Beispiel. Die folgende Tabelle ist im Verzeichnis der physikalischen Eigenschaften verschiedener Materialien aufgeführt.

Tisch

1) Bei gleichen Abmessungen hat ein Aluminiumleiter im Vergleich zu einem Kupferleiter eine größere Masse und einen geringeren elektrischen Widerstand.

2) Leiter aus Nickel und Konstantan mit gleichen Abmessungen haben den gleichen elektrischen Widerstand.

3) Leiter aus Messing und Kupfer mit gleichen Abmessungen haben unterschiedliche Massen.

4) Wenn die Konstantin-Spirale eines Elektroherds durch eine Nichrom-Spirale gleicher Größe ersetzt wird, verringert sich der elektrische Widerstand der Spirale.

5) Bei gleicher Querschnittsfläche hat ein 10 m langer Konstantanleiter einen fast zehnmal größeren elektrischen Widerstand als ein 8 m langer Messingleiter.

Diese Aufgabe erfordert eine sehr sorgfältige Analyse der Tabellen. Um die Aufgabe zu bewältigen, sollten Sie:

1. Bestimmen Sie die Werte der physikalischen Größen, die in den Tabellen angegeben sind.

2. Notieren Sie auf einem Entwurf die Formeln, die diese Größen enthalten.

4. Wählen Sie die richtigen Aussagen.

5. Führen Sie unbedingt einen Selbsttest durch und notieren Sie sich anschließend die Zahlen der richtigen Antworten.

Aufgaben für selbständiges Arbeiten

159. Der Student führte ein Experiment durch, um die Kraft der Gleitreibung zu untersuchen, indem er einen Block mit Gewichten mithilfe eines Dynamometers gleichmäßig entlang horizontaler Flächen bewegte (siehe Abbildung).

Die Ergebnisse experimenteller Messungen der Masse des Blocks mit Lasten m, der Kontaktfläche zwischen Block und Oberfläche S und der aufgebrachten Kraft F sind in der Tabelle dargestellt.

Welche Aussagen stimmen mit den Ergebnissen der experimentellen Messungen überein?

Wählen Sie aus der vorgeschlagenen Liste von Aussagen zwei richtige aus. Geben Sie ihre Nummern an.

1) Die Gleitreibungskoeffizienten im zweiten und dritten Experiment sind gleich

2) Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Block und Holzlatten ist größer als der Gleitreibungskoeffizient zwischen Block und Kunststofflatten

3) Die Gleitreibungskraft hängt von der Kontaktfläche zwischen Block und Oberfläche ab

4) Wenn die Masse des belasteten Blocks zunimmt, nimmt die Gleitreibungskraft zu

5) Die Gleitreibungskraft hängt von der Art der Kontaktflächen ab

160. Der Stromkreis enthält eine Stromquelle, einen Leiter AB, einen Schalter und einen Rheostat. Der Leiter AB wird zwischen die Pole eines Permanentmagneten gelegt (siehe Abbildung).

Wählen Sie anhand des Bildes zwei wahre Aussagen aus der bereitgestellten Liste aus. Geben Sie ihre Nummern an.

1) Wenn Sie den Rheostat-Schieber nach rechts bewegen, verringert sich die auf den Leiter AB wirkende Ampere-Kraft.

2) Beim Schließen des Schlüssels wird der Leiter nach rechts aus dem Magnetbereich herausgeschoben.

3) Bei geschlossenem Schlüssel wird der elektrische Strom im Leiter von Punkt A nach Punkt B geleitet.

4) Die magnetischen Feldlinien des Permanentmagneten im Bereich des Leiters AB sind senkrecht nach oben gerichtet.

5) Der im Leiter AB fließende elektrische Strom erzeugt ein gleichmäßiges Magnetfeld.

161. Der Lehrer führte das folgende Experiment durch. Eine Heizplatte (1) wurde gegenüber einem hohlen zylindrischen geschlossenen Kasten (2) platziert, der über einen Gummischlauch mit dem Kniestück eines U-förmigen Manometers (3) verbunden war. Anfangs befand sich die Flüssigkeit in den Knien auf dem gleichen Niveau. Nach einiger Zeit veränderten sich die Flüssigkeitsstände im Manometer (siehe Abbildung).

Wählen Sie aus der vorgeschlagenen Liste zwei Aussagen aus, die den Ergebnissen der experimentellen Beobachtungen entsprechen. Geben Sie ihre Nummern an.

1) Die Energieübertragung von der Fliese auf die Box erfolgte hauptsächlich durch Strahlung.

2) Die Energieübertragung von der Fliese auf den Kasten erfolgte hauptsächlich durch Konvektion.

3) Während des Prozesses der Energieübertragung erhöhte sich der Luftdruck in der Box.

4) Mattschwarze Oberflächen absorbieren Energie besser als hell glänzende Oberflächen.

5) Der Unterschied im Flüssigkeitsstand in den Manometerbögen hängt von der Temperatur der Fliese ab.

162. Die Abbildung zeigt ein Diagramm der Temperatur t über der Zeit τ während des kontinuierlichen Erhitzens und anschließenden kontinuierlichen Abkühlens einer zunächst festen Substanz.

1) Der BV-Abschnitt des Diagramms entspricht dem Schmelzvorgang der Substanz.

2) Der Ausschnitt des HD-Diagramms entspricht der Abkühlung der Substanz im festen Zustand.

3) Beim Übergang eines Stoffes vom Zustand A in den Zustand B ändert sich die innere Energie des Stoffes nicht.

4) In dem Zustand, der Punkt E in der Grafik entspricht, befindet sich die Substanz vollständig in flüssigem Zustand.

5) Beim Übergang eines Stoffes vom Zustand D in den Zustand F nimmt die innere Energie des Stoffes ab.

163. Die Abbildung zeigt Diagramme der Abhängigkeit der Verschiebung x von der Zeit t während der Schwingungen zweier mathematischer Pendel. Wählen Sie aus der vorgeschlagenen Liste von Aussagen zwei richtige aus. Geben Sie ihre Nummern an.

1) Wenn sich Pendel 2 von der Position, die Punkt A entspricht, in die Position bewegt, die Punkt B entspricht, erhöht sich die kinetische Energie des Pendels.

2) In der Position, die Punkt B im Diagramm entspricht, haben beide Pendel maximale kinetische Energie.

3) Die Schwingungsperioden der Pendel fallen zusammen.

4) In der Position, die Punkt D im Diagramm entspricht, hat Pendel 1 die maximale Geschwindigkeit.

5) Beide Pendel führen gedämpfte Schwingungen aus.

165. Die Abbildung zeigt Diagramme der Koordinaten über der Zeit für zwei Körper, die sich entlang der Ox-Achse bewegen.

Wählen Sie anhand der Diagrammdaten zwei richtige Aussagen aus der bereitgestellten Liste aus. Geben Sie ihre Nummern an.

1) Zum Zeitpunkt t 1 bewegte sich Körper (2) mit einer größeren absoluten Geschwindigkeit.

2) Zum Zeitpunkt t hatten 2 Körper identische Geschwindigkeiten.

3) Im Zeitintervall von t 1 bis t 2 bewegten sich beide Körper in die gleiche Richtung.

4) Im Zeitintervall von 0 bis t 1 bewegten sich beide Körper gleichmäßig.

5) Zum Zeitpunkt t 1 hat Körper (1) eine größere Strecke zurückgelegt.

166. Die Abbildung zeigt ein Diagramm der Temperatur gegenüber der aufgenommenen Wärmemenge für zwei Stoffe gleicher Masse. Zunächst lag jeder der Stoffe in festem Zustand vor.

Wählen Sie anhand der Diagrammdaten zwei richtige Aussagen aus der bereitgestellten Liste aus. Geben Sie ihre Nummern an.

1) Die spezifische Wärmekapazität des ersten Stoffes im festen Zustand ist geringer als die spezifische Wärmekapazität des zweiten Stoffes im festen Zustand.

2) Beim Schmelzen des ersten Stoffes wurde mehr Wärme verbraucht als beim Schmelzen des zweiten Stoffes.

3) Die dargestellten Diagramme ermöglichen keinen Vergleich der Siedepunkte zweier Stoffe.

4) Der Schmelzpunkt der zweiten Substanz ist höher.

5) Die spezifische Schmelzwärme des zweiten Stoffes ist größer.

167. In Abb. 1 zeigt die Bereiche hörbarer Geräusche für Menschen und verschiedene Tiere, und Abb. 2 - Bereiche entsprechend Infraschall, Schall und Ultraschall.

Wählen Sie anhand der Daten in den Zeichnungen zwei richtige aus der vorgeschlagenen Liste von Aussagen aus. Geben Sie ihre Nummern an.

1) Die Wellenlänge von Ultraschall ist größer als die Wellenlänge von Infraschall.

