Besaran fisis. Ujian Negara Terpadu Fisika: mereview tugas bersama guru Satuan pengukuran besaran fisis

Contoh. Tabel berikut disajikan dalam direktori sifat fisik berbagai bahan.

Meja

1) Dengan dimensi yang sama, konduktor aluminium akan memiliki massa lebih besar dan hambatan listrik lebih rendah dibandingkan konduktor tembaga.

2) Konduktor berbahan nikel dan konstantan dengan dimensi yang sama akan mempunyai hambatan listrik yang sama.

3) Konduktor yang terbuat dari kuningan dan tembaga dengan dimensi yang sama akan mempunyai massa yang berbeda.

4) Saat mengganti spiral Konstantinus kompor listrik dengan nichrome yang berukuran sama, hambatan listrik spiral akan berkurang.

5) Dengan luas penampang yang sama, sebuah konduktor konstantan yang panjangnya 10 m akan mempunyai hambatan listrik hampir 10 kali lebih besar dari konduktor kuningan yang panjangnya 8 m.

Tugas ini memerlukan analisis tabel yang sangat cermat. Untuk mengatasi tugas tersebut, Anda harus:

1. Tentukan nilai besaran fisis yang diberikan dalam tabel.

2. Tuliskan pada draf rumus-rumus yang memuat besaran-besaran tersebut.

4. Pilihlah pernyataan yang benar.

5. Pastikan untuk melakukan tes mandiri dan kemudian menuliskan nomor jawaban yang benar.

Tugas untuk pekerjaan mandiri

159. Siswa melakukan percobaan mempelajari gaya gesekan geser dengan menggerakkan balok yang mempunyai beban secara merata sepanjang permukaan horizontal dengan menggunakan dinamometer (lihat gambar).

Hasil percobaan pengukuran massa balok dengan beban m, luas kontak antara balok dengan permukaan S dan gaya yang diberikan F disajikan pada tabel.

Pernyataan manakah yang sesuai dengan hasil pengukuran eksperimen?

Dari daftar pernyataan yang diusulkan, pilih dua pernyataan yang benar. Tunjukkan nomor mereka.

1) Koefisien gesekan geser pada percobaan kedua dan ketiga adalah sama

2) Koefisien gesek geser antara balok dengan bilah kayu lebih besar dibandingkan koefisien gesek geser antara balok dengan bilah plastik

3) Gaya gesek geser bergantung pada luas kontak antara balok dengan permukaan

4) Dengan bertambahnya massa balok yang menerima beban, gaya gesek geser bertambah

5) Gaya gesekan geser tergantung pada jenis permukaan yang bersentuhan



160. Rangkaian listrik berisi sumber arus, penghantar AB, saklar dan rheostat. Konduktor AB ditempatkan di antara kutub magnet permanen (lihat gambar).

Dengan menggunakan gambar, pilihlah dua pernyataan yang benar dari daftar yang tersedia. Tunjukkan nomor mereka.

1) Bila penggeser rheostat digerakkan ke kanan maka gaya Ampere yang bekerja pada penghantar AB akan berkurang.

2) Saat kunci ditutup, penghantar akan terdorong keluar daerah magnet ke arah kanan.

3) Ketika kunci ditutup, arus listrik pada penghantar diarahkan dari titik A ke titik B.

4) Garis-garis gaya magnet magnet permanen pada daerah tempat penghantar AB berada diarahkan vertikal ke atas.

5) Arus listrik yang mengalir pada penghantar AB menimbulkan medan magnet yang seragam.



161. Guru melakukan percobaan berikut. Sebuah pelat panas (1) ditempatkan di hadapan kotak tertutup berbentuk silinder berongga (2), dihubungkan dengan tabung karet ke siku pengukur tekanan berbentuk U (3). Awalnya, cairan di lutut berada pada level yang sama. Setelah beberapa waktu, level cairan dalam pengukur tekanan berubah (lihat gambar).

Pilih dua pernyataan dari daftar yang diusulkan yang sesuai dengan hasil observasi eksperimental. Tunjukkan nomor mereka.

1) Perpindahan energi dari ubin ke kotak dilakukan terutama melalui radiasi.

2) Perpindahan energi dari ubin ke kotak dilakukan terutama secara konveksi.

3) Selama proses perpindahan energi, tekanan udara di dalam kotak meningkat.

4) Permukaan hitam matte menyerap energi lebih baik daripada permukaan mengkilap terang.

5) Perbedaan level cairan pada siku pengukur tekanan tergantung pada suhu ubin.



162. Gambar tersebut menunjukkan grafik suhu t versus waktu τ selama pemanasan terus menerus dan pendinginan terus menerus berikutnya dari suatu zat yang awalnya dalam keadaan padat.

1) Bagian BV pada grafik berhubungan dengan proses peleburan suatu zat.

2) Bagian grafik HD berhubungan dengan pendinginan suatu zat dalam keadaan padat.

3) Selama peralihan suatu zat dari keadaan A ke keadaan B, energi dalam zat tidak berubah.

4) Dalam keadaan yang sesuai dengan titik E pada grafik, zat seluruhnya berwujud cair.

5) Selama transisi suatu zat dari keadaan D ke keadaan F, energi internal zat tersebut berkurang.



163. Gambar tersebut menunjukkan grafik ketergantungan perpindahan x terhadap waktu t selama osilasi dua bandul matematika. Dari daftar pernyataan yang diusulkan, pilih dua pernyataan yang benar. Tunjukkan nomor mereka.

1) Ketika bandul 2 bergerak dari posisi yang bersesuaian dengan titik A ke posisi yang bersesuaian dengan titik B, maka energi kinetik bandul tersebut bertambah.

2) Pada posisinya sesuai titik B pada grafik, kedua bandul mempunyai energi kinetik maksimum.

3) Periode osilasi bandul bertepatan.

4) Pada posisinya sesuai dengan titik D pada grafik, bandul 1 mempunyai kecepatan maksimum.

5) Kedua bandul melakukan osilasi teredam.

165. Gambar tersebut menunjukkan grafik koordinat versus waktu untuk dua benda yang bergerak sepanjang sumbu Ox.

Dengan menggunakan data grafik, pilih dua pernyataan yang benar dari daftar yang tersedia. Tunjukkan nomor mereka.

1) Pada waktu t 1, benda (2) bergerak dengan kecepatan absolut yang lebih besar.

2) Pada waktu t 2 benda mempunyai kecepatan yang sama.

3) Dalam selang waktu dari t 1 sampai t 2, kedua benda bergerak searah.

4) Dalam selang waktu 0 sampai t 1, kedua benda bergerak beraturan.

5) Pada waktu t 1, benda (1) telah menempuh jarak yang lebih jauh.



166. Gambar tersebut menunjukkan grafik suhu versus jumlah panas yang diterima untuk dua zat dengan massa yang sama. Awalnya, masing-masing zat berbentuk padat.

Dengan menggunakan data grafik, pilih dua pernyataan yang benar dari daftar yang tersedia. Tunjukkan nomor mereka.

1) Kapasitas kalor jenis zat pertama dalam wujud padat lebih kecil dari kapasitas kalor jenis zat kedua dalam wujud padat.

2) Pada proses peleburan zat pertama, kalor yang dikeluarkan lebih banyak dibandingkan pada proses peleburan zat kedua.

3) Grafik yang disajikan tidak memungkinkan kita membandingkan titik didih dua zat.

4) Titik leleh zat kedua lebih tinggi.

5) Kalor jenis peleburan zat kedua lebih besar.



167. Pada Gambar. Gambar 1 menunjukkan rentang suara yang dapat didengar manusia dan berbagai hewan, dan Gambar. 2 - rentang yang sesuai dengan infrasonik, suara, dan ultrasound.

Dengan menggunakan data dalam gambar, pilih dua pernyataan yang benar dari daftar pernyataan yang diusulkan. Tunjukkan nomor mereka.

1) Panjang gelombang USG lebih besar dari panjang gelombang infrasonik.

