Esimerkki. Seuraava taulukko on esitetty eri materiaalien fysikaalisten ominaisuuksien hakemistossa.

Pöytä

1) Samankokoisella alumiinijohtimella on suurempi massa ja pienempi sähkövastus kuin kuparijohtimella.

2) Nikkelistä ja konstantista valmistetuilla johtimilla, joilla on samat mitat, on sama sähkövastus.

3) Messingistä ja kuparista valmistetuilla johtimilla, joilla on samat mitat, on eri massat.

4) Kun sähkökiukaan Constantine-spiraali vaihdetaan samankokoiseen nikromiin, spiraalin sähkövastus pienenee.

5) Samalla poikkipinta-alalla 10 m pituisen vakiojohtimen sähkövastus on lähes 10 kertaa suurempi kuin 8 m pitkän messinkijohtimen.

Tämä tehtävä vaatii erittäin huolellista taulukoiden analysointia. Selviytyäksesi tehtävästä sinun tulee:

1. Määritä, minkä fysikaalisten suureiden arvot on annettu taulukoissa.

2. Kirjoita luonnokseen kaavat, jotka sisältävät nämä suuret.

4. Valitse oikeat väittämät.

5. Suorita itsetesti ja kirjoita sitten muistiin oikeiden vastausten numerot.

Tehtävät itsenäiseen työhön

159. Opiskelija suoritti kokeen, jossa tutkittiin liukukitkavoimaa liikuttamalla kappaletta painoineen tasaisesti vaakasuuntaisia ​​pintoja pitkin dynamometrin avulla (ks. kuva).

Taulukossa on kokeellisten mittausten tulokset lohkon massasta kuormilla m, lohkon ja pinnan S kosketuspinta-alasta sekä käytetystä voimasta F.

Mitkä väitteet vastaavat kokeellisten mittausten tuloksia?

Valitse ehdotetusta väiteluettelosta kaksi oikeaa. Ilmoita heidän numeronsa.

1) Liukukitkakertoimet toisessa ja kolmannessa kokeessa ovat yhtä suuret

2) Lohkon ja puisten säleiden välinen liukukitkakerroin on suurempi kuin lohkon ja muovisten säleiden välinen liukukitkakerroin

3) Liukukitkavoima riippuu lohkon ja pinnan välisestä kosketusalueesta

4) Kun kuormitetun kappaleen massa kasvaa, liukukitkavoima kasvaa

5) Liukukitkavoima riippuu kosketuspintojen tyypistä

160. Sähköpiiri sisältää virtalähteen, johtimen AB, kytkimen ja reostaatin. Johdin AB sijoitetaan kestomagneetin napojen väliin (katso kuva).

Valitse kuvan avulla luettelosta kaksi oikeaa väitettä. Ilmoita heidän numeronsa.

1) Kun siirrät reostaatin liukusäädintä oikealle, johtimeen AB vaikuttava ampeerivoima pienenee.

2) Kun avain on kiinni, johdin työnnetään ulos magneettialueelta oikealle.

3) Kun avain on kiinni, johdossa oleva sähkövirta suunnataan pisteestä A pisteeseen B.

4) Kestomagneetin magneettikenttäviivat alueella, jossa johtime AB sijaitsee, on suunnattu pystysuunnassa ylöspäin.

5) Johtimessa AB kulkeva sähkövirta muodostaa tasaisen magneettikentän.

161. Opettaja suoritti seuraavan kokeen. Kuumalevy (1) asetettiin vastapäätä onttoa sylinterimäistä suljettua laatikkoa (2), joka oli yhdistetty kumiputkella U-muotoisen painemittarin (3) kulmakappaleeseen. Aluksi nestettä polvissa oli samalla tasolla. Jonkin ajan kuluttua nestetasot painemittarissa muuttuivat (katso kuva).

Valitse ehdotetusta luettelosta kaksi väitettä, jotka vastaavat kokeellisten havaintojen tuloksia. Ilmoita heidän numeronsa.

1) Energian siirto laatasta laatikkoon tapahtui pääasiassa säteilyn vaikutuksesta.

2) Energian siirto laatasta laatikkoon tapahtui pääasiassa konvektion ansiosta.

3) Energiansiirtoprosessin aikana ilmanpaine laatikossa nousi.

4) Mattamustat pinnat imevät energiaa paremmin kuin vaaleat kiiltävät pinnat.

5) Nestetasojen ero painemittarin kulmissa riippuu laatan lämpötilasta.

162. Kuvassa on kaavio lämpötilasta t ajan τ funktiona alun perin kiinteässä tilassa olevan aineen jatkuvan kuumennuksen ja sitä seuraavan jatkuvan jäähdytyksen aikana.

1) Käyrän BV-osa vastaa aineen sulamisprosessia.

2) HD-käyrän osa vastaa aineen jäähtymistä kiinteässä tilassa.

3) Aineen siirtyessä tilasta A tilaan B aineen sisäenergia ei muutu.

4) Kuvaajan pistettä E vastaavassa tilassa aine on kokonaan nestemäisessä tilassa.

5) Aineen siirtyessä tilasta D tilaan F aineen sisäenergia pienenee.

163. Kuvassa on kaavioita siirtymän x riippuvuudesta ajasta t kahden matemaattisen heilurin värähtelyn aikana. Valitse ehdotetusta väiteluettelosta kaksi oikeaa. Ilmoita heidän numeronsa.

1) Kun heiluri 2 siirtyy pistettä A vastaavasta paikasta pistettä B vastaavaan asentoon, heilurin liike-energia kasvaa.

2) Kuvaajan pistettä B vastaavassa asennossa molemmilla heilureilla on suurin kineettinen energia.

3) Heilurien värähtelyjaksot ovat samat.

4) Kuvaajan pistettä D vastaavassa asennossa heilurin 1 maksiminopeus on.

5) Molemmat heilurit suorittavat vaimennettuja värähtelyjä.

165. Kuvassa on kaavioita koordinaateista ajan funktiona kahdelle kappaleelle, jotka liikkuvat Ox-akselia pitkin.

Valitse kaaviotietojen avulla kaksi oikeaa väitettä toimitetusta luettelosta. Ilmoita heidän numeronsa.

1) Ajanhetkellä t 1 kappale (2) liikkui suuremmalla absoluuttisella nopeudella.

2) Ajanhetkellä t 2 kappaleilla oli identtiset nopeudet.

3) Aikavälillä t 1 - t 2 molemmat kappaleet liikkuivat samaan suuntaan.

4) Aikavälillä 0 - t 1 molemmat kappaleet liikkuivat tasaisesti.

5) Ajan t 1 mennessä kappale (1) on kulkenut pidemmän matkan.

166. Kuvassa on kaavio kahden saman massaisen aineen lämpötilasta saadun lämmön määrän funktiona. Aluksi jokainen aine oli kiinteässä tilassa.

Valitse kaaviotietojen avulla kaksi oikeaa väitettä toimitetusta luettelosta. Ilmoita heidän numeronsa.

1) Ensimmäisen aineen ominaislämpökapasiteetti kiinteässä tilassa on pienempi kuin toisen aineen ominaislämpökapasiteetti kiinteässä tilassa.

2) Ensimmäisen aineen sulatusprosessissa kului enemmän lämpöä kuin toisen aineen sulatuksessa.

3) Esitetyt kaaviot eivät salli kahden aineen kiehumispisteiden vertailua.

4) Toisen aineen sulamispiste on korkeampi.

5) Toisen aineen ominaissulamislämpö on suurempi.

167. Kuvassa Kuva 1 esittää kuultavien äänien alueita ihmisille ja eri eläimille, ja kuva 1. 2 - alueet, jotka vastaavat infraääntä, ääntä ja ultraääntä.

Valitse piirustusten tietojen perusteella kaksi oikeaa ehdotetusta lausuntoluettelosta. Ilmoita heidän numeronsa.

1) Ultraäänen aallonpituus on suurempi kuin infraäänen aallonpituus.

2) Esitetyistä eläimistä undulaatilla on laajin äänialue.

3) Kissan kuultavien äänien alue on siirtynyt ultraäänialueelle verrattuna ihmisen kantamaan.

