Förberedelse för OGE och Unified State Examination
Medel Allmän utbildning
Linje UMK A. V. Grachev. Fysik (10-11) (grundläggande, avancerad)
Linje UMK A. V. Grachev. Fysik (7-9)
Linje UMK A. V. Peryshkin. Fysik (7-9)
Förberedelse inför tentamen i fysik: exempel, lösningar, förklaringar
Parsing ANVÄND uppdrag i fysik (Alternativ C) med lärare.Lebedeva Alevtina Sergeevna, lärare i fysik, arbetslivserfarenhet 27 år. Hedersbevis Utbildningsministeriet i Moskva-regionen (2013), Tacksamhet från chefen för Voskresensky Municipal District (2015), Diplom av ordföranden för Association of Teachers of Mathematics and Physics of the Moscow Region (2015).
Arbetet presenterar uppgifter olika nivåer svårighetsgrad: grundläggande, avancerad och hög. Uppgifter på grundnivå är enkla uppgifter som testar assimileringen av de viktigaste fysiska begreppen, modellerna, fenomenen och lagarna. Uppgifter avancerad nivå syftar till att testa förmågan att använda fysikens begrepp och lagar för att analysera olika processer och fenomen, samt förmågan att lösa problem för tillämpning av en eller två lagar (formler) på något av ämnena skolkurs fysik. I arbete är 4 uppgifter av del 2 uppgifter hög nivå komplexitet och testa förmågan att använda fysikens lagar och teorier i en modifierad eller ny situation. Uppfyllelsen av sådana uppgifter kräver tillämpning av kunskap från två tre sektioner av fysiken samtidigt, d.v.s. hög utbildningsnivå. Detta alternativ är helt förenligt med demon ANVÄND alternativet 2017, uppdrag hämtade från öppen bank ANVÄND uppdrag.
Figuren visar en graf över hastighetsmodulens beroende av tid t. Bestäm från grafen vägen som bilen färdats i tidsintervallet från 0 till 30 s.
Lösning. Den väg som bilen färdas i tidsintervallet från 0 till 30 s definieras enklast som arean av en trapets, vars bas är tidsintervallen (30 - 0) = 30 s och (30 - 10) = 20 s, och höjden är hastigheten v= 10 m/s, dvs.
| S = | (30 + 20) Med | 10 m/s = 250 m. |
| 2 |
Svar. 250 m
En massa på 100 kg lyfts vertikalt uppåt med ett rep. Figuren visar beroendet av hastighetsprojektionen V belastning på axeln riktad uppåt, från tid t. Bestäm kabelspänningsmodulen under lyftet.
Lösning. Enligt hastighetsprojektionskurvan v belastning på en axel riktad vertikalt uppåt, från tid t, kan du bestämma projektionen av lastens acceleration
| a = | ∆v | = | (8 – 2) m/s | \u003d 2 m/s 2. |
| ∆t | 3 s |
Lasten påverkas av: gravitationen riktad vertikalt nedåt och kabelspänningskraften riktad längs kabeln vertikalt uppåt, se fig. 2. Låt oss skriva ner dynamikens grundläggande ekvation. Låt oss använda Newtons andra lag. Den geometriska summan av de krafter som verkar på en kropp är lika med produkten av kroppens massa och den acceleration som tilldelas den.
+ = (1)
Låt oss skriva ner ekvationen för projektionen av vektorer i referensramen associerad med jorden, OY-axeln kommer att vara riktad uppåt. Projektionen av spänningskraften är positiv, eftersom kraftens riktning sammanfaller med riktningen för OY-axeln, projektionen av gravitationskraften är negativ, eftersom kraftvektorn är motsatt OY-axeln, projektionen av accelerationsvektorn är också positivt, så kroppen rör sig med acceleration uppåt. Vi har
T – mg = ma (2);
från formel (2) modulen för dragkraften
T = m(g + a) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N.
Svar. 1200 N.
En kropp dras över en grov horisontell yta med konstant hastighet vars modul är 1,5 m/s, applicerar en kraft på den som visas i figur (1). I det här fallet är modulen för den glidande friktionskraften som verkar på kroppen 16 N. Vilken är kraften som utvecklas av kraften F?
Lösning. Tänka fysisk process, specificerad i problemets tillstånd och gör en schematisk ritning som visar alla krafter som verkar på kroppen (fig. 2). Låt oss skriva ner dynamikens grundläggande ekvation.
Tr + + = (1)
Efter att ha valt ett referenssystem associerat med en fast yta, skriver vi ekvationer för projektion av vektorer på de valda koordinataxlarna. Beroende på problemets tillstånd rör sig kroppen jämnt, eftersom dess hastighet är konstant och lika med 1,5 m/s. Det betyder att kroppens acceleration är noll. Två krafter verkar horisontellt på kroppen: glidande friktionskraft tr. och den kraft med vilken kroppen dras. Projektionen av friktionskraften är negativ, eftersom kraftvektorn inte sammanfaller med axelns riktning X. Kraftprojektion F positiv. Vi påminner dig om att för att hitta projektionen sänker vi vinkelrät från början och slutet av vektorn till den valda axeln. Med detta i åtanke har vi: F för- F tr = 0; (1) uttrycka kraftprojektionen F, detta är F cosα = F tr = 16 N; (2) då kommer kraften som utvecklas av kraften att vara lika med N = F cosα V(3) Låt oss byta ut, med hänsyn till ekvation (2), och ersätta motsvarande data i ekvation (3):
N\u003d 16 N 1,5 m/s \u003d 24 W.
Svar. 24 W.
En last fixerad på en lätt fjäder med en styvhet på 200 N/m svänger vertikalt. Figuren visar en plot av offset x last från tid t. Bestäm vad lastens vikt är. Avrunda ditt svar till närmaste heltal.
Lösning. Vikten på fjädern svänger vertikalt. Enligt lastförskjutningskurvan X från tid t, bestäm lastens oscillationsperiod. Svängningsperioden är T= 4 s; från formeln T= 2π uttrycker vi massan m frakt.
| = | T | ; | m | = | T 2 | ; m = k | T 2 | ; m= 200 h/m | (4 s) 2 | = 81,14 kg ≈ 81 kg. |
| 2π | k | 4π 2 | 4π 2 | 39,438 |
Svar: 81 kg.
Bilden visar ett system av två lättviktsblock och en viktlös kabel, med vilken du kan balansera eller lyfta en last på 10 kg. Friktionen är försumbar. Baserat på analysen av ovanstående figur, välj tvåsanna påståenden och ange deras nummer i svaret.
- För att hålla lasten i balans måste du agera på änden av repet med en kraft på 100 N.
- Systemet av block som visas i figuren ger ingen styrka.
- h, måste du dra ut en sektion av rep med en längd på 3 h.
- Att långsamt lyfta en last till en höjd hh.
Lösning. I denna uppgift är det nödvändigt att återkalla enkla mekanismer, nämligen block: ett rörligt och ett fast block. Det rörliga blocket ger en kraftförstärkning två gånger, medan repets sektion måste dras dubbelt så lång, och det fasta blocket används för att styra om kraften. I arbetet ger enkla mekanismer för att vinna inte. Efter att ha analyserat problemet väljer vi omedelbart de nödvändiga uttalandena:
- Att långsamt lyfta en last till en höjd h, måste du dra ut en sektion av rep med en längd av 2 h.
- För att hålla lasten i balans måste du agera på änden av repet med en kraft på 50 N.
Svar. 45.
En aluminiumvikt, fixerad på en viktlös och outtöjbar tråd, är helt nedsänkt i ett kärl med vatten. Lasten vidrör inte kärlets väggar och botten. Sedan sänks en järnlast ner i samma kärl med vatten, vars massa är lika med massan av aluminiumlasten. Hur kommer modulen för trådens spänningskraft och modulen för tyngdkraften som verkar på lasten att förändras som ett resultat av detta?
