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Casa  /  Concezione/ Esame in f. Test d'esame online di fisica

Esame secondo f. Test d'esame online di fisica

Cambiamenti nei compiti dell'Esame di Stato Unificato in fisica per il 2019 nessun anno.

Struttura dei compiti dell'Esame di Stato Unificato in fisica-2019

La prova d'esame è composta da due parti, tra cui 32 compiti.

Parte 1 contiene 27 attività.

  • Nei compiti 1–4, 8–10, 14, 15, 20, 25–27, la risposta è un numero intero o finito decimale.
  • La risposta ai compiti 5–7, 11, 12, 16–18, 21, 23 e 24 è una sequenza di due numeri.
  • La risposta ai compiti 19 e 22 sono due numeri.

Parte 2 contiene 5 attività. La risposta ai compiti 28–32 include descrizione dettagliata l'intero avanzamento dell'attività. La seconda parte dei compiti (con una risposta dettagliata) viene valutata commissione di esperti basato su .

Argomenti dell'Esame di Stato Unificato di fisica che saranno inclusi nella prova d'esame

  1. Meccanica(cinematica, dinamica, statica, leggi di conservazione in meccanica, vibrazioni meccaniche e onde).
  2. Fisica molecolare(teoria cinetica molecolare, termodinamica).
  3. Elettrodinamica e fondamenti della SRT (campo elettrico, corrente continua, campo magnetico, induzione elettromagnetica, oscillazioni e onde elettromagnetiche, ottica, fondamenti di SRT).
  4. Fisica quantistica ed elementi di astrofisica(dualismo onda-corpuscolare, fisica atomica, fisica del nucleo atomico, elementi di astrofisica).

Durata dell'Esame di Stato Unificato di Fisica

Tutto il lavoro d'esame sarà completato 235 minuti.

Tempo stimato per completare le attività varie parti il lavoro è:

  1. per ogni attività con una risposta breve – 3–5 minuti;
  2. per ogni attività con una risposta dettagliata – 15–20 minuti.

Cosa puoi sostenere per l'esame:

  • Viene utilizzata una calcolatrice non programmabile (per ogni studente) con possibilità di calcolo funzioni trigonometriche(cos, peccato, tg) e sovrano.
  • L'elenco dei dispositivi e dei dispositivi aggiuntivi, il cui utilizzo è consentito per l'esame di stato unificato, è approvato da Rosobrnadzor.

Importante!!! non fare affidamento su cheat sheet, suggerimenti e utilizzo mezzi tecnici(telefoni, tablet) durante l'esame. La videosorveglianza all'Esame di Stato Unificato 2019 sarà rafforzata con telecamere aggiuntive.

Punteggi dell'esame di stato unificato in fisica

  • 1 punto - per 1-4, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 19, 20, 22, 23, 25, 26, 27 compiti.
  • 2 punti: 5, 6, 7, 11, 12, 16, 17, 18, 21, 24.
  • 3 punti: 28, 29, 30, 31, 32.

Totale: 52 punti(punteggio primario massimo).

Cosa devi sapere quando prepari i compiti per l'Esame di Stato Unificato:

  • Conoscere/comprendere il significato di concetti fisici, quantità, leggi, principi, postulati.
  • Essere in grado di descrivere e spiegare fenomeni fisici e proprietà dei corpi (compresi gli oggetti spaziali), risultati di esperimenti... forniscono esempi dell'uso pratico della conoscenza fisica
  • Distinguere ipotesi dalla teoria scientifica, trarre conclusioni basate su esperimenti, ecc.
  • Essere in grado di applicare le conoscenze acquisite nella risoluzione di problemi fisici.
  • Utilizzare le conoscenze e le competenze acquisite attività pratiche e la vita di tutti i giorni.

Da dove iniziare la preparazione per l'Esame di Stato Unificato di Fisica:

  1. Studia la teoria richiesta per ogni compito.
  2. Allenati compiti di prova in fisica, sviluppato sulla base dell'Esame di Stato Unificato. Sul nostro sito Web, le attività e le opzioni in fisica verranno aggiornate.
  3. Gestisci correttamente il tuo tempo.

Ti auguriamo successo!

Prova in linea Esame di Stato Unificato in Fisica, a cui puoi superare portale educativo Il sito ti aiuterà a prepararti meglio per l'Esame di Stato Unificato. L'Esame di Stato Unificato è un evento molto importante da cui dipenderà l'ammissione all'università. E il tuo dipenderà da futura professione. Pertanto, dovresti affrontare la questione della preparazione all'esame di stato unificato in modo responsabile. È meglio utilizzare tutti i mezzi disponibili per migliorare il risultato in un esame così importante.

Varie opzioni per la preparazione all'Esame di Stato Unificato

Ognuno decide da solo come prepararsi per l'Esame di Stato Unificato. Alcuni si affidano interamente alla conoscenza scolastica. E alcuni riescono a mostrarlo ottimi risultati grazie esclusivamente alla formazione scolastica. Ma qui il ruolo decisivo non è giocato da una scuola specifica, ma da uno studente che ha seguito le lezioni in modo responsabile e si è impegnato nello sviluppo personale. Altri ricorrono all'aiuto di tutor, che in breve tempo possono istruire lo studente nella risoluzione dei problemi standard dell'Esame di Stato Unificato. Ma la scelta di un tutor dovrebbe essere presa in modo responsabile, perché molti considerano il tutoraggio una fonte di reddito e non si preoccupano del futuro del proprio allievo. Alcune persone si iscrivono a corsi specializzati per prepararsi all'Esame di Stato Unificato. Qui, specialisti esperti insegnano ai bambini ad affrontare vari compiti e li preparano non solo per l'esame di stato unificato, ma anche per entrare al college. È meglio se tali corsi funzionano a. Quindi i professori universitari insegneranno al bambino. Ma c'è anche metodi indipendenti preparazione all'Esame di Stato Unificato - test online.

Test online dell'Esame di Stato Unificato di fisica

Sul portale educativo Uchistut.ru puoi sostenere test di prova online dell'Esame di Stato Unificato di fisica per prepararti al meglio per il vero Esame di Stato Unificato. La formazione su Internet ti consentirà di capire quali domande ci sono sull'esame di stato unificato. Puoi anche identificare i tuoi punti deboli e punti di forza. Poiché non esiste un limite di tempo per le prove pratiche online, puoi trovare nei libri di testo la risposta a un problema di cui non si conosce la soluzione. La pratica costante aiuterà a ridurre i livelli di stress durante l’esame vero e proprio. E gli esperti dicono che oltre il trenta per cento dei fallimenti all'Esame di Stato Unificato sono dovuti proprio allo stress e alla confusione durante Orario dell'Esame di Stato Unificato. Per un bambino questo è un fardello molto pesante, una responsabilità che mette molta pressione sullo studente e gli impedisce di concentrarsi sui compiti assegnati. E l'esame di stato unificato di fisica è considerato uno dei più difficili, quindi è necessario prepararsi nel miglior modo possibile. Dopotutto, da Risultati dell'esame di Stato Unificato in fisica dipende dall'ammissione alle migliori università tecniche di Mosca. E questi sono molto prestigiosi istituzioni educative, in cui molte persone sognano di entrare.