2) Dari hewan-hewan yang disajikan, budgerigar memiliki jangkauan suara terluas.

3) Jangkauan suara yang terdengar pada kucing dialihkan ke wilayah USG dibandingkan dengan jangkauan manusia.

4) Bunyi dengan frekuensi 10 kHz termasuk dalam rentang infrasonik.

5) Isyarat bunyi yang mempunyai panjang gelombang 3 cm di udara akan didengar oleh semua hewan dan manusia yang diwakili. (Kecepatan bunyi di udara adalah 340 m/s.)

Dengan menggunakan data dalam tabel, pilih dua pernyataan yang benar dari daftar yang tersedia. Tunjukkan nomor mereka.

1) Dengan dimensi yang sama, konduktor aluminium akan memiliki massa lebih kecil dan hambatan listrik lebih besar dibandingkan konduktor tembaga.

2) Konduktor berbahan nichrome dan kuningan dengan dimensi yang sama akan mempunyai hambatan listrik yang sama.

3) Konduktor berbahan konstantan dan nikel dengan dimensi yang sama akan mempunyai massa yang berbeda.

4) Jika spiral nikel pada kompor listrik diganti dengan spiral nichrome yang berukuran sama, hambatan listrik spiral tersebut akan berkurang.

5) Dengan luas penampang yang sama, sebuah konduktor konstantan yang panjangnya 4 m akan mempunyai hambatan listrik yang sama dengan konduktor nikel yang panjangnya 5 m.

Dengan menggunakan data dalam tabel, pilih dua pernyataan yang benar dari daftar yang tersedia. Tunjukkan nomor mereka.

1) Kawat tembaga akan mulai meleleh jika ditempatkan dalam wadah aluminium cair pada suhu lelehnya.

2) Massa jenis timbal hampir 4 kali lebih kecil dari massa jenis aluminium.

3) Selama kristalisasi 3 kg seng yang diambil pada titik lelehnya, jumlah kalor yang dilepaskan akan sama dengan saat kristalisasi 2 kg tembaga pada suhu lelehnya.

4) Prajurit timah akan tenggelam dalam timah cair.

5) Sebuah batangan seng akan mengapung di dalam timah cair hampir seluruhnya terendam.

Dengan menggunakan data dalam tabel, pilih dua pernyataan yang benar dari daftar yang tersedia. Tunjukkan nomor mereka.

1) Dengan massa yang sama, benda yang terbuat dari tembaga akan memiliki volume yang lebih kecil dibandingkan dengan benda yang terbuat dari timah dan akan mengeluarkan panas kira-kira 3 kali lebih banyak bila didinginkan dengan jumlah derajat yang sama.

2) Benda yang terbuat dari seng dan perak dengan volume yang sama akan mempunyai massa yang sama

3) Dengan dimensi yang sama, massa benda platina kira-kira 2 kali lebih besar dari massa benda perak

4) Suhu benda dengan volume yang sama yang terbuat dari timah dan seng akan berubah dengan jumlah derajat yang sama jika jumlah panas yang sama diberikan padanya.

5) Dengan massa yang sama, benda yang terbuat dari platina harus diberi kalor yang sama untuk dipanaskan sebesar 30 °C seperti benda yang terbuat dari seng untuk dipanaskan sebesar 10 °C.

Dari pernyataan di bawah ini, pilihlah yang benar dan tuliskan nomornya.

1) Kecepatan seekor ikan paus sama dengan kecepatan seekor rubah

2) Kecepatan hiu lebih kecil dari kecepatan kumbang

3) Kecepatan lumba-lumba lebih besar dari kecepatan burung jalak

4) Kecepatan burung gagak lebih besar dari kecepatan gajah

5) Kecepatan jerapah lebih besar dari kecepatan burung gagak



172. Larutan tembaga sulfat (larutan biru) dituangkan ke dalam dua bejana identik, dan air dituangkan di atasnya (Gbr. 1). Salah satu wadah dibiarkan pada suhu kamar, dan wadah kedua dimasukkan ke dalam lemari es. Beberapa hari kemudian, larutan dibandingkan dan terlihat bahwa batas kedua cairan menjadi lebih kabur di dalam bejana, yang berada pada suhu kamar (Gbr. 2 dan 3).

Gambar 1. Batas cair pada keadaan awal

Gambar 2. Mencampur cairan dalam bejana pada suhu kamar

Gambar 3. Mencampur cairan dalam wadah yang terletak di lemari es

Dengan menggunakan data dalam tabel, pilih dua pernyataan yang benar dari daftar yang tersedia. Tunjukkan nomor mereka.

1) Proses difusi dapat diamati dalam zat cair.

2) Laju difusi bergantung pada suhu zat.

3) Laju difusi bergantung pada keadaan agregasi zat.

4) Laju difusi tergantung pada jenis cairan.

5) Dalam padatan, laju difusi paling rendah.



Semua benda di dunia material memiliki sejumlah sifat yang memungkinkan kita membedakan satu benda dengan benda lainnya.

Properti suatu objek adalah fitur objektif yang memanifestasikan dirinya selama pembuatan, pengoperasian, dan konsumsinya.

Sifat suatu benda dapat dinyatakan secara kualitatif – dalam bentuk uraian verbal, dan secara kuantitatif – dalam bentuk grafik, gambar, diagram, tabel.

Ilmu metrologi berkaitan dengan pengukuran sifat-sifat kuantitatif benda material - besaran fisis.

Kuantitas fisik- ini adalah properti yang secara kualitatif melekat pada banyak objek, dan secara kuantitatif melekat pada masing-masing objek.

Misalnya, massa memiliki semua objek material, tetapi masing-masing objek tersebut nilai massa individu.

Besaran fisika dibagi menjadi terukur Dan dinilai.

Terukur besaran fisis dapat dinyatakan secara kuantitatif dalam bentuk sejumlah satuan ukuran tertentu yang telah ditetapkan.

Misalnya, nilai tegangan jaringan adalah 220 DI DALAM.

Besaran fisis yang tidak mempunyai satuan ukuran hanya dapat diperkirakan. Misalnya bau, rasa. Penilaian mereka dilakukan dengan cara mencicipi.

Beberapa kuantitas dapat diperkirakan dalam skala tertentu. Misalnya: kekerasan material - pada skala Vickers, Brinell, Rockwell, kekuatan gempa - pada skala Richter, suhu - pada skala Celcius (Kelvin).

Besaran fisis dapat dikualifikasikan berdasarkan kriteria metrologi.

Oleh jenis fenomena mereka dibagi menjadi

A) nyata, menggambarkan sifat fisik dan fisika-kimia zat, bahan dan produk yang dibuat darinya.

Misalnya massa, massa jenis, hambatan listrik (untuk mengukur hambatan suatu penghantar harus dilalui arus, pengukuran ini disebut pasif).

B) energi, menggambarkan ciri-ciri proses transformasi, transmisi dan penggunaan energi.

Ini termasuk: arus, tegangan, daya, energi. Besaran fisis ini disebut aktif. Mereka tidak memerlukan sumber energi tambahan.

Ada sekelompok besaran fisika yang mencirikan jalannya proses dari waktu ke waktu, misalnya karakteristik spektral, fungsi korelasi.

Oleh aksesoris ke berbagai kelompok proses fisik, nilainya bisa

· spatio-temporal,

· mekanis,

· listrik,

· magnetis,

· termal,

· akustik,

· lampu,

· fisik dan kimia,

· radiasi pengion, fisika atom dan nuklir.

Oleh derajat independensi bersyarat besaran fisika dibagi menjadi

· dasar (mandiri),

· turunan (tergantung),

· tambahan.

Oleh kehadiran dimensi besaran fisis dibedakan menjadi berdimensi dan tak berdimensi.


Contoh dimensi besarnya adalah memaksa, tak berdimensi- tingkat kekuatan suara.

Untuk mengukur besaran fisika, konsep ini diperkenalkan ukuran kuantitas fisik.