- ökar;
- Minskar;
- Ändras inte.
Lösning. Vi analyserar problemets tillstånd och väljer de parametrar som inte ändras under studien: detta är kroppens massa och vätskan i vilken kroppen är nedsänkt på trådarna. Efter det är det bättre att göra en schematisk ritning och indikera krafterna som verkar på lasten: kraften från trådspänningen F kontroll, riktad längs tråden upp; gravitationen riktad vertikalt nedåt; Arkimedisk styrka a, verkande från sidan av vätskan på den nedsänkta kroppen och riktad uppåt. Beroende på problemets tillstånd är belastningarnas massa densamma, därför ändras inte modulen för tyngdkraften som verkar på belastningen. Eftersom godsdensiteten är olika kommer volymen också att vara annorlunda.
| V = | m | . |
| sid |
Järnets densitet är 7800 kg / m 3, och aluminiumbelastningen är 2700 kg / m 3. Följaktligen, V och< Va. Kroppen är i jämvikt, resultatet av alla krafter som verkar på kroppen är noll. Låt oss rikta koordinataxeln OY uppåt. Vi skriver den grundläggande ekvationen för dynamik, med hänsyn till projektionen av krafter, i formen F ex + Fa – mg= 0; (1) Vi uttrycker spänningskraften F extr = mg – Fa(2); Arkimedisk kraft beror på vätskans densitet och volymen av den nedsänkta delen av kroppen Fa = ρ gV p.h.t. (3); Vätskans densitet förändras inte, och järnkroppens volym är mindre V och< Va, så den arkimedeiska kraften som verkar på järnlasten blir mindre. Vi drar en slutsats om modulen för trådspänningskraften, arbetar med ekvation (2), den kommer att öka.
Svar. 13.
Barmassa m glider av den fasta groven lutande plan med vinkeln α vid basen. Stångens accelerationsmodul är lika med a, ökar stavens hastighetsmodul. Luftmotståndet kan försummas.
Upprätta en överensstämmelse mellan fysiska storheter och formler med vilka de kan beräknas. För varje position i den första kolumnen, välj motsvarande position från den andra kolumnen och skriv ner de valda siffrorna i tabellen under motsvarande bokstäver.
B) Stångens friktionskoefficient på det lutande planet
3) mg cosα
| 4) sinα - | a |
| g cosα |
Lösning. Denna uppgift kräver tillämpning av Newtons lagar. Vi rekommenderar att du gör en schematisk ritning; ange alla kinematiska egenskaper hos rörelsen. Om möjligt, avbilda accelerationsvektorn och vektorerna för alla krafter som appliceras på den rörliga kroppen; kom ihåg att krafterna som verkar på kroppen är resultatet av interaktion med andra kroppar. Skriv sedan ner den grundläggande ekvationen för dynamik. Välj ett referenssystem och skriv ner den resulterande ekvationen för projektionen av kraft- och accelerationsvektorer;
Efter den föreslagna algoritmen kommer vi att göra en schematisk ritning (Fig. 1). Figuren visar krafterna som appliceras på stångens tyngdpunkt och referenssystemets koordinataxlar som är associerade med ytan på det lutande planet. Eftersom alla krafter är konstanta kommer stångens rörelse att vara lika variabel med ökande hastighet, d.v.s. accelerationsvektorn är riktad i rörelseriktningen. Låt oss välja riktningen för axlarna som visas i figuren. Låt oss skriva ner projektionerna av krafter på de valda axlarna.
Låt oss skriva ner dynamikens grundläggande ekvation:
Tr + = (1)
Låt oss skriva denna ekvation (1) för projektion av krafter och acceleration.
På OY-axeln: projektionen av stödets reaktionskraft är positiv, eftersom vektorn sammanfaller med OY-axelns riktning N y = N; projektionen av friktionskraften är noll eftersom vektorn är vinkelrät mot axeln; projektionen av gravitationen kommer att vara negativ och lika med mgy= – mg cosα; acceleration vektor projektion ett y= 0, eftersom accelerationsvektorn är vinkelrät mot axeln. Vi har N – mg cosα = 0 (2) från ekvationen uttrycker vi reaktionskraften som verkar på stången från sidan av det lutande planet. N = mg cosa (3). Låt oss skriva ner projektionerna på OX-axeln.
På OX-axeln: kraftprojektion När lika med noll, eftersom vektorn är vinkelrät mot OX-axeln; Projektionen av friktionskraften är negativ (vektorn är riktad i motsatt riktning i förhållande till den valda axeln); tyngdkraftens projektion är positiv och lika med mg x = mg sinα (4) från en rätvinklig triangel. Positiv accelerationsprojektion yxa = a; Sedan skriver vi ekvation (1) med hänsyn till projektionen mg sinα- F tr = ma (5); F tr = m(g sinα- a(6); Kom ihåg att friktionskraften är proportionell mot kraften av normalt tryck N.
Per definition F tr = μ N(7), uttrycker vi friktionskoefficienten för stången på det lutande planet.
| μ = | F tr | = | m(g sinα- a) | = tanα – | a | (8). |
| N | mg cosα | g cosα |
Vi väljer lämpliga positioner för varje bokstav.
Svar. A-3; B - 2.
Uppgift 8. Gasformigt syre finns i ett kärl med en volym på 33,2 liter. Gastrycket är 150 kPa, dess temperatur är 127 ° C. Bestäm massan av gas i detta kärl. Uttryck ditt svar i gram och avrunda till närmaste heltal.
Lösning. Det är viktigt att uppmärksamma omvandlingen av enheter till SI-systemet. Konvertera temperaturen till Kelvin T = t°С + 273, volym V\u003d 33,2 l \u003d 33,2 10 -3 m 3; Vi översätter tryck P= 150 kPa = 150 000 Pa. Använder den ideala gasekvationen för tillstånd
uttrycka gasens massa.
Var noga med att vara uppmärksam på enheten där du ombeds att skriva ner svaret. Det är väldigt viktigt.
Svar. 48
Uppgift 9. En idealisk monoatomisk gas i en mängd av 0,025 mol expanderade adiabatiskt. Samtidigt sjönk temperaturen från +103°С till +23°С. Vad gör gasen för arbete? Uttryck ditt svar i joule och avrunda till närmaste heltal.
Lösning. För det första är gasen monoatomiskt antal frihetsgrader i= 3, för det andra expanderar gasen adiabatiskt - detta betyder ingen värmeöverföring F= 0. Gasen fungerar genom att minska den inre energin. Med detta i åtanke skriver vi termodynamikens första lag som 0 = ∆ U + A G; (1) vi uttrycker gasens arbete A g = –∆ U(2); Vi skriver förändringen i inre energi för en monoatomisk gas som
Svar. 25 J.
Den relativa luftfuktigheten för en del luft vid en viss temperatur är 10 %. Hur många gånger bör trycket i denna del luft ändras för att dess relativa luftfuktighet ska öka med 25 % vid en konstant temperatur?
Lösning. Frågor relaterade till mättad ånga och luftfuktighet orsakar oftast svårigheter för skolbarn. Låt oss använda formeln för att beräkna luftens relativa fuktighet
Beroende på problemets tillstånd ändras inte temperaturen, vilket innebär att mättnadsångtrycket förblir detsamma. Låt oss skriva formel (1) för två lufttillstånd.
φ 1 \u003d 10%; φ 2 = 35 %
Vi uttrycker lufttrycket från formlerna (2), (3) och hittar förhållandet mellan trycken.
| P 2 | = | φ 2 | = | 35 | = 3,5 |
| P 1 | φ 1 | 10 |
Svar. Trycket bör ökas med 3,5 gånger.