1) DURA L'ESAME DI STATO UNICO IN FISICA 235 minuti

2) STRUTTURA dei CIM - 2018 e 2019 rispetto al 2017. Leggermente CAMBIATO: La versione dell'esame sarà composta da due parti e includerà 32 attività. La Parte 1 conterrà 24 elementi a risposta breve, inclusi elementi di autovalutazione che richiedono un numero, due numeri o una parola, nonché elementi di corrispondenza e a scelta multipla che richiedono che le risposte siano scritte come una sequenza di numeri. La parte 2 conterrà 8 attività combinate visione generale attività - risoluzione dei problemi. Di questi, 3 compiti con risposta breve (25–27) e 5 compiti (28–32), per i quali è necessario fornire una risposta dettagliata. Il lavoro includerà compiti di tre livelli di difficoltà. I compiti di livello base sono inclusi nella parte 1 del lavoro (18 compiti, di cui 13 compiti con la risposta registrata sotto forma di un numero, due numeri o una parola e 5 compiti di abbinamento e scelta multipla). I compiti di livello avanzato sono distribuiti tra le parti 1 e 2 della prova d'esame: 5 compiti a risposta breve nella parte 1, 3 compiti a risposta breve e 1 compito a risposta lunga nella parte 2. Gli ultimi quattro compiti della parte 2 sono compiti complessità. La parte 1 della prova d'esame comprenderà due blocchi di compiti: il primo verifica la padronanza dell'apparato concettuale del corso di fisica scolastica, il secondo verifica la padronanza delle abilità metodologiche. Il primo blocco comprende 21 compiti, raggruppati in base all'appartenenza tematica: 7 compiti di meccanica, 5 compiti di MCT e termodinamica, 6 compiti di elettrodinamica e 3 di fisica quantistica.

Un nuovo compito di livello base di complessità è l'ultimo compito della prima parte (posizione 24), programmato per coincidere con il ritorno del corso di astronomia nel curriculum scolastico. Il compito ha una caratteristica del tipo “scegliere 2 giudizi su 5”. Al compito 24, come ad altri compiti simili presenti nella prova d'esame, viene assegnato un punteggio massimo di 2 punti se entrambi gli elementi della risposta sono corretti e 1 punto se viene commesso un errore in uno degli elementi. L'ordine in cui i numeri sono scritti nella risposta non ha importanza. Di norma, i compiti saranno di natura contestuale, vale a dire Alcuni dei dati richiesti per completare l'attività verranno presentati sotto forma di tabella, diagramma o grafico.

In conformità con questo compito, al codificatore è stata aggiunta la sottosezione "Elementi di astrofisica" della sezione "Fisica quantistica ed elementi di astrofisica", inclusi i seguenti punti:

· sistema solare: pianeti terrestri e pianeti giganti, piccoli corpi del Sistema Solare.

· Stelle: varietà di caratteristiche stellari e loro schemi. Fonti di energia stellare.

· Idee moderne sull'origine e l'evoluzione del Sole e delle stelle. La nostra galassia. Altre galassie. Scale spaziali dell'Universo osservabile.

· Visioni moderne sulla struttura e sull'evoluzione dell'Universo.

Puoi saperne di più sulla struttura di KIM-2018 guardando il webinar con la partecipazione di M.Yu. Demidova https://www.youtube.com/watch?v=JXeB6OzLokU o nel documento qui sotto.

Il portale educativo “RISOLVERÒ l'Esame di Stato Unificato” è il mio personale progetto di beneficenza. È sviluppato da me, così come dai miei amici e colleghi, che hanno a cuore l'educazione dei bambini più che se stessi. Non finanziato da nessuno.


Il sistema di apprendimento a distanza per la preparazione agli esami di stato “RISOLVI l'esame di stato unificato” (http://reshuege.rf, http://ege.sdamgia.ru) è stato creato dall'associazione creativa “Centro per le iniziative intellettuali”. Capo - Gushchin D. D., insegnante di matematica, fisica e informatica, lavoratore onorario dell'istruzione generale della Federazione Russa, Insegnante dell'anno in Russia - 2007, membro della Commissione federale per lo sviluppo di materiali di prova e misurazione in matematica per il esame di stato unificato di matematica (2009-2010), esperto della commissione federale per le materie dell'esame di stato unificato di matematica (2011-2012), vicepresidente della commissione regionale per le materie dell'esame di stato di matematica (2012-2014), responsabile esperto dell'Esame di Stato Unificato di Matematica (2014-2015), esperto federale (2015-2017).

SERVIZI DEL PORTALE DIDATTICO “RISOLVERÒ L'USO”

  • Per organizzare la ripetizione tematica, è stato sviluppato un classificatore dei compiti d'esame, che consente di ripeterne costantemente alcuni piccoli argomenti e metti subito alla prova la tua conoscenza di essi.
  • Per organizzare il monitoraggio continuo della conoscenza, è possibile includere opzioni di formazione lavori con un numero arbitrario di compiti per ciascun tipo di esame.
  • Per condurre la finale test I test vengono forniti nel formato dell'Esame di Stato Unificato di quest'anno utilizzando una delle opzioni preimpostate nel sistema o un'opzione individuale generata casualmente.
  • Per controllare il livello di preparazione, il sistema mantiene statistiche sugli argomenti studiati e sui compiti risolti.
  • Per familiarizzare con le regole per il controllo delle prove d'esame, puoi scoprire i criteri per controllare le attività con una risposta dettagliata e controllare le attività con una risposta aperta in conformità con esse.
  • Per una valutazione preliminare del livello di preparazione, dopo il superamento della prova, viene riportata una previsione del punteggio dell'esame della prova su una scala di 100 punti.

I cataloghi dei compiti sono sviluppati appositamente per il portale “RISOLVERÒ l'Esame di Stato Unificato” e lo sono proprietà intellettuale editori. Compiti dalla banca aperta di compiti FIPI, versioni demo degli esami, compiti di esami precedenti sviluppati dall'Istituto Federale di Misure Pedagogiche, lavoro diagnostico, preparato dall'Istituto di Mosca educazione aperta, le assegnazioni da fonti letterarie vengono utilizzate in conformità con le licenze dei detentori dei diritti d'autore. Gli utenti del portale hanno anche la possibilità di aggiungere le proprie attività ai cataloghi, pubblicare materiali teorici, crea corsi di formazione, corrispondi ai tuoi lettori.


Tutte le attività utilizzate nel sistema vengono fornite con risposte e soluzioni dettagliate.


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Ti informiamo!
Il direttore generale di Examer LLC, Artyom Degtyarev di Taganrog, ha chiamato le pagine del suo sito web a pagamento "RISOLVERÒ l'esame di stato unificato". Il direttore astuto e creativo ha spiegato che questa era la politica della sua azienda. All'interno del portale sono presenti materiali didattici con errori.