4) Äänet, joiden taajuus on 10 kHz, kuuluvat infraäänialueeseen.

5) Kaikki edustetut eläimet ja ihmiset kuulevat äänisignaalin, jonka aallonpituus on 3 cm ilmassa. (Äänen nopeus ilmassa on 340 m/s.)

Käytä taulukon tietoja ja valitse luettelosta kaksi tosi väitettä. Ilmoita heidän numeronsa.

1) Samankokoisella alumiinijohtimella on pienempi massa ja suurempi sähkövastus kuin kuparijohtimella.

2) Nikromista ja messingistä valmistetuilla johtimilla, joilla on samat mitat, on sama sähkövastus.

3) Konstantaanista ja nikkelistä valmistetuilla johtimilla, joilla on samat mitat, on eri massat.

4) Kun sähkökiukaan nikkelispiraali vaihdetaan samankokoiseen nikromiin, spiraalin sähkövastus pienenee.

5) Samalla poikkileikkausalalla 4 m pitkällä vakiojohtimella on sama sähkövastus kuin 5 m pituisella nikkelijohtimella.

Käytä taulukon tietoja ja valitse luettelosta kaksi tosi väitettä. Ilmoita heidän numeronsa.

1) Kuparilanka alkaa sulaa, jos se asetetaan sulan alumiinin kylpyyn sen sulamislämpötilassa.

2) Lyijyn tiheys on lähes 4 kertaa pienempi kuin alumiinin tiheys.

3) Kiteytyessä 3 kg sinkkiä sen sulamispisteessä vapautuu saman verran lämpöä kuin 2 kg kuparia kiteytettäessä sen sulamislämpötilassa.

4) Tinasotilas hukkuu sulaan lyijyyn.

5) Sinkkiharkko kelluu sulassa tinassa lähes kokonaan veden alla.

Käytä taulukon tietoja ja valitse luettelosta kaksi tosi väitettä. Ilmoita heidän numeronsa.

1) Samalla massalla kuparista valmistetulla kappaleella on pienempi tilavuus verrattuna lyijykappaleeseen ja se luovuttaa noin 3 kertaa enemmän lämpöä, kun se jäähdyttää saman asteen määrällä.

2) Sinkistä ja hopeasta valmistetuilla kappaleilla, joilla on sama tilavuus, on sama massa

3) Samoilla mitoilla platinakappaleen massa on noin 2 kertaa suurempi kuin hopeakappaleen massa

4) Tinasta ja sinkistä valmistettujen samankokoisten kappaleiden lämpötila muuttuu yhtä monta astetta, kun niihin johdetaan sama määrä lämpöä

5) Saman massan omaavalle platinakappaleelle on annettava sama määrä lämpöä 30 °C:lla lämmitettäväksi kuin sinkistä valmistetulle kappaleelle 10 °C:lla.

Valitse alla olevista väittämistä oikeat ja kirjoita niiden numerot muistiin.

1) Valaan nopeus on yhtä suuri kuin ketun nopeus

2) Hain nopeus on pienempi kuin kovakuoriaisen nopeus

3) Delfiinin nopeus on suurempi kuin kottaraisen

4) Varisen nopeus on suurempi kuin norsun nopeus

5) Kirahvin nopeus on suurempi kuin variksen nopeus

172. Kuparisulfaattiliuos (sininen liuos) kaadettiin kahteen identtiseen astiaan ja päälle kaadettiin vettä (kuvio 1). Yksi astioista jätettiin huoneenlämpöön ja toinen laitettiin jääkaappiin. Muutamaa päivää myöhemmin liuoksia verrattiin ja havaittiin, että kahden nesteen raja oli paljon selvemmin epäselvä astiassa, joka oli huoneenlämpötilassa (kuvat 2 ja 3).

Kuva 1. Nesteen raja alkutilassa	Kuva 2. Nesteiden sekoittaminen astiassa huoneenlämpötilassa	Kuva 3. Nesteiden sekoittaminen jääkaapissa sijaitsevassa astiassa

Käytä taulukon tietoja ja valitse luettelosta kaksi tosi väitettä. Ilmoita heidän numeronsa.

1) Diffuusioprosessia voidaan havaita nesteissä.

2) Diffuusionopeus riippuu aineen lämpötilasta.

3) Diffuusionopeus riippuu aineen aggregaatiotilasta.

4) Diffuusionopeus riippuu nesteen tyypistä.

5) Kiinteissä aineissa diffuusionopeus on alhaisin.

Kaikilla aineellisen maailman esineillä on useita ominaisuuksia, joiden avulla voimme erottaa esineet toisista.

Omaisuus esine on objektiivinen piirre, joka ilmenee sen luomisen, käytön ja kulutuksen aikana.

Objektin ominaisuus voidaan ilmaista laadullisesti - sanallisen kuvauksen muodossa ja kvantitatiivisesti - kaavioiden, kuvioiden, kaavioiden, taulukoiden muodossa.

Metrologinen tiede käsittelee aineellisten esineiden kvantitatiivisten ominaisuuksien mittaamista - fyysisiä määriä.

Fyysinen määrä- tämä on ominaisuus, joka on laadullisesti luontainen monille esineille ja kvantitatiivisesti jokaiselle niistä.

Esimerkiksi, massa on kaikki aineelliset esineet, mutta jokainen niistä massa-arvo yksilöllinen.

Fyysiset suureet jaetaan mitattavissa Ja arvioitu.

Mitattavissa fyysiset suuret voidaan ilmaista määrällisesti tietyn määrän vahvistettuja mittayksiköitä.

Esimerkiksi, verkkojännitteen arvo on 220 SISÄÄN.

Fyysiset suureet, joilla ei ole mittayksikköä, voidaan vain arvioida. Esimerkiksi haju, maku. Niiden arviointi suoritetaan maistelemalla.

Jotkut määrät voidaan arvioida asteikolla. Esimerkiksi: materiaalin kovuus - Vickers-, Brinell-, Rockwell-asteikolla, maanjäristysvoimakkuus - Richterin asteikolla, lämpötila - Celsius-asteikolla (Kelvin).

Fyysiset suuret voidaan luokitella metrologisilla kriteereillä.

Tekijä: ilmiötyypit ne on jaettu

A) todellinen, joka kuvaa aineiden, materiaalien ja niistä valmistettujen tuotteiden fysikaalisia ja fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia.

Esimerkiksi massa, tiheys, sähkövastus (johtimen resistanssin mittaamiseksi sen läpi on kuljetettava virran, tätä mittausta kutsutaan ns. passiivinen).

b) energiaa, joka kuvaa energian muuntumis-, siirto- ja käyttöprosessien ominaisuuksia.

Nämä sisältävät: virta, jännite, teho, energia. Näitä fyysisiä suureita kutsutaan aktiivinen. Ne eivät vaadi ylimääräistä energialähdettä.

On olemassa joukko fysikaalisia suureita, jotka kuvaavat prosessien kulkua ajan kuluessa, esimerkiksi spektriominaisuudet, korrelaatiofunktiot.

Tekijä: Lisätarvikkeet fyysisten prosessien eri ryhmille arvot voivat olla

· tila-ajallinen,

· mekaaninen,

· sähkö,

· magneettinen,

· lämpö,

· akustinen,

· valo,

· fysikaalinen ja kemiallinen,

· ionisoiva säteily, atomi- ja ydinfysiikka.

Tekijä: ehdollisen riippumattomuuden asteita fyysiset suureet jaetaan

· perus (riippumaton),

· johdannaiset (riippuvaiset),

· ylimääräinen.

Tekijä: ulottuvuuden läsnäolo fyysiset suureet jaetaan dimensiaalisiin ja ulottumattomiin.

Esimerkki ulottuvuus suuruus on pakottaa, mittaamaton- taso äänenvoimakkuutta.

Fyysisen suuren kvantifioimiseksi otetaan käyttöön käsite koko fyysinen määrä.

Fyysisen määrän koko- tämä on tietylle aineelliselle esineelle, järjestelmälle, prosessille tai ilmiölle ominaisen fysikaalisen suuren kvantitatiivinen määritys.