Den heta substansen i flytande tillstånd kyldes långsamt i en smältugn med konstant effekt. Tabellen visar resultaten av mätningar av ett ämnes temperatur över tid.
Välj från den föreslagna listan två påståenden som motsvarar mätresultaten och anger deras antal.
- Ämnets smältpunkt under dessa förhållanden är 232°C.
- På 20 minuter. efter början av mätningarna var ämnet endast i fast tillstånd.
- Värmekapaciteten för ett ämne i flytande och fast tillstånd är densamma.
- Efter 30 min. efter början av mätningarna var ämnet endast i fast tillstånd.
- Processen för kristallisering av ämnet tog mer än 25 minuter.
Lösning. Eftersom ämnet är kylt, det inre energi minskat. Resultaten av temperaturmätningar gör det möjligt att bestämma temperaturen vid vilken ämnet börjar kristallisera. Medan ämnet rör sig från flytande tillstånd till ett fast ämne ändras inte temperaturen. När vi vet att smälttemperaturen och kristallisationstemperaturen är samma, väljer vi påståendet:
1. Smältpunkten för ett ämne under dessa förhållanden är 232°C.
Det andra korrekta påståendet är:
4. Efter 30 min. efter början av mätningarna var ämnet endast i fast tillstånd. Eftersom temperaturen vid denna tidpunkt redan är under kristallisationstemperaturen.
Svar. 14.
I ett isolerat system har kropp A en temperatur på +40°C och kropp B har en temperatur på +65°C. Dessa kroppar bringas i termisk kontakt med varandra. Efter en tid uppnås termisk jämvikt. Hur förändrades temperaturen i kropp B och den totala inre energin i kropp A och B som ett resultat?
För varje värde bestämmer du vilken typ av förändring som är lämplig:
- Ökad;
- Minskad;
- Har inte förändrats.
Skriv i tabellen de valda siffrorna för varje fysisk kvantitet. Siffror i svaret kan upprepas.
Lösning. Om i ett isolerat system av kroppar inga energiomvandlingar sker förutom värmeväxling, så är mängden värme som avges av kroppar vars inre energi minskar lika med mängden värme som tas emot av kroppar vars inre energi ökar. (Enligt lagen om energibevarande.) I detta fall förändras inte systemets totala inre energi. Problem av denna typ löses utifrån värmebalansekvationen.
| ∆U = ∑ | n | ∆U i = 0 (1); |
| i = 1 |
där ∆ U- förändring i intern energi.
I vårt fall, som ett resultat av värmeöverföring, minskar den inre energin i kropp B, vilket innebär att temperaturen i denna kropp minskar. Den inre energin i kropp A ökar, eftersom kroppen fick mängden värme från kropp B, då kommer dess temperatur att öka. Den totala inre energin i kropparna A och B förändras inte.
Svar. 23.
Proton sid, som flyger in i gapet mellan elektromagnetens poler, har en hastighet vinkelrät mot induktionsvektorn magnetiskt fält, som det visas på bilden. Var är Lorentz-kraften som verkar på protonen riktad i förhållande till figuren (upp, mot betraktaren, bort från betraktaren, ner, vänster, höger)
Lösning. Ett magnetfält verkar på en laddad partikel med Lorentz-kraften. För att bestämma riktningen för denna kraft är det viktigt att komma ihåg den mnemoniska regeln för vänster hand, att inte glömma att ta hänsyn till partikelns laddning. Vi riktar vänsterhands fyra fingrar längs hastighetsvektorn, för en positivt laddad partikel måste vektorn komma in i handflatan vinkelrätt, tumme avsatt med 90° visar riktningen för Lorentzkraften som verkar på partikeln. Som ett resultat har vi att Lorentz kraftvektor är riktad bort från observatören i förhållande till figuren.
Svar. från observatören.
Elektrisk fältstyrkemodul i plan luftkondensor med en kapacitans på 50 mikrofarad är lika med 200 V / m. Avståndet mellan kondensatorplattorna är 2 mm. Vad är laddningen på kondensatorn? Skriv ditt svar i µC.
Lösning. Låt oss konvertera alla måttenheter till SI-systemet. Kapacitans C \u003d 50 μF \u003d 50 10 -6 F, avstånd mellan plattorna d= 2 10 -3 m. Problemet handlar om en platt luftkondensator - en anordning för ackumulering av elektrisk laddning och elektrisk fältenergi. Från den elektriska kapacitansformeln
var där avståndet mellan plattorna.
Låt oss uttrycka spänningen U= E d(fyra); Ersätt (4) i (2) och beräkna laddningen av kondensatorn.
q = C · Ed\u003d 50 10 -6 200 0,002 \u003d 20 μC
Var uppmärksam på de enheter där du behöver skriva svaret. Vi fick det i hängen, men vi presenterar det i μC.
Svar. 20 µC.
Eleven genomförde experimentet på ljusets brytning, som presenteras på fotografiet. Hur förändras brytningsvinkeln för ljus som fortplantar sig i glas och glasets brytningsindex med ökande infallsvinkel?
- ökar
- Minskar
- Ändras inte
- Anteckna de valda siffrorna för varje svar i tabellen. Siffror i svaret kan upprepas.
Lösning. I uppgifter i en sådan plan minns vi vad refraktion är. Detta är en förändring i riktningen för vågutbredning när den passerar från ett medium till ett annat. Det orsakas av det faktum att hastigheterna för vågutbredning i dessa medier är olika. Efter att ha räknat ut från vilket medium som ljus fortplantar sig i, skriver vi brytningslagen i formen
| sinα | = | n 2 | , |
| sinp | n 1 |
var n 2 – absolut indikator brytning av glas, mediet dit ljuset går; n 1 är det absoluta brytningsindexet för det första mediet där ljuset kommer ifrån. För luft n 1 = 1. α är strålens infallsvinkel på glashalvcylinderns yta, β är strålens brytningsvinkel i glaset. Dessutom kommer brytningsvinkeln att vara mindre än infallsvinkeln, eftersom glas är ett optiskt tätare medium - ett medium med en stor indikator refraktion. Ljusets utbredningshastighet i glas är långsammare. Observera att vinklarna mäts från den vinkelräta återställda vid strålens infallspunkt. Om du ökar infallsvinkeln så ökar också brytningsvinkeln. Glasets brytningsindex kommer inte att ändras från detta.
Svar.
Kopparbygel på gång t 0 = 0 börjar röra sig med en hastighet av 2 m/s längs parallella horisontella ledande skenor, till vars ändar ett 10 ohm motstånd är anslutet. Hela systemet är i ett vertikalt enhetligt magnetfält. Motståndet hos bygeln och skenorna är försumbart, bygeln är alltid vinkelrät mot skenorna. Fluxet Ф för den magnetiska induktionsvektorn genom kretsen som bildas av bygeln, skenorna och motståndet ändras över tiden t som visas i diagrammet.
Använd grafen, välj två sanna påståenden och ange deras nummer i ditt svar.
- När t\u003d 0,1 s, förändringen i det magnetiska flödet genom kretsen är 1 mWb.
- Induktionsström i bygeln i intervallet från t= 0,1 s t= 0,3 s max.
- Modulen för EMF av induktion som uppstår i kretsen är 10 mV.
- Styrkan hos den induktiva strömmen som flyter i bygeln är 64 mA.
- För att upprätthålla bygelns rörelse appliceras en kraft på den, vars projektion i skenornas riktning är 0,2 N.
