Tematske naloge iz fizike. Teorija v fiziki. Priprava na izpit iz fizike: primeri, rešitve, razlage

Rešitev. Ta naloga zahteva uporabo Newtonovih zakonov. Priporočamo izdelavo shematske risbe; navedite vse kinematične značilnosti gibanja. Če je mogoče, upodobite vektor pospeška in vektorje vseh sil, ki delujejo na gibajoče se telo; ne pozabite, da so sile, ki delujejo na telo, posledica interakcije z drugimi telesi. Nato zapišite osnovno enačbo dinamike. Izberite referenčni sistem in zapišite dobljeno enačbo za projekcijo vektorjev sile in pospeška;

Po predlaganem algoritmu bomo izdelali shematsko risbo (slika 1). Slika prikazuje sile, ki delujejo na težišče droga, in koordinatne osi referenčnega sistema, povezane s površino nagnjene ravnine. Ker so vse sile konstantne, bo gibanje palice enako spremenljivo z naraščajočo hitrostjo, t.j. vektor pospeška je usmerjen v smeri gibanja. Izberemo smer osi, kot je prikazano na sliki. Zapišimo projekcije sil na izbrane osi.

Zapišimo osnovno enačbo dinamike:

Tr + = (1)

Zapišimo to enačbo (1) za projekcijo sil in pospeška.

Na osi OY: projekcija reakcijske sile podpore je pozitivna, saj vektor sovpada s smerjo osi OY N y = N; projekcija sile trenja je nič, ker je vektor pravokoten na os; projekcija gravitacije bo negativna in enaka mgy= – mg cosα ; projekcija vektorja pospeška a y= 0, saj je vektor pospeška pravokoten na os. Imamo N – mg cosα = 0 (2) iz enačbe izrazimo reakcijsko silo, ki deluje na palico s strani nagnjene ravnine. N = mg cosα (3). Zapišimo projekcije na os OX.

Na osi OX: projekcija sile N je enak nič, saj je vektor pravokoten na os OX; Projekcija sile trenja je negativna (vektor je usmerjen v nasprotni smeri glede na izbrano os); projekcija gravitacije je pozitivna in enaka mg x = mg sinα (4) iz pravokotnega trikotnika. Pozitivna projekcija pospeška a x = a; Nato zapišemo enačbo (1) ob upoštevanju projekcije mg sinα- F tr = ma (5); F tr = m(g sinα- a) (6); Ne pozabite, da je sila trenja sorazmerna s silo normalnega tlaka N.

Po definiciji F tr = μ N(7) izrazimo koeficient trenja palice na nagnjeni ravnini.