Esimerkiksi, jokaisella keholla on tietty massa, joten ne voidaan erottaa massan perusteella, ts. fyysisen koon mukaan.

Fyysisen suuren koon ilmaisu tietyn sille hyväksyttyjen yksiköiden lukumäärän muodossa määritellään seuraavasti fyysisen suuren arvo.

Fyysisen suuren arvo on Tämä on fysikaalisen suuren ilmaus tietyn sille hyväksyttyjen mittayksiköiden muodossa.

Mittausprosessi on menetelmä, jolla verrataan tuntematonta määrää tunnettuun fyysiseen suureen (verrataan) ja tässä yhteydessä otetaan käyttöön käsite todellinen merkitys fyysinen määrä.

Fyysisen suuren todellinen arvo on fyysisen suuren arvo, joka ihannetapauksessa kuvaa vastaavaa fyysistä määrää laadullisesti ja määrällisesti.

Riippumattomien fyysisten suureiden todellinen arvo toistetaan niiden standardeissa.

Todellista merkitystä käytetään harvoin, käytetään enemmän todellinen arvo fyysinen määrä.

Fyysisen suuren todellinen arvo on kokeellisesti saatu arvo ja jossain määrin lähellä todellista arvoa.

Aiemmin oli käsite "mitattavissa olevat parametrit", nyt säädösasiakirjan RMG 29-99 mukaan suositellaan "mitattavien määrien" käsitettä.

Fyysisiä suureita on monia ja ne on systematisoitu. Fysikaalisten suureiden järjestelmä on joukko fysikaalisia suureita, jotka muodostetaan hyväksyttyjen sääntöjen mukaisesti, kun jotkut suureet katsotaan itsenäisiksi, kun taas toiset määritetään riippumattomien suureiden funktioiksi.

Fyysisten suureiden järjestelmän nimissä käytetään perussuureiden symboleja.

Esimerkiksi mekaniikassa, jossa pituudet otetaan perus- L , paino - m ja aika - t , järjestelmän nimi on vastaavasti Lm t .

Kansainvälistä SI-yksikköjärjestelmää vastaava perussuureiden järjestelmä ilmaistaan ​​symboleilla LmtIKNJ , eli käytetään perussuureiden symboleja: pituus - L , paino - M , aika - t , virran voimakkuus - minä , lämpötila - K, aineen määrä - N , valon voima - J .

Fyysiset perussuureet eivät riipu tämän järjestelmän muiden suureiden arvoista.

Johtettu fyysinen määrä on fyysinen suure, joka sisältyy suureiden järjestelmään ja määritetään tämän järjestelmän perussuureiden kautta. Esimerkiksi voima määritellään massa kertaa kiihtyvyys.

3. Fysikaalisten suureiden mittayksiköt.

Fysikaalisen suuren mittayksikkö on suure, jolle määritelmän mukaan on annettu numeerinen arvo, joka on yhtä suuri 1 ja jota käytetään sen kanssa homogeenisten fysikaalisten määrien kvantitatiiviseen ilmaisemiseen.

Fysikaalisten suureiden yksiköt yhdistetään systeemiksi. Ensimmäisen järjestelmän ehdotti Gauss K (millimetri, milligramma, toinen). Nyt SI-järjestelmä on voimassa, aiemmin oli CMEA-maiden standardi.

Mittayksiköt jaetaan perus-, lisä-, johdannais- ja ei-systeemisiksi.

SI-järjestelmässä seitsemän perusyksikköä:

· pituus (metri),

· paino (kg),

· aika (toinen),

· termodynaaminen lämpötila (kelvin),

· aineen määrä (mol),

· sähkövirran voimakkuus (ampeeria),

· valovoima (kandela).

pöytä 1

SI-perusyksiköiden merkintä

Valmistautuminen OGE:hen ja Unified State -kokeeseen

Yleinen keskiasteen koulutus

Line UMK N. S. Purysheva. Fysiikka (10-11) (BU)

Linja UMK G. Ya. Myakisheva, M.A. Petrova. Fysiikka (10-11) (B)

Line UMK L. S. Khizhnyakova. Fysiikka (10-11) (perus, edistynyt)

Kuvassa on käyrä nopeusmoduulista ajan funktiona t. Määritä kaaviosta auton ajama matka aikavälillä 10-30 s.

Vastaus: ____________________ m.

Ratkaisu

Auton kulkema polku 10-30 s aikavälissä on helpoimmin määritelty sellaisen suorakulmion pinta-alaksi, jonka sivut ovat, aikaväli (30-10) = 20 s ja nopeus v = 10 m/s, so. S= 20 · 10 m/s = 200 m.

Vastaus: 200 m.

Kaaviossa näkyy liukukitkavoimamoduulin riippuvuus normaalipainevoimamoduulista. Mikä on kitkakerroin?

Vastaus: _________________

Ratkaisu

Muistakaamme kahden suuren välinen suhde, kitkavoiman moduuli ja normaalipainevoiman moduuli: F tr = μ N(1) , jossa μ on kitkakerroin. Ilmaistaan ​​kaavasta (1)

Vastaus: 0,125.

Keho liikkuu akselia pitkin VAI NIIN voiman alla F= 2 N, suunnattu tätä akselia pitkin. Kuvassa on kaavio kehon nopeusmoduulin riippuvuudesta ajasta. Mitä voimaa tämä voima kehittää tietyllä hetkellä? t= 3 s?

Ratkaisu

Voiman tehon määrittämiseksi kuvaajasta määritetään, mikä on nopeusmoduuli ajanhetkellä 3 s. Nopeus on 8 m/s. Käytämme kaavaa laskeaksemme tehon tietyllä hetkellä: N = F · v(1), korvataan numeeriset arvot. N= 2 N · 8 m/s = 16 W.

Vastaus: 16W.

Tehtävä 4

Puupallo (ρ w = 600 kg/m3) kelluu kasviöljyssä (ρ m = 900 kg/m3). Kuinka palloon vaikuttava kelluvuusvoima ja pallon nesteeseen upotetun osan tilavuus muuttuvat, jos öljy korvataan vedellä (ρ in = 1000 kg/m 3)

1. Lisääntynyt;
2. Vähentynyt;
3. Ei ole muuttunut.

Kirjoita se ylös pöytään

Ratkaisu

Koska pallomateriaalin tiheys (ρ w = 600 kg/m 3) on pienempi kuin öljyn tiheys (ρ m = 900 kg/m 3) ja pienempi kuin veden tiheys (ρ h = 1000 kg/m 3 ) ), pallo kelluu sekä öljyssä että vedessä. Edellytys kehon kellumiselle nesteessä on kelluva voima Fa tasapainottaa painovoimaa, eli F a = F t. Koska pallon painovoima ei muuttunut vaihdettaessa öljyä vedellä, niin Nostovoimakaan ei muuttunut.

Nostevoima voidaan laskea kaavalla:

Fa = V pcht · ρ f · g(1),

Missä V pt on kehon upotetun osan tilavuus, ρ neste on nesteen tiheys, g – painovoiman kiihtyvyys.

Veden ja öljyn nostevoimat ovat yhtä suuret.

F olen = F oi, siksi V pcht · ρ m · g = V vpcht · ρ in · g;

V mpcht ρ m = V vpcht ρ in (2)

Öljyn tiheys on pienempi kuin veden tiheys, joten tasa-arvon (2) pitämiseksi on välttämätöntä, että pallon öljyyn upotetun osan tilavuus V mpcht, oli suurempi kuin veteen upotetun pallon osan tilavuus V vpcht. Tämä tarkoittaa, että kun öljy vaihdetaan vedellä, pallon veteen upotetun osan tilavuus vähenee.

Pallo heitetään pystysuoraan ylöspäin alkunopeudella (katso kuva). Muodosta vastaavuus kaavioiden ja fysikaalisten suureiden välille, jonka riippuvuutta ajasta nämä kuvaajat voivat edustaa ( t 0 – lentoaika). Valitse jokaiselle ensimmäisen sarakkeen paikalle vastaava paikka toisesta ja kirjoita muistiin pöytään valitut numerot vastaavien kirjainten alle.