Preparazione all'OGE e all'Esame di Stato Unificato

Istruzione generale secondaria

Linea UMK A.V. Fisica (10-11) (base, avanzato)

Linea UMK A.V. Fisica (7-9)

Linea UMK A.V. Fisica (7-9)

Preparazione all'Esame di Stato Unificato di Fisica: esempi, soluzioni, spiegazioni

Risolviamo la questione Compiti dell'Esame di Stato Unificato in fisica (Opzione C) con un insegnante.

Lebedeva Alevtina Sergeevna, insegnante di fisica, 27 anni di esperienza lavorativa. Certificato d'Onore Ministero dell'Istruzione della Regione di Mosca (2013), Gratitudine del capo di Voskresensky distretto comunale(2015), Certificato del Presidente dell'Associazione degli insegnanti di matematica e fisica della Regione di Mosca (2015).

Il lavoro presenta compiti di diversi livelli di difficoltà: base, avanzato e alto. I compiti di livello base sono compiti semplici che mettono alla prova la padronanza dei concetti, dei modelli, dei fenomeni e delle leggi fisiche più importanti. Missioni livello più alto mirano a testare la capacità di utilizzare i concetti e le leggi della fisica per analizzare vari processi e fenomeni, nonché la capacità di risolvere problemi utilizzando una o due leggi (formule) su uno qualsiasi degli argomenti del corso di fisica scolastica. Nel lavoro 4, i compiti della parte 2 sono compiti di alto livello di complessità e mettono alla prova la capacità di utilizzare le leggi e le teorie della fisica in una situazione cambiata o nuova. Il completamento di tali compiti richiede l'applicazione della conoscenza di due o tre sezioni della fisica contemporaneamente, ad es. alto livello di formazione. Questa opzione è pienamente coerente versione dimostrativa Esame di Stato unificato 2017, compiti presi dalla banca di attività aperta dell'Esame di Stato unificato.

La figura mostra un grafico del modulo di velocità in funzione del tempo T. Determinare dal grafico la distanza percorsa dall'auto nell'intervallo di tempo compreso tra 0 e 30 s.


Soluzione. Il percorso percorso da un'auto nell'intervallo di tempo da 0 a 30 s può essere definito più facilmente come l'area di un trapezio, le cui basi sono gli intervalli di tempo (30 – 0) = 30 s e (30 – 10 ) = 20 s, e l'altezza è la velocità v= 10 m/s, cioè

S = (30 + 20) Con 10 m/s = 250 m.
2

Risposta. 250 m.

Un carico del peso di 100 kg viene sollevato verticalmente verso l'alto mediante un cavo. La figura mostra la dipendenza della proiezione della velocità V carico sull'asse diretto verso l'alto, in funzione del tempo T. Determinare il modulo della forza di tensione del cavo durante il sollevamento.



Soluzione. Secondo il grafico di dipendenza della proiezione della velocità v carico su un asse diretto verticalmente verso l'alto, in funzione del tempo T, possiamo determinare la proiezione dell'accelerazione del carico

UN = ∆v = (8 – 2) m/sec = 2 m/s2.
∆T 3 secondi

Sul carico agiscono: la forza di gravità diretta verticalmente verso il basso e la forza di tensione del cavo diretta verticalmente verso l'alto lungo il cavo (vedi Fig. 2. Scriviamo l'equazione base della dinamica. Usiamo la seconda legge di Newton. La somma geometrica delle forze agenti su un corpo è pari al prodotto della massa del corpo per l'accelerazione ad esso impressa.

+ = (1)

Scriviamo l'equazione per la proiezione dei vettori nel sistema di riferimento associato alla terra, dirigendo l'asse OY verso l'alto. La proiezione della forza di tensione è positiva, poiché la direzione della forza coincide con la direzione dell'asse OY, la proiezione della forza di gravità è negativa, poiché il vettore forza è opposto all'asse OY, la proiezione del vettore accelerazione è anch'esso positivo, quindi il corpo si muove con accelerazione verso l'alto. Abbiamo

T – mg = mamma (2);

dalla formula (2) modulo di forza di trazione

T = M(G + UN) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N.

Risposta. 1200 n.

Il corpo viene trascinato lungo una superficie orizzontale ruvida con una velocità costante il cui modulo è 1,5 m/s, applicandovi una forza come mostrato in Figura (1). In questo caso il modulo della forza di attrito radente agente sul corpo è 16 N. Qual è la potenza sviluppata dalla forza? F?



Soluzione. Immaginiamo il processo fisico specificato nella formulazione del problema e realizziamo un disegno schematico che indichi tutte le forze che agiscono sul corpo (Fig. 2). Scriviamo l'equazione base della dinamica.

Tr + + = (1)

Dopo aver scelto un sistema di riferimento associato ad una superficie fissa, scriviamo le equazioni per la proiezione dei vettori sugli assi delle coordinate selezionati. A seconda delle condizioni del problema, il corpo si muove in modo uniforme, poiché la sua velocità è costante e pari a 1,5 m/s. Ciò significa che l'accelerazione del corpo è zero. Sul corpo agiscono due forze orizzontalmente: la forza di attrito radente tr. e la forza con cui il corpo viene trascinato. La proiezione della forza di attrito è negativa, poiché il vettore forza non coincide con la direzione dell'asse X. Proiezione di forza F positivo. Ti ricordiamo che per trovare la proiezione abbassiamo la perpendicolare dall'inizio e dalla fine del vettore all'asse selezionato. Tenendo conto di ciò abbiamo: F cosα – F tr = 0; (1) esprimiamo la proiezione della forza F, Questo F cosα = F tr = 16 N; (2) allora la potenza sviluppata dalla forza sarà pari a N = F cosα V(3) Facciamo una sostituzione, tenendo conto dell'equazione (2), e sostituiamo i dati corrispondenti nell'equazione (3):

N= 16 N · 1,5 m/s = 24 W.

Risposta. 24 W.

Un carico fissato ad una molla leggera con rigidezza pari a 200 N/m subisce oscillazioni verticali. La figura mostra un grafico della dipendenza dallo spostamento X caricare di tanto in tanto T. Determina qual è la massa del carico. Arrotonda la tua risposta a un numero intero.


Soluzione. Una massa su una molla subisce oscillazioni verticali. Secondo il grafico dello spostamento del carico X di tanto in tanto T, determiniamo il periodo di oscillazione del carico. Il periodo di oscillazione è pari a T= 4 secondi; dalla formula T= 2π esprimiamo la massa M carico


= T ; M = T 2 ; M = k T 2 ; M= 200 N/m (4 secondi) 2 = 81,14 kg ≈ 81 kg.
2π k 4π2 4π2 39,438

Risposta: 81 chilogrammi.