Ukuran kuantitas fisik- ini adalah penentuan kuantitatif kuantitas fisik yang melekat pada objek, sistem, proses, atau fenomena material tertentu.

Misalnya, setiap benda mempunyai massa tertentu, oleh karena itu dapat dibedakan berdasarkan massanya, yaitu. berdasarkan ukuran fisik.

Ekspresi besaran suatu besaran fisis dalam bentuk sejumlah satuan tertentu yang diterimanya didefinisikan sebagai nilai suatu besaran fisis.

Nilai suatu besaran fisis adalah Ini adalah ekspresi besaran fisika dalam bentuk sejumlah satuan pengukuran tertentu yang diterimanya.

Proses pengukuran merupakan suatu tata cara membandingkan suatu besaran yang tidak diketahui dengan besaran fisis yang diketahui (dibandingkan) dan dalam hal ini diperkenalkan konsep arti sebenarnya kuantitas fisik.

Nilai sebenarnya dari suatu besaran fisis adalah nilai suatu besaran fisis yang secara ideal mencirikan besaran fisis yang bersesuaian secara kualitatif dan kuantitatif.

Nilai sebenarnya dari besaran fisika independen direproduksi dalam standarnya.

Arti sebenarnya jarang digunakan, lebih banyak digunakan nilai sesungguhnya kuantitas fisik.

Nilai riil suatu besaran fisis adalah nilai yang diperoleh secara eksperimental dan agak mendekati nilai sebenarnya.

Sebelumnya ada konsep “parameter terukur”, sekarang menurut dokumen peraturan RMG 29-99, konsep “nilai terukur” direkomendasikan.

Ada banyak besaran fisis dan tersistematisasi. Sistem besaran fisika adalah himpunan besaran fisika yang dibentuk menurut aturan yang berlaku, ketika beberapa besaran dianggap bebas, sedangkan besaran lain didefinisikan sebagai fungsi besaran bebas.

Atas nama sistem besaran fisika, digunakan lambang besaran yang diterima sebagai besaran pokok.

Misalnya, dalam mekanika, yang menganggap panjang sebagai dasar - L , berat - M dan waktu - T , nama sistemnya adalah lm t .

Sistem besaran pokok yang sesuai dengan sistem satuan SI internasional dinyatakan dengan simbol LmtikNJ , yaitu. simbol besaran pokok yang digunakan: panjang - L , berat - M , waktu - T , kekuatan saat ini - SAYA , suhu - K, jumlah zat - N , kekuatan cahaya - J .

Besaran fisika dasar tidak bergantung pada nilai besaran lain dalam sistem ini.

Besaran fisika turunan adalah besaran fisika yang termasuk dalam suatu sistem besaran dan ditentukan melalui besaran pokok sistem tersebut. Misalnya, gaya didefinisikan sebagai massa dikalikan percepatan.

3. Satuan pengukuran besaran fisis.

Satuan pengukuran besaran fisis adalah besaran yang, menurut definisi, diberi nilai numerik yang sama 1 dan yang digunakan untuk ekspresi kuantitatif besaran fisis yang homogen dengannya.

Satuan-satuan besaran fisis digabungkan menjadi suatu sistem. Sistem pertama diusulkan oleh Gauss K (milimeter, miligram, detik). Sekarang sistem SI yang berlaku, sebelumnya ada standar negara CMEA.

Satuan pengukuran dibagi menjadi dasar, tambahan, turunan dan non-sistemik.

Dalam sistem SI tujuh unit dasar:

· panjang (meter),

· berat (kilogram),

· waktu (detik),

· suhu termodinamika (kelvin),

· jumlah zat (mol),

· kuat arus listrik (ampere),

· intensitas cahaya (candela).

Tabel 1

Penunjukan satuan dasar SI

Persiapan OGE dan Ujian Negara Bersatu

Pendidikan umum menengah

Jalur UMK N.S. Purysheva. Fisika (10-11) (BU)

Jalur UMK G.Ya.Myakisheva, M.A. Petrova. Fisika (10-11) (B)

Jalur UMK L.S.Khizhnyakova. Fisika (10-11) (dasar, lanjutan)

Gambar tersebut menunjukkan grafik modulus kecepatan versus waktu T. Tentukan dari grafik jarak yang ditempuh mobil dalam selang waktu 10 sampai 30 s.

Jawaban: ______ m.

Larutan

Lintasan yang ditempuh mobil dalam selang waktu 10 sampai 30 s paling mudah didefinisikan sebagai luas persegi panjang yang sisi-sisinya, selang waktu (30 – 10) = 20 s dan kecepatannya ay = 10 m/s, mis. S= 20 · 10 m/s = 200 m.

Jawaban: 200 m.

Grafik menunjukkan ketergantungan modulus gaya gesek geser terhadap modulus gaya tekanan normal. Berapa koefisien gesekannya?


Menjawab: _________________

Larutan

Mari kita ingat kembali hubungan antara dua besaran, modulus gaya gesekan dan modulus gaya tekanan normal: F tr = μ N(1) , dimana μ adalah koefisien gesekan. Mari kita nyatakan dari rumus (1)

Jawaban: 0,125.

Tubuh bergerak sepanjang sumbu OH sedang dipaksakan F= 2 N, diarahkan sepanjang sumbu ini. Gambar tersebut menunjukkan grafik ketergantungan modulus kecepatan benda terhadap waktu. Kekuatan apa yang dikembangkan oleh gaya ini pada suatu saat? T= 3 detik?


Larutan

Untuk menentukan kekuatan gaya dari grafik, kita tentukan berapa modulus kecepatan pada momen waktu 3 s. Kecepatannya 8 m/s. Kami menggunakan rumus untuk menghitung daya pada waktu tertentu: N = F · ay(1), mari kita substitusikan nilai numeriknya. N= 2 N · 8 m/s = 16 W.

Jawaban: 16W.

Tugas 4

Sebuah bola kayu (ρ w = 600 kg/m3) mengapung di dalam minyak sayur (ρ m = 900 kg/m3). Berapakah gaya apung yang bekerja pada bola dan volume bagian bola yang dicelupkan ke dalam zat cair berubah jika minyak diganti dengan air (ρ in = 1000 kg/m 3)

  1. Ditingkatkan;
  2. Menurun;
  3. Belum berubah.

Tuliskan Ke meja

Larutan

Karena massa jenis bahan bola (ρ w = 600 kg/m 3) lebih kecil dari massa jenis minyak (ρ m = 900 kg/m 3) dan lebih kecil dari massa jenis air (ρ h = 1000 kg/m 3 ), bola mengapung di dalam minyak dan air. Syarat suatu benda dapat mengapung dalam zat cair adalah adanya gaya apung FA menyeimbangkan gaya gravitasi, yaitu F a = F t. Karena gravitasi bola tidak berubah ketika minyak diganti dengan air, maka Kekuatan apungnya juga tidak berubah.

Gaya apung dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

FA = V pcht · ρ f · G(1),

Di mana V pt adalah volume bagian benda yang terendam, ρ zat cair adalah massa jenis zat cair, G percepatan gravitasi.

Gaya apung dalam air dan minyak adalah sama.

F saya = F ah, itu sebabnya V pcht · ρ m · G = V vpcht · ρ di · G;

V mpcht ρ m = V vpcht ρ di (2)

Massa jenis minyak lebih kecil daripada massa jenis air, oleh karena itu, agar persamaan (2) terpenuhi, volume bagian bola yang direndam dalam minyak harus sama. V mpcht, lebih besar dari volume bagian bola yang direndam dalam air V vpcht. Artinya saat mengganti minyak dengan air, volume bagian bola yang terendam air adalah berkurang.

Bola dilempar vertikal ke atas dengan kecepatan awal (lihat gambar). Tetapkan korespondensi antara grafik dan besaran fisis, yang ketergantungannya terhadap waktu dapat diwakili oleh grafik ini ( T 0 – waktu penerbangan). Untuk setiap posisi di kolom pertama, pilih posisi yang sesuai di kolom kedua dan tuliskan Ke meja nomor yang dipilih di bawah huruf yang sesuai.