GRAFIIKKA	FYSIKAALISET MÄÄRÄT

Ratkaisu

Tehtävän ehtojen perusteella määritämme pallon liikkeen luonteen. Ottaen huomioon, että pallo liikkuu vapaalla pudotuskiihtyvyydellä, jonka vektori on suunnattu vastapäätä valittua akselia, yhtälö nopeusprojektion ajasta riippuvuudelle on muotoa: v 1v = v y – GT (1) Pallon nopeus laskee, ja korkeimmassa nousupisteessä se on nolla. Tämän jälkeen pallo alkaa pudota tähän hetkeen asti t 0 – kokonaislentoaika. Pallon nopeus putoamishetkellä on yhtä suuri kuin v, mutta nopeusvektorin projektio on negatiivinen, koska y-akselin suunta ja nopeusvektori ovat vastakkaiset. Siksi kuvaaja kirjaimella A vastaa nopeuden projektion luvun 2) riippuvuutta ajasta. Kirjaimen B) alla oleva kuvaaja vastaa numeron 3) alla olevaa riippuvuutta pallon kiihtyvyydestä. Koska painovoiman kiihtyvyyttä maan pinnalla voidaan pitää vakiona, käyrä on aika-akselin suuntainen suora. Koska kiihtyvyysvektori ja suunta eivät täsmää suunnassa, kiihtyvyysvektorin projektio on negatiivinen.

On hyödyllistä jättää pois väärät vastaukset. Jos liike on tasaisesti vaihteleva, niin koordinaattien ja ajan kaavion tulee olla paraabeli. Sellaista aikataulua ei ole. Painovoimamoduulin, tämän riippuvuuden on vastattava aika-akselin yläpuolella olevaa kuvaajaa.

Kuvassa näkyvä jousiheilurin kuorma suorittaa harmonisia värähtelyjä pisteiden 1 ja 3 välillä. Miten heilurin painon liike-energia, kuorman nopeus ja jousen jäykkyys muuttuvat, kun heiluripaino siirtyy pisteestä 2 pisteeseen 1

Määritä kullekin suurelle muutoksen luonne:

1. Lisääntynyt;
2. Vähentynyt;
3. Ei ole muuttunut.

Kirjoita se ylös pöytään valitut numerot kullekin fyysiselle suurelle. Vastauksen numerot voivat toistua.

Lastin liike-energia	Latausnopeus	Jousen jäykkyys

Ratkaisu

Jousen kuormitus suorittaa harmonisia värähtelyjä pisteiden 1 ja 3 välillä. Piste 2 vastaa tasapainoasentoa. Mekaanisen energian säilymis- ja muunnoslain mukaan kuorman siirtyessä pisteestä 2 pisteeseen 1 energia ei katoa, vaan muuttuu tyypistä toiseen. Kokonaisenergiaa säästyy. Meidän tapauksessamme jousen muodonmuutos kasvaa, tuloksena oleva elastinen voima suunnataan kohti tasapaino-asemaa. Koska elastinen voima kohdistuu kehon liikenopeutta vastaan, se hidastaa sen liikettä. Tämän seurauksena pallon nopeus laskee. Kineettinen energia laskee. Potentiaalienergia kasvaa. Jousen jäykkyys ei muutu rungon liikkeen aikana.

Lastin liike-energia	Latausnopeus	Jousen jäykkyys

Vastaus: 223.

Tehtävä 7

Määritä vastaavuus kehon koordinaattien ajasta riippuvuuden (kaikki suureet ilmaistaan ​​SI:nä) ja saman kappaleen nopeusprojektion ajasta riippuvuuden välillä. Valitse jokaiselle ensimmäisen sarakkeen paikalle vastaava paikka toisesta ja kirjoita muistiin pöytään valitut numerot vastaavien kirjainten alle