2) Von den vorgestellten Tieren verfügt der Wellensittich über das größte Spektrum an hörbaren Geräuschen.

3) Der Bereich der hörbaren Geräusche ist bei einer Katze im Vergleich zum menschlichen Bereich in den Ultraschallbereich verschoben.

4) Geräusche mit einer Frequenz von 10 kHz gehören zum Infraschallbereich.

5) Ein Tonsignal mit einer Wellenlänge von 3 cm in der Luft wird von allen dargestellten Tieren und Menschen gehört. (Die Schallgeschwindigkeit in Luft beträgt 340 m/s.)

Wählen Sie anhand der Daten in der Tabelle zwei wahre Aussagen aus der bereitgestellten Liste aus. Geben Sie ihre Nummern an.

1) Bei gleichen Abmessungen hat ein Aluminiumleiter im Vergleich zu einem Kupferleiter eine geringere Masse und einen größeren elektrischen Widerstand.

2) Leiter aus Nichrom und Messing mit gleichen Abmessungen haben den gleichen elektrischen Widerstand.

3) Leiter aus Konstantan und Nickel mit gleichen Abmessungen haben unterschiedliche Massen.

4) Wenn die Nickelspirale eines Elektroherds durch eine Nichromspirale gleicher Größe ersetzt wird, verringert sich der elektrische Widerstand der Spirale.

5) Bei gleicher Querschnittsfläche hat ein 4 m langer Konstantanleiter den gleichen elektrischen Widerstand wie ein 5 m langer Nickelleiter.

Wählen Sie anhand der Daten in der Tabelle zwei wahre Aussagen aus der bereitgestellten Liste aus. Geben Sie ihre Nummern an.

1) Kupferdraht beginnt zu schmelzen, wenn er in ein Bad aus geschmolzenem Aluminium bei dessen Schmelztemperatur gelegt wird.

2) Die Dichte von Blei ist fast viermal geringer als die Dichte von Aluminium.

3) Bei der Kristallisation von 3 kg Zink bei seinem Schmelzpunkt wird die gleiche Wärmemenge freigesetzt wie bei der Kristallisation von 2 kg Kupfer bei seiner Schmelztemperatur.

4) Der Zinnsoldat wird in geschmolzenem Blei versinken.

5) Ein Zinkbarren schwimmt fast vollständig untergetaucht in geschmolzenem Zinn.

Wählen Sie anhand der Daten in der Tabelle zwei wahre Aussagen aus der bereitgestellten Liste aus. Geben Sie ihre Nummern an.

1) Bei gleicher Masse hat ein Körper aus Kupfer ein kleineres Volumen im Vergleich zu einem Körper aus Blei und gibt bei Abkühlung um die gleiche Gradzahl etwa dreimal mehr Wärme ab.

2) Körper aus Zink und Silber mit gleichem Volumen haben die gleiche Masse

3) Bei gleichen Abmessungen ist die Masse eines Platinkörpers etwa 2-mal größer als die Masse eines Silberkörpers

4) Die Temperatur von Körpern gleichen Volumens aus Zinn und Zink ändert sich um die gleiche Gradzahl, wenn ihnen die gleiche Wärmemenge zugeführt wird

5) Bei gleicher Masse muss einem Körper aus Platin die gleiche Wärmemenge zugeführt werden, um ihn um 30 °C zu erhitzen, wie einem Körper aus Zink, um ihn um 10 °C zu erhitzen.

Wählen Sie aus den folgenden Aussagen die richtigen aus und notieren Sie deren Zahlen.

1) Die Geschwindigkeit eines Wals ist gleich der Geschwindigkeit eines Fuchses

2) Die Geschwindigkeit eines Hais ist geringer als die eines Käfers

3) Die Geschwindigkeit eines Delfins ist größer als die eines Stares

4) Die Geschwindigkeit einer Krähe ist größer als die eines Elefanten

5) Die Geschwindigkeit einer Giraffe ist größer als die einer Krähe

172. Eine Kupfersulfatlösung (blaue Lösung) wurde in zwei identische Gefäße gegossen und mit Wasser übergossen (Abb. 1). Eines der Gefäße wurde bei Raumtemperatur belassen und das zweite in den Kühlschrank gestellt. Einige Tage später wurden die Lösungen verglichen und es wurde festgestellt, dass die Grenze der beiden Flüssigkeiten in dem Gefäß, das Raumtemperatur hatte, viel deutlicher verschwommen war (Abb. 2 und 3).

Abbildung 1. Flüssigkeitsgrenze im Ausgangszustand	Abbildung 2. Mischen von Flüssigkeiten in einem Gefäß bei Raumtemperatur	Abbildung 3. Mischen von Flüssigkeiten in einem Gefäß im Kühlschrank

Wählen Sie anhand der Daten in der Tabelle zwei wahre Aussagen aus der bereitgestellten Liste aus. Geben Sie ihre Nummern an.

1) Der Diffusionsprozess kann in Flüssigkeiten beobachtet werden.

2) Die Diffusionsgeschwindigkeit hängt von der Temperatur des Stoffes ab.

3) Die Diffusionsgeschwindigkeit hängt vom Aggregatzustand des Stoffes ab.

4) Die Diffusionsgeschwindigkeit hängt von der Art der Flüssigkeit ab.

5) In Feststoffen ist die Diffusionsgeschwindigkeit am geringsten.

Alle Objekte der materiellen Welt haben eine Reihe von Eigenschaften, die es uns ermöglichen, ein Objekt von einem anderen zu unterscheiden.

Eigentum Ein Objekt ist ein objektives Merkmal, das sich während seiner Erstellung, seines Betriebs und seines Konsums manifestiert.

Die Eigenschaft eines Objekts kann qualitativ – in Form einer verbalen Beschreibung und quantitativ – in Form von Grafiken, Abbildungen, Diagrammen, Tabellen ausgedrückt werden.

Die metrologische Wissenschaft beschäftigt sich mit der Messung der quantitativen Eigenschaften materieller Objekte – physikalische Quantitäten.

Physikalische Größe- Dies ist eine Eigenschaft, die vielen Objekten qualitativ und jedem von ihnen quantitativ innewohnt.

Zum Beispiel, Masse haben alle materiellen Objekte, aber jedes von ihnen Massenwert Individuell.

Physikalische Größen werden unterteilt in messbar Und beurteilt.

Messbar physikalische Größen können ausgedrückt werden quantitativ in Form einer bestimmten Anzahl etablierter Maßeinheiten.

Zum Beispiel, der Wert der Netzspannung ist 220 IN.

Physikalische Größen, die keine Maßeinheit haben, können nur geschätzt werden. Zum Beispiel Geruch, Geschmack. Ihre Beurteilung erfolgt durch Verkostung.

Einige Mengen können auf einer Skala geschätzt werden. Zum Beispiel: Materialhärte – auf der Vickers-, Brinell-, Rockwell-Skala, Erdbebenstärke – auf der Richterskala, Temperatur – auf der Celsius-Skala (Kelvin).

Physikalische Größen können durch messtechnische Kriterien qualifiziert werden.

Von Arten von Phänomenen sie sind unterteilt in

A) real, Beschreibung der physikalischen und physikalisch-chemischen Eigenschaften von Stoffen, Materialien und daraus hergestellten Produkten.

Zum Beispiel Masse, Dichte, elektrischer Widerstand (um den Widerstand eines Leiters zu messen, muss Strom durch ihn fließen, diese Messung nennt man passiv).

B) Energie, Beschreibung der Merkmale der Prozesse der Umwandlung, Übertragung und Nutzung von Energie.

Diese beinhalten: Strom, Spannung, Leistung, Energie. Diese physikalischen Größen werden aufgerufen aktiv. Sie benötigen keine Hilfsenergiequelle.

Es gibt eine Gruppe physikalischer Größen, die den zeitlichen Ablauf von Prozessen charakterisieren, zum Beispiel spektrale Eigenschaften, Korrelationsfunktionen.

Von Zubehör Zu verschiedenen Gruppen physikalischer Prozesse können die Werte gehören

· räumlich-zeitlich,

· mechanisch,

· elektrisch,

· magnetisch,

· thermisch,

· akustisch,

· Licht,

· physikalische und chemische,

· Ionisierende Strahlung, Atom- und Kernphysik.

Von Grade der bedingten Unabhängigkeit physikalische Größen werden unterteilt in

· einfach (unabhängig),

· Derivate (abhängig),

· zusätzlich.

Von Präsenz der Dimension physikalische Größen werden in dimensionale und dimensionslose unterteilt.

Beispiel dimensional Größe ist Gewalt, dimensionslos- Ebene Schallleistung.

Um eine physikalische Größe zu quantifizieren, wird das Konzept eingeführt Größe physikalische Größe.