GRAFIS

KUANTITAS FISIK

Larutan

Berdasarkan kondisi soal, kita menentukan sifat gerak bola. Mengingat bola bergerak dengan percepatan jatuh bebas yang vektornya berlawanan dengan sumbu yang dipilih, maka persamaan ketergantungan proyeksi kecepatan terhadap waktu akan berbentuk: ay 1 tahun = ay kamu – GT (1) Kecepatan bola berkurang, dan pada titik elevasi tertingginya adalah nol. Setelah itu bola akan mulai jatuh hingga saat ini T 0 – total waktu penerbangan. Kecepatan bola pada saat jatuh akan sama dengan ay, tetapi proyeksi vektor kecepatannya akan negatif, karena arah sumbu y dan vektor kecepatan berlawanan. Oleh karena itu, grafik dengan huruf A sesuai dengan ketergantungan angka 2) pada proyeksi kecepatan terhadap waktu. Grafik di bawah huruf B) sesuai dengan ketergantungan di bawah angka 3) proyeksi percepatan bola. Karena percepatan gravitasi di permukaan bumi dianggap konstan, maka grafiknya akan berupa garis lurus yang sejajar dengan sumbu waktu. Karena vektor percepatan dan arah tidak berimpit, maka proyeksi vektor percepatan adalah negatif.

Hal ini berguna untuk mengecualikan jawaban yang salah. Jika geraknya seragam, maka grafik koordinat terhadap waktu harus berbentuk parabola. Tidak ada jadwal seperti itu. Modulus gravitasi, ketergantungan ini harus sesuai dengan grafik yang terletak di atas sumbu waktu.

Beban bandul pegas pada gambar melakukan osilasi harmonis antara titik 1 dan 3. Bagaimana perubahan energi kinetik beban bandul, kecepatan beban dan kekakuan pegas ketika beban bandul berpindah dari titik 2 ke titik 1?

Untuk setiap besaran, tentukan sifat perubahannya:

  1. Ditingkatkan;
  2. Menurun;
  3. Belum berubah.

Tuliskan Ke meja nomor yang dipilih untuk setiap kuantitas fisik. Angka-angka pada jawaban boleh diulang.

Energi kinetik muatan

Kecepatan memuat

Kekakuan pegas


Larutan

Beban pada pegas melakukan osilasi harmonik antara titik 1 dan 3. Titik 2 berhubungan dengan posisi setimbang. Menurut hukum kekekalan dan transformasi energi mekanik, ketika suatu beban berpindah dari titik 2 ke titik 1, energinya tidak hilang, melainkan berubah dari satu jenis ke jenis lainnya. Total energi dihemat. Dalam kasus kita, deformasi pegas meningkat, gaya elastis yang dihasilkan akan diarahkan ke posisi kesetimbangan. Karena gaya elastis diarahkan melawan kecepatan gerak suatu benda, maka gaya tersebut memperlambat geraknya. Akibatnya kecepatan bola berkurang. Energi kinetik berkurang. Energi potensial meningkat. Kekakuan pegas tidak berubah selama pergerakan benda.

Energi kinetik muatan

Kecepatan memuat

Kekakuan pegas

Jawaban: 223.

Tugas 7

Tetapkan korespondensi antara ketergantungan koordinat benda terhadap waktu (semua besaran dinyatakan dalam SI) dan ketergantungan proyeksi kecepatan terhadap waktu untuk benda yang sama. Untuk setiap posisi di kolom pertama, pilih posisi yang sesuai di kolom kedua dan tuliskan Ke meja nomor yang dipilih di bawah huruf yang sesuai

KOORDINAT

KECEPATAN

Di mana X 0 – koordinat awal benda; vx– proyeksi vektor kecepatan ke sumbu yang dipilih; sebuah x– proyeksi vektor percepatan ke sumbu yang dipilih; T– waktu pergerakan.

Untuk benda A kita tulis: koordinat awal X 0 = 10 m; vx= –5 m/s; sebuah x= 4 m/s 2. Maka persamaan proyeksi kecepatan versus waktu adalah:

vx= ay 0X + a x t (2)

Untuk kasus kami vx = 4T 5.

Untuk benda B kita tulis dengan memperhatikan rumus (1): X 0 = 5 m; vx= 0 m/s; sebuah x= –8 m/s 2 . Kemudian kita tulis persamaan proyeksi kecepatan versus waktu untuk benda B vx = –8T.

Di mana k Konstanta Boltzmann, T suhu gas dalam Kelvin. Dari rumus tersebut jelas bahwa ketergantungan energi kinetik rata-rata terhadap suhu adalah berbanding lurus, yaitu berapa kali suhu berubah, berapa kali energi kinetik rata-rata gerak termal molekul berubah.

Jawaban: 4 kali.

Tugas 9

Dalam suatu proses tertentu, gas melepaskan sejumlah panas sebesar 35 J, dan energi dalam gas dalam proses ini meningkat sebesar 10 J. Berapa usaha yang dilakukan pada gas oleh gaya luar?

Larutan

Rumusan masalah berkaitan dengan kerja gaya luar pada gas. Oleh karena itu, hukum pertama termodinamika sebaiknya ditulis dalam bentuk:

kamu = Q + A v.s (1),

Dimana ∆ kamu= 10 J – perubahan energi dalam gas; Q= –35 J – jumlah panas yang dilepaskan oleh gas, A v.s – kerja kekuatan eksternal.

Mari kita substitusikan nilai numerik ke dalam rumus (1) 10 = –35 + A vs; Oleh karena itu, usaha yang dilakukan oleh gaya luar akan sama dengan 45 J.

Jawaban: 45J.

Tekanan parsial uap air pada 19°C sama dengan 1,1 kPa. Tentukan kelembapan relatif udara jika tekanan uap jenuh pada suhu tersebut adalah 2,2 kPa?

Larutan

Menurut definisi kelembaban udara relatif

φ – kelembaban udara relatif, dalam persen; P v.p – tekanan parsial uap air, P n.p. – tekanan uap jenuh pada suhu tertentu.

Mari kita substitusikan nilai numerik ke dalam rumus (1).

Jawaban: 50%.

Perubahan wujud gas ideal monatomik dalam jumlah tetap terjadi menurut siklus yang ditunjukkan pada gambar.


Membangun korespondensi antara proses dan besaran fisis (∆ kamu– perubahan energi dalam; A– pekerjaan gas), yang menjadi ciri khasnya.

Untuk setiap posisi dari kolom pertama, pilih posisi yang sesuai dari kolom kedua dan tuliskan nomor yang dipilih dalam tabel menggunakan huruf yang sesuai.

PROSES

KUANTITAS FISIK

transisi 1 → 2

transisi 2 → 3

Δ kamu > 0; A > 0

Δ kamu < 0; A < 0

Δ kamu < 0; A = 0

Δ kamu > 0; A = 0

Larutan

Grafik ini dapat disusun ulang dalam sumbu PV atau menghadapi apa yang diberikan. Di bagian 1–2, proses isokorik V= konstanta; Kenaikan tekanan dan suhu. Gas tidak berfungsi. Itu sebabnya A= 0, Perubahan energi dalam lebih besar dari nol. Oleh karena itu, besaran fisika dan perubahannya ditulis dengan benar di bawah angka 4) Δ kamu > 0; A= 0. Bagian 2–3: proses isobarik, P= konstanta; suhu meningkat dan volume meningkat. Gas memuai, kerja gas A>0. Oleh karena itu, transisi 2–3 sesuai dengan entri nomor 1) Δ kamu > 0; A > 0.

Gas monoatomik ideal yang terletak di dalam silinder di bawah piston yang berat (gesekan antara permukaan piston dan silinder dapat diabaikan) dipanaskan secara perlahan dari 300 K menjadi 400 K. Tekanan luar tidak berubah. Kemudian gas yang sama dipanaskan kembali dari 400 K menjadi 500 K, tetapi dengan piston tetap (piston tidak bergerak).