Priprava na OGE in enotni državni izpit Srednja splošna izobrazba Linija UMK A. V. Grachev. Fizika (10-11) (osnovno, napredno) Linija UMK A. V. Grachev. fizika (7-9) Linija UMK A. V. Peryshkin. fizika (7-9) Priprava na izpit iz fizike: primeri, rešitve, razlage Z učiteljem analiziramo naloge izpita iz fizike (možnost C). Lebedeva Alevtina Sergejevna, učiteljica fizike, delovne izkušnje 27 let. Diploma Ministrstva za izobraževanje moskovske regije (2013), zahvala vodje občinskega okrožja Voskresensky (2015), diploma predsednika Združenja učiteljev matematike in fizike moskovske regije (2015). Delo predstavlja naloge različnih stopenj zahtevnosti: osnovne, napredne in visoke. Naloge osnovnega nivoja so preproste naloge, ki preverjajo asimilacijo najpomembnejših fizikalnih pojmov, modelov, pojavov in zakonitosti. Naloge na napredni ravni so namenjene preverjanju sposobnosti uporabe pojmov in zakonov fizike za analizo različnih procesov in pojavov ter sposobnosti reševanja problemov za uporabo enega ali dveh zakonov (formul) na katero koli od tem šolski tečaj fizike. V delu 4 so naloge 2. dela naloge visoke stopnje zahtevnosti in preverjajo sposobnost uporabe zakonov in teorij fizike v spremenjeni ali novi situaciji. Izpolnjevanje takšnih nalog zahteva uporabo znanja iz dveh treh oddelkov fizike hkrati, t.j. visoka raven usposabljanja. Ta možnost je v celoti skladna s demo različico USE v letu 2017, naloge so vzete iz odprte banke nalog USE. Slika prikazuje graf odvisnosti modula hitrosti od časa t. Iz grafa določi pot, ki jo je avto prevozil v časovnem intervalu od 0 do 30 s. Rešitev. Pot, ki jo prepotuje avto v časovnem intervalu od 0 do 30 s, je najpreprosteje opredeljena kot površina trapeza, katerega osnove sta časovna intervala (30 - 0) = 30 s in (30 - 10) = 20 s, višina pa je hitrost v= 10 m/s, tj. S = (30 + 20) Z 10 m/s = 250 m. 2 Odgovori. 250 m Maso 100 kg dvignemo navpično navzgor z vrvjo. Slika prikazuje odvisnost projekcije hitrosti V obremenitev na osi, usmerjena navzgor, od časa t. Določite modul napetosti kabla med dvigom. Rešitev. Glede na krivuljo projekcije hitrosti v obremenitev na osi, usmerjeni navpično navzgor, od časa t, lahko določite projekcijo pospeška bremena a = ∆v = (8 – 2) m/s \u003d 2 m / s 2. ∆t 3 s Na obremenitev vpliva: gravitacija usmerjena navpično navzdol in sila napetosti kabla, usmerjena navpično navzgor vzdolž kabla, glej sl. 2. Zapišimo osnovno enačbo dinamike. Uporabimo drugi Newtonov zakon. Geometrična vsota sil, ki delujejo na telo, je enaka zmnožku telesne mase in pospeška, ki mu je dodeljen. + = (1) Zapišimo enačbo za projekcijo vektorjev v referenčni okvir, povezan z zemljo, os OY bo usmerjena navzgor. Projekcija natezne sile je pozitivna, ker smer sile sovpada s smerjo osi OY, je projekcija sile teže negativna, ker je vektor sile nasproten osi OY, projekcija vektorja pospeška je tudi pozitiven, zato se telo premika s pospeškom navzgor. Imamo T – mg = ma (2); iz formule (2) modul natezne sile T = m(g + a) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N. Odgovori. 1200 N. Telo vlečemo po grobi vodoravni površini s konstantno hitrostjo, katere modul je 1,5 m/s, pri čemer nanj deluje sila, kot je prikazano na sliki (1). V tem primeru je modul sile drsnega trenja, ki deluje na telo, 16 N. Kolikšna je moč, ki jo razvije sila F? Rešitev. Predstavljajmo si fizični proces, določen v pogoju problema, in naredimo shematsko risbo, ki prikazuje vse sile, ki delujejo na telo (slika 2). Zapišimo osnovno enačbo dinamike. Tr + + = (1) Ko smo izbrali referenčni sistem, povezan s fiksno površino, napišemo enačbe za projekcijo vektorjev na izbrane koordinatne osi. Glede na pogoj problema se telo giblje enakomerno, saj je njegova hitrost konstantna in enaka 1,5 m/s. To pomeni, da je pospešek telesa enak nič. Na telo vodoravno delujeta dve sili: sila trenja drsenja tr. in silo, s katero se telo vleče. Projekcija sile trenja je negativna, saj vektor sile ne sovpada s smerjo osi X. Projekcija sile F pozitivno. Spomnimo vas, da za iskanje projekcije spustimo navpičnico od začetka in konca vektorja na izbrano os. S tem v mislih imamo: F ker- F tr = 0; (1) izrazi projekcijo sile F, to je F cosα = F tr = 16 N; (2) potem bo moč, ki jo razvije sila, enaka N = F cosα V(3) Naredimo zamenjavo ob upoštevanju enačbe (2) in nadomestimo ustrezne podatke v enačbo (3): N\u003d 16 N 1,5 m / s \u003d 24 W. Odgovori. 24 W. Obremenitev, pritrjena na lahko vzmet s togostjo 200 N/m, niha navpično. Slika prikazuje graf odmika x tovor iz časa t. Ugotovite, kolikšna je teža tovora. Odgovor zaokrožite na najbližje celo število. Rešitev. Teža na vzmeti niha navpično. Glede na krivuljo obremenitvenega premika X od časa t, določite obdobje nihanja bremena. Obdobje nihanja je T= 4 s; iz formule T= 2π izrazimo maso m tovor. = 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 odgovor: 81 kg. Na sliki je prikazan sistem dveh lahkih blokov in breztežnega kabla, s katerim lahko uravnovesite ali dvignete 10 kg breme. Trenje je zanemarljivo. Na podlagi analize zgornje slike izberite dve pravilne trditve in v odgovoru navedite njihovo število. Da bi obremenitev ohranili v ravnotežju, morate na konec vrvi delovati s silo 100 N. Sistem blokov, prikazan na sliki, ne daje povečanja moči. h, morate izvleči del vrvi z dolžino 3 h. Počasi dvignite tovor na višino hh. Rešitev. Pri tej nalogi se je treba spomniti preprostih mehanizmov, in sicer blokov: premičnega in fiksnega bloka. Premični blok daje dvakratno povečanje sile, medtem ko je treba odsek vrvi vleči dvakrat dlje, fiksni blok pa se uporablja za preusmeritev sile. Pri delu preprosti mehanizmi zmage ne dajejo. Po analizi težave takoj izberemo potrebne izjave: Počasi dvignite tovor na višino h, morate izvleči del vrvi z dolžino 2 h. Da bi obremenitev ohranili v ravnotežju, morate na konec vrvi delovati s silo 50 N. Odgovori. 45. Aluminijasta utež, pritrjena na breztežno in neraztegljivo nit, je popolnoma potopljena v posodo z vodo. Tovor se ne dotika sten in dna posode. Nato v isto posodo z vodo potopimo železen tovor, katerega masa je enaka masi aluminijastega tovora. Kako se bosta zaradi tega spremenila modul natezne sile niti in modul sile teže, ki deluje na obremenitev? poveča; Zmanjša; se ne spremeni. Rešitev. Analiziramo stanje problema in izberemo tiste parametre, ki se med študijo ne spremenijo: to je masa telesa in tekočina, v katero je telo potopljeno na niti. Po tem je bolje narediti shematsko risbo in navesti sile, ki delujejo na obremenitev: sila napetosti niti F nadzor, usmerjen vzdolž niti navzgor; gravitacija usmerjena navpično navzdol; Arhimedova sila a ki deluje s strani tekočine na potopljeno telo in je usmerjena navzgor. Glede na pogoj problema je masa bremen enaka, zato se modul sile teže, ki deluje na breme, ne spremeni. Ker je gostota blaga različna, bo različna tudi prostornina. V = m . str Gostota železa je 7800 kg / m 3, obremenitev aluminija pa 2700 kg / m 3. posledično V in< Va. Telo je v ravnotežju, rezultanta vseh sil, ki delujejo na telo, je nič. Koordinatno os OY usmerimo navzgor. Osnovno enačbo dinamike ob upoštevanju projekcije sil zapišemo v obliki F ex + Fa – mg= 0; (1) Izražamo silo napetosti F ekstr = mg – Fa(2); Arhimedova sila je odvisna od gostote tekočine in prostornine potopljenega dela telesa Fa = ρ gV p.h.t. (3); Gostota tekočine se ne spremeni, prostornina železnega telesa pa je manjša V in< Va, zato bo Arhimedova sila, ki deluje na obremenitev železa, manjša. Zaključimo o modulu sile napetosti niti, pri delu z enačbo (2), se bo povečal. Odgovori. 13. Bar masa m zdrsne s fiksne grobe nagnjene ravnine s kotom α na dnu. Modul pospeška palice je enak a, se modul hitrosti palice poveča. Zračni upor lahko zanemarimo. Vzpostavite ujemanje med fizikalnimi količinami in formulami, s katerimi jih je mogoče izračunati. Za vsak položaj prvega stolpca izberite ustrezen položaj iz drugega stolpca in zapišite izbrane številke v tabelo pod ustreznimi črkami.
B) Koeficient trenja palice na nagnjeni ravnini	3) mg cosα
	4) sinα - a g cosα

μ =	F tr	=	m(g sinα- a)	= tanα –	a	(8).
	N		mg cosα		g cosα

Za vsako črko izberemo ustrezna mesta.