Größe der physikalischen Größe- Dies ist die quantitative Bestimmung einer physikalischen Größe, die einem bestimmten materiellen Objekt, System, Prozess oder Phänomen innewohnt.

Zum Beispiel, jeder Körper hat eine bestimmte Masse, daher können sie nach Masse unterschieden werden, d.h. nach physischer Größe.

Der Ausdruck der Größe einer physikalischen Größe in Form einer bestimmten Anzahl dafür akzeptierter Einheiten ist definiert als der Wert einer physikalischen Größe.

Der Wert einer physikalischen Größe ist Dies ist ein Ausdruck einer physikalischen Größe in Form einer bestimmten Anzahl dafür akzeptierter Maßeinheiten.

Der Messprozess ist ein Verfahren zum Vergleichen einer unbekannten Größe mit einer bekannten physikalischen Größe (verglichen) und in diesem Zusammenhang wird das Konzept eingeführt wahre Bedeutung physikalische Größe.

Wahrer Wert einer physikalischen Größe ist der Wert einer physikalischen Größe, der die entsprechende physikalische Größe qualitativ und quantitativ idealerweise charakterisiert.

Der wahre Wert unabhängiger physikalischer Größen wird in ihren Standards wiedergegeben.

Die wahre Bedeutung wird selten, eher verwendet echter Wert physikalische Größe.

Realer Wert einer physikalischen Größe ist ein experimentell ermittelter Wert, der dem wahren Wert einigermaßen nahe kommt.

Früher gab es das Konzept der „messbaren Parameter“, jetzt wird gemäß dem Regulierungsdokument RMG 29-99 das Konzept der „messbaren Größen“ empfohlen.

Es gibt viele physikalische Größen und sie sind systematisiert. Ein System physikalischer Größen ist eine Menge physikalischer Größen, die nach anerkannten Regeln gebildet werden, wobei einige Größen als unabhängig angesehen werden, während andere als Funktionen unabhängiger Größen definiert werden.

Im Namen eines Systems physikalischer Größen werden Symbole für als Grundgrößen akzeptierte Größen verwendet.

Zum Beispiel in der Mechanik, wo Längen als Basis angenommen werden – L , Gewicht - M und Zeit - T , der Name des Systems lautet dementsprechend Lm t .

Das dem internationalen SI-Einheitensystem entsprechende Grundgrößensystem wird durch Symbole ausgedrückt LmtIKNJ , d.h. Es werden Symbole für Grundgrößen verwendet: Länge - L , Gewicht - M , Zeit - T , aktuelle Stärke - ICH , Temperatur - K, die Stoffmenge - N , die Kraft des Lichts - J .

Grundlegende physikalische Größen hängen nicht von den Werten anderer Größen dieses Systems ab.

Abgeleitete physikalische Größe ist eine physikalische Größe, die in einem Mengensystem enthalten ist und durch die Grundgrößen dieses Systems bestimmt wird. Kraft ist beispielsweise definiert als Masse mal Beschleunigung.

3. Maßeinheiten physikalischer Größen.

Eine Maßeinheit einer physikalischen Größe ist eine Größe, der per Definition ein numerischer Wert gleich zugeordnet ist 1 und das zum quantitativen Ausdruck damit homogener physikalischer Größen verwendet wird.

Einheiten physikalischer Größen werden zu einem System zusammengefasst. Das erste System wurde von Gauss K vorgeschlagen (Millimeter, Milligramm, Sekunde). Mittlerweile ist das SI-System in Kraft, zuvor gab es einen Standard der RGW-Länder.

Maßeinheiten werden geteilt in grundlegend, zusätzlich, abgeleitet und nicht systemisch.

Im SI-System sieben Grundeinheiten:

· Länge (Meter),

· Gewicht (Kilogramm),

· Zeit (Sekunde),

· thermodynamische Temperatur (Kelvin),

· Stoffmenge (Mol),

· elektrische Stromstärke (Ampere).),

· Lichtstärke (Candela).

Tabelle 1

Bezeichnung der SI-Basiseinheiten

Vorbereitung auf die OGE und das Einheitliche Staatsexamen

Sekundarschulbildung

Linie UMK N. S. Purysheva. Physik (10-11) (BU)

Linie UMK G. Ya. Myakisheva, M.A. Petrova. Physik (10-11) (B)

Linie UMK L. S. Khizhnyakova. Physik (10-11) (Grundkenntnisse, Fortgeschrittene)

Die Abbildung zeigt ein Diagramm des Geschwindigkeitsmoduls über der Zeit T. Bestimmen Sie aus der Grafik die vom Auto im Zeitintervall von 10 bis 30 s zurückgelegte Strecke.

Antwort: ____________________ m.

Lösung

Der Weg, den ein Auto in einem Zeitintervall von 10 bis 30 s zurücklegt, lässt sich am einfachsten als die Fläche eines Rechtecks ​​definieren, dessen Seiten sind, das Zeitintervall (30 – 10) = 20 s und die Geschwindigkeit v = 10 m/s, d.h. S= 20 · 10 m/s = 200 m.

Antwort: 200 m.

Die Grafik zeigt die Abhängigkeit des Gleitreibungskraftmoduls vom Normaldruckkraftmodul. Was ist der Reibungskoeffizient?

Antwort: _________________

Lösung

Erinnern wir uns an die Beziehung zwischen zwei Größen, dem Modul der Reibungskraft und dem Modul der Normaldruckkraft: F tr = μ N(1) , wobei μ der Reibungskoeffizient ist. Lassen Sie uns aus Formel (1) ausdrücken

Antwort: 0,125.

Der Körper bewegt sich entlang der Achse OH unter Zwang F= 2 N, entlang dieser Achse gerichtet. Die Abbildung zeigt ein Diagramm der Abhängigkeit des Körpergeschwindigkeitsmoduls von der Zeit. Welche Kraft entwickelt diese Kraft zu einem bestimmten Zeitpunkt? T= 3 s?

Lösung

Um die Stärke der Kraft aus dem Diagramm zu bestimmen, bestimmen wir, wie groß das Geschwindigkeitsmodul zum Zeitpunkt 3 s ist. Die Geschwindigkeit beträgt 8 m/s. Wir verwenden die Formel, um die Leistung zu einem bestimmten Zeitpunkt zu berechnen: N = F · v(1), ersetzen wir die Zahlenwerte. N= 2 N · 8 m/s = 16 W.

Antwort: 16 W.

Aufgabe 4

Eine Holzkugel (ρ w = 600 kg/m3) schwimmt in Pflanzenöl (ρ m = 900 kg/m3). Wie verändern sich die auf die Kugel wirkende Auftriebskraft und das Volumen des in Flüssigkeit eingetauchten Teils der Kugel, wenn das Öl durch Wasser ersetzt wird (ρ in = 1000 kg/m 3)?

1. Erhöht;
2. Verringert;
3. Hat sich nicht geändert.

Schreib es auf an den Tisch

Lösung

Da die Dichte des Kugelmaterials (ρ w = 600 kg/m 3) geringer ist als die Dichte von Öl (ρ m = 900 kg/m 3) und geringer als die Dichte von Wasser (ρ h = 1000 kg/m 3). ), schwimmt der Ball sowohl im Öl als auch im Wasser. Voraussetzung dafür, dass ein Körper in einer Flüssigkeit schwimmt, ist die Auftriebskraft FA gleicht die Schwerkraft aus, das heißt F a = F t. Da sich die Schwerkraft der Kugel beim Ersetzen von Öl durch Wasser nicht änderte Auch die Auftriebskraft änderte sich nicht.

Die Auftriebskraft lässt sich nach folgender Formel berechnen:

FA = V pcht · ρ f · G(1),

Wo V pt ist das Volumen des eingetauchten Körperteils, ρ liquid ist die Dichte der Flüssigkeit, G – Erdbeschleunigung.

Die Auftriebskräfte in Wasser und Öl sind gleich.

F bin = F Oh, deshalb V pcht · ρ m · G = V vpcht · ρ in · G;

V mpcht ρ m = V vpcht ρ in (2)

Die Dichte von Öl ist geringer als die Dichte von Wasser. Damit Gleichung (2) gilt, ist es daher erforderlich, dass das Volumen des Teils der Kugel im Öl eingetaucht ist V mpcht, war größer als das Volumen des in Wasser eingetauchten Teils der Kugel V vpcht. Dies bedeutet, dass beim Ersetzen von Öl durch Wasser das Volumen des Teils der Kugel, der in Wasser eingetaucht ist, zunimmt nimmt ab.

Der Ball wird mit einer Anfangsgeschwindigkeit senkrecht nach oben geworfen (siehe Abbildung). Stellen Sie eine Entsprechung zwischen den Diagrammen und physikalischen Größen her, deren Zeitabhängigkeit diese Diagramme darstellen können ( T 0 – Flugzeit). Wählen Sie für jede Position in der ersten Spalte die entsprechende Position in der zweiten aus und notieren Sie sie an den Tisch ausgewählte Zahlen unter den entsprechenden Buchstaben.