Bandingkan usaha yang dilakukan gas, perubahan energi dalam dan jumlah kalor yang diterima gas pada proses pertama dan kedua.

Untuk setiap besaran, tentukan sifat perubahannya:

  1. Ditingkatkan;
  2. Menurun;
  3. Belum berubah.

Tuliskan Ke meja nomor yang dipilih untuk setiap kuantitas fisik. Angka-angka pada jawaban boleh diulang.

Larutan

Jika gas dipanaskan secara perlahan dalam silinder dengan piston berat yang longgar, maka pada tekanan luar yang konstan, prosesnya dapat dianggap isobarik (tekanan gas tidak berubah)

Oleh karena itu, kerja gas dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

A = P · ( V 2 – V 1), (1)

Di mana A– kerja gas dalam proses isobarik; P tekanan gas; V 1 – volume gas pada keadaan awal; V 2 – volume gas dalam keadaan akhir.

Perubahan energi dalam gas ideal monoatomik dihitung dengan rumus:

kamu = 3 ay RT (2),
2

Di mana ay– jumlah zat; R– konstanta gas universal; ∆ T– perubahan suhu gas.

T= T 2 – T 1 = 400K – 300K = 100K.

Menurut hukum pertama termodinamika, jumlah panas yang diterima gas adalah sama

Q = ∆kamu + A (3)

Q = 150v R + P(V 2 – V 1) (4);

Jika suatu gas dipanaskan dalam silinder dengan piston tetap, maka prosesnya dianggap isokhorik (volume gas tidak berubah). Dalam proses isokhorik, gas ideal tidak melakukan usaha apapun (piston tidak bergerak).

A z = 0 (5)

Perubahan energi dalam sama dengan:

Jawaban: 232.

Sepotong dielektrik yang tidak bermuatan dimasukkan ke dalam medan listrik (lihat gambar). Kemudian dibagi menjadi dua bagian yang sama besar (garis putus-putus) dan kemudian dikeluarkan dari medan listrik. Berapakah muatan yang dimiliki setiap bagian dielektrik?


  1. Muatan pada kedua bagian adalah nol;
  2. Sisi kiri bermuatan positif, sisi kanan bermuatan negatif;
  3. Sisi kiri bermuatan negatif, sisi kanan bermuatan positif;
  4. Kedua bagian tersebut bermuatan negatif;
  5. Kedua bagian tersebut bermuatan positif.

Larutan

Jika Anda memasukkan dielektrik (zat yang tidak memiliki muatan listrik bebas) ke dalam medan listrik dalam kondisi normal, maka fenomena polarisasi akan diamati. Dalam dielektrik, partikel bermuatan tidak dapat bergerak sepanjang volume, tetapi hanya dapat bergerak dalam jarak pendek relatif terhadap posisinya yang konstan, muatan listrik dalam dielektrik terikat. Jika dielektrik dihilangkan dari medan, maka muatan pada kedua bagian tersebut adalah nol.

Rangkaian osilasi terdiri dari kapasitor dengan kapasitas C dan kumparan induktor L. Bagaimana frekuensi dan panjang gelombang rangkaian osilasi berubah jika luas pelat kapasitor dikurangi setengahnya? Untuk setiap besaran, tentukan sifat perubahannya:

  1. Ditingkatkan;
  2. Menurun;
  3. Belum berubah.

Tuliskan Ke meja nomor yang dipilih untuk setiap kuantitas fisik. Angka-angka pada jawaban boleh diulang.

Larutan

Soal tersebut berbicara tentang rangkaian osilasi. Dengan menentukan periode osilasi yang terjadi pada rangkaian , panjang gelombang berhubungan dengan frekuensi

Di mana ay– frekuensi osilasi. Dengan menentukan kapasitansi suatu kapasitor

C = ε 0 ε S/D (3),

dimana ε 0 adalah konstanta listrik, ε adalah konstanta dielektrik medium. Sesuai dengan kondisi permasalahan, luas pelat berkurang. Akibatnya, kapasitansi kapasitor berkurang. Dari rumus (1) kita melihat bahwa periode osilasi elektromagnetik yang timbul pada rangkaian akan berkurang. Mengetahui hubungan periode dan frekuensi getaran

Grafik menunjukkan bagaimana induksi medan magnet berubah seiring waktu dalam rangkaian penghantar. Dalam jangka waktu berapakah arus induksi akan muncul pada rangkaian?


Larutan

Menurut definisi, arus induksi dalam rangkaian tertutup penghantar terjadi di bawah kondisi perubahan fluks magnet yang melewati rangkaian ini.

Ɛ = ∆Φ (1)
T

Hukum induksi elektromagnetik, dimana Ɛ – ggl induksi, ∆Φ – perubahan fluks magnet, ∆ T periode waktu terjadinya perubahan.

Sesuai dengan kondisi permasalahannya, fluks magnet akan berubah jika induksi medan magnet berubah. Ini terjadi dalam interval waktu dari 1 detik hingga 3 detik. Area kontur tidak berubah. Oleh karena itu, arus induksi terjadi dalam kasus ini

  1. Pada saat T= 1 s perubahan fluks magnet yang melalui rangkaian lebih besar dari nol.
  2. Arus induksi pada rangkaian terjadi dalam rentang dari ( T= 1 detik sampai T= 3 detik)
  3. Modul ggl induktif yang timbul pada rangkaian adalah 10 mV.
  4. perubahan fluks magnet melalui rangkaian dari T = 3 detik sampai T = 4 detik kurang dari nol.
  5. Arus induksi adalah nol pada interval dari ( T= 0 detik sampai T= 1 detik) dan dari ( T= 3 detik sampai T= 4 detik)

Jawaban: 2.5.

Bingkai persegi terletak dalam medan magnet seragam pada bidang garis induksi magnet (lihat gambar). Arah arus dalam bingkai ditunjukkan oleh panah. Bagaimana gaya yang bekerja pada sisi diarahkan? AB bingkai dari medan magnet luar? (kanan, kiri, atas, bawah, ke arah pengamat, menjauhi pengamat)


Larutan

Gaya ampere bekerja pada kerangka pembawa arus dari medan magnet. Arah vektor gaya Ampere ditentukan oleh aturan mnemonik tangan kiri. Keempat jari tangan kiri kita arahkan sepanjang arus samping ab, vektor induksi DI DALAM, harus masuk ke telapak tangan, maka ibu jari akan menunjukkan arah vektor gaya Ampere.

Jawaban: kepada pengamat.

Sebuah partikel bermuatan terbang dengan kecepatan tertentu menuju medan magnet seragam yang tegak lurus garis-garis medan. Dari titik waktu tertentu, modul induksi medan magnet meningkat. Muatan partikel tidak berubah.

Bagaimana gaya yang bekerja pada partikel yang bergerak dalam medan magnet, jari-jari lingkaran tempat partikel bergerak, dan energi kinetik partikel berubah setelah modulus induksi medan magnet dinaikkan?

Untuk setiap besaran, tentukan sifat perubahannya:

  1. Ditingkatkan;
  2. Menurun;
  3. Belum berubah.

Tuliskan Ke meja nomor yang dipilih untuk setiap kuantitas fisik. Angka-angka pada jawaban boleh diulang.

Larutan

Sebuah partikel yang bergerak dalam medan magnet dikenai medan magnet oleh gaya Lorentz. Modulus gaya Lorentz dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

F aku = B · Q· ay dosaα (1),

Di mana B– induksi medan magnet, Q– muatan partikel, ay– kecepatan partikel, α – sudut antara vektor kecepatan dan vektor induksi magnet.

Dalam kasus kita, partikel terbang tegak lurus terhadap garis gaya, α = 90°, sin90 = 1.

Dari rumus (1) jelas bahwa dengan meningkatnya induksi medan magnet, gaya yang bekerja pada partikel yang bergerak dalam medan magnet semakin besar meningkat.

Rumus jari-jari lingkaran tempat partikel bermuatan bergerak adalah:

R = mv (2),
qB

Di mana M – massa partikel. Akibatnya, dengan meningkatnya induksi medan, jari-jari lingkaran berkurang.