KOORDINAATTI		NOPEUS
Missä X 0 – kehon alkukoordinaatti; v x– nopeusvektorin projektio valitulle akselille; x– kiihtyvyysvektorin projektio valitulle akselille; t– liikkumisaika. Rungolle A kirjoitamme: alkukoordinaatti X 0 = 10 m; v x= -5 m/s; x= 4 m/s 2. Sitten yhtälö nopeuden ja ajan projektiolle on: v x= v 0x + a x t (2) Meidän tapauksellemme vx = 4t – 5. Keholle B kirjoitamme ottaen huomioon kaavan (1): X 0 = 5 m; v x= 0 m/s; x= -8 m/s2. Sitten kirjoitetaan yhtälö kappaleen B nopeuden ja ajan projektiosta v x = –8t. Missä k – Boltzmannin vakio, T – kaasun lämpötila kelvineissä. Kaavasta käy selvästi ilmi, että keskimääräisen kineettisen energian riippuvuus lämpötilasta on suora, eli kuinka monta kertaa lämpötila muuttuu, kuinka monta kertaa molekyylien lämpöliikkeen keskimääräinen kineettinen energia muuttuu. Vastaus: 4 kertaa. Tehtävä 9 Tietyssä prosessissa kaasu luovutti 35 J lämpöä ja kaasun sisäinen energia lisääntyi tässä prosessissa 10 J. Kuinka paljon kaasua tekivät ulkoiset voimat? Ratkaisu Ongelmalause käsittelee ulkoisten voimien toimintaa kaasuun. Siksi on parempi kirjoittaa termodynamiikan ensimmäinen laki muodossa: ∆U = K + A v.s (1), Missä ∆ U= 10 J – muutos kaasun sisäisessä energiassa; K= –35 J – kaasun luovuttaman lämmön määrä, A v.s – ulkoisten voimien työ. Korvataan numeeriset arvot kaavaan (1) 10 = –35 + A v.s; Siksi ulkoisten voimien tekemä työ on yhtä suuri kuin 45 J. Vastaus: 45 J. Vesihöyryn osapaine lämpötilassa 19°C oli 1,1 kPa. Selvitä ilman suhteellinen kosteus, jos kylläisen höyryn paine tässä lämpötilassa on 2,2 kPa? Ratkaisu Ilman suhteellisen kosteuden määritelmän mukaan φ – ilman suhteellinen kosteus, prosentteina; P v.p – vesihöyryn osapaine, P n.p. – kylläisen höyryn paine tietyssä lämpötilassa. Korvataan numeeriset arvot kaavaan (1). Vastaus: 50%. Kiinteän määrän monoatomisen ideaalikaasun tilan muutos tapahtuu kuvassa esitetyn syklin mukaisesti. Muodosta vastaavuus prosessien ja fysikaalisten suureiden välillä (∆ U– sisäisen energian muutos; A– kaasutyöt), jotka ovat heille ominaisia. Valitse jokaiselle ensimmäisen sarakkeen kohdalle vastaava paikka toisesta sarakkeesta ja kirjoita valitut numerot taulukkoon vastaavilla kirjaimilla. PROSESSIT FYSIKAALISET MÄÄRÄT siirtymä 1 → 2 siirtymä 2 → 3 Δ U > 0; A > 0 Δ U < 0; A < 0 Δ U < 0; A = 0 Δ U > 0; A = 0 Ratkaisu Tämä kaavio voidaan järjestää uudelleen akseleiksi PV tai käsitellä mitä annetaan. Osassa 1–2 isokorinen prosessi V= const; Paineen ja lämpötilan nousu. Kaasu ei toimi. Siksi A= 0, Muutos sisäisessä energiassa on suurempi kuin nolla. Näin ollen fyysiset suuret ja niiden muutokset on kirjoitettu oikein numeron 4) Δ alle U > 0; A= 0. Osa 2–3: isobarinen prosessi, P= const; lämpötila nousee ja tilavuus kasvaa. Kaasu laajenee, kaasutyö A>0. Siksi siirtymä 2–3 vastaa merkintää numero 1) Δ U > 0; A > 0. Ihanteellinen yksiatominen kaasu, joka sijaitsee sylinterissä raskaan männän alla (kitka männän pinnan ja sylinterin välillä voidaan jättää huomiotta) kuumennetaan hitaasti 300 K:sta 400 K:iin. Ulkoinen paine ei muutu. Sitten sama kaasu lämmitetään uudelleen 400 K:sta 500 K:iin, mutta mäntä on kiinteä (mäntä ei liiku). Vertaa kaasun tekemää työtä, sisäisen energian muutosta ja kaasun vastaanottamaa lämpömäärää ensimmäisessä ja toisessa prosessissa. Määritä kullekin suurelle muutoksen luonne: Lisääntynyt; Vähentynyt; Ei ole muuttunut. Kirjoita se ylös pöytään valitut numerot kullekin fyysiselle suurelle. Vastauksen numerot voivat toistua. Ratkaisu Jos kaasua kuumennetaan hitaasti sylinterissä löysällä raskaalla männällä, niin jatkuvassa ulkoisessa paineessa prosessia voidaan pitää isobaarisena (kaasun paine ei muutu) Siksi kaasutyö voidaan laskea kaavalla: A = P · ( V 2 – V 1), (1) Missä A– kaasutyöt isobarisessa prosessissa; P– kaasun paine; V 1 – kaasun tilavuus alkutilassa; V 2 – kaasun tilavuus lopullisessa tilassa. Ihanteellisen yksiatomisen kaasun sisäisen energian muutos lasketaan kaavalla: ∆U = 3 v R∆t (2), 2 Missä v- aineen määrä; R– yleinen kaasuvakio; ∆ T- kaasun lämpötilan muutos. ∆T= T 2 – T 1 = 400 K – 300 K = 100 K. Termodynamiikan ensimmäisen lain mukaan kaasun vastaanottaman lämmön määrä on yhtä suuri kuin K = ∆U + A (3) K = 150v R + P(V 2 – V 1) (4); Jos kaasua kuumennetaan sylinterissä, jossa on kiinteä mäntä, prosessia voidaan pitää isokorisena (kaasun tilavuus ei muutu). Isokoorisessa prosessissa ihanteellinen kaasu ei tee mitään työtä (mäntä ei liiku). A z = 0 (5) Muutos sisäisessä energiassa on yhtä suuri kuin: Vastaus: 232. Varaamaton eristeen pala johdettiin sähkökenttään (katso kuva). Sitten se jaettiin kahteen yhtä suureen osaan (katkoviiva) ja poistettiin sitten sähkökentästä. Mikä varaus eristeen jokaisella osalla on? Molempien osien lataus on nolla; Vasen puoli on positiivisesti varautunut, oikea puoli on negatiivisesti varautunut; Vasen puoli on negatiivisesti varautunut, oikea puoli on positiivisesti varautunut; Molemmat osat ovat negatiivisesti varautuneita; Molemmat osat ovat positiivisesti varattuja. Ratkaisu Jos tuot dielektrisen (aineen, jossa ei ole vapaita sähkövarauksia) sähkökenttään normaaleissa olosuhteissa, havaitaan polarisaatioilmiö. Dielektrikissä varautuneet hiukkaset eivät pysty liikkumaan koko tilavuudessa, vaan voivat liikkua vain lyhyitä matkoja suhteessa vakioasemiinsa, eristeiden sähkövaraukset ovat sitoutuneita. Jos eriste poistetaan kentästä, molempien osien varaus on nolla. Värähtelypiiri koostuu kondensaattorista, jolla on kapasiteetti C ja induktorikelat L. Miten värähtelypiirin taajuus ja aallonpituus muuttuvat, jos kondensaattorilevyjen pinta-ala puolitetaan? Määritä kullekin suurelle muutoksen luonne: Lisääntynyt; Vähentynyt; Ei ole muuttunut. Kirjoita se ylös pöytään valitut numerot kullekin fyysiselle suurelle. Vastauksen numerot voivat toistua. Ratkaisu Ongelma puhuu värähtelevästä piiristä. Määrittämällä piirissä esiintyvien värähtelyjen jakso , aallonpituus liittyy taajuuteen Missä v– värähtelytaajuus. Määrittämällä kondensaattorin kapasitanssin C = ε 0 ε S/d (3), missä ε 0 on sähköinen vakio, ε on väliaineen dielektrisyysvakio. Ongelman olosuhteiden mukaan levyjen pinta-ala pienenee. Tämän seurauksena kondensaattorin kapasitanssi pienenee. Kaavasta (1) näemme, että piirissä syntyvien sähkömagneettisten värähtelyjen jakso pienenee. Värähtelyn jakson ja taajuuden välisen suhteen tunteminen Kaavio näyttää kuinka magneettikentän induktio muuttuu ajan myötä johtavassa piirissä. Millä aikavälillä piiriin ilmaantuu indusoitunut virta? Ratkaisu Määritelmän mukaan indusoitunut virta johtavassa suljetussa piirissä tapahtuu, jos tämän piirin läpi kulkeva magneettivuo muuttuu. Ɛ = – ∆Φ (1) ∆t Sähkömagneettisen induktion laki, jossa Ɛ – indusoitunut emf, ∆Φ – muutos magneettivuossa, ∆ t aika, jonka aikana muutoksia tapahtuu. Magneettivuo muuttuu ongelman ehtojen mukaan, jos magneettikentän induktio muuttuu. Tämä tapahtuu 1 sekunnin ja 3 sekunnin välillä. Ääriviiva-alue ei muutu. Siksi kotelossa esiintyy indusoitunutta virtaa Siihen mennessä t= 1 s muutos magneettivuossa piirin läpi on suurempi kuin nolla. Indusoitunut virta