GRAFIK	PHYSIKALISCHE QUANTITÄTEN

Lösung

Basierend auf den Bedingungen des Problems bestimmen wir die Art der Bewegung des Balls. Wenn man bedenkt, dass sich der Ball mit einer freien Fallbeschleunigung bewegt, deren Vektor entgegengesetzt zur gewählten Achse gerichtet ist, hat die Gleichung für die Abhängigkeit der Geschwindigkeitsprojektion von der Zeit die Form: v 1y = v j – GT (1) Die Geschwindigkeit des Balls nimmt ab und ist am höchsten Anstiegspunkt Null. Danach beginnt der Ball bis zum Moment zu fallen T 0 – Gesamtflugzeit. Die Geschwindigkeit des Balls im Moment des Fallens ist gleich v, aber die Projektion des Geschwindigkeitsvektors wird negativ sein, da die Richtung der y-Achse und des Geschwindigkeitsvektors entgegengesetzt sind. Daher entspricht der Graph mit dem Buchstaben A der Abhängigkeit von Nummer 2) der Geschwindigkeitsprojektion von der Zeit. Der Graph unter Buchstabe B) entspricht der Abhängigkeit unter Nummer 3) Projektion der Beschleunigung des Balls. Da die Erdbeschleunigung als konstant angesehen werden kann, ist der Graph eine gerade Linie parallel zur Zeitachse. Da Beschleunigungsvektor und Richtung richtungsmäßig nicht übereinstimmen, ist die Projektion des Beschleunigungsvektors negativ.

Es ist sinnvoll, falsche Antworten auszuschließen. Wenn die Bewegung gleichmäßig variabel ist, sollte der Graph der Koordinaten über der Zeit eine Parabel sein. Einen solchen Zeitplan gibt es nicht. Beim Schwerkraftmodul muss diese Abhängigkeit einem über der Zeitachse liegenden Diagramm entsprechen.

Die in der Abbildung dargestellte Belastung des Federpendels führt harmonische Schwingungen zwischen den Punkten 1 und 3 aus. Wie ändern sich die kinetische Energie des Pendelgewichts, die Geschwindigkeit der Belastung und die Federsteifigkeit, wenn sich das Pendelgewicht von Punkt 2 nach Punkt 1 bewegt?

Bestimmen Sie für jede Menge die entsprechende Art der Änderung:

1. Erhöht;
2. Verringert;
3. Hat sich nicht geändert.

Schreib es auf an den Tisch ausgewählte Zahlen für jede physikalische Größe. Die Zahlen in der Antwort dürfen wiederholt werden.

Kinetische Energie der Ladung	Ladegeschwindigkeit	Federsteifigkeit

Lösung

Die Belastung der Feder führt zu harmonischen Schwingungen zwischen den Punkten 1 und 3. Punkt 2 entspricht der Gleichgewichtslage. Nach dem Gesetz der Erhaltung und Umwandlung mechanischer Energie verschwindet die Energie nicht, wenn sich eine Last von Punkt 2 nach Punkt 1 bewegt, sondern wandelt sich von einem Typ in einen anderen um. Die Gesamtenergie bleibt erhalten. In unserem Fall nimmt die Verformung der Feder zu, die resultierende elastische Kraft wird in Richtung der Gleichgewichtslage gerichtet. Da die elastische Kraft der Bewegungsgeschwindigkeit des Körpers entgegengerichtet ist, verlangsamt sie dessen Bewegung. Folglich nimmt die Geschwindigkeit des Balls ab. Die kinetische Energie nimmt ab. Potenzielle Energie steigt. Die Steifigkeit der Feder ändert sich während der Bewegung des Körpers nicht.

Kinetische Energie der Ladung	Ladegeschwindigkeit	Federsteifigkeit

Antwort: 223.

Aufgabe 7

Stellen Sie eine Entsprechung zwischen der Abhängigkeit der Koordinaten des Körpers von der Zeit (alle Größen werden in SI ausgedrückt) und der Abhängigkeit der Geschwindigkeitsprojektion von der Zeit für denselben Körper her. Wählen Sie für jede Position in der ersten Spalte die entsprechende Position in der zweiten aus und notieren Sie sie an den Tisch ausgewählte Zahlen unter den entsprechenden Buchstaben