Odgovori. A-3; B - 2.

Naloga 8. Plinasti kisik je v posodi s prostornino 33,2 litra. Tlak plina je 150 kPa, njegova temperatura je 127 ° C. Določite maso plina v tej posodi. Odgovor izrazite v gramih in zaokrožite na najbližje celo število.

Rešitev. Pomembno je biti pozoren na pretvorbo enot v sistem SI. Pretvorite temperaturo v Kelvine T = t°С + 273, prostornina V\u003d 33,2 l \u003d 33,2 10 -3 m 3; Prevajamo pritisk P= 150 kPa = 150.000 Pa. Uporaba enačbe stanja idealnega plina

izrazi maso plina.

Bodite pozorni na enoto, v kateri morate zapisati odgovor. To je zelo pomembno.

Odgovori. 48

Naloga 9. Idealen enoatomski plin v količini 0,025 mol se je adiabatno razširil. Hkrati je njegova temperatura padla s +103°C na +23°C. Kakšno delo opravi plin? Odgovor izrazite v džulih in zaokrožite na najbližje celo število.

Rešitev. Prvič, plin je enoatomsko število stopenj svobode jaz= 3, drugič, plin se adiabatsko širi - to pomeni, da ni prenosa toplote Q= 0. Plin deluje tako, da zmanjša notranjo energijo. S tem v mislih zapišemo prvi zakon termodinamike kot 0 = ∆ U + A G; (1) izrazimo delo plina A g = –∆ U(2); Spremembo notranje energije za enoatomski plin zapišemo kot

Odgovori. 25 J.

Relativna vlažnost dela zraka pri določeni temperaturi je 10%. Kolikokrat je treba spremeniti tlak tega dela zraka, da se njegova relativna vlažnost pri stalni temperaturi poveča za 25 %?

Rešitev. Vprašanja, povezana z nasičeno paro in zračno vlago, najpogosteje povzročajo težave šolarjem. Uporabimo formulo za izračun relativne vlažnosti zraka

Glede na pogoj problema se temperatura ne spreminja, kar pomeni, da parni tlak nasičenja ostane enak. Zapišemo formulo (1) za dve stanji zraka.

φ 1 \u003d 10%; φ 2 = 35 %

Zračni tlak izrazimo iz formul (2), (3) in poiščemo razmerje tlakov.

P 2	=	φ 2	=	35	= 3,5
P 1		φ 1		10

Odgovori. Tlak je treba povečati za 3,5-krat.

Vročo snov v tekočem stanju smo počasi ohlajali v talilni peči s konstantno močjo. Tabela prikazuje rezultate meritev temperature snovi skozi čas.

Izberite s predlaganega seznama dve trditve, ki ustrezajo rezultatom meritev in označujejo njihovo število.

1. Tališče snovi v teh pogojih je 232 °C.
2. V 20 minutah. po začetku meritev je bila snov le v trdnem stanju.
3. Toplotna zmogljivost snovi v tekočem in trdnem stanju je enaka.
4. Po 30 min. po začetku meritev je bila snov le v trdnem stanju.
5. Proces kristalizacije snovi je trajal več kot 25 minut.

Rešitev. Ko se je snov ohladila, se je njena notranja energija zmanjšala. Rezultati temperaturnih meritev nam omogočajo določitev temperature, pri kateri snov začne kristalizirati. Dokler snov preide iz tekočega v trdno stanje, se temperatura ne spremeni. Ker vemo, da sta temperatura tališča in temperatura kristalizacije enaki, izberemo trditev:

1. Tališče snovi v teh pogojih je 232°C.

Druga pravilna trditev je:

4. Po 30 min. po začetku meritev je bila snov le v trdnem stanju. Ker je temperatura v tem trenutku že pod temperaturo kristalizacije.

Odgovori. 14.

V izoliranem sistemu ima telo A temperaturo +40°C, telo B pa +65°C. Ta telesa so med seboj privedena v toplotni stik. Čez nekaj časa je doseženo toplotno ravnovesje. Kako sta se zaradi tega spremenili temperatura telesa B in celotna notranja energija teles A in B?

Za vsako vrednost določite ustrezno naravo spremembe:

1. Povečana;
2. Zmanjšana;
3. Ni se spremenilo.

V tabelo zapišite izbrana števila za vsako fizično količino. Številke v odgovoru se lahko ponovijo.

Rešitev.Če v izoliranem sistemu teles ni nobenih energetskih transformacij razen prenosa toplote, je količina toplote, ki jo oddajo telesa, katerih notranja energija se zmanjša, enaka količini toplote, ki jo prejmejo telesa, katerih notranja energija se poveča. (Po zakonu ohranjanja energije.) V tem primeru se celotna notranja energija sistema ne spremeni. Težave te vrste se rešujejo na podlagi enačbe toplotne bilance.

∆U = ∑	n	∆U i = 0 (1);
	jaz = 1

kjer je ∆ U- sprememba notranje energije.

V našem primeru se zaradi prenosa toplote zmanjša notranja energija telesa B, kar pomeni, da se temperatura tega telesa zniža. Notranja energija telesa A se poveča, saj je telo prejelo količino toplote od telesa B, se bo njegova temperatura povečala. Celotna notranja energija teles A in B se ne spremeni.

Odgovori. 23.

Proton str, ki prileti v režo med poloma elektromagneta, ima hitrost pravokotno na vektor indukcije magnetnega polja, kot je prikazano na sliki. Kje je Lorentzova sila, ki deluje na proton, usmerjena glede na figuro (navzgor, proti opazovalcu, stran od opazovalca, navzdol, levo, desno)

Rešitev. Na nabiti delec deluje magnetno polje z Lorentzovo silo. Za določitev smeri te sile je pomembno, da si zapomnimo mnemonično pravilo leve roke, da ne pozabimo upoštevati naboja delca. Štiri prste leve roke usmerimo vzdolž vektorja hitrosti, za pozitivno nabit delec mora vektor vstopiti v dlan pravokotno, palec, odložen za 90 °, kaže smer Lorentzove sile, ki deluje na delec. Kot rezultat imamo, da je vektor Lorentzove sile usmerjen stran od opazovalca glede na sliko.