Lösning. Enligt grafen över beroendet av flödet av den magnetiska induktionsvektorn genom kretsen i tid, bestämmer vi sektionerna där flödet Ф ändras och där förändringen i flödet är noll. Detta gör det möjligt för oss att bestämma tidsintervallen under vilka den induktiva strömmen kommer att uppstå i kretsen. Rätt påstående:
1) Vid tiden t= 0,1 s förändringen i det magnetiska flödet genom kretsen är 1 mWb ∆F = (1 - 0) 10 -3 Wb; EMF-induktionsmodulen som uppstår i kretsen bestäms med hjälp av EMP-lagen
Svar. 13.
Enligt grafen över strömstyrkans beroende av tid i elektrisk krets, vars induktans är 1 mH, bestäm självinduktions-EMF-modulen i tidsintervallet från 5 till 10 s. Skriv ditt svar i mikrovolt.
Lösning. Låt oss omvandla alla kvantiteter till SI-systemet, d.v.s. vi översätter induktansen på 1 mH till H, vi får 10 -3 H. Strömstyrkan som visas i figuren i mA kommer också att omvandlas till A genom att multiplicera med 10 -3.
Självinduktions-EMF-formeln har formen
i detta fall anges tidsintervallet enligt problemets tillstånd
∆t= 10 s – 5 s = 5 s
sekunder och enligt schemat bestämmer vi intervallet för aktuell förändring under denna tid:
∆jag= 30 10 –3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.
Ersättning numeriska värden till formel (2) får vi
| Ɛ | \u003d 2 10 -6 V, eller 2 μV.
Svar. 2.
Två transparenta planparallella plattor är tätt pressade mot varandra. En ljusstråle faller från luften på ytan av den första plattan (se figur). Det är känt att brytningsindexet för den övre plattan är lika med n 2 = 1,77. Upprätta en överensstämmelse mellan fysiska storheter och deras värden. För varje position i den första kolumnen, välj motsvarande position från den andra kolumnen och skriv ner de valda siffrorna i tabellen under motsvarande bokstäver.
Lösning. För att lösa problem med brytning av ljus vid gränssnittet mellan två medier, i synnerhet problem med ljusets passage genom planparallella plattor, kan följande lösningsordning rekommenderas: gör en ritning som indikerar strålarnas väg från en. medium till en annan; vid infallspunkten för strålen vid gränssnittet mellan två medier, rita en normal till ytan, markera infalls- och brytningsvinklarna. Var särskilt uppmärksam på den optiska densiteten hos det aktuella mediet och kom ihåg att när en ljusstråle passerar från ett optiskt mindre tätt medium till ett optiskt tätare medium kommer brytningsvinkeln att vara mindre än infallsvinkeln. Figuren visar vinkeln mellan den infallande strålen och ytan, och vi behöver infallsvinkeln. Kom ihåg att vinklarna bestäms från den vinkelräta återställda vid infallspunkten. Vi bestämmer att strålens infallsvinkel på ytan är 90° - 40° = 50°, brytningsindex n 2 = 1,77; n 1 = 1 (luft).
Låt oss skriva brytningslagen
| sinβ = | synd 50 | = 0,4327 ≈ 0,433 |
| 1,77 |
Låt oss bygga en ungefärlig bana för strålen genom plattorna. Vi använder formel (1) för gränserna 2–3 och 3–1. Som svar får vi
A) Sinus för strålens infallsvinkel på gränsen 2–3 mellan plattorna är 2) ≈ 0,433;
B) Strålens brytningsvinkel när den passerar gränsen 3–1 (i radianer) är 4) ≈ 0,873.
Svar. 24.
Bestäm hur många α - partiklar och hur många protoner som erhålls som ett resultat av en termonukleär fusionsreaktion
+ → x+ y;
Lösning. För alla kärnreaktioner lagarna för bevarande av elektrisk laddning och antalet nukleoner observeras. Beteckna med x antalet alfapartiklar, y antalet protoner. Låt oss göra ekvationer
+ → x + y;
lösa systemet vi har det x = 1; y = 2
Svar. 1 – a-partikel; 2 - protoner.
Den första fotonens rörelsemängdsmodul är 1,32 · 10 -28 kg m/s, vilket är 9,48 · 10 -28 kg m/s mindre än den andra fotonens rörelsemängdsmodul. Hitta energiförhållandet E 2 /E 1 för den andra och första fotonen. Avrunda ditt svar till tiondelar.
Lösning. Den andra fotonens rörelsemängd är större än rörelsemängden för den första fotonen efter tillstånd, så vi kan föreställa oss sid 2 = sid 1 + ∆ sid(ett). Fotonenergin kan uttryckas i termer av fotonmomentet med hjälp av följande ekvationer. Det E = mc 2(1) och sid = mc(2), då
E = st (3),
var Eär fotonenergin, sidär fotonens rörelsemängd, m är fotonens massa, c= 3 10 8 m/s är ljusets hastighet. Med hänsyn till formel (3) har vi:
| E 2 | = | sid 2 | = 8,18; |
| E 1 | sid 1 |
Vi avrundar svaret till tiondelar och får 8,2.
Svar. 8,2.
En atoms kärna har genomgått radioaktivt positron β-sönderfall. Hur förändrades detta elektrisk laddning kärna och antalet neutroner i den?
För varje värde bestämmer du vilken typ av förändring som är lämplig:
- Ökad;
- Minskad;
- Har inte förändrats.
Skriv i tabellen de valda siffrorna för varje fysisk storhet. Siffror i svaret kan upprepas.
Lösning. Positron β - sönderfaller till atomkärna sker under omvandlingen av en proton till en neutron med emission av en positron. Som ett resultat ökar antalet neutroner i kärnan med en, den elektriska laddningen minskar med en och kärnans massnummer förblir oförändrat. Således är omvandlingsreaktionen för ett element som följer:
Svar. 21.
Fem experiment utfördes i laboratoriet för att observera diffraktion med olika diffraktionsgitter. Vart och ett av gittren belystes av parallella strålar av monokromatiskt ljus med en viss våglängd. Ljuset inföll i samtliga fall vinkelrätt mot gallret. I två av dessa experiment, samma nummer huvudsakliga diffraktionstoppar. Ange först numret på experimentet där ett diffraktionsgitter med en kortare period användes och sedan numret på experimentet där ett diffraktionsgitter med en längre period användes.
Lösning. Diffraktion av ljus är fenomenet med en ljusstråle in i området för en geometrisk skugga. Diffraktion kan observeras när ogenomskinliga områden eller hål påträffas i en ljusvågs väg i stora och ljusopaka barriärer, och dimensionerna på dessa områden eller hål står i proportion till våglängden. En av de viktigaste diffraktionsanordningarna är ett diffraktionsgitter. Vinkelriktningarna till maxima för diffraktionsmönstret bestäms av ekvationen
d sinφ = kλ(1),
var där perioden för diffraktionsgittret, φ är vinkeln mellan normalen till gittret och riktningen till ett av diffraktionsmönstrets maxima, λ är ljusets våglängd, kär ett heltal som kallas ordningen för diffraktionsmaximum. Uttryck från ekvation (1)
Genom att välja par enligt de experimentella förhållandena väljer vi först 4 där ett diffraktionsgitter med en mindre period användes, och sedan är numret på experimentet där ett diffraktionsgitter med en stor period användes 2.
Svar. 42.
Ström flyter genom trådmotståndet. Motståndet ersattes med ett annat, med en tråd av samma metall och samma längd, men med halva tvärsnittsarean, och halva strömmen leddes genom den. Hur kommer spänningen över motståndet och dess resistans att förändras?
För varje värde bestämmer du vilken typ av förändring som är lämplig:
- kommer att öka;
- kommer att minska;
- Kommer inte att förändras.
Skriv i tabellen de valda siffrorna för varje fysisk storhet. Siffror i svaret kan upprepas.
Lösning. Det är viktigt att komma ihåg på vilka kvantiteter ledarens motstånd beror. Formeln för att beräkna motståndet är
Ohms lag för kretssektionen, från formel (2), uttrycker vi spänningen
U = Jag R (3).