piirissä on alueella ( t= 1 s to t= 3 s) Piirissä syntyvän induktiivisen emf:n moduuli on 10 mV. magneettivuon muutos piirin läpi alkaen t = 3 s t = 4 s vähemmän kuin nolla. Induktiovirta on nolla aikavälein alkaen ( t= 0 s to t= 1 s) ja alkaen ( t= 3 s t= 4 s) Vastaus: 2.5. Neliömäinen kehys sijaitsee tasaisessa magneettikentässä magneettisten induktiolinjojen tasossa (katso kuva). Virran suunta kehyksessä näytetään nuolilla. Miten sivulle vaikuttava voima suunnataan? ab kehyksiä ulkoisesta magneettikentästä? (oikealle, vasemmalle, ylös, alas, kohti tarkkailijaa, poispäin tarkkailijasta) Ratkaisu Ampeerivoima vaikuttaa virtaa kuljettavaan kehykseen magneettikentästä. Ampere-voimavektorin suunta määräytyy vasemman käden muistosäännön mukaan. Ohjaamme vasemman käden neljä sormea ​​sivuvirtaa pitkin ab, induktiovektori SISÄÄN, tulee kämmenelle, niin peukalo näyttää ampeerivoimavektorin suunnan. Vastaus: tarkkailijalle. Varautunut hiukkanen lentää tietyllä nopeudella tasaiseen magneettikenttään, joka on kohtisuorassa kenttäviivoja vastaan. Tietystä ajankohdasta lähtien magneettikentän induktiomoduuli kasvoi. Hiukkasen varaus ei ole muuttunut. Miten liikkuvaan hiukkaseen vaikuttava voima magneettikentässä, ympyrän säde, jota pitkin hiukkanen liikkuu, ja hiukkasen liike-energia muuttuivat magneettikentän induktiomoduulin kasvaessa? Määritä kullekin suurelle muutoksen luonne: Lisääntynyt; Vähentynyt; Ei ole muuttunut. Kirjoita se ylös pöytään valitut numerot kullekin fyysiselle suurelle. Vastauksen numerot voivat toistua. Ratkaisu Magneettikentässä liikkuvaan hiukkaseen vaikuttaa magneettikenttä Lorentzin voiman vaikutuksesta. Lorentzin voimamoduuli voidaan laskea kaavalla: F l = B · q· v sinα (1), Missä B- magneettikentän induktio, q- hiukkasvaraus, v– hiukkasnopeus, α – nopeusvektorin ja magneettisen induktiovektorin välinen kulma. Tässä tapauksessa hiukkanen lentää kohtisuorassa voimalinjoihin nähden, α = 90°, sin90 = 1. Kaavasta (1) käy selväksi, että magneettikentän induktion lisääntyessä magneettikentässä liikkuvaan hiukkaseen vaikuttava voima lisääntyy. Ympyrän säteen kaava, jota pitkin varattu hiukkanen liikkuu, on: R = mv (2), qB Missä m - hiukkasmassa. Näin ollen kentän induktion kasvaessa ympyrän säde vähenee. Lorentzin voima ei tee mitään työtä liikkuvalle hiukkaselle, koska voimavektorin ja siirtymävektorin välinen kulma (siirtymävektori on suunnattu nopeusvektoria pitkin) on 90°. Siksi kineettinen energia, riippumatta magneettikentän induktion arvosta ei muutu. Vastaus: 123. Tasavirtapiirin osuudella, jossa on vastus R virta kulkee minä. Muodosta vastaavuus fyysisten suureiden ja kaavojen välille, joilla ne voidaan laskea. Valitse jokaiselle ensimmäisen sarakkeen kohdalle vastaava paikka toisesta sarakkeesta ja kirjoita valitut numerot taulukkoon vastaavien kirjainten alle. Missä P- sähkövirta, A- sähkövirran toiminta, t– aika, jonka aikana sähkövirta kulkee johtimen läpi. Työ puolestaan ​​​​lasketaan A = I Ut (2), Missä minä- sähkövirran voimakkuus, U – jännitteitä alueella, Ytimen ja α-partikkelin reaktion seurauksena protoni ja ydin ilmestyivät: Ratkaisu Kirjoitetaan ydinreaktio tapauksellemme: Tämän reaktion seurauksena varauksen ja massaluvun säilymislaki täyttyy. Z = 13 + 2 – 1 = 14; M = 27 + 4 – 1 = 30. Siksi ydin on numero 3) Aineen puoliintumisaika on 18 minuuttia, alkumassa 120 mg Mikä on aineen massa 54 minuutin kuluttua, vastaus ilmaistuna mg? Ratkaisu Tehtävänä on käyttää radioaktiivisen hajoamisen lakia. Se voidaan kirjoittaa lomakkeeseen Vastaus: 15 mg. Valokennon valokatodi valaistaan ​​tietyn taajuuden ultraviolettivalolla. Miten valokatodimateriaalin (aineen) työfunktio, valoelektronien suurin kineettinen energia ja valosähköisen vaikutuksen punainen raja muuttuvat, jos valon taajuutta kasvatetaan? Määritä kullekin suurelle muutoksen luonne: Lisääntynyt; Vähentynyt; Ei ole muuttunut. Kirjoita se ylös pöytään valitut numerot kullekin fyysiselle suurelle. Vastauksen numerot voivat toistua. Ratkaisu On hyödyllistä muistaa valosähköisen vaikutuksen määritelmä. Tämä on valon ja aineen vuorovaikutuksen ilmiö, jonka seurauksena fotonien energia siirtyy aineen elektroneihin. On ulkoisia ja sisäisiä fotoefektejä. Meidän tapauksessamme puhumme ulkoisesta valosähköisestä efektistä. Kun elektroneja irtoaa aineesta valon vaikutuksesta. Työtoiminto riippuu materiaalista, josta valokennon valokatodi on valmistettu, eikä se riipu valon taajuudesta. Siksi, kun valokatodille osuvan ultraviolettivalon taajuus kasvaa, työtoiminto ei muutu. Kirjoitetaan Einsteinin yhtälö valosähköiselle efektille: hv = A ulos + E kohtaan (1), hv– valokatodille osuvan fotonin energia, A out – työtoiminto, E k on valokatodista valon vaikutuksesta emittoimien fotoelektronien suurin kineettinen energia. Kaavasta (1) ilmaisemme E k = hv – A ulos (2), siksi ultraviolettivalon taajuuden kasvaessa fotoelektronien suurin kineettinen energia kasvaa. punainen reunus Vastaus: 313. Vesi kaadetaan dekantterilasiin. Valitse oikea arvo vesitilavuudelle ottaen huomioon, että mittausvirhe on yhtä suuri kuin puolet asteikon jaosta. Ratkaisu Tehtävässä testataan kykyä tallentaa mittauslaitteen lukemat tietyn mittausvirheen mukaan. Määritetään asteikkojaon hinta Ehdon mukainen mittausvirhe on puolet jakoarvosta, ts. Kirjoitamme lopputuloksen muotoon: V= (100 ± 5) ml Johtimet on valmistettu samasta materiaalista. Mikä johdinpari tulisi valita, jotta kokeellisesti selviää langan resistanssin riippuvuus sen halkaisijasta? Ratkaisu Tehtävässä todetaan, että johtimet on valmistettu samasta materiaalista, ts. niiden resistiivisyys on sama. Muistetaan, mistä arvoista johtimen vastus riippuu, ja kirjoitetaan kaava resistanssin laskemiseksi: R = pl (1), S Missä R- johtimen vastus, s– resistanssi materiaali, l- johtimen pituus, S– johtimen poikkipinta-ala. Jotta voidaan tunnistaa johtimen riippuvuus halkaisijasta, sinun on otettava samanpituiset, mutta eri halkaisijat olevat johtimet. Laina, jossa johtimen poikkipinta-ala määritellään ympyrän pinta-alaksi: S = π d 2 (2), 4 Missä d– johtimen halkaisija. Siksi vastausvaihtoehto: 3. Vaakasuunnassa nopeudella 600 m/s lentävä ammus, jonka massa on 40 kg, hajoaa kahteen osaan, joiden massat ovat 30 kg ja 10 kg. Suurin osa siitä liikkuu samaan suuntaan 900 m/s nopeudella. Määritä ammuksen pienemmän osan nopeuden numeerinen arvo ja suunta. Kirjoita vastauksena muistiin tämän nopeuden suuruus. Kuoren räjähdyksen hetkellä (∆ t→ 0) painovoiman vaikutus voidaan jättää huomiotta ja ammusta voidaan pitää suljettuna järjestelmänä. Liikemäärän säilymislain mukaan: suljettuun järjestelmään kuuluvien kappaleiden liikemäärän vektorisumma pysyy vakiona tämän järjestelmän kappaleiden vuorovaikutuksissa keskenään. Meidän tapauksessamme kirjoitamme: m= m 1 1 + m 2 2 (1) – ammuksen nopeus; m- ammuksen massa ennen räjähtämistä; 1 – ensimmäisen fragmentin nopeus; m 1 – ensimmäisen fragmentin massa; m 2 – toisen fragmentin massa; 2 – toisen fragmentin nopeus. Valitaan X-akselin positiivinen suunta, joka osuu yhteen ammuksen nopeuden suunnan kanssa, sitten tälle akselille projektiossa kirjoitetaan