KOORDINATE		GESCHWINDIGKEIT
Wo X 0 – Anfangskoordinate des Körpers; v x– Projektion des Geschwindigkeitsvektors auf die ausgewählte Achse; ein x– Projektion des Beschleunigungsvektors auf die ausgewählte Achse; T– Bewegungszeit. Für Körper A schreiben wir: Anfangskoordinate X 0 = 10 m; v x= –5 m/s; ein x= 4 m/s 2. Dann lautet die Gleichung für die Projektion der Geschwindigkeit gegenüber der Zeit: v x= v 0X + a x t (2) Für unseren Fall vx = 4T – 5. Für Körper B schreiben wir unter Berücksichtigung der Formel (1): X 0 = 5 m; v x= 0 m/s; ein x= –8 m/s 2 . Dann schreiben wir die Gleichung für die Projektion der Geschwindigkeit über der Zeit für Körper B v x = –8T. Wo k – Boltzmann-Konstante, T – Gastemperatur in Kelvin. Aus der Formel geht hervor, dass die Abhängigkeit der durchschnittlichen kinetischen Energie von der Temperatur direkt ist, d. h. wie oft sich die Temperatur ändert, wie oft sich die durchschnittliche kinetische Energie der thermischen Bewegung von Molekülen ändert. Antwort: 4 Mal. Aufgabe 9 Bei einem bestimmten Prozess gab das Gas eine Wärmemenge von 35 J ab und die innere Energie des Gases erhöhte sich bei diesem Prozess um 10 J. Wie viel Arbeit wurde durch äußere Kräfte am Gas verrichtet? Lösung Die Problemstellung befasst sich mit der Wirkung äußerer Kräfte auf das Gas. Daher ist es besser, den ersten Hauptsatz der Thermodynamik in der Form zu schreiben: ∆U = Q + A vs. (1), Wo ∆ U= 10 J – Änderung der inneren Energie des Gases; Q= –35 J – die vom Gas abgegebene Wärmemenge, A vs. – Arbeit äußerer Kräfte. Ersetzen wir die Zahlenwerte in Formel (1) 10 = –35 + A vs.; Daher beträgt die von äußeren Kräften geleistete Arbeit 45 J. Antwort: 45 J. Der Partialdruck von Wasserdampf bei 19 °C betrug 1,1 kPa. Finden Sie die relative Luftfeuchtigkeit, wenn der Sättigungsdampfdruck bei dieser Temperatur 2,2 kPa beträgt? Lösung Per Definition relative Luftfeuchtigkeit φ – relative Luftfeuchtigkeit, in Prozent; P v.p – Partialdruck von Wasserdampf, P n.p. – gesättigter Dampfdruck bei einer bestimmten Temperatur. Ersetzen wir die Zahlenwerte in Formel (1). Antwort: 50 %. Die Zustandsänderung einer festen Menge einatomigen idealen Gases erfolgt gemäß dem in der Abbildung dargestellten Zyklus. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen Prozessen und physikalischen Größen her (∆ U– Veränderung der inneren Energie; A– Gasarbeiten), die sie charakterisieren. Wählen Sie für jede Position aus der ersten Spalte die entsprechende Position aus der zweiten Spalte aus und schreiben Sie die ausgewählten Zahlen mit den entsprechenden Buchstaben in die Tabelle. PROZESSE PHYSIKALISCHE QUANTITÄTEN Übergang 1 → 2 Übergang 2 → 3 Δ U > 0; A > 0 Δ U < 0; A < 0 Δ U < 0; A = 0 Δ U > 0; A = 0 Lösung Dieses Diagramm kann in Achsen neu angeordnet werden PV oder mit dem Gegebenen umgehen. In Abschnitt 1–2 isochorer Prozess V= const; Druck und Temperatur steigen. Gas funktioniert nicht. Deshalb A= 0, Die Änderung der inneren Energie ist größer als Null. Folglich werden die physikalischen Größen und ihre Änderungen korrekt unter Nummer 4) Δ geschrieben U > 0; A= 0. Abschnitt 2–3: isobarer Prozess, P= const; Die Temperatur steigt und das Volumen nimmt zu. Das Gas expandiert, Gasarbeit A>0. Daher entspricht Übergang 2–3 Eintrag Nummer 1) Δ U > 0; A > 0. Ein ideales einatomiges Gas, das sich in einem Zylinder unter einem schweren Kolben befindet (die Reibung zwischen der Oberfläche des Kolbens und dem Zylinder kann vernachlässigt werden), wird langsam von 300 K auf 400 K erhitzt. Der äußere Druck ändert sich nicht. Dann wird das gleiche Gas erneut von 400 K auf 500 K erhitzt, allerdings mit feststehendem Kolben (der Kolben bewegt sich nicht). Vergleichen Sie die vom Gas geleistete Arbeit, die Änderung der inneren Energie und die Wärmemenge, die das Gas im ersten und zweiten Prozess aufgenommen hat. Bestimmen Sie für jede Menge die entsprechende Art der Änderung: Erhöht; Verringert; Hat sich nicht geändert. Schreib es auf an den Tisch ausgewählte Zahlen für jede physikalische Größe. Die Zahlen in der Antwort dürfen wiederholt werden. Lösung Wenn ein Gas in einem Zylinder mit einem losen schweren Kolben langsam erhitzt wird, kann der Prozess bei konstantem Außendruck als isobar betrachtet werden (der Gasdruck ändert sich nicht). Daher kann die Gasarbeit nach folgender Formel berechnet werden: A = P · ( V 2 – V 1), (1) Wo A– Gasarbeit in einem isobaren Prozess; P– Gasdruck; V 1 – Gasvolumen im Ausgangszustand; V 2 – Gasvolumen im Endzustand. Die Änderung der inneren Energie eines idealen einatomigen Gases wird nach folgender Formel berechnet: ∆U = 3 v R∆T (2), 2 Wo v- Menge der Substanz; R- Universelle Gas Konstante; ∆ T– Änderung der Gastemperatur. ∆T= T 2 – T 1 = 400 K – 300 K = 100 K. Nach dem ersten Hauptsatz der Thermodynamik ist die vom Gas aufgenommene Wärmemenge gleich Q = ∆U + A (3) Q = 150v R + P(V 2 – V 1) (4); Wenn ein Gas in einem Zylinder mit feststehendem Kolben erhitzt wird, kann der Prozess als isochor betrachtet werden (das Volumen des Gases ändert sich nicht). Bei einem isochoren Prozess verrichtet ein ideales Gas keine Arbeit (der Kolben bewegt sich nicht). A z = 0 (5) Die Änderung der inneren Energie ist gleich: Antwort: 232. Ein ungeladenes Stück Dielektrikum wurde in das elektrische Feld eingebracht (siehe Abbildung). Anschließend wurde es in zwei gleiche Teile geteilt (gestrichelte Linie) und anschließend aus dem elektrischen Feld entfernt. Welche Ladung wird jeder Teil des Dielektrikums haben? Die Ladung beider Teile ist Null; Die linke Seite ist positiv geladen, die rechte Seite ist negativ geladen; Die linke Seite ist negativ geladen, die rechte Seite ist positiv geladen; Beide Teile sind negativ geladen; Beide Teile sind positiv geladen. Lösung Wenn man unter normalen Bedingungen ein Dielektrikum (eine Substanz, in der es keine freien elektrischen Ladungen gibt) in ein elektrisches Feld einbringt, beobachtet man das Phänomen der Polarisation. In Dielektrika sind geladene Teilchen nicht in der Lage, sich im gesamten Volumen zu bewegen, sondern können sich relativ zu ihrer konstanten Position nur über kurze Distanzen bewegen, die elektrischen Ladungen in Dielektrika sind gebunden. Wird das Dielektrikum aus dem Feld entfernt, ist die Ladung auf beiden Teilen Null. Der Schwingkreis besteht aus einem Kondensator mit einer Kapazität C und Induktorspulen L. Wie verändern sich Frequenz und Wellenlänge des Schwingkreises, wenn die Fläche der Kondensatorplatten halbiert wird? Bestimmen Sie für jede Menge die entsprechende Art der Änderung: Erhöht; Verringert; Hat sich nicht geändert. Schreib es auf an den Tisch ausgewählte Zahlen für jede physikalische Größe. Die Zahlen in der Antwort dürfen wiederholt werden. Lösung Bei dem Problem handelt es sich um einen Schwingkreis. Durch Bestimmung der Periode der im Stromkreis auftretenden Schwingungen Die Wellenlänge hängt mit der Frequenz zusammen Wo v– Schwingungsfrequenz. Durch Bestimmung der Kapazität eines Kondensators C = ε 0 ε S/D (3), wobei ε 0 die elektrische Konstante ist, ε die Dielektrizitätskonstante des Mediums. Je nach Problemstellung wird die Fläche der Platten verkleinert. Folglich nimmt die Kapazität des Kondensators ab. Aus Formel (1) sehen wir, dass die Periode der im Stromkreis auftretenden elektromagnetischen Schwingungen abnimmt. Den Zusammenhang zwischen der Periode und der Frequenz von Schwingungen kennen Die Grafik zeigt, wie sich die Magnetfeldinduktion in einem leitenden Stromkreis im Laufe der Zeit ändert. In welchem ​​Zeitraum entsteht im Stromkreis ein induzierter Strom? Lösung Per Definition entsteht ein induzierter Strom in einem leitenden geschlossenen Stromkreis unter der Bedingung einer Änderung des magnetischen Flusses, der durch diesen Stromkreis fließt. Ɛ = – ∆Φ (1) ∆T Gesetz der elektromagnetischen Induktion, wobei Ɛ – induzierte EMK, ∆Φ – Änderung des magnetischen Flusses, ∆ T der Zeitraum, in dem Änderungen auftreten. Je nach den Bedingungen des Problems ändert sich der magnetische Fluss, wenn sich die Magnetfeldinduktion ändert. Dies geschieht in einem Zeitintervall von 1 s bis 3 s. Der Konturbereich ändert sich nicht. Daher tritt in dem Fall der induzierte Strom auf Zu der Zeit T= 1 s Änderung des magnetischen Flusses durch den Stromkreis ist größer als Null. Der induzierte Strom im Stromkreis liegt im Bereich von ( T= 1 s bis T= 3 s) Der Modul der im Stromkreis entstehenden induktiven EMK beträgt 10 mV. Änderung des magnetischen Flusses durch den Stromkreis aus T = 3 s bis T = 