Enligt problemets tillstånd är det andra motståndet gjord av tråd av samma material, samma längd, men olika tvärsnittsarea. Ytan är dubbelt så liten. Genom att ersätta (1) får vi att motståndet ökar med 2 gånger, och strömmen minskar med 2 gånger, därför ändras inte spänningen.
Svar. 13.
Svängningsperioden för en matematisk pendel på jordens yta är 1,2 gånger mer period dess svängningar på någon planet. Vad är accelerationsmodulen fritt fall på denna planet? Effekten av atmosfären är i båda fallen försumbar.
Lösning. En matematisk pendel är ett system som består av en tråd, vars dimensioner är många fler storlekar bollen och själva bollen. Svårigheter kan uppstå om Thomsons formel för svängningsperioden för en matematisk pendel glöms bort.
T= 2n (1);
lär längden på den matematiska pendeln; g- tyngdacceleration.
Efter tillstånd
Express från (3) g n \u003d 14,4 m/s 2. Det bör noteras att accelerationen av fritt fall beror på planetens massa och radien
Svar. 14,4 m/s 2.
En rak ledare med en längd av 1 m, genom vilken en ström på 3 A flyter, är belägen i ett enhetligt magnetfält med induktion PÅ= 0,4 T i en vinkel på 30° mot vektorn . Vad är modulen för kraften som verkar på ledaren från magnetfältet?
Lösning. Om en strömförande ledare placeras i ett magnetfält, kommer fältet på den strömförande ledaren att verka med Amperekraften. Vi skriver formeln för Ampère kraftmodulen
F A = Jag LB sina;
F A = 0,6 N
Svar. F A = 0,6 N.
Energin från magnetfältet som lagras i spolen när den passeras genom den likström, är lika med 120 J. Hur många gånger bör styrkan på strömmen som flyter genom spollindningen ökas för att energin i magnetfältet som lagras i den ska öka med 5760 J.
Lösning. Energin för spolens magnetfält beräknas med formeln
| W m = | LI 2 | (1); |
| 2 |
Efter tillstånd W 1 = 120 J, alltså W 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.
| jag 1 2 = | 2W 1 | ; jag 2 2 = | 2W 2 | ; |
| L | L |
Sedan strömförhållandet
| jag 2 2 | = 49; | jag 2 | = 7 |
| jag 1 2 | jag 1 |
Svar. Strömstyrkan måste ökas med 7 gånger. I svarsbladet anger du bara siffran 7.
En elektrisk krets består av två glödlampor, två dioder och en trådspole ansluten enligt bilden. (En diod tillåter bara ström att flyta i en riktning, som visas överst i figuren.) Vilken av glödlamporna tänds om magnetens nordpol förs närmare spolen? Förklara ditt svar genom att ange vilka fenomen och mönster du använde i förklaringen.
Lösning. Linjer av magnetisk induktion kommer ut ur Nordpolen magnet och divergera. När en magnet närmar sig magnetiskt flöde genom en spole av tråd ökar. I enlighet med Lenz regel måste magnetfältet som skapas av slingans induktiva ström riktas åt höger. Enligt gimlets regel ska strömmen flyta medurs (sett från vänster). I denna riktning passerar dioden i den andra lampans krets. Så den andra lampan tänds.
Svar. Den andra lampan tänds.
Ekerlängd i aluminium L= 25 cm och tvärsnittsarea S\u003d 0,1 cm 2 är upphängd på en tråd i den övre änden. Den nedre änden vilar på den horisontella botten av kärlet i vilket vatten hälls. Längden på den nedsänkta delen av ekern l= 10 cm Hitta styrka F, med vilken nålen trycker på kärlets botten, om det är känt att tråden är placerad vertikalt. Densiteten för aluminium ρ a = 2,7 g / cm 3, densiteten för vattnet ρ in = 1,0 g / cm 3. Gravitationsacceleration g= 10 m/s 2
Lösning. Låt oss göra en förklarande ritning.
– Trådspänningskraft;
– Reaktionskraft från kärlets botten;
a är den arkimedeiska kraften som endast verkar på den nedsänkta delen av kroppen och appliceras på mitten av den nedsänkta delen av ekern;
- Tyngdkraften som verkar på ekern från jordens sida och appliceras på mitten av hela ekern.
Per definition ekerns massa m och modulen för den arkimedeiska kraften uttrycks enligt följande: m = SL p a (1);
F a = Slρ in g (2)
Tänk på kraftmomenten i förhållande till ekrens upphängningspunkt.
M(T) = 0 är spänningsmomentet; (3)
M(N) = NL cosα är momentet för stödets reaktionskraft; (fyra)
Med hänsyn till ögonblickens tecken skriver vi ekvationen
| NL cos + Slρ in g (L – | l | ) cosα = SLρ a g | L | cos(7) |
| 2 | 2 |
givet att, enligt Newtons tredje lag, är reaktionskraften från kärlets botten lika med kraften F d med vilken nålen trycker på botten av kärlet vi skriver N = F e och från ekvation (7) uttrycker vi denna kraft:
| F d = [ | 1 | Lρ a– (1 – | l | )lρ in] Sg (8). |
| 2 | 2L |
Pluggar vi in siffrorna, det förstår vi
F d = 0,025 N.
Svar. F d = 0,025 N.
En flaska innehållande m 1 = 1 kg kväve, exploderade vid hållfasthetstest vid en temperatur t 1 = 327°C. Vilken massa väte m 2 skulle kunna lagras i en sådan cylinder vid en temperatur t 2 \u003d 27 ° C, med en femfaldig säkerhetsmarginal? Molar massa kväve M 1 \u003d 28 g / mol, väte M 2 = 2 g/mol.
Lösning. Vi skriver tillståndsekvationen för en idealgas Mendeleev - Clapeyron för kväve
var V- ballongens volym, T 1 = t 1 + 273°C. Enligt villkoret kan väte lagras vid ett tryck sid 2 = p1/5; (3) Med tanke på det
vi kan uttrycka massan av väte genom att omedelbart arbeta med ekvationerna (2), (3), (4). Den slutliga formeln ser ut så här:
| m 2 = | m 1 | M 2 | T 1 | (5). | ||
| 5 | M 1 | T 2 |
Efter att ha ersatt numeriska data m 2 = 28
Svar. m 2 = 28
I en ideal oscillerande krets, amplituden av strömsvängningar i induktorn jag är= 5 mA, och amplituden av spänningen över kondensatorn U m= 2,0 V. Vid tidpunkten t spänningen över kondensatorn är 1,2 V. Hitta strömmen i spolen i detta ögonblick.
Lösning. I en idealisk oscillerande krets bevaras vibrationsenergin. För tidpunkten t har energihushållningslagen formen
| C | U 2 | + L | jag 2 | = L | jag är 2 | (1) |
| 2 | 2 | 2 |
För amplitud (maximal) värden skriver vi
och från ekvation (2) uttrycker vi
| C | = | jag är 2 | (4). |
| L | U m 2 |
Låt oss ersätta (4) med (3). Som ett resultat får vi:
jag = jag är (5)
Alltså strömmen i spolen vid den tiden tär lika med
jag= 4,0 mA.
Svar. jag= 4,0 mA.
Det finns en spegel i botten av en reservoar som är 2 m djup. En ljusstråle som passerar genom vattnet reflekteras från spegeln och lämnar vattnet. Vattens brytningsindex är 1,33. Ta reda på avståndet mellan strålens inträde i vattnet och strålens utgångspunkt från vattnet, om strålens infallsvinkel är 30°
Lösning. Låt oss göra en förklarande ritning
a är strålinfallsvinkeln;
β är strålens brytningsvinkel i vatten;
AC är avståndet mellan strålens ingångspunkt i vattnet och strålens utgångspunkt från vattnet.