yhtälö (1): mv x = m 1 v 1 x + m 2 v 2x (2) Ilmoitetaan kaavasta (2) toisen fragmentin nopeusvektorin projektio. Ammuksen pienemmän osan nopeus räjähdyshetkellä on 300 m/s suunnattuna vastakkaiseen suuntaan kuin ammuksen alkuliike. Vastaus: 300 m/s. Kalorimetrissä 50 g vettä ja 5 g jäätä ovat lämpötasapainossa. Mikä on pultin vähimmäismassa, jonka ominaislämpökapasiteetti on 500 J/kg K ja jonka lämpötila on 339 K, jotta kaikki jää sulaa sen jälkeen, kun se lasketaan kalorimetriin? Älä huomioi lämpöhäviöitä. Anna vastaus grammoina. Ratkaisu Ongelman ratkaisemiseksi on tärkeää muistaa lämpötasapainoyhtälö. Jos häviöitä ei ole, energian lämmönsiirto tapahtuu kappalejärjestelmässä. Seurauksena jää sulaa. Aluksi vesi ja jää olivat lämpötasapainossa. Tämä tarkoittaa, että alkulämpötila oli 0 °C tai 273 K. Muista muunnos Celsius-asteista Kelvin-asteiksi. T = t+ 273. Koska ongelman kunto kysyy pultin minimimassaa, energian pitäisi riittää vain jään sulattamiseen. Kanssa b m b ( t b – 0) = λ m l (1), missä λ on sulamislämpö, m l - jään massa, m b – pultin massa. Ilmaistaan ​​kaavasta (1) Vastaus: 50 g. Kuvan piirissä ihanteellinen ampeerimittari näyttää 6 A. Etsi lähteen emf, jos sen sisäinen vastus on 2 ohmia. Ratkaisu Luemme huolellisesti ongelman ja ymmärrämme kaavion. Siinä on yksi elementti, joka voidaan jättää huomiotta. Tämä on tyhjä johto 1 ohmin ja 3 ohmin vastusten välissä. Jos piiri on suljettu, sähkövirta kulkee tämän johdon läpi pienimmällä vastuksella ja 5 ohmin vastuksen läpi. Sitten kirjoitetaan Ohmin laki koko piirille muodossa: minä = ε (1) R + r missä on virran voimakkuus piirissä, ε on lähde emf, R- kuormituskestävyys, r– sisäinen vastus. Kaavasta (1) ilmaisemme emf ε = minä (R + r) (2) ε = 6 A (5 Ohm + 2 Ohm) = 42 V. Vastaus: 42 V. Kammioon, josta ilma pumpattiin ulos, syntyi sähkökenttä intensiteetillä ja magneettikenttä induktiolla . Kentät ovat homogeenisia ja vektorit ovat keskenään kohtisuorassa. Protoni lentää kammioon s, jonka nopeusvektori on kohtisuorassa intensiteettivektoriin ja magneettiseen induktiovektoriin nähden. Sähkökentän voimakkuuden ja magneettikentän induktion suuruudet ovat sellaiset, että protoni liikkuu suoraviivaisesti. Selitä, kuinka protonin liikeradan alkuosa muuttuu, jos magneettikentän induktiota lisätään. Kerro vastauksessasi, mitä ilmiöitä ja malleja käytit selittämään. Unohda painovoiman vaikutus. Ratkaisu Ongelmaa ratkaistaessa on tarpeen keskittyä protonin alkuliikkeeseen ja liikkeen luonteen muutokseen magneettikentän induktion muutoksen jälkeen. Magneettikenttä vaikuttaa protoniin Lorentzin voiman avulla, jonka moduuli on yhtä suuri F l = qvB ja sähkökenttä, jonka voima on yhtä suuri kuin F e = qE. Koska protonivaraus on positiivinen, niin e on samansuuntainen jännitevektorin kanssa sähkökenttä. (Katso kuva) Koska protoni liikkui alun perin suoraviivaisesti, nämä voimat olivat suuruudeltaan yhtä suuret Newtonin toisen lain mukaan. Magneettikentän induktion kasvaessa Lorentzin voima kasvaa. Resultanttivoima tässä tapauksessa eroaa nollasta ja suunnataan suurempaa voimaa kohti. Nimittäin Lorentzin voiman suuntaan. Resultanttivoima antaa protonille vasemmalle suunnatun kiihtyvyyden; protonin liikerata on kaareva, poikkeaa alkuperäisestä suunnasta. Runko liukuu ilman kitkaa kaltevaa kourua pitkin muodostaen "kuolleen silmukan", jonka säde R. Miltä korkeudelta kehon tulisi alkaa liikkua, jotta se ei irtoa kourusta lentoradan yläpisteessä? Ratkaisu Esitetään ongelma kappaleen epätasaisesti muuttuvasta liikkeestä ympyrässä. Tämän liikkeen aikana kehon asento korkeudessa muuttuu. Ongelma on helpompi ratkaista käyttämällä energian säilymislain yhtälöitä ja Newtonin toisen lain yhtälöitä, jotka ovat normaalit liikeradalle. Teimme piirustuksen. Kirjoita energian säilymisen lain kaava: A = W 2 – W 1 (1), Missä W 2 ja W 1 – mekaaninen kokonaisenergia ensimmäisessä ja toisessa asennossa. Valitse nollatasolle taulukon sijainti. Olemme kiinnostuneita kahdesta kehon asennosta - tämä on kehon sijainti liikkeen alkuhetkellä, toinen on kehon sijainti liikeradan yläpisteessä (tämä on piste 3 kuvassa). Liikkeen aikana kehoon vaikuttaa kaksi voimaa: painovoima = ja maan reaktiovoima. Painovoiman työ huomioidaan potentiaalienergian muutoksessa, voima ei tee työtä, joten se on kaikkialla kohtisuorassa siirtymään nähden. A = 0 (2) Paikalle 1: W 1 = mgh(3), missä m- kehomassa; g- painovoiman kiihtyvyys; h– korkeus, josta keho alkaa liikkua. Asemassa 2 (kohta 3 kuvassa): v 2 + 4gR – 2gh = 0 (5) Silmukan yläpisteessä kaksi voimaa vaikuttaa kehoon Newtonin toisen lain mukaan Ratkaisemalla yhtälöt (5) ja (7) saamme h= 2,5 R Vastaus: 2,5 R. Ilmamäärä huoneessa V = 50 m 3 on lämpötila t = 27° C ja ilman suhteellinen kosteus φ 1 = 30 %. Kuinka kauan ilmankostuttimen tulee toimia τ, joka suihkuttaa vettä, jonka tuottavuus on μ = 2 kg/h, jotta huoneen suhteellinen kosteus kasvaa arvoon φ 2 = 70 %. Tyydyttyneen vesihöyryn paine klo t = 27°C vastaa s n = 3665 Pa. Veden moolimassa on 18 g/mol. Ratkaisu Höyry- ja kosteusongelmia aloitettaessa on aina hyvä pitää mielessä seuraavat asiat: Jos kylläisen höyryn lämpötila ja paine (tiheys) on annettu, niin sen tiheys (paine) määritetään Mendeleev-Clapeyron yhtälöstä. . Kirjoita muistiin Mendeleev-Clapeyron-yhtälö ja suhteellinen kosteuskaava jokaiselle tilalle. Ensimmäisessä tapauksessa, kun φ 1 = 30%, ilmaisemme vesihöyryn osapaineen kaavasta: Missä T = t+ 273 (K), R– yleinen kaasuvakio. Ilmoitetaan huoneen sisältämän höyryn alkumassa yhtälöillä (2) ja (3): Aika, jonka ilmankostuttimen tulisi toimia, voidaan laskea kaavalla τ2 = (m 2 – m 1) (6) μ korvataan (4) ja (5) luvulla (6) Korvataan numeeriset arvot ja saadaan, että ilmankostuttimen pitäisi toimia 15,5 minuuttia. Vastaus: 15,5 min. Määritä lähteen emf, jos kytket vastuksen vastuksen kanssa R jännite lähdeliittimissä U 1 = 10 V, ja kun vastus kytketään 5 R Jännite U 2 = 20 V. Ratkaisu Kirjoitetaan yhtälöt kahdelle tapaukselle. Ɛ = minä 1 R + minä 1 r (1) U 1 = minä 1 R (2) Missä r– lähteen sisäinen vastus, Ɛ – lähteen emf. Ɛ = minä 2 5R + minä 2 r(3) U 2 = minä 2 5R (4) Ottaen huomioon Ohmin lain piirin osuudelle, kirjoitamme yhtälöt (1) ja (3) uudelleen muotoon: Ɛ = U 1 + U 1– r (5) R Viimeinen korvaus EMF:n laskemiseen. Korvataan kaava (7) kaavaksi (5) Vastaus: 27 V. Kun jostain materiaalista valmistettu levy valaistaan ​​valolla, jolla on taajuus v 1 = 8 1014 Hz ja sitten v 2 = 6 · 1014 Hz havaittiin, että elektronien suurin kineettinen energia muuttui kertoimella 3. Määritä tämän metallin elektronien työfunktio. Ratkaisu Jos valosähköisen vaikutuksen aiheuttavan valokvantin taajuus pienenee, myös kineettinen energia pienenee. Siksi kineettinen energia on myös toisessa tapauksessa kolme kertaa pienempi. Kirjoitetaan Einsteinin yhtälö valosähköiselle efektille kahdelle tapaukselle. hv 1 = A + E kohteeseen (1) valon ensimmäiselle taajuudelle kineettisen energian kaava. Yhtälöstä (1) ilmaistaan ​​työfunktio ja korvaava lauseke (3) liike-energian sijaan Lopullinen lauseke näyttää tältä: 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 Vastaus: 2eV.