La figura mostra un sistema di due blocchi leggeri e un cavo senza peso, con il quale è possibile mantenersi in equilibrio o sollevare un carico del peso di 10 kg. L'attrito è trascurabile. Sulla base dell'analisi della figura sopra, selezionare dueaffermazioni vere e indica i loro numeri nella risposta.


  1. Per mantenere il carico in equilibrio è necessario agire sull'estremità della fune con una forza di 100 N.
  2. Il sistema a blocchi mostrato in figura non dà alcun guadagno in termini di forza.
  3. H, è necessario estrarre un tratto di corda di lunghezza 3 H.
  4. Sollevare lentamente un carico ad un'altezza HH.

Soluzione. In questo problema è necessario ricordare meccanismi semplici, vale a dire i blocchi: un blocco mobile e uno fisso. Il blocco mobile dà un doppio guadagno in forza, mentre la sezione della corda deve essere tirata il doppio del tempo e il blocco fisso viene utilizzato per reindirizzare la forza. Nel lavoro, i semplici meccanismi di vincita non danno. Dopo aver analizzato il problema, selezioniamo immediatamente le dichiarazioni necessarie:

  1. Sollevare lentamente un carico ad un'altezza H, è necessario estrarre un tratto di corda di lunghezza 2 H.
  2. Per mantenere il carico in equilibrio è necessario agire sull'estremità della fune con una forza di 50 N.

Risposta. 45.

Un peso di alluminio attaccato ad un filo senza peso ed inestensibile è completamente immerso in un recipiente pieno d'acqua. Il carico non tocca le pareti e il fondo della nave. Quindi un peso di ferro, la cui massa è uguale alla massa del peso di alluminio, viene immerso nello stesso recipiente con acqua. Come cambieranno di conseguenza il modulo della forza di tensione del filo e il modulo della forza di gravità agente sul carico?

  1. Aumenta;
  2. Diminuisce;
  3. Non cambia.


Soluzione. Analizziamo la condizione del problema ed evidenziamo quei parametri che non cambiano durante lo studio: questi sono la massa del corpo e il liquido in cui il corpo è immerso su un filo. Successivamente è meglio realizzare un disegno schematico e indicare le forze che agiscono sul carico: tensione del filo F controllo, diretto verso l'alto lungo il filo; gravità diretta verticalmente verso il basso; Forza di Archimede UN, agendo dal lato del liquido sul corpo immerso e diretto verso l'alto. A seconda delle condizioni del problema, la massa dei carichi è la stessa, quindi il modulo della forza di gravità che agisce sul carico non cambia. Poiché la densità del carico è diversa, anche il volume sarà diverso.

V = M .
P

La densità del ferro è 7800 kg/m3 e la densità del carico di alluminio è 2700 kg/m3. Quindi, V E< V a. Il corpo è in equilibrio, la risultante di tutte le forze che agiscono sul corpo è zero. Dirigiamo l'asse delle coordinate OY verso l'alto. Scriviamo l'equazione di base della dinamica, tenendo conto della proiezione delle forze, nella forma F controllo + F a – mg= 0; (1) Esprimiamo la forza di tensione F controllo = mg – F a(2); La forza di Archimede dipende dalla densità del liquido e dal volume della parte immersa del corpo F a = ρ GV p.h.t. (3); La densità del liquido non cambia e il volume del corpo di ferro è inferiore V E< V a, quindi la forza di Archimede agente sul carico di ferro sarà minore. Concludiamo riguardo al modulo della forza di tensione del filo, lavorando con l'equazione (2), aumenterà.

Risposta. 13.

Un blocco di massa M scivola via dal grezzo fisso piano inclinato con angolo α alla base. Il modulo di accelerazione del blocco è uguale a UN, il modulo della velocità del blocco aumenta. La resistenza dell’aria può essere trascurata.

Stabilire una corrispondenza tra le grandezze fisiche e le formule con cui possono essere calcolate. Per ogni posizione nella prima colonna, seleziona la posizione corrispondente dalla seconda colonna e scrivi i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti.

B) Coefficiente di attrito tra il blocco e il piano inclinato

3) mg cosα

4) sinα – UN
G cosα

Soluzione. Questo compito richiede l'applicazione delle leggi di Newton. Si consiglia di realizzare un disegno schematico; indicare tutte le caratteristiche cinematiche del movimento. Se possibile, rappresentare il vettore dell'accelerazione e i vettori di tutte le forze applicate al corpo in movimento; ricordiamo che le forze che agiscono su un corpo sono il risultato dell'interazione con altri corpi. Quindi scrivi l'equazione base della dinamica. Seleziona un sistema di riferimento e scrivi l'equazione risultante per la proiezione dei vettori forza e accelerazione;

Seguendo l'algoritmo proposto, realizzeremo un disegno schematico (Fig. 1). Nella figura sono rappresentate le forze applicate al baricentro del blocco e agli assi coordinati del sistema di riferimento associati alla superficie del piano inclinato. Poiché tutte le forze sono costanti, il movimento del blocco sarà uniformemente variabile con l'aumentare della velocità, cioè il vettore accelerazione è diretto nella direzione del moto. Scegliamo la direzione degli assi come mostrato in figura. Annotiamo le proiezioni delle forze sugli assi selezionati.


Scriviamo l'equazione base della dinamica:

Tr + = (1)

Scriviamo questa equazione (1) per la proiezione di forze e accelerazione.

Sull'asse OY: la proiezione della forza di reazione al suolo è positiva, poiché il vettore coincide con la direzione dell'asse OY Nuovo = N; la proiezione della forza di attrito è nulla poiché il vettore è perpendicolare all'asse; la proiezione della gravità sarà negativa e uguale mg a= – mg cosα; proiezione del vettore accelerazione un sì= 0, poiché il vettore accelerazione è perpendicolare all'asse. Abbiamo N – mg cosα = 0 (2) dall'equazione si esprime la forza di reazione che agisce sul blocco dal lato del piano inclinato. N = mg cosα (3). Scriviamo le proiezioni sull'asse OX.

Sull'asse del OX: proiezione della forza Nè uguale a zero, poiché il vettore è perpendicolare all'asse OX; La proiezione della forza di attrito è negativa (il vettore è diretto nella direzione opposta rispetto all'asse selezionato); la proiezione della gravità è positiva e uguale a mgx = mg sinα (4) da triangolo rettangolo. La proiezione dell’accelerazione è positiva un'x = UN; Quindi scriviamo l'equazione (1) tenendo conto della proiezione mg sinα – F tr = mamma (5); F tr = M(G sinα – UN) (6); Ricorda che la forza di attrito è proporzionale alla forza pressione normale N.

Per definizione F tr = μ N(7), esprimiamo il coefficiente di attrito del blocco sul piano inclinato.

μ = F tr = M(G sinα – UN) = tgα – UN (8).
N mg cosα G cosα

Selezioniamo le posizioni appropriate per ciascuna lettera.

Risposta. A-3; B-2.

Compito 8. L'ossigeno gassoso si trova in una nave con un volume di 33,2 litri. La pressione del gas è 150 kPa, la sua temperatura è 127° C. Determina la massa del gas in questo recipiente. Esprimi la tua risposta in grammi e arrotondala al numero intero più vicino.