Gaya Lorentz tidak melakukan usaha apa pun pada partikel yang bergerak, karena sudut antara vektor gaya dan vektor perpindahan (vektor perpindahan diarahkan sepanjang vektor kecepatan) adalah 90°.

Oleh karena itu, energi kinetik, berapapun nilai induksi medan magnetnya tidak berubah.

Jawaban: 123.

Sepanjang bagian rangkaian DC dengan hambatan R aliran arus SAYA. Tetapkan korespondensi antara besaran fisika dan rumus yang dapat digunakan untuk menghitungnya. Untuk setiap posisi dari kolom pertama, pilih posisi yang sesuai dari kolom kedua dan tuliskan nomor yang dipilih pada tabel di bawah huruf yang sesuai.

Di mana P– tenaga arus listrik, A– kerja arus listrik, T– waktu selama arus listrik mengalir melalui suatu konduktor. Pekerjaan itu, pada gilirannya, dihitung

A = saya Ut (2),

Di mana SAYA - kekuatan arus listrik, kamu – ketegangan di wilayah tersebut,

Sebagai hasil reaksi inti dan partikel , muncullah proton dan inti:

Larutan

Mari tuliskan reaksi nuklir untuk kasus kita:

Akibat reaksi ini, hukum kekekalan muatan dan nomor massa terpenuhi. Z = 13 + 2 – 1 = 14; M = 27 + 4 – 1 = 30.

Oleh karena itu, intinya adalah nomor 3)

Waktu paruh suatu zat adalah 18 menit, massa awalnya adalah 120 mg.Berapakah massa zat tersebut setelah 54 menit, jawabannya dinyatakan dalam mg?

Larutan

Tugasnya adalah menggunakan hukum peluruhan radioaktif. Itu bisa ditulis dalam bentuk

Jawaban: 15 mg.

Fotokatoda fotosel disinari dengan sinar ultraviolet dengan frekuensi tertentu. Bagaimana fungsi kerja bahan fotokatoda (zat), energi kinetik maksimum fotoelektron, dan batas merah efek fotolistrik berubah jika frekuensi cahaya diperbesar?

Untuk setiap besaran, tentukan sifat perubahannya:

  1. Ditingkatkan;
  2. Menurun;
  3. Belum berubah.

Tuliskan Ke meja nomor yang dipilih untuk setiap kuantitas fisik. Angka-angka pada jawaban boleh diulang.

Larutan

Penting untuk mengingat kembali definisi efek fotolistrik. Ini adalah fenomena interaksi cahaya dengan materi, akibatnya energi foton ditransfer ke elektron materi. Ada efek foto eksternal dan internal. Dalam kasus kita, kita berbicara tentang efek fotolistrik eksternal. Ketika, di bawah pengaruh cahaya, elektron dikeluarkan dari suatu zat. Fungsi kerjanya bergantung pada bahan pembuat fotokatoda fotosel, dan tidak bergantung pada frekuensi cahaya. Oleh karena itu, dengan meningkatnya frekuensi sinar ultraviolet yang mengenai fotokatoda, fungsi kerja tidak berubah.

Mari kita tulis persamaan Einstein untuk efek fotolistrik:

hv = A keluar + E ke (1),

hv– energi kejadian foton pada fotokatoda, A keluar – fungsi kerja, E k adalah energi kinetik maksimum fotoelektron yang dipancarkan dari fotokatoda di bawah pengaruh cahaya.

Dari rumus (1) kita nyatakan

E k = hv A keluar (2),

oleh karena itu, seiring dengan meningkatnya frekuensi sinar ultraviolet energi kinetik maksimum fotoelektron meningkat.

perbatasan merah

Jawaban: 313.

Air dituangkan ke dalam gelas kimia. Pilih nilai volume air yang benar, dengan mempertimbangkan bahwa kesalahan pengukuran sama dengan setengah pembagian skala.

Larutan

Tugas tersebut menguji kemampuan mencatat pembacaan alat ukur, dengan mempertimbangkan kesalahan pengukuran yang diberikan. Mari kita tentukan harga pembagian skalanya

Kesalahan pengukuran menurut kondisi sama dengan setengah nilai pembagian, yaitu.

Kami menulis hasil akhir dalam bentuk:

V= (100±5)ml

Konduktor terbuat dari bahan yang sama. Pasangan konduktor manakah yang harus dipilih untuk secara eksperimental menemukan ketergantungan resistansi kawat pada diameternya?




Larutan

Tugasnya menyatakan bahwa konduktor terbuat dari bahan yang sama, yaitu. resistivitasnya sama. Mari kita ingat nilai resistansi konduktor dan tuliskan rumus untuk menghitung resistansi:

R = hal (1),
S

Di mana R– resistansi konduktor, P bahan resistivitas, aku– panjang konduktor, S– luas penampang konduktor. Untuk mengidentifikasi ketergantungan konduktor pada diameter, Anda perlu mengambil konduktor dengan panjang yang sama, tetapi diameternya berbeda. Pinjaman bahwa luas penampang suatu konduktor didefinisikan sebagai luas lingkaran:

S = π D 2 (2),
4

Di mana D diameter konduktor. Oleh karena itu, pilihan jawaban: 3.

Sebuah peluru bermassa 40 kg, terbang mendatar dengan kecepatan 600 m/s, pecah menjadi dua bagian yang bermassa 30 kg dan 10 kg. Sebagian besar bergerak ke arah yang sama dengan kecepatan 900 m/s. Tentukan nilai numerik dan arah kecepatan bagian proyektil yang lebih kecil. Sebagai tanggapan, tuliskan besarnya kecepatan ini.

Pada saat ledakan peluru (∆ T 0) pengaruh gravitasi dapat diabaikan dan proyektil dapat dianggap sebagai sistem tertutup. Menurut hukum kekekalan momentum: jumlah vektor momentum benda-benda yang termasuk dalam sistem tertutup tetap konstan untuk setiap interaksi benda-benda dalam sistem ini satu sama lain. Untuk kasus kami, kami menulis:

M= M 1 1 + M 2 2 (1)

kecepatan proyektil; M- massa proyektil sebelum meledak; 1 – kecepatan fragmen pertama; M 1 – massa fragmen pertama; M 2 – massa fragmen kedua; 2 – kecepatan fragmen kedua.

Mari kita pilih arah positif sumbu X yang berimpit dengan arah kecepatan proyektil, kemudian pada proyeksi ke sumbu tersebut kita tuliskan persamaan (1):

mv x = M 1 ay 1 X + M 2 ay 2X (2)

Mari kita nyatakan dari rumus (2) proyeksi vektor kecepatan fragmen kedua.

Bagian proyektil yang lebih kecil pada saat ledakan mempunyai kecepatan 300 m/s, arahnya berlawanan dengan pergerakan awal proyektil.

Jawaban: 300 m/s.

Dalam kalorimeter, 50 g air dan 5 g es berada dalam kesetimbangan termal. Berapakah massa minimum sebuah baut yang mempunyai kapasitas kalor jenis 500 J/kg K dan suhu 339 K agar semua es mencair setelah dimasukkan ke dalam kalorimeter? Abaikan kehilangan panas. Berikan jawabannya dalam gram.

Larutan

Untuk mengatasi masalah ini, penting untuk mengingat persamaan keseimbangan panas. Jika tidak ada rugi-rugi, maka terjadi perpindahan energi panas dalam sistem benda. Akibatnya es mencair. Awalnya, air dan es berada dalam kesetimbangan termal. Artinya suhu awal adalah 0°C atau 273 K. Ingat konversi derajat Celcius ke derajat Kelvin. T = T+ 273. Karena kondisi soal menanyakan tentang massa minimum baut, maka energinya seharusnya hanya cukup untuk melelehkan es.

Dengan B M B ( T b – 0) = λ M aku (1),

di mana λ adalah panas spesifik peleburan, M aku – massa es, M b – massa baut.