Fyysinen koko on aineellisen esineen, prosessin, fyysisen ilmiön fyysinen ominaisuus, joka luonnehditaan kvantitatiivisesti.

Fyysisen määrän arvo ilmaistaan ​​yhdellä tai useammalla tätä fyysistä suuruutta kuvaavalla numerolla, joka ilmaisee mittayksikön.

Fyysisen suuren koko ovat fyysisen suuren arvossa esiintyvien lukujen arvoja.

Fysikaalisten suureiden mittayksiköt.

Fysikaalisen suuren mittayksikkö on kiinteän kokoinen määrä, jolle on määritetty numeerinen arvo, joka on yhtä suuri kuin yksi. Sitä käytetään sen kanssa homogeenisten fysikaalisten määrien kvantitatiiviseen ilmaisemiseen. Fysikaalisten määrien yksikköjärjestelmä on joukko perus- ja johdettuja yksiköitä, jotka perustuvat tiettyyn suuruusjärjestelmään.

Vain muutama yksikköjärjestelmä on yleistynyt. Useimmissa tapauksissa monet maat käyttävät metrijärjestelmää.

Perusyksiköt.

Mittaa fyysinen määrä - tarkoittaa sen vertaamista toiseen samanlaiseen yksikkönä otettuun fyysiseen suureen.

Esineen pituutta verrataan pituusyksikköön, kappaleen massaa painoyksikköön jne. Mutta jos yksi tutkija mittaa pituuden sylinä ja toinen jalkoina, heidän on vaikea verrata kahta arvoa. Siksi kaikki fyysiset suureet kaikkialla maailmassa mitataan yleensä samoissa yksiköissä. Vuonna 1963 otettiin käyttöön kansainvälinen yksikköjärjestelmä SI (System international - SI).

Yksikköjärjestelmän jokaiselle fyysiselle suurelle on oltava vastaava mittayksikkö. Vakio yksiköitä on sen fyysinen toteutus.

Pituusstandardi on mittari- platinan ja iridiumin seoksesta valmistetussa erikoismuotoillulle sauvalle kohdistetun kahden iskun välinen etäisyys.

Vakio aika toimii minkä tahansa säännöllisesti toistuvan prosessin kestona, jolle valitaan Maan liike Auringon ympäri: Maa tekee yhden kierroksen vuodessa. Mutta ajan yksikköä ei oteta vuodeksi, vaan Anna minulle hetki.

Yksikölle nopeus Otetaan sellaisen tasaisen suoraviivaisen liikkeen nopeus, jolla keho liikkuu 1 m 1 sekunnissa.

Erillistä mittayksikköä käytetään pinta-alalle, tilavuudelle, pituudelle jne. Jokainen yksikkö määräytyy valittaessa tiettyä standardia. Mutta yksikköjärjestelmä on paljon kätevämpi, jos vain muutama yksikkö valitaan pääyksiköiksi ja loput määritetään pääyksiköiden kautta. Esimerkiksi jos pituusyksikkö on metri, niin pinta-alan yksikkö on neliömetri, tilavuus kuutiometri, nopeus metri sekunnissa jne.

Perusyksiköt Kansainvälisen yksikköjärjestelmän (SI) fysikaaliset suureet ovat: metri (m), kilogramma (kg), sekunti (s), ampeeri (A), kelvin (K), kandela (cd) ja mooli (mol).

SI-perusyksiköt
Suuruus	Yksikkö	Nimitys
	Nimi	Venäjän kieli	kansainvälinen
Sähkövirran voimakkuus
Termodynaaminen lämpötila
Valon voima
Aineen määrä

On myös johdettuja SI-yksiköitä, joilla on omat nimensä:

Johdetut SI-yksiköt omilla nimillään
	Yksikkö		Johdettu yksikkölauseke
Suuruus	Nimi	Nimitys	Muiden SI-yksiköiden kautta	SI:n pää- ja lisäyksiköiden kautta
Paine				m -1 ChkgChs -2
Energia, työ, lämmön määrä				m 2 ChkgChs -2
Voimaa, energian virtausta				m 2 ChkgChs -3
Sähkön määrä, sähkövaraus
Sähköjännite, sähköpotentiaali				m 2 ChkgChs -3 ChA -1
Sähköinen kapasiteetti				m -2 Chkg -1 Ch 4 Ch 2
Sähkövastus				m 2 ChkgChs -3 ChA -2
Sähkönjohtavuus				m -2 Chkg -1 Ch 3 Ch 2
Magneettinen induktiovirta				m 2 ChkgChs -2 ChA -1
Magneettinen induktio				kgHs -2 HA -1
Induktanssi				m 2 ChkgChs -2 ChA -2
Valon virtaus
Valaistus				m 2 ChkdChsr
Radioaktiivisen lähteen toiminta	becquerel
Absorboitunut säteilyannos

JAmitat. Tarkan, objektiivisen ja helposti toistettavan kuvauksen saamiseksi fysikaalisesta suuresta käytetään mittauksia. Ilman mittauksia fyysistä määrää ei voida luonnehtia kvantitatiivisesti. Määritelmät, kuten "matala" tai "korkea" paine, "matala" tai "korkea" lämpötila, kuvastavat vain subjektiivisia mielipiteitä eivätkä sisällä vertailuja viitearvoihin. Kun mitataan fyysistä määrää, sille annetaan tietty numeerinen arvo.

Mittaukset suoritetaan käyttämällä mittauslaitteet. Mittauslaitteita ja -laitteita on melko suuri määrä yksinkertaisimmista monimutkaisimpiin. Esimerkiksi pituus mitataan viivaimella tai mittanauhalla, lämpötila lämpömittarilla, leveys jarrusatulalla.

Mittauslaitteet luokitellaan: tiedon esitystavan mukaan (näyttö tai tallennus), mittausmenetelmän (suora toiminta ja vertailu), lukemien esitystavan mukaan (analoginen ja digitaalinen) jne.

Seuraavat parametrit ovat tyypillisiä mittauslaitteille:

Mittausalue- mitatun suuren arvoalue, jolle laite on suunniteltu sen normaalin toiminnan aikana (tietyllä mittaustarkkuudella).

Herkkyysraja- mitatun arvon vähimmäisarvo (kynnysarvo), jonka laite erottaa.

Herkkyys- yhdistää mitatun parametrin arvon ja vastaavan muutoksen instrumentin lukemissa.

Tarkkuus- laitteen kyky ilmaista mitatun indikaattorin todellinen arvo.

Vakaus- laitteen kyky ylläpitää tietty mittaustarkkuus tietyn ajan kalibroinnin jälkeen.

9. Anna esimerkkejä tuntemistasi fysikaalisista suureista.
Joule, metri, newton, sekunti, energia, lämpötila - ˚С tai Kelvin

10. Syötä taulukon 3 asianmukaisiin sarakkeisiin nimi, arvo, numeroarvo ja fyysisen suuren yksikkö seuraavissa tapauksissa: ilman lämpötila 25˚С; jalankulkijan kulkema polku, 4000 m; juoksijan liikeaika on 15 s; lastin paino 30 kg; auton nopeus on 60 km/h.

Taulukko 3

11. Täytä taulukko 4.

Taulukko 4

12. Ilmaise fysikaalisten suureiden arvot sopivissa yksiköissä.

13. Maan säde on 6400 km. Ilmaise maan säde metreinä.
64 m

14. Mont Blancin korkeus on 4807 m. Ilmaise tämä korkeus kilometreinä.
4,807 km.

15. Suurnopeusjuna kulkee matkan Moskovasta Pietariin 4 tunnissa 20 minuutissa. Ilmaise tämä aika minuuteissa; sekunneissa.
260 m, 15600 s.

16. Ison-Britannian pinta-ala on 230 000. Ilmaise tämä alue neliömetrinä.
23·

17. Vesipisaran tilavuus on 8. Ilmoita tämä tilavuus kuutiosenttimetreinä; kuutiometreissä.
8·