Enligt lagen om ljusets brytning
| sinβ = | sinα | (3) |
| n 2 |
Betrakta en rektangulär ΔADB. I det AD = h, då DВ = AD
| tgβ = h tgβ = h | sinα | = h | sinp | = h | sinα | (4) |
| cosp |
Vi får följande uttryck:
| AC = 2 DB = 2 h | sinα | (5) |
Ersätt de numeriska värdena i den resulterande formeln (5)
Svar. 1,63 m
Som förberedelse för provet, inbjuder vi dig att bekanta dig med arbetsprogram i fysik för årskurs 7–9 till raden av läromedel Peryshkina A.V. och arbetsprogrammet för den djupgående nivån för årskurserna 10-11 till TMC Myakisheva G.Ya. Program finns tillgängliga för visning och gratis nedladdning till alla registrerade användare.
Den fjärde provtagaren i fysik från onlineskolor Vadim Gabitov "ANVÄND för 5".
Betygssystem examensarbete i fysik
Uppgifter 1-26
För rätt svar på var och en av uppgifterna 1-4, 8-10, 13-15, 19, 20, 22-26 ges 1 poäng. Dessa uppgifter anses vara korrekt slutförda om det erforderliga numret, två siffror eller ett ord anges korrekt.
Var och en av uppgifterna 5-7, 11, 12, 16-18 och 21 är värda 2 poäng om
båda delarna av svaret är korrekt specificerade; 1 poäng om ett misstag görs;
0 poäng om båda objekten är felaktiga. Om fler än två anges
element (inklusive, möjligen, korrekta) eller svaret
saknas - 0 poäng.
|
Jobb nummer |
Jobb nummer |
||
27) Massan av vätskan i kärlet kommer att öka
28) 100 gungor
29) 100 0
30) 1 mm
31) 9500 ohm
Visa dokumentinnehåll
"United State Examination för 5". Träningsvariant i fysik nr 4 (med svar)"
Enda Statens examen
i FYSIK
Arbetsinstruktioner
För att genomföra tentamen i fysik avsätts 3 timmar
55 minuter (235 minuter). Verket består av två delar, bl.a
31 uppgifter.
I uppgifterna 1-4, 8-10, 14, 15, 20, 24-26 är svaret ett heltal eller en ändlig decimal-. Skriv ner numret i svarsfältet i verkets text och överför sedan enligt exemplet nedan till svarsformuläret nr 1. Måttenheter för fysiska storheter behöver inte skrivas.
Svaret på uppgifterna 5-7, 11, 12, 16-18, 21 och 23 är
sekvens av två siffror. Skriv ditt svar i svarsfältet i texten
arbeta och överför sedan enligt exemplet nedan utan mellanslag,
kommatecken och andra tilläggstecken i svarsbladet nr 1.
Svaret på uppgift 13 är ett ord. Skriv ditt svar i svarsfältet
verkets text och överför sedan enligt exemplet nedan till formuläret
svar nummer 1.
Svaret på uppgifterna 19 och 22 är två siffror. Skriv svaret i svarsfältet i verkets text och överför det sedan enligt exemplet nedan, utan att separera siffrorna med ett mellanslag, till svarsformuläret nr 1.
Svaret på uppgifterna 27-31 innehåller detaljerad beskrivning under hela uppdraget. I svarsformuläret nr 2, ange uppgiftens nummer och
skriv ner hela lösningen.
Vid beräkning är det tillåtet att använda en icke programmerbar
kalkylator.
Alla USE-formulär är ifyllda med klarsvart bläck. Det är tillåtet att använda gel, eller kapillär, eller reservoarpenna.
När du slutför uppdrag kan du använda ett utkast. Inlägg
i utkastet inte beaktas vid utvärdering av arbetet.
Poängen du får för utförda uppgifter summeras.
Försök att slutföra så många uppgifter som möjligt och få flest poäng
antal poäng.
Vi önskar dig framgång!
Följande är referensdata som du kan behöva när du utför ditt jobb.
Decimalprefix
| namn | Beteckning | Faktor | namn | Beteckning | Faktor |
| Konstanter fritt fallacceleration på jorden gravitationskonstant universell gaskonstant R = 8,31 J/(mol K) Boltzmanns konstant Avogadros konstant ljusets hastighet i vakuum koefficient proportionalitet i Coulombs lag, elektronladdningsmodulen (elementär elektrisk laddning) |
| Förhållande mellan olika enheter temperatur 0 K = -273 °С atommassaenhet 1 atommassaenhet motsvarande 931 MeV 1 elektronvolt |
| Partikelmassa elektron neutron |
| vatten 4,2∙10³ J/(kg∙K) aluminium 900 J/(kg∙K) is 2,1∙10³ J/(kg∙K) koppar 380 J/(kg∙K) järn 460 J/(kg∙K) gjutjärn 800 J/(kg∙K) bly 130 J/(kg∙K) vattenförångning J/K smältande bly J/K issmältning J/K |
| Normala förhållanden: tryck - Pa, temperatur - 0 °С |
| Molar massa kväve 28∙ kg/mol helium 4∙ kg/mol argon 40∙ kg/mol syre 32∙ kg/mol väte 2∙ kg/mol litium 6∙ kg/mol luft 29∙ kg/mol neon 20∙ kg/mol vatten 2,1∙10³ J/(kg∙K) koldioxid 44∙ kg/mol |
Del 1
| Svaren på uppgifterna 1–23 är ett ord, en siffra eller en sekvens av siffror eller siffror. Skriv ditt svar i svarsfältet i verkets text och överför den sedan till SVARSFORMULÄR nr 1 till höger om numret på motsvarande uppgift, med början från den första cellen. Skriv varje tecken i en separat ruta i enlighet med de exempel som ges i formuläret. Måttenheter för fysiska storheter behöver inte skrivas. |
||||||||||
| | En skiva med en radie på 20 cm roterar jämnt runt sin axel. Hastigheten för en punkt som ligger på ett avstånd av 15 cm från skivans mitt är 1,5 m/s. Hastigheter extrema punkter disken är lika? Svar: ________________________________ m/s |
|||||||||
| | Hur många gånger större är jordens gravitationskraft mot solen än Merkurius gravitationskraft mot solen? Merkurius massa är 1/18 av jordens massa, och den är belägen 2,5 gånger närmare solen än jorden. Avrunda ditt svar till tiondelar. Svar: __________ |
|||||||||
| | Materialpunkt rör sig med konstant hastighet i en rak linje och börjar någon gång sakta ner. Välj 2 korrekta påståenden om friktionskoefficienten minskar med 1,5 gånger? 1) Modulen för dragkraften är lika med kraften från glidfriktionen 2) Stoppsträckan ökar 3) Stödets reaktionskraft kommer att minska 4) Friktionskraften kommer att öka på grund av ökningen stoppsträcka 5) Friktionskraften minskar |
|||||||||
| | En vikt fäst vid en lång tråd roterar och beskriver en cirkel i ett horisontellt plan. Vinkeln för trådens avvikelse från vertikalen har minskat från 45 till 30 grader. Hur förändrades detta: trådens spänningskraft, centripetalacceleration sänke kommer att öka minska Kommer inte att förändras Svar: ____________ |
|||||||||
| | En kropp kastas från marken med en initial hastighet V 0 i en vinkel α mot horisonten. FYSISKA VÄRDEN FORMEL A) hastighet Vy vid punkten max 1) 0 lyftning 2) V 0 *sinα B) maximal lyfthöjd 3) V 0 2 sin 2 α/2g 4) V02 sina/2g |
|||||||||
| | Figuren visar en graf över processen för en konstant massa av en idealisk monoatomisk gas. I denna process fungerar gasen lika med 3 kJ. Mängden värme som tas emot av gasen är Svar: _________ kJ |
|||||||||
| | Figuren visar hur trycket hos en idealgas förändrades beroende på dess volym under övergången från tillstånd 1 till tillstånd 2, och sedan till tillstånd 3. Vad är förhållandet mellan gasarbete A 12 /A 13? Svar: ____________ |
|||||||||
| | En monoatomisk idealgas med konstant massa i en isoterm process fungerar A 0. Välj 2 korrekta påståenden volymen av en idealgas minskar volymen av en idealgas ökar gasens inre energi ökar gasens inre energi minskar gastrycket minskar |
|||||||||
| Temperaturen på värmemotorns kylskåp höjdes, vilket lämnade värmarens temperatur densamma. Mängden värme som tas emot av gasen från värmaren per cykel har inte ändrats. Hur förändrades det termisk effektivitet maskiner och gasarbete per cykel? För varje värde bestämmer du vilken typ av förändring som är lämplig: ökar minskar ändras inte Skriv i tabellen de valda siffrorna för varje fysisk storhet. Siffror i svaret kan upprepas. |
|||||||||
| | Vilken riktning har Coulomb-kraften F, verkar på en positiv punktladdning 2 q, placerad i mitten av kvadraten (se figur), vid vars hörn det finns laddningar: + q, + q , -q, -q? Svar: ___________ |
|||||||||
| | Vilken laddning måste tillföras två parallellkopplade kondensatorer för att ladda dem till en potentialskillnad på 20 000 V om kondensatorernas kapacitanser är 2000 pF och 1000 pF. Svar: ______________ Cl |
|||||||||
| |
||||||||||
| | Ett motstånd är anslutet till strömkällan. Hur kommer kretsens totala resistans, strömstyrkan i den och spänningen vid strömkällans terminaler att förändras om två till av samma kopplas i serie till det befintliga motståndet? ökar minskar ändras inte Skriv i tabellen de valda siffrorna för varje fysisk storhet. Siffror i svaret kan upprepas.