4 s kleiner als Null. Der Induktionsstrom ist in Intervallen von ( T= 0 s bis T= 1 s) und von ( T= 3 s bis T= 4 s) Antwort: 2.5. Der quadratische Rahmen befindet sich in einem gleichmäßigen Magnetfeld in der Ebene der magnetischen Induktionslinien (siehe Abbildung). Die Richtung des Stroms im Rahmen wird durch Pfeile angezeigt. Wie ist die seitlich wirkende Kraft gerichtet? AB Rahmen aus dem externen Magnetfeld? (rechts, links, oben, unten, zum Betrachter hin, vom Betrachter weg) Lösung Auf den stromdurchflossenen Rahmen wirkt die Amperekraft aus dem Magnetfeld. Die Richtung des Ampere-Kraftvektors wird durch die Gedächtnisregel der linken Hand bestimmt. Wir führen die vier Finger der linken Hand entlang der Seitenströmung ab, Induktionsvektor IN, sollte in die Handfläche eindringen, dann zeigt der Daumen die Richtung des Ampere-Kraftvektors an. Antwort: an den Beobachter. Ein geladenes Teilchen fliegt mit einer bestimmten Geschwindigkeit in ein gleichmäßiges Magnetfeld senkrecht zu den Feldlinien. Ab einem bestimmten Zeitpunkt nahm das Magnetfeldinduktionsmodul zu. Die Ladung des Teilchens hat sich nicht verändert. Wie veränderten sich die auf ein sich bewegendes Teilchen in einem Magnetfeld wirkende Kraft, der Radius des Kreises, entlang dem sich das Teilchen bewegt, und die kinetische Energie des Teilchens nach einer Erhöhung des Induktionsmoduls des Magnetfelds? Bestimmen Sie für jede Menge die entsprechende Art der Änderung: Erhöht; Verringert; Hat sich nicht geändert. Schreib es auf an den Tisch ausgewählte Zahlen für jede physikalische Größe. Die Zahlen in der Antwort dürfen wiederholt werden. Lösung Auf ein Teilchen, das sich in einem Magnetfeld bewegt, wirkt das Magnetfeld mit der Lorentzkraft. Der Lorentzkraftmodul kann nach folgender Formel berechnet werden: F l = B · Q· v sinα (1), Wo B– Magnetfeldinduktion, Q– Teilchenladung, v– Teilchengeschwindigkeit, α – Winkel zwischen dem Geschwindigkeitsvektor und dem magnetischen Induktionsvektor. In unserem Fall fliegt das Teilchen senkrecht zu den Kraftlinien ein, α = 90°, sin90 = 1. Aus Formel (1) geht hervor, dass mit zunehmender Magnetfeldinduktion die Kraft, die auf ein sich in einem Magnetfeld bewegendes Teilchen wirkt, zunimmt erhöht sich. Die Formel für den Radius des Kreises, entlang dem sich ein geladenes Teilchen bewegt, lautet: R = mv (2), qB Wo M – Teilchenmasse. Folglich nimmt mit zunehmender Feldinduktion der Radius des Kreises zu nimmt ab. Die Lorentzkraft verrichtet an einem bewegten Teilchen keine Arbeit, da der Winkel zwischen Kraftvektor und Verschiebungsvektor (der Verschiebungsvektor ist entlang des Geschwindigkeitsvektors gerichtet) 90° beträgt. Daher ist die kinetische Energie unabhängig vom Wert der Magnetfeldinduktion ändert sich nicht. Antwort: 123. Entlang eines Abschnitts eines Gleichstromkreises mit Widerstand R Strom fließt ICH. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen physikalischen Größen und Formeln her, mit denen sie berechnet werden können. Wählen Sie für jede Position aus der ersten Spalte die entsprechende Position aus der zweiten Spalte aus und notieren Sie die ausgewählten Zahlen in der Tabelle unter den entsprechenden Buchstaben. Wo P– elektrische Stromstärke, A– Arbeit des elektrischen Stroms, T– die Zeit, während der ein elektrischer Strom durch einen Leiter fließt. Die Arbeit wiederum wird berechnet A = Ich Ut (2), Wo ICH - elektrische Stromstärke, U – Spannung in der Umgebung, Durch die Reaktion von Kern und α-Teilchen entstanden ein Proton und ein Kern: Lösung Schreiben wir die Kernreaktion für unseren Fall auf: Als Ergebnis dieser Reaktion ist das Gesetz der Ladungs- und Massenzahlerhaltung erfüllt. Z = 13 + 2 – 1 = 14; M = 27 + 4 – 1 = 30. Daher ist der Kern Nummer 3) Die Halbwertszeit der Substanz beträgt 18 Minuten, die Anfangsmasse beträgt 120 mg. Wie groß wird die Masse der Substanz nach 54 Minuten sein, die Antwort wird in mg ausgedrückt? Lösung Die Aufgabe besteht darin, das Gesetz des radioaktiven Zerfalls anzuwenden. Es kann im Formular geschrieben werden Antwort: 15 mg. Die Fotokathode der Fotozelle wird mit ultraviolettem Licht einer bestimmten Frequenz beleuchtet. Wie verändern sich die Austrittsarbeit des Photokathodenmaterials (Substanz), die maximale kinetische Energie von Photoelektronen und die Rotgrenze des photoelektrischen Effekts, wenn die Lichtfrequenz erhöht wird? Bestimmen Sie für jede Menge die entsprechende Art der Änderung: Erhöht; Verringert; Hat sich nicht geändert. Schreib es auf an den Tisch ausgewählte Zahlen für jede physikalische Größe. Die Zahlen in der Antwort dürfen wiederholt werden. Lösung Es ist nützlich, sich an die Definition des photoelektrischen Effekts zu erinnern. Dies ist das Phänomen der Wechselwirkung von Licht mit Materie, wodurch die Energie von Photonen auf die Elektronen der Substanz übertragen wird. Es gibt externe und interne Fotoeffekte. In unserem Fall sprechen wir vom externen photoelektrischen Effekt. Wenn unter dem Einfluss von Licht Elektronen aus einer Substanz herausgeschleudert werden. Die Austrittsarbeit hängt vom Material ab, aus dem die Fotokathode der Fotozelle besteht, und ist nicht von der Frequenz des Lichts abhängig. Wenn daher die Frequenz des auf die Fotokathode einfallenden ultravioletten Lichts zunimmt, die Arbeitsfunktion ändert sich nicht. Schreiben wir Einsteins Gleichung für den photoelektrischen Effekt: hv = A aus + E bis 1), hv– Energie eines auf die Photokathode einfallenden Photons, A out – Arbeitsfunktion, E k ist die maximale kinetische Energie der Photoelektronen, die von der Photokathode unter dem Einfluss von Licht emittiert werden. Aus Formel (1) drücken wir aus E k = hv – A aus (2), daher, wenn die Frequenz des ultravioletten Lichts zunimmt die maximale kinetische Energie der Photoelektronen steigt. roter Rand Antwort: 313. Wasser wird in das Becherglas gegossen. Wählen Sie den richtigen Wert für die Wassermenge und berücksichtigen Sie dabei, dass der Messfehler der halben Skalenteilung entspricht. Lösung Die Aufgabe testet die Fähigkeit, die Messwerte eines Messgeräts unter Berücksichtigung eines vorgegebenen Messfehlers aufzuzeichnen. Lassen Sie uns den Preis der Staffeleinteilung ermitteln Der Messfehler gemäß der Bedingung ist gleich dem halben Divisionswert, d.h. Das Endergebnis schreiben wir in die Form: V= (100 ± 5) ml Die Leiter bestehen aus dem gleichen Material. Welches Leiterpaar sollte gewählt werden, um die Abhängigkeit des Drahtwiderstands von seinem Durchmesser experimentell zu ermitteln? Lösung Die Aufgabe besagt, dass die Leiter aus dem gleichen Material bestehen, d. h. Ihre Widerstände sind gleich. Erinnern wir uns, von welchen Werten der Leiterwiderstand abhängt, und schreiben wir die Formel zur Berechnung des Widerstands: R = pl (1), S Wo R– Leiterwiderstand, P– Widerstandsmaterial, l– Länge des Leiters, S– Querschnittsfläche des Leiters. Um die Abhängigkeit des Leiters vom Durchmesser zu ermitteln, müssen Leiter gleicher Länge, aber unterschiedlicher Durchmesser verwendet werden. Darlehen, dass die Querschnittsfläche eines Leiters als die Fläche eines Kreises definiert ist: S = π D 2 (2), 4 Wo D– Leiterdurchmesser. Daher Antwortmöglichkeit: 3. Ein Projektil mit einer Masse von 40 kg, das in horizontaler Richtung mit einer Geschwindigkeit von 600 m/s fliegt, zerfällt in zwei Teile mit einer Masse von 30 kg und 10 kg. Der Großteil davon bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 900 m/s in die gleiche Richtung. Bestimmen Sie den Zahlenwert und die Richtung der Geschwindigkeit des kleineren Teils des Projektils. Notieren Sie als Antwort die Größe dieser Geschwindigkeit. Im Moment der Granatenexplosion (∆ T→ 0) Der Einfluss der Schwerkraft kann vernachlässigt werden und das Projektil kann als geschlossenes System betrachtet werden. Nach dem Gesetz der Impulserhaltung bleibt die Vektorsumme der Impulse der in einem geschlossenen System enthaltenen Körper bei allen Wechselwirkungen der Körper dieses Systems untereinander konstant. Für unseren Fall schreiben wir: M= M 1 1 + M 2 2 (1) – Projektilgeschwindigkeit; M- Masse des Projektils vor dem Platzen; 1 – Geschwindigkeit des ersten Fragments; M 1 – Masse des ersten Fragments; M 2 – Masse des zweiten Fragments; 2 – Geschwindigkeit des zweiten Fragments. Wählen wir die positive Richtung der X-Achse, die mit der Richtung der Projektilgeschwindigkeit übereinstimmt, dann schreiben wir in der Projektion auf diese Achse Gleichung (1): mv x = M 1 v 1 X + M 2 v 2X (2) Lassen Sie uns aus