Odgovori. od opazovalca.

Modul jakosti električnega polja v ploščatem zračnem kondenzatorju s kapaciteto 50 μF je 200 V/m. Razdalja med ploščami kondenzatorja je 2 mm. Kakšen je naboj na kondenzatorju? Odgovor zapišite v µC.

Rešitev. Pretvorimo vse merske enote v sistem SI. Kapacitivnost C = 50 μF \u003d 50 10 -6 F, razdalja med ploščami d= 2 10 -3 m. Problem se ukvarja s ploščatim zračnim kondenzatorjem - napravo za kopičenje električnega naboja in energije električnega polja. Iz formule električne kapacitivnosti

kje d je razdalja med ploščami.

Izrazimo napetost U= E d(štiri); Zamenjajte (4) v (2) in izračunajte naboj kondenzatorja.

q = C · Ed\u003d 50 10 -6 200 0,002 \u003d 20 μC

Bodite pozorni na enote, v katere morate napisati odgovor. Prejeli smo ga v obeski, predstavljamo pa ga v μC.

Odgovori. 20 µC.

Študent je izvedel poskus loma svetlobe, predstavljen na fotografiji. Kako se z naraščajočim vpadnim kotom spreminjata lomni kot svetlobe, ki se širi v steklu, in lomni količnik stekla?

1. se povečuje
2. Zmanjša
3. se ne spremeni
4. Izbrane številke za vsak odgovor zapišite v tabelo. Številke v odgovoru se lahko ponovijo.

Rešitev. Pri nalogah takšnega načrta se spomnimo, kaj je lom. To je sprememba smeri širjenja valov pri prehodu iz enega medija v drugega. To je posledica dejstva, da so hitrosti širjenja valov v teh medijih različne. Ko ugotovimo, iz katerega medija se širi svetloba, zapišemo lomni zakon v obliki

sinα	=	n 2	,
sinβ		n 1

kje n 2 - absolutni lomni količnik stekla, medij, kamor gre svetloba; n 1 je absolutni lomni količnik prvega medija, iz katerega prihaja svetloba. Za zrak n 1 = 1. α je vpadni kot žarka na površino steklenega polvalja, β je lomni kot žarka v steklu. Poleg tega bo lomni kot manjši od vpadnega kota, saj je steklo optično gostejši medij - medij z visokim lomnim količnikom. Hitrost širjenja svetlobe v steklu je počasnejša. Upoštevajte, da se koti merijo od navpičnice, obnovljene na točki vpada žarka. Če povečate vpadni kot, se bo povečal tudi lomni kot. Od tega se lomni količnik stekla ne bo spremenil.

Odgovori.

Bakreni skakalec na čas t 0 = 0 se začne premikati s hitrostjo 2 m / s vzdolž vzporednih vodoravnih prevodnih tirnic, na konce katerih je priključen 10 Ohmski upor. Celoten sistem je v navpičnem enotnem magnetnem polju. Upor skakalca in tirnic je zanemarljiv, skakalec je vedno pravokoten na tirnice. Pretok F vektorja magnetne indukcije skozi vezje, ki ga tvorijo skakalec, tirnice in upor, se sčasoma spreminja t kot je prikazano na grafikonu.

S pomočjo grafa izberite dve resnični trditvi in ​​v odgovoru navedite njuno število.

1. Do takrat t\u003d 0,1 s, sprememba magnetnega toka skozi vezje je 1 mWb.
2. Indukcijski tok v mostičku v območju od t= 0,1 s t= 0,3 s max.
3. Modul EMF indukcije, ki se pojavi v vezju, je 10 mV.
4. Moč induktivnega toka, ki teče v mostičku, je 64 mA.
5. Za vzdrževanje gibanja skakalca se nanj uporablja sila, katere projekcija na smer tirnic je 0,2 N.

Rešitev. Glede na graf odvisnosti pretoka vektorja magnetne indukcije skozi vezje od časa določimo odseke, kjer se spreminja pretok Ф in kjer je sprememba pretoka nič. To nam bo omogočilo določitev časovnih intervalov, v katerih se bo v vezju pojavil induktivni tok. Pravilna izjava:

1) Do takrat t= 0,1 s sprememba magnetnega toka skozi vezje je 1 mWb ∆F = (1 - 0) 10 -3 Wb; EMF modul indukcije, ki se pojavi v vezju, je določen z uporabo zakona EMP

Odgovori. 13.

Glede na graf odvisnosti jakosti toka od časa v električnem tokokrogu, katerega induktivnost je 1 mH, določimo modul EMF samoindukcije v časovnem intervalu od 5 do 10 s. Odgovor napišite v mikrovoltih.

Rešitev. Pretvorimo vse količine v sistem SI, t.j. prevedemo induktivnost 1 mH v H, dobimo 10 -3 H. Moč toka, prikazana na sliki v mA, se prav tako pretvori v A z množenjem z 10 -3.

Formula EMF za samoindukcijo ima obliko

v tem primeru je časovni interval podan glede na pogoj problema

∆t= 10 s – 5 s = 5 s

sekund in glede na urnik določimo interval trenutne spremembe v tem času:

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

V formulo (2) nadomestimo številčne vrednosti, dobimo

| Ɛ | \u003d 2 10 -6 V ali 2 μV.

Odgovori. 2.

Dve prozorni plošči, ki sta vzporedni, sta tesno pritisnjeni druga proti drugi. Svetlobni žarek pade iz zraka na površino prve plošče (glej sliko). Znano je, da je lomni količnik zgornje plošče enak n 2 = 1,77. Vzpostavite skladnost med fizikalnimi količinami in njihovimi vrednostmi. Za vsak položaj prvega stolpca izberite ustrezen položaj iz drugega stolpca in zapišite izbrane številke v tabelo pod ustreznimi črkami.