Soluzione.È importante prestare attenzione alla conversione delle unità nel sistema SI. Converti la temperatura in Kelvin T = T°C + 273, volume V= 33,2 l = 33,2 · 10 –3 m 3 ; Convertiamo la pressione P= 150 kPa = 150.000 Pa. Utilizzando l'equazione di stato dei gas ideali

Esprimiamo la massa del gas.

Assicurati di prestare attenzione a quali unità vengono richieste di scrivere la risposta. Questo è molto importante.

Risposta.'48

Compito 9. Un gas monoatomico ideale in una quantità di 0,025 mol si espande adiabaticamente. Allo stesso tempo, la sua temperatura è scesa da +103°C a +23°C. Quanto lavoro ha compiuto il gas? Esprimi la tua risposta in Joule e arrotondala al numero intero più vicino.

Soluzione. Innanzitutto il gas è un numero monoatomico di gradi di libertà io= 3, in secondo luogo, il gas si espande adiabaticamente, cioè senza scambio di calore Q= 0. Il gas funziona diminuendo l'energia interna. Tenendo conto di ciò, scriviamo la prima legge della termodinamica nella forma 0 = ∆ U + UN G; (1) esprimiamo il lavoro del gas UN g = –∆ U(2); Scriviamo la variazione di energia interna per un gas monoatomico come

Risposta. 25 J.

L'umidità relativa di una porzione d'aria ad una certa temperatura è del 10%. Quante volte occorre modificare la pressione di questa porzione d'aria affinché, a temperatura costante, la sua umidità relativa aumenti del 25%?

Soluzione. Le domande relative al vapore saturo e all'umidità dell'aria molto spesso causano difficoltà agli scolari. Usiamo la formula per calcolare umidità relativa aria

A seconda delle condizioni del problema, la temperatura non cambia, il che significa la pressione vapore saturo rimane lo stesso. Scriviamo la formula (1) per due stati dell'aria.

φ1 = 10%; φ2 = 35%

Esprimiamo la pressione dell'aria dalle formule (2), (3) e troviamo il rapporto di pressione.

P 2 = φ2 = 35 = 3,5
P 1 φ1 10

Risposta. La pressione dovrebbe essere aumentata di 3,5 volte.

La sostanza liquida calda veniva lentamente raffreddata in un forno fusorio a potenza costante. La tabella mostra i risultati delle misurazioni della temperatura di una sostanza nel tempo.

Selezionare dall'elenco fornito due dichiarazioni che corrispondono ai risultati delle misurazioni effettuate e ne indicano i numeri.

  1. Il punto di fusione della sostanza in queste condizioni è 232°C.
  2. Dopo 20 minuti. dopo l'inizio delle misurazioni la sostanza si trovava solo allo stato solido.
  3. La capacità termica di una sostanza allo stato liquido e solido è la stessa.
  4. Dopo 30 minuti dopo l'inizio delle misurazioni la sostanza si trovava solo allo stato solido.
  5. Il processo di cristallizzazione della sostanza ha richiesto più di 25 minuti.

Soluzione. Man mano che la sostanza si raffreddava, la sua energia interna diminuiva. I risultati delle misurazioni della temperatura ci consentono di determinare la temperatura alla quale una sostanza inizia a cristallizzare. Mentre una sostanza passa da liquida a solida, la temperatura non cambia. Sapendo che la temperatura di fusione e la temperatura di cristallizzazione sono le stesse, scegliamo l'affermazione:

1. Il punto di fusione della sostanza in queste condizioni è 232°C.

La seconda affermazione corretta è:

4. Dopo 30 minuti. dopo l'inizio delle misurazioni la sostanza si trovava solo allo stato solido. Poiché la temperatura in questo momento è già inferiore alla temperatura di cristallizzazione.

Risposta. 14.

In un sistema isolato, il corpo A ha una temperatura di +40°C e il corpo B ha una temperatura di +65°C. Questi corpi furono messi in contatto termico tra loro. Dopo qualche tempo si raggiunse l'equilibrio termico. Come sono cambiate di conseguenza la temperatura del corpo B e l'energia interna totale dei corpi A e B?

Per ciascuna quantità, determinare la natura corrispondente della modifica:

  1. Aumentato;
  2. Diminuito;
  3. Non è cambiato.

Annota i numeri selezionati per ciascuno nella tabella. quantità fisica. I numeri nella risposta possono essere ripetuti.

Soluzione. Se in un sistema isolato di corpi non si verificano trasformazioni di energia oltre allo scambio di calore, allora la quantità di calore ceduta dai corpi la cui energia interna diminuisce è uguale alla quantità di calore ricevuta dai corpi la cui energia interna aumenta. (Secondo la legge di conservazione dell'energia.) In questo caso, l'energia interna totale del sistema non cambia. Problemi di questo tipo vengono risolti sulla base dell'equazione del bilancio termico.

∆U = ∑ N ∆U io = 0 (1);
io = 1

dove ∆ U– cambiamento di energia interna.

Nel nostro caso, a seguito dello scambio di calore, l'energia interna del corpo B diminuisce, il che significa che la temperatura di questo corpo diminuisce. L'energia interna del corpo A aumenta, poiché il corpo ha ricevuto una quantità di calore dal corpo B, la sua temperatura aumenterà. L'energia interna totale dei corpi A e B non cambia.

Risposta. 23.

Protone P, volando nello spazio tra i poli dell'elettromagnete, ha una velocità perpendicolare al vettore di induzione del campo magnetico, come mostrato in figura. Dov'è la forza di Lorentz che agisce sul protone diretta rispetto al disegno (su, verso l'osservatore, lontano dall'osservatore, giù, sinistra, destra)


Soluzione. Un campo magnetico agisce su una particella carica con la forza di Lorentz. Per determinare la direzione di questa forza, è importante ricordare la regola mnemonica della mano sinistra e non dimenticare di tenere conto della carica della particella. Dirigiamo le quattro dita della mano sinistra lungo il vettore velocità, per una particella carica positivamente, il vettore dovrebbe entrare perpendicolarmente nel palmo, pollice messo da parte 90° mostra la direzione della forza di Lorentz che agisce sulla particella. Di conseguenza, abbiamo che il vettore forza di Lorentz è diretto lontano dall'osservatore rispetto alla figura.

Risposta. dall'osservatore.

Il modulo dell'intensità del campo elettrico in un condensatore ad aria piatta con una capacità di 50 μF è pari a 200 V/m. La distanza tra le piastre del condensatore è di 2 mm. Qual è la carica sul condensatore? Scrivi la tua risposta in µC.

Soluzione. Convertiamo tutte le unità di misura nel sistema SI. Capacità C = 50 µF = 50 10 –6 F, distanza tra le piastre D= 2 · 10 –3 m Il problema riguarda un condensatore ad aria piatta, un dispositivo per immagazzinare la carica elettrica e l'energia del campo elettrico. Dalla formula della capacità elettrica

Dove D– distanza tra le piastre.