Formel (2) die Projektion des Geschwindigkeitsvektors des zweiten Fragments ausdrücken. Der kleinere Teil des Projektils hat im Moment der Explosion eine Geschwindigkeit von 300 m/s, gerichtet in die entgegengesetzte Richtung zur ursprünglichen Bewegung des Projektils. Antwort: 300 m/s. In einem Kalorimeter befinden sich 50 g Wasser und 5 g Eis im thermischen Gleichgewicht. Wie groß muss ein Bolzen mit einer spezifischen Wärmekapazität von 500 J/kg K und einer Temperatur von 339 K mindestens sein, damit das gesamte Eis schmilzt, nachdem er in das Kalorimeter abgesenkt wurde? Wärmeverluste vernachlässigen. Geben Sie die Antwort in Gramm an. Lösung Um das Problem zu lösen, ist es wichtig, sich die Wärmebilanzgleichung zu merken. Wenn keine Verluste auftreten, findet im Körpersystem eine Wärmeübertragung von Energie statt. Dadurch schmilzt das Eis. Zunächst befanden sich Wasser und Eis im thermischen Gleichgewicht. Dies bedeutet, dass die Anfangstemperatur 0 °C oder 273 K betrug. Denken Sie an die Umrechnung von Grad Celsius in Grad Kelvin. T = T+ 273. Da es bei der Problemstellung um die Mindestmasse des Bolzens geht, sollte die Energie nur ausreichen, um das Eis zu schmelzen. Mit B M B ( T b – 0) = λ M l (1), wobei λ die spezifische Schmelzwärme ist, M l – Eismasse, M b – Bolzenmasse. Lassen Sie uns aus Formel (1) ausdrücken Antwort: 50 g. In der in der Abbildung gezeigten Schaltung zeigt das ideale Amperemeter 6 A an. Ermitteln Sie die EMK der Quelle, wenn ihr Innenwiderstand 2 Ohm beträgt. Lösung Wir lesen die Problemstellung sorgfältig durch und verstehen das Diagramm. Es gibt ein Element darin, das möglicherweise übersehen wird. Dies ist ein leerer Draht zwischen den 1-Ohm- und 3-Ohm-Widerständen. Wenn der Stromkreis geschlossen ist, fließt der elektrische Strom durch diesen Draht mit dem geringsten Widerstand und durch den 5-Ohm-Widerstand. Dann schreiben wir das Ohmsche Gesetz für den gesamten Stromkreis in der Form: ICH = ε (1) R + R wobei die Stromstärke im Stromkreis ist, ε die Quellen-EMK ist, R- Lastwiderstand, R– innerer Widerstand. Aus Formel (1) drücken wir die EMK aus ε = ICH (R + R) (2) ε = 6 A (5 Ohm + 2 Ohm) = 42 V. Antwort: 42 V. In der Kammer, aus der die Luft abgepumpt wurde, wurde ein elektrisches Feld mit einer Intensität erzeugt und Magnetfeld mit Induktion . Die Felder sind homogen und die Vektoren stehen senkrecht zueinander. Ein Proton fliegt in die Kammer P, dessen Geschwindigkeitsvektor senkrecht zum Intensitätsvektor und zum magnetischen Induktionsvektor steht. Die Stärke des elektrischen Feldes und die Induktion des magnetischen Feldes sind so groß, dass sich das Proton geradlinig bewegt. Erklären Sie, wie sich der Anfangsteil der Protonenbahn ändert, wenn die Magnetfeldinduktion erhöht wird. Geben Sie in Ihrer Antwort an, welche Phänomene und Muster Sie zur Erklärung verwendet haben. Vernachlässigen Sie den Einfluss der Schwerkraft. Lösung Bei der Lösung des Problems ist es notwendig, sich auf die anfängliche Bewegung des Protons und die Änderung der Art der Bewegung nach einer Änderung der Magnetfeldinduktion zu konzentrieren. Auf das Proton wirkt ein Magnetfeld mit der Lorentzkraft, deren Modul gleich ist F l = qvB und ein elektrisches Feld mit einer Kraft, deren Modul gleich ist F e = qE. Da die Protonenladung positiv ist, ist e gleichgerichtet mit dem Spannungsvektor elektrisches Feld. (Siehe Abbildung) Da sich das Proton zunächst geradlinig bewegte, waren diese Kräfte gemäß dem zweiten Newtonschen Gesetz gleich groß. Mit zunehmender Magnetfeldinduktion nimmt die Lorentzkraft zu. Die resultierende Kraft ist in diesem Fall von Null verschieden und auf die größere Kraft gerichtet. Und zwar in Richtung der Lorentzkraft. Die resultierende Kraft verleiht dem Proton eine nach links gerichtete Beschleunigung; die Flugbahn des Protons wird krummlinig sein und von der ursprünglichen Richtung abweichen. Der Körper gleitet ohne Reibung entlang einer geneigten Rutsche und bildet eine „tote Schleife“ mit einem Radius R. Ab welcher Höhe sollte sich der Körper in Bewegung setzen, um am oberen Punkt der Flugbahn nicht aus der Rutsche auszubrechen? Lösung Wir erhalten ein Problem über die ungleichmäßige Bewegung eines Körpers auf einem Kreis. Bei dieser Bewegung verändert sich die Position des Körpers in der Höhe. Es ist einfacher, das Problem zu lösen, indem man die Gleichungen des Energieerhaltungssatzes und die Gleichungen des zweiten Newtonschen Gesetzes normal zur Bewegungsbahn verwendet. Wir haben eine Zeichnung gemacht. Schreiben wir die Formel für den Energieerhaltungssatz auf: A = W 2 – W 1 (1), Wo W 2 und W 1 – gesamte mechanische Energie in der ersten und zweiten Position. Wählen Sie für die Nullebene die Position des Tisches aus. Uns interessieren zwei Positionen des Körpers – dies ist die Position des Körpers im Anfangsmoment der Bewegung, die zweite ist die Position des Körpers am oberen Punkt der Flugbahn (das ist Punkt 3 in der Abbildung). Bei der Bewegung wirken zwei Kräfte auf den Körper: Schwerkraft = und Bodenreaktionskraft. Die Arbeit der Schwerkraft wird bei der Änderung der potentiellen Energie berücksichtigt, die Kraft verrichtet keine Arbeit, steht also überall senkrecht zur Verschiebung. A = 0 (2) Zu Position 1: W 1 = mgh(3), wo M- Körpermasse; G- Erdbeschleunigung; H– die Höhe, ab der sich der Körper zu bewegen beginnt. In Position 2 (Punkt 3 in der Abbildung): v 2 + 4GR – 2gh = 0 (5) Am oberen Punkt der Schleife wirken nach dem zweiten Newtonschen Gesetz zwei Kräfte auf den Körper Durch Lösen der Gleichungen (5) und (7) erhalten wir H= 2,5 R Antwort: 2,5 R. Luftvolumen im Raum V = 50 m 3 hat eine Temperatur T = 27° C und relative Luftfeuchtigkeit φ 1 = 30 %. Wie lange τ muss ein Luftbefeuchter arbeiten und Wasser mit einer Produktivität von μ = 2 kg/h versprühen, damit die relative Luftfeuchtigkeit im Raum auf φ 2 = 70 % ansteigt? Gesättigter Wasserdampfdruck bei T = 27°C entspricht P n = 3665 Pa. Die Molmasse von Wasser beträgt 18 g/mol. Lösung Wenn man mit der Lösung von Dampf- und Feuchtigkeitsproblemen beginnt, ist es immer sinnvoll, Folgendes im Hinterkopf zu behalten: Wenn Temperatur und Druck (Dichte) des Sattdampfs angegeben sind, dann wird seine Dichte (Druck) anhand der Mendeleev-Clapeyron-Gleichung bestimmt . Schreiben Sie die Mendeleev-Clapeyron-Gleichung und die Formel für die relative Luftfeuchtigkeit für jeden Staat auf. Für den ersten Fall, bei φ 1 = 30 %, drücken wir den Partialdruck von Wasserdampf durch die Formel aus: Wo T = T+ 273 (K), R- Universelle Gas Konstante. Lassen Sie uns die anfängliche im Raum enthaltene Dampfmasse mit den Gleichungen (2) und (3) ausdrücken: Die Betriebszeit des Luftbefeuchters lässt sich mit der Formel berechnen τ 2 = (M 2 – M 1) (6) μ Ersetzen wir (4) und (5) in (6) Ersetzen wir die Zahlenwerte und stellen wir fest, dass der Luftbefeuchter 15,5 Minuten lang arbeiten sollte. Antwort: 15,5 Min. Bestimmen Sie die EMK der Quelle, wenn Sie einen Widerstand mit einem Widerstand verbinden R Spannung an den Quellenanschlüssen U 1 = 10 V und bei Anschluss eines Widerstands 5 R Stromspannung U 2 = 20 V. Lösung Schreiben wir die Gleichungen für zwei Fälle auf. Ɛ = ICH 1 R + ICH 1 R (1) U 1 = ICH 1 R (2) Wo R– Innenwiderstand der Quelle, Ɛ – EMK der Quelle. Ɛ = ICH 2 5R + ICH 2 R(3) U 2 = ICH 2 5R (4) Unter Berücksichtigung des Ohmschen Gesetzes für einen Abschnitt der Schaltung schreiben wir die Gleichungen (1) und (3) in der Form um: Ɛ = U 1 + U 1– R (5) R Der letzte Ersatz zur Berechnung des EMF. Ersetzen wir Formel (7) durch (5) Antwort: 27 V. Wenn eine Platte aus irgendeinem Material mit Licht einer bestimmten Frequenz beleuchtet wird v 1 = 8 1014 Hz und dann v 2 = 6 · 1014 Hz Es wurde festgestellt, dass sich die maximale kinetische Energie der Elektronen um den Faktor 3 änderte. Bestimmen Sie die Austrittsarbeit der Elektronen dieses Metalls. Lösung Wenn die Frequenz des Lichtquants, das den photoelektrischen Effekt verursacht, abnimmt, nimmt auch die kinetische Energie ab. Daher wird die kinetische Energie im zweiten Fall auch dreimal geringer sein. Schreiben wir Einsteins Gleichung für den photoelektrischen Effekt für zwei Fälle. Hv 1 = A + E bis 1) für die erste Lichtfrequenz Formel für kinetische Energie. Aus Gleichung (1) drücken wir die Arbeitsfunktion aus und ersetzen den Ausdruck (3) anstelle der kinetischen Energie Der endgültige Ausdruck sieht folgendermaßen aus: A =hv 1 – 3 H(v 1 – v 2) = hv 1 – 3 hv 1 + 3 hv 2 = 3 hv 2 – 1 hv 1 = 2 2 2 2 2 Antwort: 2 eV.