|
|||||||||
| Upprätta en överensstämmelse mellan fysiska storheter och formler med vilka de kan beräknas. FYSISKA VÄRDEN FORMEL A) cirkelns radie under rörelsen av en laddad 1) mV / qB partiklar i ett vinkelrät magnetfält 2) 2πm/qB B) cirkulationsperioden runt den laddade cirkeln 3) qB / mV partiklar i ett vinkelrätt magnetfält 4) 2πR/qB Skriv i tabellen de valda siffrorna under motsvarande bokstäver. |
|||||||||
När en metallplatta belyses med ljus med frekvensen ν observeras en fotoelektrisk effekt. Hur kommer den kinetiska energin hos fotoelektroner och antalet utstötta elektroner att förändras med en ökning av intensiteten och frekvensen av det infallande ljuset med en faktor 2?
För varje värde, bestäm vilken typ av förändring som är lämplig: 1) ökning
2) minska
3) kommer inte att förändras
Skriv i tabellen de valda siffrorna för varje fysisk storhet. Siffror i svaret kan upprepas.
Svar: ___________
Objektet är placerat med en trippel brännvidd från en tunn konvergerande lins. Hans bild kommer
Välj två uttalanden.
Hans bild kommer att vara upp och ner
Hans bild kommer att vara rak
Hans bild kommer att förstoras
Hans bild kommer att förminskas
Objekt och bild kommer att ha samma storlek
Kalorimetern innehåller vatten, vars massa är 100 g och temperaturen är 0 °C. En bit is läggs till den, vars massa är 20 g och temperaturen är -5 ° C. Vad blir temperaturen på innehållet i kalorimetern efter termisk jämvikt?
Svar: _______ 0 C
Ett diffraktionsgitter med 750 linjer per 1 cm är placerat parallellt med skärmen på ett avstånd av 1,5 m från den. En ljusstråle riktas mot gittret vinkelrätt mot dess plan. Bestäm ljusets våglängd om avståndet på skärmen mellan det andra maxima, placerat till vänster och höger om mitten (noll), är 22,5 cm. Uttryck ditt svar i mikrometer (µm) och avrunda till tiondelar. Läs sina = tga.
Svar: ___________ µm
I ett cylindriskt kärl under en kolv länge sedanär vatten och dess ånga. Kolven trycks in i kärlet. Samtidigt förblir temperaturen på vatten och ånga oförändrad. Hur kommer massan av vätskan i kärlet att förändras i detta fall? Förklara svaret.
Ett kärl innehåller en viss mängd vatten och samma mängd is i ett tillstånd av termisk jämvikt. Vattenånga leds genom kärlet vid en temperatur av 100°C. Bestäm temperaturen på vattnet i kärlet t 2 om massan av ånga som passerar genom vattnet är lika med den initiala massan av vatten. Kärlets värmekapacitet kan försummas.
Den elektriska fältstyrkan för en platt kondensator (se figur) är 24 kV / m. Källans inre motstånd r \u003d 10 Ohm, EMF 30 V, motståndsmotstånd R 1 \u003d 20 Ohm, R 2 \u003d 40 ohm, Hitta avståndet mellan plattorna på kondensatorn.
UPPMÄRKSAMHET! Anmälan till onlinelektioner: http://fizikaonline.ru
I tentans fjärde uppgift i fysik testar vi våra kunskaper om kommunicerande kärl, Arkimedes krafter, Pascals lag, kraftmoment.
Teori för uppgift nr 4 ANVÄNDNING i fysik
Maktens ögonblick
Kraftmoment är en storhet som kännetecknar rotationsverkan av en kraft på en stel kropp. Kraftmomentet är lika med produkten av kraften F på ett avstånd h från axeln (eller mitten) till punkten för applicering av denna kraft och är ett av dynamikens huvudbegrepp: M 0 = Fh.
Distansh vanligen kallad styrkeaxeln.
I många problem i denna sektion av mekanik tillämpas regeln om kraftmoment som appliceras på en kropp, konventionellt betraktad som en hävstång. Spakens jämviktstillstånd F 1 / F 2 \u003d l 2 / l 1 kan användas även om mer än två krafter appliceras på spaken. I detta fall bestäms summan av alla kraftmoment.
Lagen om kommunicerande fartyg
Enligt lagen om kommunicerande fartyg i öppna kommunicerande kärl av vilken typ som helst är vätsketrycket på varje nivå detsamma.
Samtidigt jämförs kolumnernas tryck över vätskenivån i varje kärl. Trycket bestäms av formeln: p=ρgh. Om vi likställer trycken i vätskekolonnerna får vi likheten: ρ 1 gh 1 = ρ 2 gh 2. Av detta följer förhållandet: ρ 1 h 1 = ρ 2 h 2, eller ρ 1 / ρ 2 \u003d h 2 / h 1. Det betyder att vätskepelarnas höjder är omvänt proportionella mot ämnenas densitet.
Arkimedes styrka
Arkimedeisk kraft eller flytkraft uppstår när vissa fast nedsänkt i vätska eller gas. En vätska eller gas tenderar att uppta platsen "tagen" från dem, därför trycker de ut den. Arkimedeskraften fungerar bara när tyngdkraften verkar på kroppen mg
Arkimedesstyrkan kallas traditionellt F A.
Analys av typiska alternativ för uppgifter nr 4 ANVÄNDNING i fysik
Demoversion 2018
En kropp med en vikt på 0,2 kg är upphängd från den högra axeln på en viktlös spak (se figur). Vilken belastningsmassa måste hängas upp från den andra delen av spakens vänstra arm för att uppnå balans?
Lösningsalgoritm:
- Kom ihåg ögonblicksregeln.
- Hitta kraftmomentet som skapas av last 1.
