1),
nerede d kırınım ağının periyodu, φ ızgaranın normali ile kırınım modelinin maksimumlarından birinin yönü arasındaki açı, λ ışık dalga boyu, k maksimum kırınım mertebesi adı verilen bir tamsayıdır. (1) denkleminden ifade
Deneysel koşullara göre çiftleri seçerek, önce periyodu daha küçük olan kırınım ızgarasının kullanıldığı 4 seçiyoruz, ardından büyük periyotlu kırınım ızgarasının kullanıldığı deney sayısı 2 oluyor.
Cevap. 42.
Akım tel direncinden akar. Direnç, aynı metalden ve aynı uzunlukta, ancak kesit alanının yarısına sahip bir tel ile bir başkasıyla değiştirildi ve akımın yarısı içinden geçti. Direnç üzerindeki voltaj ve direnci nasıl değişecek?
Her değer için değişikliğin uygun yapısını belirleyin:
- artacak;
- azalacak;
- Değişmeyecek.
Her bir fiziksel nicelik için seçilen sayıları tabloya yazın. Cevaptaki sayılar tekrarlanabilir.
Çözüm.İletkenin direncinin hangi miktarlara bağlı olduğunu hatırlamak önemlidir. Direnci hesaplamak için formül
Ohm'un devre bölümü yasası, formül (2)'den voltajı ifade ediyoruz
sen = ben R (3).
Sorunun durumuna göre, ikinci direnç aynı malzemeden, aynı uzunlukta, ancak farklı kesit alanı olan telden yapılır. Alan iki kat daha küçüktür. (1)'de değiştirerek direncin 2 kat arttığını ve akımın 2 kat azaldığını elde ederiz, bu nedenle voltaj değişmez.
Cevap. 13.
Matematiksel bir sarkacın Dünya yüzeyindeki salınım periyodu, bazı gezegenlerdeki salınım periyodundan 1,2 kat daha fazladır. Bu gezegendeki yerçekimi ivme modülü nedir? Her iki durumda da atmosferin etkisi ihmal edilebilir düzeydedir.
Çözüm. Matematiksel sarkaç, boyutları topun boyutlarından ve topun kendisinden çok daha büyük olan bir iplikten oluşan bir sistemdir. Matematiksel sarkacın salınım periyodu için Thomson formülü unutulursa zorluk ortaya çıkabilir.
T= 2π (1);
ben matematiksel sarkacın uzunluğu; g- yerçekimi ivmesi.
koşula göre
(3)'ten ekspres g n \u003d 14,4 m / s 2. Serbest düşüşün ivmesinin gezegenin kütlesine ve yarıçapına bağlı olduğuna dikkat edilmelidir.
Cevap. 14,4 m / s 2.
3 A'lık bir akımın aktığı 1 m uzunluğunda düz bir iletken, indüksiyonlu düzgün bir manyetik alanda bulunur. AT= 0.4 T vektöre 30°'lik bir açıda . Manyetik alandan iletkene etki eden kuvvetin modülü nedir?
Çözüm. Akım taşıyan bir iletken bir manyetik alana yerleştirilirse, akım taşıyan iletken üzerindeki alan Amper kuvveti ile hareket edecektir. Ampere kuvvet modülü için formülü yazıyoruz
F bir = ben LB sina;
F A = 0,6 N
Cevap. F A = 0,6 N.
Bobinden doğru akım geçirildiğinde bobinde depolanan manyetik alanın enerjisi 120 J'dir. Bobinde depolanan manyetik alanın enerjisinin oluşması için bobin sargısından geçen akımın gücü kaç kat arttırılmalıdır? 5760 J artırmak için
Çözüm. Bobinin manyetik alanının enerjisi formülle hesaplanır.
| W m = | LI 2 | (1); |
| 2 |
koşula göre W 1 = 120 J, o zaman W 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.
| ben 1 2 = | 2W 1 | ; ben 2 2 = | 2W 2 | ; |
| L | L |
Daha sonra cari oran
| ben 2 2 | = 49; | ben 2 | = 7 |
| ben 1 2 | ben 1 |
Cevap. Mevcut güç 7 kat artırılmalıdır. Cevap kağıdına sadece 7 rakamını giriyorsunuz.
Bir elektrik devresi, iki ampul, iki diyot ve şekilde gösterildiği gibi bağlı bir tel bobinden oluşur. (Bir diyot, şeklin üstünde gösterildiği gibi akımın yalnızca bir yönde akmasına izin verir.) Mıknatısın kuzey kutbu bobine yaklaştırılırsa ampullerden hangisi yanar? Açıklamada hangi fenomenleri ve kalıpları kullandığınızı belirterek cevabınızı açıklayın.
Çözüm. Manyetik indüksiyon çizgileri, mıknatısın kuzey kutbundan çıkar ve birbirinden uzaklaşır. Mıknatıs yaklaştıkça, tel bobinden geçen manyetik akı artar. Lenz kuralına göre, döngünün endüktif akımının oluşturduğu manyetik alan sağa yönlendirilmelidir. Jilet kuralına göre akım saat yönünde akmalıdır (soldan bakıldığında). Bu doğrultuda ikinci lambanın devresindeki diyot geçer. Böylece ikinci lamba yanacaktır.
Cevap.İkinci lamba yanacaktır.