Rešitev. Za reševanje problemov o lomu svetlobe na vmesniku med dvema medijema, zlasti problemov pri prehodu svetlobe skozi ravno vzporedne plošče, lahko priporočamo naslednji vrstni red reševanja: naredite risbo, ki prikazuje pot žarkov, ki gredo iz enega srednje do drugega; na vpadni točki žarka na vmesniku med dvema medijema narišite normalo na površino, označite vpadni in lomni kot. Bodite posebno pozorni na optično gostoto obravnavanega medija in ne pozabite, da ko svetlobni žarek prehaja iz optično manj gostega medija v optično gostejši medij, bo lomni kot manjši od vpadnega kota. Slika prikazuje kot med vpadnim žarkom in površino, potrebujemo pa vpadni kot. Ne pozabite, da so koti določeni iz navpičnice, obnovljene na točki vpada. Ugotovimo, da je vpadni kot žarka na površino 90° - 40° = 50°, lomni količnik n 2 = 1,77; n 1 = 1 (zrak).

Napišimo lomni zakon

sinβ =	greh50	= 0,4327 ≈ 0,433
	1,77

Zgradimo približno pot žarka skozi plošče. Za meje 2–3 in 3–1 uporabimo formulo (1). V odgovor dobimo

A) Sinus vpadnega kota žarka na meji 2–3 med ploščama je 2) ≈ 0,433;

B) Kot loma žarka pri prečkanju meje 3–1 (v radianih) je 4) ≈ 0,873.

Odgovori. 24.

Ugotovite, koliko α - delcev in koliko protonov dobimo kot rezultat termonuklearne fuzijske reakcije

+ → x+ y;

Rešitev. Pri vseh jedrskih reakcijah se upoštevajo zakoni o ohranjanju električnega naboja in števila nukleonov. Z x označimo število alfa delcev, y število protonov. Naredimo enačbe

+ → x + y;

reševanje sistema imamo to x = 1; y = 2

Odgovori. 1 – α-delec; 2 - protoni.

Modul zagona prvega fotona je 1,32 · 10 -28 kg m/s, kar je 9,48 · 10 -28 kg m/s manj od modula zagona drugega fotona. Poiščite energijsko razmerje E 2 /E 1 drugega in prvega fotona. Odgovor zaokrožite na desetinke.

Rešitev. Zagon drugega fotona je po pogoju večji od zagona prvega fotona, tako da si lahko predstavljamo str 2 = str 1 + ∆ str(ena). Energijo fotona lahko izrazimo z impulzom fotona z uporabo naslednjih enačb. to E = mc 2(1) in str = mc(2), torej

E = pc (3),

kje E je energija fotona, str je zagon fotona, m je masa fotona, c= 3 10 8 m/s je hitrost svetlobe. Ob upoštevanju formule (3) imamo:

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

Odgovor zaokrožimo na desetinke in dobimo 8,2.

Odgovori. 8,2.

Jedro atoma je podvrženo radioaktivnemu pozitronskemu β-razpadu. Kako sta se zaradi tega spremenila električni naboj jedra in število nevtronov v njem?

Za vsako vrednost določite ustrezno naravo spremembe:

1. Povečana;
2. Zmanjšana;
3. Ni se spremenilo.

V tabelo zapišite izbrana števila za vsako fizično količino. Številke v odgovoru se lahko ponovijo.

Rešitev. Pozitron β - razpad v atomskem jedru nastane pri transformaciji protona v nevtron z emisijo pozitrona. Posledično se število nevtronov v jedru poveča za eno, električni naboj se zmanjša za eno, masno število jedra pa ostane nespremenjeno. Tako je reakcija transformacije elementa naslednja:

Odgovori. 21.

V laboratoriju je bilo opravljenih pet poskusov za opazovanje difrakcije z uporabo različnih difrakcijskih rešetk. Vsaka od rešetk je bila osvetljena z vzporednimi snopi monokromatske svetlobe z določeno valovno dolžino. Svetloba je v vseh primerih padala pravokotno na rešetko. V dveh od teh poskusov so opazili enako število glavnih difrakcijskih maksimumov. Najprej navedite številko poskusa, v katerem je bila uporabljena uklonska rešetka s krajšo dobo, nato pa številko poskusa, pri katerem je bila uporabljena uklonska rešetka z daljšo dobo.

Rešitev. Difrakcija svetlobe je pojav svetlobnega snopa v območje geometrijske sence. Difrakcijo lahko opazimo, ko na poti svetlobnega vala naletimo na neprozorna območja ali luknje v velikih in neprozornih pregradah za svetlobo, dimenzije teh območij ali lukenj pa so sorazmerne z valovno dolžino. Ena najpomembnejših difrakcijskih naprav je difrakcijska rešetka. Kotne smeri do maksimumov uklonskega vzorca so določene z enačbo

d sinφ = kλ(1),

kje d je obdobje uklonske rešetke, φ je kot med normalo na rešetko in smerjo na enega od maksimumov uklonskega vzorca, λ je valovna dolžina svetlobe, k je celo število, ki se imenuje vrstni red difrakcijskega maksimuma. Izrazi iz enačbe (1)

Z izbiro parov glede na eksperimentalne pogoje najprej izberemo 4, kjer je bila uporabljena difrakcijska rešetka z manjšo periodo, nato pa je število poskusa, pri katerem je bila uporabljena uklonska rešetka z veliko periodo, 2.

Odgovori. 42.

Skozi žični upor teče tok. Upor je bil zamenjan z drugim, z žico iz iste kovine in enake dolžine, vendar s polovico prečnega prereza, in skozenj je bila spravljena polovica toka. Kako se bosta spremenila napetost na uporu in njegov upor?

Za vsako vrednost določite ustrezno naravo spremembe:

1. se bo povečala;
2. se bo zmanjšalo;
3. Ne bo spremenila.

V tabelo zapišite izbrana števila za vsako fizično količino. Številke v odgovoru se lahko ponovijo.

Rešitev. Pomembno si je zapomniti, od katerih količin je odvisen upor prevodnika. Formula za izračun upora je

Ohmov zakon za odsek vezja, iz formule (2) izrazimo napetost

U = I R (3).

Glede na pogoj problema je drugi upor izdelan iz žice iz enakega materiala, enake dolžine, vendar različnega prečnega prereza. Območje je dvakrat manjše. Če zamenjamo v (1), dobimo, da se upor poveča za 2-krat, tok pa se zmanjša za 2-krat, zato se napetost ne spremeni.

Odgovori. 13.