Physische Größe ist eine physikalische Eigenschaft eines materiellen Objekts, Prozesses, physikalischen Phänomens, die quantitativ charakterisiert wird.

Wert der physikalischen Größe ausgedrückt durch eine oder mehrere Zahlen, die diese physikalische Größe charakterisieren und die Maßeinheit angeben.

Die Größe einer physikalischen Größe sind die Werte von Zahlen, die im Wert einer physikalischen Größe vorkommen.

Maßeinheiten physikalischer Größen.

Maßeinheit der physikalischen Größe ist eine Größe fester Größe, der ein numerischer Wert gleich eins zugewiesen ist. Es dient der quantitativen Darstellung damit homogener physikalischer Größen. Ein Einheitensystem physikalischer Größen ist eine Menge von Basis- und abgeleiteten Einheiten, die auf einem bestimmten Mengensystem basieren.

Nur wenige Einheitensysteme haben sich durchgesetzt. In den meisten Fällen verwenden viele Länder das metrische System.

Grundeinheiten.

Eine physikalische Größe messen - bedeutet, es mit einer anderen ähnlichen physikalischen Größe zu vergleichen, die als Einheit genommen wird.

Die Länge eines Gegenstandes wird mit einer Längeneinheit verglichen, die Masse eines Körpers mit einer Gewichtseinheit usw. Wenn jedoch ein Forscher die Länge in Klaftern und ein anderer in Fuß misst, wird es für ihn schwierig sein, die beiden Werte zu vergleichen. Daher werden weltweit alle physikalischen Größen üblicherweise in den gleichen Einheiten gemessen. Im Jahr 1963 wurde das Internationale Einheitensystem SI (System International – SI) eingeführt.

Für jede physikalische Größe im Einheitensystem muss es eine entsprechende Maßeinheit geben. Standard Einheiten ist seine physische Umsetzung.

Der Längenstandard ist Meter- der Abstand zwischen zwei Strichen, die auf einen speziell geformten Stab aus einer Legierung aus Platin und Iridium ausgeübt werden.

Standard Zeit dient als Dauer eines sich regelmäßig wiederholenden Prozesses, für den die Bewegung der Erde um die Sonne gewählt wird: Die Erde macht eine Umdrehung pro Jahr. Als Zeiteinheit wird jedoch nicht ein Jahr angenommen, sondern gib mir eine Sekunde.

Für eine Einheit Geschwindigkeit Nehmen Sie die Geschwindigkeit einer solchen gleichmäßigen geradlinigen Bewegung, mit der sich der Körper in 1 s um 1 m bewegt.

Für Fläche, Volumen, Länge usw. wird eine separate Maßeinheit verwendet. Jede Einheit wird bei der Auswahl eines bestimmten Standards festgelegt. Das Einheitensystem ist jedoch viel praktischer, wenn nur wenige Einheiten als Haupteinheiten ausgewählt werden und der Rest durch die Haupteinheiten bestimmt wird. Wenn die Längeneinheit beispielsweise ein Meter ist, ist die Flächeneinheit ein Quadratmeter, das Volumen ein Kubikmeter, die Geschwindigkeit ein Meter pro Sekunde usw.

Grundeinheiten Die physikalischen Größen im Internationalen Einheitensystem (SI) sind: Meter (m), Kilogramm (kg), Sekunde (s), Ampere (A), Kelvin (K), Candela (cd) und Mol (mol).

Grundlegende SI-Einheiten
Größe	Einheit	Bezeichnung
	Name	Russisch	International
Elektrische Stromstärke
Thermodynamische Temperatur
Die Kraft des Lichts
Stoffmenge

Es gibt auch abgeleitete SI-Einheiten, die eigene Namen haben:

Abgeleitete SI-Einheiten mit eigenem Namen
	Einheit		Abgeleiteter Einheitenausdruck
Größe	Name	Bezeichnung	Durch andere SI-Einheiten	Durch SI-Haupt- und Zusatzeinheiten
Druck				m -1 ChkgChs -2
Energie, Arbeit, Wärmemenge				m 2 ChkgChs -2
Kraft, Energiefluss				m 2 ChkgChs -3
Strommenge, elektrische Ladung
Elektrische Spannung, elektrisches Potenzial				m 2 ChkgChs -3 ChA -1
Elektrische Kapazität				m -2 Chkg -1 Ch 4 Ch 2
Elektrischer Wiederstand				m 2 ChkgChs -3 ChA -2
Elektrische Leitfähigkeit				m -2 Chkg -1 Ch 3 Ch 2
Magnetischer Induktionsfluss				m 2 ChkgChs -2 ChA -1
Magnetische Induktion				kgHs -2 HA -1
Induktivität				m 2 ChkgChs -2 ChA -2
Lichtfluss
Erleuchtung				m 2 ChkdChsr
Aktivität radioaktiver Quellen	Becquerel
Absorbierte Strahlendosis

UNDMessungen. Um eine genaue, objektive und leicht reproduzierbare Beschreibung einer physikalischen Größe zu erhalten, werden Messungen verwendet. Ohne Messungen kann eine physikalische Größe nicht quantitativ charakterisiert werden. Definitionen wie „niedriger“ oder „hoher“ Druck, „niedrige“ oder „hohe“ Temperatur spiegeln nur subjektive Meinungen wider und beinhalten keinen Vergleich mit Referenzwerten. Bei der Messung einer physikalischen Größe wird ihr ein bestimmter Zahlenwert zugeordnet.

Messungen werden mit durchgeführt Messgeräte. Es gibt eine ganze Reihe von Messgeräten und Geräten, von den einfachsten bis zu den komplexesten. Beispielsweise wird die Länge mit einem Lineal oder Maßband gemessen, die Temperatur mit einem Thermometer, die Breite mit einem Messschieber.

Messgeräte werden klassifiziert: nach der Art der Informationsdarstellung (Anzeige oder Aufzeichnung), nach der Messmethode (direkte Aktion und Vergleich), nach der Form der Darstellung der Messwerte (analog und digital) usw.

Typisch für Messgeräte sind folgende Parameter:

Messbereich- der Wertebereich der Messgröße, für den das Gerät im Normalbetrieb (bei gegebener Messgenauigkeit) ausgelegt ist.

Empfindlichkeitsschwelle- der vom Gerät ermittelte Mindestwert (Schwellenwert) des Messwerts.

Empfindlichkeit- verbindet den Wert des gemessenen Parameters und die entsprechende Änderung der Instrumentenwerte.

Genauigkeit- die Fähigkeit des Geräts, den wahren Wert des gemessenen Indikators anzuzeigen.

Stabilität- die Fähigkeit des Geräts, nach der Kalibrierung eine bestimmte Messgenauigkeit für eine bestimmte Zeit aufrechtzuerhalten.

9. Nennen Sie Beispiele für physikalische Größen, die Sie kennen.
Joule, Meter, Newton, Sekunde, Energie, Temperatur – ˚С oder Kelvin

10. Geben Sie in die entsprechenden Spalten der Tabelle 3 den Namen, den Wert, den numerischen Wert und die Einheit der physikalischen Größe für die folgenden Fälle ein: Lufttemperatur 25 °C; Von einem Fußgänger zurückgelegter Weg, 4000 m; Die Bewegungszeit des Läufers beträgt 15 s; Ladungsgewicht 30 kg; Die Geschwindigkeit des Autos beträgt 60 km/h.

Tisch 3

11. Füllen Sie Tabelle 4 aus.

Tabelle 4

12. Drücken Sie die Werte physikalischer Größen in geeigneten Einheiten aus.

13. Der Radius der Erde beträgt 6400 km. Geben Sie den Radius der Erde in Metern an.
64 m

14. Die Höhe des Mont Blanc beträgt 4807 m. Geben Sie diese Höhe in Kilometern an.
4.807 km.

15. Ein Hochgeschwindigkeitszug legt die Strecke von Moskau nach St. Petersburg in 4 Stunden 20 Minuten zurück. Geben Sie diese Zeit in Minuten an; in Sekunden.
260 m, 15600 s.

16. Die Fläche Großbritanniens beträgt 230.000. Geben Sie diese Fläche in Quadratmetern an.
23·

17. Das Volumen eines Wassertropfens beträgt 8. Drücken Sie dieses Volumen in Kubikzentimetern aus; in Kubikmetern.
8·