- Vi hittar axeln på kraften som kommer att skapa last 2 när den är upphängd. Vi finner dess kraftmoment.
- Vi likställer kraftmomenten och bestämmer det önskade värdet på massan.
- Vi skriver ner svaret.
Lösning:
Den första versionen av uppgiften (Demidova, nr 1)
Kraftmomentet som verkar på spaken till vänster är 75 N∙m. Vilken kraft måste anbringas på spaken till höger för att hålla den i balans om dess arm är 0,5 m?
Lösningsalgoritm:
- Vi introducerar notationen för de kvantiteter som anges i villkoret.
- Vi skriver ut regeln om kraftmoment.
- Vi uttrycker kraft genom ögonblicket och axeln. Beräkna.
- Vi skriver ner svaret.
Lösning:
- För att bringa spaken i balans appliceras kraftmoment M 1 och M 2 som appliceras till vänster och höger på den. Kraftmomentet till vänster är villkorligt lika med M 1 = 75 N∙m. Kraftens arm till höger är lika med l= 0,5 m
- Eftersom det krävs att spaken är i jämvikt, då enligt momentregeln M 1 = M 2. Eftersom det M 1 =F· l, då har vi: M2 =F∙ l.
- Från den resulterande jämlikheten uttrycker vi kraften: F\u003d M 2 /l= 75/0,5=150 N.
Den andra versionen av uppgiften (Demidova, nr 4)
En träkub som väger 0,5 kg binds med en tråd i botten av ett kärl med fotogen (se figur). En trådspänningskraft på 7 N verkar på kuben Bestäm Arkimedeskraften som verkar på kuben.
Arkimedisk eller flytande kraft uppstår när någon fast kropp är nedsänkt i en vätska eller gas. En vätska eller gas tenderar att uppta platsen "tagen" från dem, därför trycker de ut den. Arkimedeskraften fungerar bara när gravitationen verkar på kroppen mg. I tyngdlöshet uppstår inte denna kraft.
Trådspänningskraft T uppstår när tråden försöker sträcka sig. Det beror inte på om gravitationen är närvarande.
Om flera krafter verkar på en kropp, betraktas resultatet av dessa krafter när man studerar dess rörelse eller jämviktstillstånd.
Lösningsalgoritm:
- Vi översätter data från villkoret till SI. Vi anger tabellvärdet för vattendensitet som krävs för att lösa.
- Vi analyserar problemets tillstånd, bestämmer trycket på vätskor i varje kärl.
- Vi skriver ner ekvationen för lagen för kommunicerande kärl.
- Vi ersätter de numeriska värdena för kvantiteterna och beräknar den önskade densiteten.
- Vi skriver ner svaret.
Lösning:
Fysikens lägsta position innebär en relativt blygsam uppmärksamhet på den materiella sfären, en viss avskildhet från livet och samtidigt god anpassningsförmåga.
4F smickrar sig själv att han är över vardagen, men i själva verket är det här livet över honom ... Att inte ha sina egna idéer om hur man ska leva, se ut, hantera pengar, ordna livet, hur mycket du behöver för att arbeta och hur mycket att vila etc. .p., 4F, liksom andra 4:e funktioner, absorberar lätt all påverkan utifrån.
Hon lämpar sig mycket väl för utbildning, förslag, och till och med den 4:e fysikern behandlas snabbare än andra, dessutom, nyckelroll i kuren spelar tanken att "den här medicinen ska hjälpa". Om det skulle, så hjälper det!
Nackdelen är att 4F:n märker sjukdomen först när den verkligen börjar störa hennes funktion, och först då motvilligt börjar "behandla". Det finns undantag, men de visar sig också bero på uppfostran och suggestion. Så, om 4F trodde att " huvudvärk kan inte tolereras" - han kommer att ta hästdoser av mediciner vid minsta antydan till smärta - för "det är omöjligt." Kritiken i förhållande till information av detta slag är minimal.
4F kommer inte att påtvinga dig uppföranderegler på sitt territorium och sina idéer om exakt hur du ska förvalta din egendom och dina möjligheter i livet. Som mest kommer han att berätta om sina vanor i detta avseende.
4Fs har inte sin egen stela smak i mat, kvaliteten på saker eller den fysiska attraktiviteten hos föremål av det motsatta könet - bara vanor. Därför, om 4F säger till dig till exempel "Jag älskar brunetter från 180 med ett örhänge i örat" - tro det inte, hon beskriver helt enkelt för dig sin tidigare hobby eller en filmskådespelare som har sjunkit in i minnet, fastän hon tror, samtidigt som hon säger att det är just det hon är "sin typ av".
Den höga anpassningsförmågan hos 4F i arbetet tjänar henne på två sätt. När han kommer in i nya förhållanden, anpassar han sig naturligtvis till den arbetsrytm som etablerats på denna plats. Kan omskolas från en uggla till en lärka eller byta till engångsdiet utan grym plåga. Men i det fall då han själv måste organisera andras arbete, är han rådvill och föredrar att de inom förnuftets ram på något sätt själva bestämmer vad som är bäst för dem.
Mål och önskningar 4F in materiell världär sällan specifika. Han vill inte ha "Den här bilen", utan "någon bra bil att köra". Helst skulle jag vilja ha så mycket pengar så att man inte behöver fördjupa sig i detaljer och förstå kvaliteten på saker, utan man kan helt enkelt ändra dem om något händer. Och lite är fäst vid saker.
En annan egenskap är frånvaron av lättja i vanlig bemärkelse. 4F händer inte "bara bröt". Det händer att det finns mer intressanta eller viktiga saker att göra, eller att det inte finns något förtroende för behovet, utan på egen hand fysiska krafter 4F sparar inte. Därför, om du behöver en assistent för att bära vikter, reparera eller bara behöver skicka någon till affären för en tillsats - 4F kommer att vara ett idealiskt alternativ - det kommer att vara minst betungande för henne att ge sådan hjälp (bara inte missbruka det, någonstans har han fortfarande Will... =))
Den 4:e fysikern är en akutarbetare som letar efter en spänning från det faktum att tiden rinner ut, och han har fortfarande så mycket att göra ... Och trots allt gör han det som regel! =)
Detta är en hedonist i ord. Faktum är att han, som regel, genom att "ta allt från livet" förstår något som att äta gott och sova varmt. F-frågor reduceras till undvikande obehag och implementering av kapaciteten hos högre funktioner.
För det mesta verkar 4F inte leva i den här världen - han vet inte vad han känner, vet inte vilka andra mål han ska sätta upp för sig själv i den här världen, men känner sig som en åskådare i en film som minns sitt fysiska skal endast när den kommer ur drift.
I sådana manifestationer av fysik som mat, liv, sport, sex, söker han inte mångfald själv, även om han inte har något emot att vara inblandad i något ovanligt. Som regel, med åldern, får han ganska bisarra föreställningar om hur man ska leva ordentligt, äta, klä sig, bete sig, vad han gillar, vad han inte gillar, vad som är användbart, vad han behöver och vad han vill ha av livet. Dessa övertygelser, tyvärr, vanligtvis i minsta utsträckning motsvarar hans personliga, individuella böjelser och behov, men återspeglar i mycket stor utsträckning synpunkter från hans familj, vänner, spår av människor han kände i livet och sociala stereotyper. Lyckligtvis är detta en bagatell, så om behovet uppstår kan alla dessa djupa övertygelser förkastas för principer, kärlek eller för att uppnå några viktigare mål.
Till skillnad från den 3:e, drar den 4:e Fysiken inte ägaren till marken och återför honom till en fientlig verklighet mot begär, utan gör honom tvärtom något okroppslig. Denna person lever i en värld av idéer, icke-materiella mål och känslor, faller ner till marken endast för mångfaldens skull och enligt en läkares vittnesmål.