Mari kita nyatakan dari rumus (1)

Jawaban: 50 gram.

Pada rangkaian yang ditunjukkan pada gambar, amperemeter ideal menunjukkan 6 A. Tentukan ggl sumber jika hambatan dalam adalah 2 ohm.


Larutan

Kami dengan cermat membaca pernyataan masalah dan memahami diagramnya. Ada satu elemen di dalamnya yang mungkin diabaikan. Ini adalah kabel kosong antara resistor 1 ohm dan 3 ohm. Jika rangkaian tertutup, maka arus listrik akan melewati kawat yang hambatannya paling kecil dan melalui resistor 5 ohm.

Kemudian kita tuliskan hukum Ohm untuk rangkaian lengkap dalam bentuk:

SAYA = ε (1)
R + R

dimana adalah kuat arus pada rangkaian, ε adalah ggl sumber, R– ketahanan beban, R– resistensi internal. Dari rumus (1) kita nyatakan ggl

ε = SAYA (R + R) (2)

= 6 A (5 Ohm + 2 Ohm) = 42 V.

Jawaban: 42V.

Di ruang tempat udara dipompa keluar, medan listrik diciptakan dengan intensitas tertentu dan medan magnet dengan induksi . Bidang-bidangnya homogen dan vektor-vektornya saling tegak lurus. Sebuah proton terbang ke dalam ruangan P, vektor kecepatannya tegak lurus terhadap vektor intensitas dan vektor induksi magnet. Besarnya kuat medan listrik dan induksi medan magnet sedemikian rupa sehingga proton bergerak lurus. Jelaskan bagaimana bagian awal lintasan proton akan berubah jika induksi medan magnet diperbesar. Dalam jawaban Anda, tunjukkan fenomena dan pola apa yang biasa Anda jelaskan. Abaikan pengaruh gravitasi.

Larutan

Dalam menyelesaikan masalah tersebut, perlu diperhatikan gerak awal proton dan perubahan sifat gerak setelah perubahan induksi medan magnet. Proton dikenai medan magnet gaya Lorentz, yang modulusnya sama dengan F aku = qvB dan medan listrik dengan gaya yang modulusnya sama F e = qE. Karena muatan proton positif, maka e searah dengan vektor tegangan Medan listrik. (Lihat gambar) Karena proton mula-mula bergerak lurus, besaran gaya-gaya ini sama besarnya menurut hukum kedua Newton.

Dengan bertambahnya induksi medan magnet maka gaya Lorentz akan semakin besar. Gaya resultan dalam hal ini akan berbeda dari nol dan mengarah ke gaya yang lebih besar. Yakni searah dengan gaya Lorentz. Gaya resultan memberikan percepatan pada proton yang mengarah ke kiri; lintasan proton akan berbentuk lengkung, menyimpang dari arah semula.


Benda tersebut meluncur tanpa gesekan sepanjang saluran miring, membentuk “lingkaran mati” dengan radius R. Dari ketinggian berapakah tubuh harus mulai bergerak agar tidak melepaskan diri dari parasut di titik teratas lintasan?


Larutan

Kita diberikan soal tentang gerak variabel tak beraturan suatu benda dalam lingkaran. Selama gerakan ini, posisi ketinggian tubuh berubah. Masalah ini lebih mudah diselesaikan dengan menggunakan persamaan hukum kekekalan energi dan persamaan hukum kedua Newton yang normal terhadap lintasan gerak. Kami membuat gambar. Mari kita tuliskan rumus hukum kekekalan energi:

A = W 2 – W 1 (1),

Di mana W 2 dan W 1 – energi mekanik total pada posisi pertama dan kedua. Untuk level nol, pilih posisi tabel. Kami tertarik pada dua posisi tubuh - ini adalah posisi tubuh pada saat awal pergerakan, yang kedua adalah posisi tubuh di titik teratas lintasan (ini adalah titik 3 pada gambar). Selama pergerakan, dua gaya bekerja pada benda: gravitasi = dan gaya reaksi tanah. Kerja gravitasi diperhitungkan dalam perubahan energi potensial, gaya tidak melakukan usaha, sehingga tegak lurus terhadap perpindahan kemana-mana. SEBUAH = 0 (2)

Ke posisi 1: W 1 = mgh(3), dimana M- massa tubuh; G- percepatan gravitasi; H– ketinggian dari mana tubuh mulai bergerak.

Di posisi 2 (titik 3 pada gambar):

ay 2 + 4gr – 2gh = 0 (5)

Di titik teratas lingkaran, dua gaya bekerja pada benda, sesuai dengan hukum kedua Newton

Memecahkan persamaan (5) dan (7) kita peroleh H= 2,5R

Jawaban: 2,5 R.

Volume udara di dalam ruangan V = 50 m 3 mempunyai suhu T = 27° C dan kelembaban udara relatif φ 1 = 30%. Berapa lama τ alat pelembab udara harus beroperasi, menyemprotkan air dengan produktivitas μ = 2 kg/jam, sehingga kelembaban relatif dalam ruangan meningkat menjadi φ 2 = 70%. Tekanan uap air jenuh pada T = 27°C sama dengan P n = 3665 Pa. Massa molar air adalah 18 g/mol.

Larutan

Saat mulai menyelesaikan masalah uap dan kelembapan, ada baiknya selalu mengingat hal-hal berikut: Jika suhu dan tekanan (massa jenis) uap jenuh diberikan, maka massa jenis (tekanan) ditentukan dari persamaan Mendeleev-Clapeyron . Tuliskan persamaan Mendeleev-Clapeyron dan rumus kelembaban relatif untuk setiap keadaan.

Untuk kasus pertama, pada φ 1 = 30%, kita menyatakan tekanan parsial uap air dari rumus:

Di mana T = T+ 273 (K), R– konstanta gas universal. Mari kita nyatakan massa awal uap yang terkandung dalam ruangan tersebut menggunakan persamaan (2) dan (3):

Waktu pengoperasian pelembab udara dapat dihitung dengan menggunakan rumus

τ 2 = (M 2 – M 1) (6)
μ

mari kita substitusikan (4) dan (5) menjadi (6)

Mari kita gantikan nilai numerik dan dapatkan bahwa pelembab udara akan bekerja selama 15,5 menit.

Jawaban: 15,5 menit.

Tentukan ggl sumber jika, ketika menghubungkan resistor dengan hambatan R tegangan pada terminal sumber kamu 1 = 10 V, dan ketika menghubungkan resistor 5 R tegangan kamu 2 = 20V.

Larutan

Mari kita tuliskan persamaan untuk dua kasus.

Ɛ = SAYA 1 R + SAYA 1 R (1)

kamu 1 = SAYA 1 R (2)

Di mana R– hambatan dalam sumber, Ɛ – ggl sumber.

Ɛ = SAYA 2 5R + SAYA 2 R(3)

kamu 2 = SAYA 2 5R (4)

Dengan memperhatikan hukum Ohm untuk suatu bagian rangkaian, kita menulis ulang persamaan (1) dan (3) menjadi:

Ɛ = kamu 1 + kamu 1– R (5)
R

Substitusi terakhir untuk menghitung EMF. Mari kita substitusikan rumus (7) ke (5)

Jawaban: abad ke-27.

Ketika sebuah pelat yang terbuat dari suatu bahan disinari dengan cahaya dengan frekuensi tertentu ay 1 = 8 1014 Hz lalu ay 2 = 6 · 1014 Hz ditemukan bahwa energi kinetik maksimum elektron diubah dengan faktor 3. Tentukan fungsi kerja elektron dari logam tersebut.

Larutan

Jika frekuensi kuantum cahaya yang menyebabkan efek fotolistrik berkurang, maka energi kinetiknya juga berkurang. Oleh karena itu, energi kinetik pada kasus kedua juga akan menjadi tiga kali lebih kecil. Mari kita tuliskan persamaan Einstein untuk efek fotolistrik untuk dua kasus.

Hay 1 = A + E ke (1)

untuk frekuensi cahaya pertama

rumus energi kinetik.