Obdobje nihanja matematičnega nihala na površini Zemlje je 1,2-krat večja od obdobja njegovega nihanja na nekem planetu. Kolikšen je modul gravitacijskega pospeška na tem planetu? Vpliv atmosfere je v obeh primerih zanemarljiv.

Rešitev. Matematično nihalo je sistem, sestavljen iz niti, katere dimenzije so veliko večje od dimenzij krogle in same kroglice. Težave se lahko pojavijo, če pozabimo na Thomsonovo formulo za obdobje nihanja matematičnega nihala.

T= 2π (1);

l je dolžina matematičnega nihala; g- pospešek gravitacije.

Glede na pogoje

Ekspresno od (3) g n \u003d 14,4 m / s 2. Treba je opozoriti, da je pospešek prostega padca odvisen od mase planeta in polmera

Odgovori. 14,4 m/s 2.

Ravni prevodnik dolžine 1 m, skozi katerega teče tok 3 A, se nahaja v enotnem magnetnem polju z indukcijo AT= 0,4 T pod kotom 30° glede na vektor . Kolikšen je modul sile, ki deluje na prevodnik iz magnetnega polja?

Rešitev.Če je prevodnik s tokom nameščen v magnetno polje, bo polje na prevodniku s tokovom delovalo z ampersko silo. Napišemo formulo za modul Amperove sile

F A = jaz LB sinα;

F A = 0,6 N

Odgovori. F A = 0,6 N.

Energija magnetnega polja, shranjenega v tuljavi, ko skoznjo teče enosmerni tok, je 120 J. Kolikokrat bi morali povečati jakost toka, ki teče skozi navitje tuljave, da bo energija magnetnega polja shranjena v njej povečati za 5760 J.

Rešitev. Energija magnetnega polja tuljave se izračuna po formuli

W m =	LI 2	(1);
	2

Glede na pogoje W 1 = 120 J, torej W 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.

jaz 1 2 =	2W 1	; jaz 2 2 =	2W 2	;
	L		L

Nato trenutno razmerje

jaz 2 2	= 49;	jaz 2	= 7
jaz 1 2		jaz 1

Odgovori. Moč toka je treba povečati za 7-krat. V list za odgovore vnesete samo številko 7.

Električno vezje je sestavljeno iz dveh žarnic, dveh diod in tuljave žice, povezanih, kot je prikazano na sliki. (Dioda omogoča, da tok teče samo v eni smeri, kot je prikazano na vrhu slike.) Katera od žarnic bo zasvetila, če severni pol magneta približamo tuljavi? Svoj odgovor obrazložite tako, da navedete, katere pojave in vzorce ste uporabili pri razlagi.

Rešitev.Črte magnetne indukcije izhajajo iz severnega pola magneta in se razhajajo. Ko se magnet približuje, se magnetni tok skozi tuljavo žice poveča. V skladu z Lenzovim pravilom mora biti magnetno polje, ki ga ustvarja induktivni tok zanke, usmerjeno v desno. Po pravilu gimleta naj tok teče v smeri urinega kazalca (gledano z leve). V tej smeri prehaja dioda v vezju druge svetilke. Tako bo prižgala druga lučka.

Odgovori. Druga lučka bo zasvetila.

Dolžina napera iz aluminija L= 25 cm in površina preseka S\u003d 0,1 cm 2 je obešeno na navoj na zgornjem koncu. Spodnji konec leži na vodoravnem dnu posode, v katero se vlije voda. Dolžina potopljenega dela napere l= 10 cm Poiščite moč F, s katerim igla pritisne na dno posode, če je znano, da se nit nahaja navpično. Gostota aluminija ρ a = 2,7 g / cm 3, gostota vode ρ in = 1,0 g / cm 3. Pospešek gravitacije g= 10 m/s 2

Rešitev. Naredimo pojasnjevalno risbo.

– sila napetosti navoja;

– Reakcijska sila dna posode;

a je Arhimedova sila, ki deluje samo na potopljeni del telesa in deluje na sredino potopljenega dela napere;

- sila težnosti, ki deluje na naper s strani Zemlje in se nanaša na središče celotne napere.

Po definiciji je masa napere m in modul Arhimedove sile sta izražena na naslednji način: m = SLρ a (1);

F a = Slρ v g (2)

Upoštevajte momente sil glede na točko obešanja napere.

M(T) = 0 je moment natezne sile; (3)

M(N) = NL cosα je moment reakcijske sile nosilca; (štiri)

Ob upoštevanju predznakov trenutkov zapišemo enačbo

NL cos + Slρ v g (L –	l	) cosα = SLρ a g	L	cos (7)
	2		2

glede na to, da je po Newtonovem tretjem zakonu reakcijska sila dna posode enaka sili F d s katerim igla pritiska na dno posode, ki jo pišemo N = F e in iz enačbe (7) izrazimo to silo:

F d = [	1	Lρ a– (1 –	l	)lρ v] Sg (8).
	2		2L

Če dodamo številke, dobimo to

F d = 0,025 N.

Odgovori. F d = 0,025 N.

Steklenica, ki vsebuje m 1 = 1 kg dušika, pri testiranju trdnosti eksplodira pri temperaturi t 1 = 327 °C. Kakšna masa vodika m 2 bi lahko shranili v takem cilindru pri temperaturi t 2 \u003d 27 ° C, s petkratno mejo varnosti? Molarna masa dušika M 1 \u003d 28 g / mol, vodik M 2 = 2 g/mol.

Rešitev. Napišemo enačbo stanja idealnega plina Mendelejev - Clapeyron za dušik

kje V- prostornina balona, T 1 = t 1 + 273°C. Glede na pogoj se lahko vodik shrani pod tlakom str 2 = p 1 /5; (3) Glede na to

maso vodika lahko izrazimo tako, da takoj delamo z enačbami (2), (3), (4). Končna formula izgleda takole:

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

Po zamenjavi številčnih podatkov m 2 = 28

Odgovori. m 2 = 28

V idealnem nihajnem krogu je amplituda tokovnih nihanj v induktorju sem= 5 mA in amplitudo napetosti na kondenzatorju U m= 2,0 V. V času t napetost na kondenzatorju je 1,2 V. Poiščite tok v tuljavi v tem trenutku.