Esprimiamo la tensione U=E D(4); Sostituiamo la (4) nella (2) e calcoliamo la carica del condensatore.

Q = C · Ed= 50 10 –6 200 0,002 = 20 µC

Si prega di prestare attenzione alle unità in cui è necessario scrivere la risposta. L'abbiamo ricevuto in coulomb, ma lo presentiamo in µC.

Risposta. 20 µC.


Lo studente ha condotto un esperimento sulla rifrazione della luce, mostrato nella fotografia. Come cambiano l'angolo di rifrazione della luce che si propaga nel vetro e l'indice di rifrazione del vetro con l'aumentare dell'angolo di incidenza?

  1. Aumenta
  2. Diminuisce
  3. Non cambia
  4. Registra i numeri selezionati per ciascuna risposta nella tabella. I numeri nella risposta possono essere ripetuti.

Soluzione. In problemi di questo tipo, ricordiamo cos'è la rifrazione. Si tratta di un cambiamento nella direzione di propagazione di un'onda quando passa da un mezzo all'altro. È causato dal fatto che le velocità di propagazione delle onde in questi mezzi sono diverse. Dopo aver capito in quale mezzo si propaga la luce, scriviamo la legge di rifrazione nella forma

sinα = N 2 ,
sinβ N 1

Dove N 2 – indice di rifrazione assoluto del vetro, il mezzo in cui va la luce; N 1 è l'indice di rifrazione assoluto del primo mezzo da cui proviene la luce. Per l'aria N 1 = 1. α è l'angolo di incidenza del fascio sulla superficie del semicilindro di vetro, β è l'angolo di rifrazione del fascio nel vetro. Inoltre, l'angolo di rifrazione sarà inferiore all'angolo di incidenza, poiché il vetro è un mezzo otticamente più denso, un mezzo con un elevato indice di rifrazione. La velocità di propagazione della luce nel vetro è più lenta. Tieni presente che misuriamo gli angoli dalla perpendicolare ripristinata nel punto di incidenza del raggio. Se aumenti l'angolo di incidenza, aumenterà anche l'angolo di rifrazione. Ciò non modificherà l'indice di rifrazione del vetro.

Risposta.

Ponticello di rame in un determinato momento T 0 = 0 inizia a muoversi ad una velocità di 2 m/s lungo rotaie conduttrici orizzontali parallele, alle cui estremità è collegata una resistenza da 10 Ohm. L'intero sistema si trova in un campo magnetico uniforme verticale. La resistenza del ponticello e delle guide è trascurabile; il ponticello è sempre posizionato perpendicolare alle guide. Il flusso Ф del vettore di induzione magnetica attraverso il circuito formato dal ponticello, dalle rotaie e dal resistore cambia nel tempo T come mostrato nel grafico.


Utilizzando il grafico, seleziona due affermazioni corrette e indica i loro numeri nella risposta.

  1. Quando T= 0,1 s la variazione del flusso magnetico attraverso il circuito è 1 mWb.
  2. Corrente di induzione nel ponticello nell'intervallo da T= 0,1 secondi T= 0,3 smassimo.
  3. Il modulo della fem induttiva che si forma nel circuito è 10 mV.
  4. La forza della corrente di induzione che scorre nel ponticello è 64 mA.
  5. Per mantenere il movimento del ponticello, ad esso viene applicata una forza, la cui proiezione lungo la direzione delle rotaie è 0,2 N.

Soluzione. Utilizzando un grafico della dipendenza del flusso del vettore di induzione magnetica attraverso il circuito nel tempo, determineremo le aree in cui cambia il flusso F e dove la variazione di flusso è zero. Questo ci permetterà di determinare gli intervalli di tempo durante i quali apparirà una corrente indotta nel circuito. Affermazione vera:

1) Per il momento T= 0,1 s la variazione del flusso magnetico attraverso il circuito è pari a 1 mWb ∆Ф = (1 – 0) 10 –3 Wb; Il modulo della fem induttiva che si forma nel circuito viene determinato utilizzando la legge EMR

Risposta. 13.


Sulla base del grafico della corrente in funzione del tempo in un circuito elettrico la cui induttanza è 1 mH, determinare il modulo EMF autoinduttivo nell'intervallo di tempo compreso tra 5 e 10 s. Scrivi la tua risposta in µV.

Soluzione. Convertiamo tutte le quantità nel sistema SI, cioè convertiamo l'induttanza di 1 mH in H, otteniamo 10 –3 H. Convertiremo anche la corrente mostrata nella figura in mA in A moltiplicandola per 10 –3.

La formula per la fem di autoinduzione ha la forma

in questo caso l'intervallo di tempo è dato in base alle condizioni del problema

∆T= 10 s – 5 s = 5 s

secondi e utilizzando il grafico determiniamo l'intervallo di variazione corrente durante questo periodo:

∆IO= 30 10 –3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.

Sostituiamo valori numerici nella formula (2), otteniamo

| Ɛ | = 2 ·10 –6 V, o 2 µV.

Risposta. 2.

Due piastre trasparenti piano-parallele vengono premute saldamente l'una contro l'altra. Un raggio di luce cade dall'aria sulla superficie della prima piastra (vedi figura). È noto che l'indice di rifrazione della piastra superiore è uguale a N 2 = 1,77. Stabilire una corrispondenza tra le grandezze fisiche e il loro significato. Per ogni posizione nella prima colonna, seleziona la posizione corrispondente dalla seconda colonna e scrivi i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti.


Soluzione. Per risolvere problemi sulla rifrazione della luce all'interfaccia tra due mezzi, in particolare problemi sul passaggio della luce attraverso piastre piano-parallele, si può consigliare la seguente procedura risolutiva: realizzare un disegno indicante il percorso dei raggi provenienti da un mezzo a un altro; Nel punto di incidenza del fascio, all'interfaccia tra i due mezzi, tracciare una normale alla superficie, segnare gli angoli di incidenza e rifrazione. Prestare particolare attenzione alla densità ottica del mezzo in esame e ricordare che quando un raggio luminoso passa da un mezzo otticamente meno denso a uno otticamente più denso, l'angolo di rifrazione sarà inferiore all'angolo di incidenza. La figura mostra l'angolo tra il raggio incidente e la superficie, ma abbiamo bisogno dell'angolo di incidenza. Ricordare che gli angoli sono determinati dalla perpendicolare ripristinata nel punto di impatto. Determiniamo che l'angolo di incidenza del fascio sulla superficie è 90° – 40° = 50°, indice di rifrazione N 2 = 1,77; N 1 = 1 (aria).

Scriviamo la legge della rifrazione

sinβ = peccato50 = 0,4327 ≈ 0,433
1,77

Tracciamo il percorso approssimativo della trave attraverso le piastre. Usiamo la formula (1) per i confini 2–3 e 3–1. In risposta otteniamo

A) Il seno dell'angolo di incidenza del raggio sul confine 2–3 tra le piastre è 2) ≈ 0,433;

B) L'angolo di rifrazione del raggio quando attraversa il confine 3–1 (in radianti) è 4) ≈ 0,873.