Dari persamaan (1) kita nyatakan fungsi kerja dan gantikan persamaan (3) sebagai ganti energi kinetik

Ekspresi terakhirnya akan terlihat seperti:

A =hv 1 – 3 H(ay 1 – ay 2) = hv 1 – 3 hv 1 + 3 hv 2 = 3 hv 2 1 hv 1 =
2 2 2 2 2

Jawaban: 2 eV.

Ukuran fisik adalah sifat fisik suatu objek material, proses, fenomena fisik, yang dicirikan secara kuantitatif.

Nilai kuantitas fisik dinyatakan dengan satu atau lebih angka yang mencirikan besaran fisika tertentu, yang menunjukkan satuan pengukuran.

Besaran suatu besaran fisis adalah nilai bilangan yang muncul dalam nilai suatu besaran fisis.

Satuan pengukuran besaran fisis.

Satuan pengukuran besaran fisis adalah besaran dengan ukuran tetap yang diberi nilai numerik sama dengan satu. Ini digunakan untuk ekspresi kuantitatif besaran fisika yang homogen dengannya. Sistem satuan besaran fisis adalah himpunan satuan dasar dan turunan yang didasarkan pada suatu sistem besaran tertentu.

Hanya beberapa sistem satuan yang tersebar luas. Dalam kebanyakan kasus, banyak negara menggunakan sistem metrik.

Unit dasar.

Ukur besaran fisis - berarti membandingkannya dengan besaran fisis serupa lainnya yang diambil sebagai satuan.

Panjang suatu benda dibandingkan dengan satuan panjang, massa suatu benda dengan satuan berat, dan sebagainya. Namun jika seorang peneliti mengukur panjang dalam depa dan peneliti lainnya dalam satuan kaki, maka akan sulit bagi mereka untuk membandingkan kedua nilai tersebut. Oleh karena itu, semua besaran fisika di seluruh dunia biasanya diukur dalam satuan yang sama. Pada tahun 1963, Sistem Satuan SI Internasional (Sistem internasional - SI) diadopsi.

Untuk setiap besaran fisika dalam sistem satuan harus ada satuan pengukuran yang sesuai. Standar unit adalah implementasi fisiknya.

Standar panjangnya adalah meter- jarak antara dua pukulan yang diterapkan pada batang berbentuk khusus yang terbuat dari paduan platina dan iridium.

Standar waktu berfungsi sebagai durasi dari setiap proses yang berulang secara teratur, yang mana pergerakan Bumi mengelilingi Matahari dipilih: Bumi melakukan satu revolusi per tahun. Namun satuan waktu yang diambil bukan tahun, melainkan beri aku waktu sebentar.

Untuk satuan kecepatan ambil kecepatan gerak lurus beraturan di mana benda bergerak 1 m dalam 1 s.

Satuan pengukuran terpisah digunakan untuk luas, volume, panjang, dll. Setiap satuan ditentukan ketika memilih standar tertentu. Tetapi sistem satuan jauh lebih nyaman jika hanya beberapa satuan yang dipilih sebagai satuan utama, dan sisanya ditentukan melalui satuan utama. Misalnya, jika satuan panjang adalah meter, maka satuan luas adalah meter persegi, volume adalah meter kubik, kecepatan adalah meter per detik, dan seterusnya.

Unit dasar Besaran fisika dalam Satuan Sistem Internasional (SI) adalah: meter (m), kilogram (kg), sekon (s), ampere (A), kelvin (K), candela (cd) dan mol (mol).

Satuan SI dasar

Besarnya

Satuan

Penamaan

Nama

Rusia

internasional

Kekuatan arus listrik

Suhu termodinamika

Kekuatan cahaya

Jumlah zat

Ada juga satuan SI turunan yang mempunyai nama sendiri:

Satuan SI turunan dengan namanya sendiri

Satuan

Ekspresi unit turunan

Besarnya

Nama

Penamaan

Melalui satuan SI lainnya

Melalui satuan SI utama dan tambahan

Tekanan

m -1 ChkgChs -2

Energi, usaha, jumlah panas

m 2 ChkgChs -2

Kekuatan, aliran energi

m 2 ChkgChs -3

Jumlah listrik, muatan listrik

Tegangan listrik, potensial listrik

m 2 ChkgChs -3 ChA -1

Kapasitas listrik

m -2 Babak -1 Bab 4 Bab 2

Hambatan listrik

m 2 ChkgChs -3 ChA -2

Konduktivitas listrik

m -2 Babak -1 Bab 3 Bab 2

Fluks induksi magnet

m 2 ChkgChs -2 ChA -1

Induksi magnetik

kgHs -2 HA -1

Induktansi

m 2 ChkgChs -2 ChA -2

Aliran cahaya

Penerangan

m 2 ChkdChsr

Aktivitas sumber radioaktif

becquerel

Dosis radiasi yang diserap

DANpengukuran. Untuk memperoleh deskripsi besaran fisis yang akurat, obyektif, dan mudah direproduksi, digunakan pengukuran. Tanpa pengukuran, suatu besaran fisis tidak dapat dikarakterisasi secara kuantitatif. Definisi seperti tekanan “rendah” atau “tinggi”, suhu “rendah” atau “tinggi” hanya mencerminkan opini subjektif dan tidak mengandung perbandingan dengan nilai referensi. Saat mengukur besaran fisika, nilai numerik tertentu diberikan padanya.

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat pengukur. Alat ukur dan perangkatnya cukup banyak jumlahnya, dari yang paling sederhana hingga yang paling rumit. Misalnya panjang diukur dengan penggaris atau pita pengukur, suhu dengan termometer, lebar dengan jangka sorong.

Alat ukur diklasifikasikan: menurut cara penyajian informasi (menampilkan atau merekam), menurut cara pengukurannya (tindakan langsung dan perbandingan), menurut bentuk penyajian bacaannya (analog dan digital), dan lain-lain.

Parameter berikut ini khas untuk alat ukur:

Rentang pengukuran- kisaran nilai besaran terukur yang dirancang perangkat selama pengoperasian normalnya (dengan akurasi pengukuran tertentu).

Ambang batas sensitivitas- nilai minimum (ambang batas) dari nilai terukur yang dibedakan oleh perangkat.

Kepekaan- menghubungkan nilai parameter yang diukur dan perubahan yang sesuai dalam pembacaan instrumen.

Ketepatan- kemampuan perangkat untuk menunjukkan nilai sebenarnya dari indikator yang diukur.

Stabilitas- kemampuan perangkat untuk mempertahankan akurasi pengukuran tertentu selama waktu tertentu setelah kalibrasi.

9. Berikan contoh besaran fisika yang kamu ketahui.
Joule, meter, newton, sekon, energi, suhu - ˚С atau Kelvin

10. Masukkan pada kolom yang sesuai pada Tabel 3 nama, nilai, nilai numerik dan satuan besaran fisis untuk kasus berikut: suhu udara 25˚С; jalur yang dilalui pejalan kaki, 4000 m; waktu gerak pelari adalah 15 detik; berat kargo 30 kg; kecepatan mobil adalah 60 km/jam.

Tabel 3


11. Isi tabel 4.

Tabel 4


12. Nyatakan nilai besaran fisis dalam satuan yang sesuai.

13. Jari-jari bumi adalah 6400 km. Nyatakan jari-jari bumi dalam meter.
64 m

14. Ketinggian Mont Blanc adalah 4807 m, nyatakan ketinggian ini dalam kilometer.
4.807 km.

15. Kereta berkecepatan tinggi menempuh jarak dari Moskow ke St. Petersburg dalam 4 jam 20 menit. Nyatakan waktu ini dalam hitungan menit; dalam hitungan detik.
260 m, 15600 detik.

16. Luas wilayah Britania Raya adalah 230.000 jiwa. Nyatakan luas ini dalam meter persegi.
23·

17. Volume setetes air adalah 8. Nyatakan volume ini dalam sentimeter kubik; dalam meter kubik.