Alüminyum konuştu uzunluğu L= 25 cm ve kesit alanı S\u003d 0,1 cm 2, üst uçtan bir ipliğe asılır. Alt uç, içine suyun döküldüğü kabın yatay tabanına dayanır. Konuşmacının batık kısmının uzunluğu ben= 10 cm Gücü bul Fİpliğin dikey olarak yerleştirildiği biliniyorsa, iğnenin kabın dibine bastırdığı . Alüminyumun yoğunluğu ρ a = 2,7 g / cm3, suyun yoğunluğu ρ = 1,0 g / cm3'tür. Yerçekimi ivmesi g= 10 m/s 2
Çözüm. Açıklayıcı bir çizim yapalım.
– İplik gerginlik kuvveti;
– Geminin dibinin tepki kuvveti;
a, yalnızca gövdenin daldırılmış kısmına etki eden ve ispitin daldırılmış kısmının merkezine uygulanan Arşimet kuvvetidir;
- Dünyanın yanından jant teline etki eden ve tüm jant telinin merkezine uygulanan yerçekimi kuvveti.
Tanım olarak, konuşmanın kütlesi m ve Arşimet kuvvetinin modülü aşağıdaki gibi ifade edilir: m = SLρ a (1);
F bir = Slρ içinde g (2)
Telin askı noktasına göre kuvvetlerin momentlerini göz önünde bulundurun.
M(T) = 0, gerilim kuvvetinin momentidir; (3)
M(N) = NL cosα, desteğin tepki kuvvetinin momentidir; (dört)
Anların işaretlerini dikkate alarak denklemi yazıyoruz
| NLçünkü + Slρ içinde g (L – | ben | ) cosα = SLρ a g | L | çünkü(7) |
| 2 | 2 |
Newton'un üçüncü yasasına göre, kabın tabanının tepki kuvvetinin kuvvete eşit olduğu göz önüne alındığında, F d iğnenin yazdığımız kabın dibine bastığı N = F e ve denklem (7)'den bu kuvveti ifade ediyoruz:
| F d = [ | 1 | Lρ a– (1 – | ben | )benρ içinde] Çavuş (8). |
| 2 | 2L |
Rakamları takarak, bunu anlıyoruz
F d = 0.025 N.
Cevap. F d = 0.025 N.
içeren bir şişe m 1 = 1 kg nitrojen, bir sıcaklıkta patlama mukavemeti test edildiğinde t 1 = 327°C. hangi hidrojen kütlesi m 2 bir sıcaklıkta böyle bir silindirde saklanabilir t 2 \u003d 27 ° C, beş kat güvenlik payıyla mı? Azot mol kütlesi M 1 \u003d 28 g / mol, hidrojen M 2 = 2 g/mol.
Çözüm.İdeal bir gazın durum denklemini yazıyoruz Mendeleev - Azot için Clapeyron
nerede V- balonun hacmi, T 1 = t 1 + 273°C. Koşullara göre hidrojen bir basınçta depolanabilir. p 2 = p 1/5; (3) Verilen
(2), (3), (4) denklemleriyle hemen çalışarak hidrojen kütlesini ifade edebiliriz. Son formül şöyle görünür:
| m 2 = | m 1 | M 2 | T 1 | (5). | ||
| 5 | M 1 | T 2 |
Sayısal verileri değiştirdikten sonra m 2 = 28
Cevap. m 2 = 28
İdeal bir salınım devresinde, indüktördeki akım salınımlarının genliği Ben= 5 mA ve kapasitör üzerindeki voltajın genliği um= 2.0 V. Zamanında t kapasitör üzerindeki voltaj 1,2 V'tur. Bu andaki bobindeki akımı bulun.
Çözüm.İdeal bir salınım devresinde, titreşimlerin enerjisi korunur. t zamanı için, enerjinin korunumu yasası şu şekildedir:
| C | sen 2 | + L | ben 2 | = L | Ben 2 | (1) |
| 2 | 2 | 2 |
Genlik (maksimum) değerleri için şunu yazıyoruz
ve denklem (2)'den ifade ederiz
| C | = | Ben 2 | (4). |
| L | um 2 |
(4)'ü (3) yerine koyalım. Sonuç olarak şunları elde ederiz:
ben = Ben (5)
Böylece, o sırada bobindeki akım t eşittir
ben= 4.0 mA.
Cevap. ben= 4.0 mA.
2 m derinliğindeki bir rezervuarın dibinde bir ayna bulunmaktadır. Suyun içinden geçen bir ışık huzmesi aynadan yansır ve sudan çıkar. Suyun kırılma indisi 1.33'tür. Kirişin geliş açısı 30° ise, kirişin suya giriş noktası ile kirişin sudan çıkış noktası arasındaki mesafeyi bulunuz.
Çözüm. Açıklayıcı bir çizim yapalım
α ışın geliş açısıdır;
β, ışının sudaki kırılma açısıdır;
AC, ışının suya giriş noktası ile sudan ışın çıkış noktası arasındaki mesafedir.
Işığın kırılma yasasına göre
| günahβ = | sinα | (3) |
| n 2 |
Dikdörtgen bir ΔADB düşünün. İçinde AD = h, sonra DВ = AD
| tgβ = h tgβ = h | sinα | = h | günahβ | = h | sinα | (4) |
| cosβ |
Aşağıdaki ifadeyi elde ederiz:
| AC = 2 DB = 2 h | sinα | (5) |
Elde edilen formülde (5) sayısal değerleri değiştirin
Cevap. 1,63 m
Sınava hazırlanırken, sizi kendinizi tanımaya davet ediyoruz. 7-9. sınıflar için fizikte çalışma programı, öğretim materyalleri dizisine Peryshkina A.V. ve 10-11. sınıflar için TMC Myakisheva G.Ya. Programlar tüm kayıtlı kullanıcılar tarafından görüntülenebilir ve ücretsiz olarak indirilebilir.