Rešitev. V idealnem nihajnem krogu je energija tresljajev ohranjena. Za trenutek časa t ima zakon o ohranjanju energije obliko

C	U 2	+ L	jaz 2	= L	sem 2	(1)
	2		2		2

Za amplitudne (maksimalne) vrednosti zapišemo

in iz enačbe (2) izrazimo

C	=	sem 2	(4).
L		U m 2

Zamenjajmo (4) v (3). Kot rezultat dobimo:

jaz = sem (5)

Tako je tok v tuljavi takrat t je enako

jaz= 4,0 mA.

Odgovori. jaz= 4,0 mA.

Na dnu rezervoarja je 2 m globoko ogledalo. Svetlobni žarek, ki gre skozi vodo, se odbije od ogledala in izstopi iz vode. Lomni količnik vode je 1,33. Poiščite razdaljo med točko vstopa žarka v vodo in točko izstopa žarka iz vode, če je vpadni kot žarka 30°

Rešitev. Naredimo pojasnjevalno risbo

α je vpadni kot žarka;

β je kot loma žarka v vodi;

AC je razdalja med vstopno točko žarka v vodo in izstopno točko žarka iz vode.

Po zakonu loma svetlobe

sinβ =	sinα	(3)
	n 2

Razmislite o pravokotnem ΔADB. V njem AD = h, potem je DВ = AD

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

Dobimo naslednji izraz:

AC = 2 DB = 2 h	sinα	(5)

Nadomestite številčne vrednosti v dobljeno formulo (5)

Odgovori. 1,63 m

V okviru priprav na izpit vas vabimo, da se seznanite z delovni program fizike za 7-9 razrede na linijo učnih gradiv Peryshkina A.V. in delovni program poglobljene stopnje za 10-11 razrede za TMC Myakisheva G.Ya. Programi so na voljo za ogled in brezplačen prenos vsem registriranim uporabnikom.

Ali se je mogoče na izpit iz fizike pripraviti sami, če imate samo dostop do interneta? Vedno obstaja možnost. O tem, kaj storiti in v kakšnem vrstnem redu, je avtor učbenika »Fizika. Celoten tečaj priprave na izpit "I. V. Yakovlev.

Samopriprava na izpit iz fizike se začne s študijem teorije. Brez tega se je nemogoče naučiti reševati težave. Najprej morate ob kateri koli temi temeljito razumeti teorijo, prebrati ustrezno gradivo.

Vzemimo temo "Newtonov zakon". Prebrati morate o inercialnih referenčnih okvirih, ugotoviti, da se sile seštevajo vektorsko, kako se vektorji projicirajo na os, kako lahko deluje v preprosti situaciji - na primer na nagnjeni ravnini. Treba se je naučiti, kakšna je sila trenja, kako se sila drsnega trenja razlikuje od sile statičnega trenja. Če med njimi ne ločite, boste najverjetneje naredili napako pri ustrezni nalogi. Navsezadnje so naloge pogosto podane, da bi razumeli določene teoretične točke, zato je treba teorijo razumeti čim bolj jasno.

Za popolno obvladovanje tečaja fizike vam priporočamo učbenik I. V. Yakovlev »Fizika. Celoten tečaj priprave na izpit. Lahko ga kupite ali preberete gradiva na spletu na naši spletni strani. Knjiga je napisana v preprostem in razumljivem jeziku. Dobro je tudi, da je teorija v njem združena natančno po točkah kodifikatorja USE.

In potem se moraš lotiti nalog.
Prva faza. Za začetek vzemite najpreprostejšo problemsko knjigo in to je Rymkevičeva problemska knjiga. Na izbrano temo morate rešiti 10-15 nalog. V tej zbirki so naloge precej preproste, v enem ali dveh korakih. Razumeli boste, kako rešiti težave na to temo, hkrati pa si boste zapomnili vse potrebne formule.

Ko se na izpit iz fizike pripravljate sami, vam ni treba posebej nabijati formul in pisati goljufij. Vse to je učinkovito zaznano šele, ko gre za reševanje problemov. Rymkevičeva problemska knjiga, kot nobena druga, izpolnjuje ta primarni cilj: naučiti se reševati preproste probleme in se hkrati naučiti vseh formul.

Druga faza.Čas je, da preidemo na usposabljanje posebej za naloge izpita. Najbolje se je pripraviti na čudovite priročnike, ki jih je uredila Demidova (na naslovnici ruske trobojnice). Te zbirke so dveh vrst, in sicer zbirke standardnih variant in zbirke tematskih variant. Priporočljivo je začeti s tematskimi možnostmi. Te zbirke so strukturirane na naslednji način: prvič, obstajajo možnosti samo za mehaniko. Razporejeni so v skladu s strukturo izpita, naloge v njih pa so le pri mehaniki. Potem - mehanika je fiksna, termodinamika je povezana. Potem - mehanika + termodinamika + elektrodinamika. Nato se doda optika, kvantna fizika, po kateri je v tem priročniku podanih 10 polnih različic izpita - o vseh temah.
Takšen priročnik, ki vključuje približno 20 tematskih možnosti, priporočamo kot drugi korak po Rymkevičevi problemski knjigi za tiste, ki se na izpit iz fizike pripravljajo sami.

Na primer, lahko je zbirka
"Enotni državni izpit iz fizike. Možnosti tematskega izpita. M.Yu. Demidova, I.I. Nurminsky, V.A. Gobe.

Podobno uporabljamo zbirke, v katerih so izbrane standardne možnosti pregleda.

Tretja stopnja.Če čas dopušča, je zelo zaželeno doseči tretjo stopnjo. To je usposabljanje na nalogah Fizikotehniškega inštituta, višje stopnje. Na primer, problemska knjiga Bakanina, Belonuchkin, Kozel (založba Razsvetljenje). Naloge takšnih zbirk resno presegajo raven enotnega državnega izpita. A da bi uspešno opravili izpit, morate biti pripravljeni nekaj korakov višje - iz različnih razlogov, vse do banalne samozavesti.

Ni nujno, da se omejite samo na ugodnosti UPORABE. Navsezadnje ni dejstvo, da se bodo naloge na izpitu ponovile. Morda obstajajo naloge, ki jih prej niste srečali v zbirkah USE.