Risposta. 24.

Determina quante particelle α e quanti protoni vengono prodotti a seguito della reazione di fusione termonucleare

+ → X+ sì;

Soluzione. In tutte le reazioni nucleari si osservano le leggi di conservazione della carica elettrica e del numero di nucleoni. Indichiamo con x il numero di particelle alfa, y il numero di protoni. Compiliamo le equazioni

+→x+y;

risolvendo il sistema abbiamo quello X = 1; sì = 2

Risposta. 1 – particella α; 2 – protoni.

Il modulo della quantità di moto del primo fotone è 1,32 · 10 –28 kg m/s, che è 9,48 · 10 –28 kg m/s inferiore al modulo della quantità di moto del secondo fotone. Trova il rapporto energetico E 2 /E 1 del secondo e del primo fotone. Arrotonda la tua risposta al decimo più vicino.

Soluzione. La quantità di moto del secondo fotone è maggiore della quantità di moto del primo fotone a seconda della condizione, il che significa che può essere rappresentato P 2 = P 1 + Δ P(1). L'energia del fotone può essere espressa in termini di quantità di moto del fotone utilizzando le seguenti equazioni. Questo E = mc 2 (1) e P = mc(2), quindi

E = pc (3),

Dove E– energia fotonica, P– quantità di moto del fotone, m – massa del fotone, C= 3 · 10 8 m/s – velocità della luce. Tenendo conto della formula (3) abbiamo:

E 2 = P 2 = 8,18;
E 1 P 1

Arrotondiamo la risposta ai decimi e otteniamo 8.2.

Risposta. 8,2.

Il nucleo dell'atomo ha subito il decadimento radioattivo del positrone β. Come sono cambiati di conseguenza la carica elettrica del nucleo e il numero di neutroni in esso contenuti?

Per ciascuna quantità, determinare la natura corrispondente della modifica:

  1. Aumentato;
  2. Diminuito;
  3. Non è cambiato.

Annota i numeri selezionati per ciascuna quantità fisica nella tabella. I numeri nella risposta possono essere ripetuti.

Soluzione. Positrone β – decadimento nucleo atomico avviene quando un protone si trasforma in un neutrone con l’emissione di un positrone. Di conseguenza, il numero di neutroni nel nucleo aumenta di uno, la carica elettrica diminuisce di uno e il numero di massa del nucleo rimane invariato. Pertanto, la reazione di trasformazione dell'elemento è la seguente:

Risposta. 21.

Sono stati condotti cinque esperimenti in laboratorio per osservare la diffrazione utilizzando vari reticoli di diffrazione. Ciascuno dei reticoli era illuminato da fasci paralleli di luce monocromatica con una lunghezza d'onda specifica. In tutti i casi la luce cadeva perpendicolarmente al reticolo. In due di questi esperimenti è stato osservato lo stesso numero di massimi di diffrazione principali. Indicare prima il numero dell'esperimento in cui è stato utilizzato un reticolo di diffrazione con periodo più breve, quindi il numero dell'esperimento in cui è stato utilizzato un reticolo di diffrazione con periodo maggiore.

Soluzione. La diffrazione della luce è il fenomeno di un raggio luminoso in una regione d'ombra geometrica. La diffrazione può essere osservata quando, lungo il percorso di un'onda luminosa, ci sono aree opache o fori in grandi ostacoli opachi alla luce e le dimensioni di queste aree o fori sono commisurate alla lunghezza d'onda. Uno dei dispositivi di diffrazione più importanti è il reticolo di diffrazione. Le direzioni angolari verso i massimi del modello di diffrazione sono determinate dall'equazione

D sinφ = kλ (1),

Dove D– periodo del reticolo di diffrazione, φ – angolo tra la normale al reticolo e la direzione verso uno dei massimi del modello di diffrazione, λ – lunghezza d'onda della luce, k– un numero intero chiamato ordine del massimo di diffrazione. Esprimiamo dall'equazione (1)

Selezionando le coppie in base alle condizioni sperimentali, selezioniamo prima 4 dove è stato utilizzato un reticolo di diffrazione con un periodo più breve, e poi il numero dell'esperimento in cui è stato utilizzato un reticolo di diffrazione con un periodo maggiore - questo è 2.

Risposta. 42.

La corrente scorre attraverso un resistore a filo avvolto. Il resistore fu sostituito con un altro, con un filo dello stesso metallo e della stessa lunghezza, ma avente metà della sezione trasversale, e attraverso di esso veniva fatta passare metà della corrente. Come cambierà la tensione ai capi del resistore e la sua resistenza?

Per ciascuna quantità, determinare la natura corrispondente della modifica:

  1. Aumenterà;
  2. Diminuirà;
  3. Non cambierà.

Annota i numeri selezionati per ciascuna quantità fisica nella tabella. I numeri nella risposta possono essere ripetuti.

Soluzione.È importante ricordare da quali valori dipende la resistenza del conduttore. La formula per calcolare la resistenza è

La legge di Ohm per una sezione del circuito, dalla formula (2), esprimiamo la tensione

U = io R (3).

A seconda delle condizioni del problema, il secondo resistore è realizzato con filo dello stesso materiale, della stessa lunghezza, ma dimensioni diverse sezione trasversale. L'area è due volte più piccola. Sostituendo in (1) troviamo che la resistenza aumenta di 2 volte e la corrente diminuisce di 2 volte, quindi la tensione non cambia.

Risposta. 13.

Il periodo di oscillazione di un pendolo matematico sulla superficie della Terra è 1,2 volte maggiore del periodo della sua oscillazione su un determinato pianeta. Qual è l'entità dell'accelerazione dovuta alla gravità su questo pianeta? L'influenza dell'atmosfera in entrambi i casi è trascurabile.

Soluzione. Un pendolo matematico è un sistema costituito da un filo le cui dimensioni sono molto più grandi delle dimensioni della pallina e della pallina stessa. Possono sorgere difficoltà se si dimentica la formula di Thomson per il periodo di oscillazione di un pendolo matematico.

T= 2π (1);

l– lunghezza del pendolo matematico; G– accelerazione di caduta libera.

Per condizione

Esprimiamo da (3) G n = 14,4 m/s2. Va notato che l'accelerazione di gravità dipende dalla massa del pianeta e dal raggio

Risposta. 14,4 m/s2.

Un conduttore rettilineo lungo 1 m percorso da una corrente di 3 A si trova in un campo magnetico uniforme con induzione IN= 0,4 Tesla con un angolo di 30° rispetto al vettore. Qual è l'intensità della forza che agisce sul conduttore dal campo magnetico?

Soluzione. Se metti un conduttore percorso da corrente in un campo magnetico, il campo sul conduttore percorso da corrente agirà con una forza Ampere. Scriviamo la formula per il modulo di forza Ampere

F A = Io LB sinα;

F A = 0,6 N

Risposta. F A = 0,6 N.