Kako si razporediti čas med samopripravo na izpit iz fizike?
Kaj storiti, ko imate eno leto in 5 velikih tem: mehanika, termodinamika, elektrika, optika, kvantna in jedrska fizika?

Največji znesek - polovico celotnega časa priprave - naj bo namenjen dvema temama: mehaniki in elektriki. To so prevladujoče teme, najtežje. Mehanika se uči v 9. razredu in verjamejo, da jo najbolje poznajo šolarji. Toda dejansko ni. Mehanske težave so najtežje. In elektrika je sama po sebi težka tema.
Termodinamika in molekularna fizika sta precej preprosta tema. Seveda pa so tudi tu pasti. Na primer, šolarji ne razumejo dobro, kaj so nasičeni pari. Toda na splošno izkušnje kažejo, da ni takšnih težav kot pri mehaniki in elektriki. Termodinamika in molekularna fizika na šolski ravni sta enostavnejši odsek. In kar je najpomembneje - ta odsek je avtonomen. Lahko se preučuje brez mehanike, brez elektrike, je samo po sebi.

Enako lahko rečemo o optiki. Geometrijska optika je preprosta - gre za geometrijo. Naučiti se je treba osnovnih stvari, povezanih s tankimi lečami, zakona loma – in to je to. Valovna optika (interferenca, difrakcija svetlobe) je prisotna v USE v minimalnih količinah. Prevajalci možnosti na izpitu na to temo ne dajejo težkih nalog.

In ostajata kvantna in jedrska fizika. Tega oddelka se šolarji tradicionalno bojijo in zaman, ker je najlažji od vseh. Zadnja naloga iz zaključnega dela izpita - fotoelektrični učinek, svetlobni tlak, jedrska fizika - je lažja od ostalih. Poznati morate Einsteinovo enačbo za fotoelektrični učinek in zakon radioaktivnega razpada.

V različici izpita iz fizike je 5 nalog, kjer morate napisati podrobno rešitev. Značilnost USE v fiziki je, da se kompleksnost naloge ne povečuje z rastjo števila. Nikoli ne veš, katera naloga bo težka na izpitu iz fizike. Včasih je mehanika težka, včasih termodinamika. Toda tradicionalno je naloga kvantne in jedrske fizike najpreprostejša.

Na izpit iz fizike se je mogoče pripraviti tudi samostojno. Toda če obstaja vsaj najmanjša priložnost, da se obrnete na usposobljenega strokovnjaka, je bolje, da to storite. Šolarji, ki se sami pripravljajo na izpit iz fizike, so v veliki nevarnosti, da bodo na izpitu izgubili veliko točk, preprosto zato, ker ne razumejo strategije in taktike priprave. Specialist ve, v katero smer naj gre, študent pa tega morda ne ve.

Vabimo vas na naše pripravljalne tečaje za USE iz fizike. Leto pouka je razvoj predmeta fizike na ravni 80-100 točk. Vso srečo pri pripravi na izpit!

Povej svojim prijateljem!

Fizika je precej zapleten predmet, zato bo priprava na enotni državni izpit iz fizike 2020 vzela dovolj časa. Poleg teoretičnega znanja bo komisija preverjala zmožnost branja diagramov in reševanja nalog.

Razmislite o strukturi izpitne naloge

Sestavljen je iz 32 nalog, razporejenih v dva bloka. Za razumevanje je bolj priročno vse informacije razporediti v tabelo.

Celotna teorija izpita iz fizike po odsekih

• Mehanika. To je zelo velik, a razmeroma preprost odsek, ki proučuje gibanje teles in interakcije med njimi, ki vključuje dinamiko in kinematiko, zakone ohranjanja v mehaniki, statiko, vibracije in valove mehanske narave.
• Fizika je molekularna. Ta tema se osredotoča na termodinamiko in molekularno kinetično teorijo.
• Kvantna fizika in komponente astrofizike. To so najtežji odseki, ki povzročajo težave tako med študijem kot med testi. Ampak tudi, morda, eden izmed najbolj zanimivih odsekov. Tukaj se preverja znanje o temah, kot so fizika atoma in atomskega jedra, dualnost valov in delcev in astrofizika.
• Elektrodinamika in posebna teorija relativnosti. Tukaj ne morete brez preučevanja optike, osnov SRT, vedeti morate, kako delujejo električna in magnetna polja, kaj je enosmerni tok, kakšna so načela elektromagnetne indukcije, kako nastanejo elektromagnetna nihanja in valovi.

Ja, informacij je veliko, glasnost je zelo spodobna. Če želite uspešno opraviti izpit iz fizike, morate biti zelo dobri v celotnem šolskem predmetu pri predmetu, ki se študira celih pet let. Zato se na ta izpit ne bo mogoče pripraviti v nekaj tednih ali celo mesecu. Začeti morate zdaj, da se med testi počutite mirne.

Žal predmet fizika povzroča težave številnim diplomantom, še posebej tistim, ki so si ga izbrali kot glavni predmet za vpis na univerzo. Učinkovit študij te discipline nima nič opraviti s pomnjenjem pravil, formul in algoritmov. Poleg tega ni dovolj, da asimilirate fizične ideje in preberete čim več teorije, morate dobro obvladati matematično tehniko. Pogosto nepomembna matematična priprava študentu ne omogoča, da bi dobro opravil fiziko.

Kako se pripraviti?

Vse je zelo preprosto: izberite teoretični del, ga pozorno preberite, preučite, poskušajte razumeti vse fizikalne koncepte, principe, postulate. Nato okrepite pripravo z reševanjem praktičnih nalog na izbrano temo. S spletnimi testi preverite svoje znanje, to vam bo omogočilo, da takoj razumete, kje delate napake, in se navadite na dejstvo, da je za rešitev problema na voljo določen čas. Želimo vam veliko sreče!

 

---

Preberite:
Kontrakture različnih skupin sklepov, vzroki, simptomi in metode zdravljenja Kako izpolniti vlogo za posojilo za pravno osebo Elektronsko plačilno sredstvo Kako priti do gotovine v banki OTP in kaj je treba za to storiti? Glavni regulativni akti o bančništvu Regulativni pravni dokumenti, ki urejajo dejavnosti banke