L'energia del campo magnetico immagazzinata nella bobina quando viene attraversata da una corrente continua è pari a 120 J. Quante volte è necessario aumentare l'intensità della corrente che scorre attraverso l'avvolgimento della bobina affinché l'energia del campo magnetico immagazzinata in esso aumenti di 5760 J.

Soluzione. L'energia del campo magnetico della bobina è calcolata dalla formula

W m = LI 2 (1);
2

Per condizione W 1 = 120 J, quindi W 2 = 120 + 5760 = 5880J.

IO 1 2 = 2W 1 ; IO 2 2 = 2W 2 ;
l l

Quindi il rapporto attuale

IO 2 2 = 49; IO 2 = 7
IO 1 2 IO 1

Risposta. La forza attuale deve essere aumentata 7 volte. Inserisci solo il numero 7 nel modulo di risposta.

Un circuito elettrico è composto da due lampadine, due diodi e una spira di filo collegati come mostrato in figura. (Un diodo consente alla corrente di fluire solo in una direzione, come mostrato nella parte superiore dell'immagine.) Quale delle lampadine si accenderà se il polo nord del magnete viene avvicinato alla bobina? Spiega la tua risposta indicando quali fenomeni e modelli hai utilizzato nella tua spiegazione.


Soluzione. Escono linee di induzione magnetica polo nord magnete e divergere. Quando il magnete si avvicina, il flusso magnetico attraverso la bobina di filo aumenta. Secondo la regola di Lenz, il campo magnetico creato dalla corrente induttiva della bobina deve essere diretto verso destra. Secondo la regola del succhiello, la corrente dovrebbe fluire in senso orario (visto da sinistra). Il diodo nel circuito della seconda lampada passa in questa direzione. Ciò significa che la seconda lampada si accenderà.

Risposta. La seconda lampada si accenderà.

Lunghezza dei raggi in alluminio l= 25 cm e area della sezione trasversale S= 0,1 cm 2 sospeso su un filo dall'estremità superiore. L'estremità inferiore poggia sul fondo orizzontale della nave in cui viene versata l'acqua. Lunghezza della parte sommersa del raggio l= 10 cm. Trova la forza F, con il quale l'ago da maglia preme sul fondo della nave, se è noto che il filo si trova verticalmente. Densità dell'alluminio ρ a = 2,7 g/cm 3, densità dell'acqua ρ b = 1,0 g/cm 3. Accelerazione della gravità G= 10 m/s2

Soluzione. Facciamo un disegno esplicativo.


– Forza di tensione del filo;

– Forza di reazione del fondo del recipiente;

a è la forza di Archimede agente solo sulla parte immersa del corpo, ed applicata al centro della parte immersa del raggio;

– la forza di gravità che agisce sul raggio dalla Terra ed è applicata al centro dell'intero raggio.

Per definizione, la massa del raggio M e il modulo di forza di Archimede sono espressi come segue: M = SLρa (1);

F un = Slρ dentro G (2)

Consideriamo i momenti delle forze relativi al punto di sospensione del raggio.

M(T) = 0 – momento della forza di tensione; (3)

M(N)= Paesi Bassi cosα è il momento della forza di reazione del vincolo; (4)

Tenendo conto dei segni dei momenti, scriviamo l'equazione

Paesi Bassi cosα + Slρ dentro G (l – l )cosα = SLρ UN G l cosα (7)
2 2

considerando che secondo la terza legge di Newton la forza di reazione del fondo del recipiente è uguale alla forza F d con cui il ferro da calza preme sul fondo della nave che scriviamo N = F d e dall'equazione (7) esprimiamo questa forza:

Fd = [ 1 lρ UN– (1 – l )lρ in] Sg (8).
2 2l

Sostituiamo i dati numerici e otteniamolo

F d = 0,025 N.

Risposta. F d = 0,025 N.

Cilindro contenente M 1 = 1 kg di azoto, durante la prova di resistenza è esploso a temperatura T 1 = 327°C. Quale massa di idrogeno M 2 potrebbe essere conservato in tale cilindro a temperatura T 2 = 27°C, con un margine di sicurezza quintuplo? Massa molare azoto M 1 = 28 g/mol, idrogeno M 2 = 2 g/mol.

Soluzione. Scriviamo l'equazione di stato dei gas ideali di Mendeleev-Clapeyron per l'azoto

Dove V– volume del cilindro, T 1 = T 1+273°C. A seconda delle condizioni, l'idrogeno può essere immagazzinato sotto pressione P 2 = p1/5; (3) Considerato ciò

possiamo esprimere la massa dell'idrogeno lavorando direttamente con le equazioni (2), (3), (4). La formula finale è simile a:

M 2 = M 1 M 2 T 1 (5).
5 M 1 T 2

Dopo aver sostituito i dati numerici M 2 = 28 g.

Risposta. M 2 = 28 g.

In un circuito oscillatorio ideale, l'ampiezza delle fluttuazioni di corrente nell'induttore è Io sono= 5 mA e l'ampiezza della tensione sul condensatore Ehm= 2,0 V. All'ora T la tensione ai capi del condensatore è 1,2 V. Trova la corrente nella bobina in questo momento.

Soluzione. In un circuito oscillatorio ideale l'energia oscillatoria si conserva. Per un istante di tempo t, la legge di conservazione dell'energia ha la forma

C U 2 + l IO 2 = l Io sono 2 (1)
2 2 2

Per i valori di ampiezza (massimi) scriviamo

e dall'equazione (2) esprimiamo

C = Io sono 2 (4).
l Ehm 2

Sostituiamo la (4) nella (3). Di conseguenza otteniamo:

IO = Io sono (5)

Pertanto, la corrente nella bobina in quel momento T uguale a

IO= 4,0 mA.

Risposta. IO= 4,0 mA.

C'è uno specchio sul fondo di un serbatoio profondo 2 m. Un raggio di luce, passando attraverso l'acqua, viene riflesso dallo specchio ed esce dall'acqua. L'indice di rifrazione dell'acqua è 1,33. Trovare la distanza tra il punto di entrata del raggio nell'acqua e il punto di uscita del raggio dall'acqua se l'angolo di incidenza del raggio è di 30°

Soluzione. Facciamo un disegno esplicativo


α è l'angolo di incidenza del fascio;

β è l'angolo di rifrazione del fascio nell'acqua;

AC è la distanza tra il punto di entrata della trave nell'acqua ed il punto di uscita della trave dall'acqua.

Secondo la legge della rifrazione della luce

sinβ = sinα (3)
N 2

Considera il ΔADB rettangolare. In esso AD = H, allora DB = AD

tgβ = H tgβ = H sinα = H sinβ = H sinα (4)
cosβ

Otteniamo la seguente espressione:

CA = 2 DB = 2 H sinα (5)

Sostituiamo i valori numerici nella formula risultante (5)

Risposta. 1,63 m.

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