Piemērs. Sekojošā tabula ir parādīta dažādu materiālu fizikālo īpašību direktorijā.

Tabula

1) Ar vienādiem izmēriem alumīnija vadītājam būs lielāka masa un mazāka elektriskā pretestība salīdzinājumā ar vara vadītāju.

2) Vadītājiem, kas izgatavoti no niķeļa un konstantāna ar vienādiem izmēriem, būs vienāda elektriskā pretestība.

3) Vadītājiem, kas izgatavoti no misiņa un vara ar vienādiem izmēriem, būs dažādas masas.

4) Nomainot elektriskās plīts Konstantīna spirāli pret tāda paša izmēra nihromu, samazināsies spirāles elektriskā pretestība.

5) Ar vienādu šķērsgriezuma laukumu 10 m garam konstanta vadītājam elektriskā pretestība būs gandrīz 10 reizes lielāka nekā 8 m garam misiņa vadītājam.

Šis uzdevums prasa ļoti rūpīgu tabulu analīzi. Lai tiktu galā ar uzdevumu, jums vajadzētu:

1. Nosakiet, kādu fizisko lielumu vērtības ir norādītas tabulās.

2. Uzrakstiet uz melnraksta formulas, kas ietver šos daudzumus.

4. Izvēlieties pareizos apgalvojumus.

5. Noteikti veiciet pašpārbaudi un pēc tam pierakstiet pareizo atbilžu skaitļus.

Uzdevumi patstāvīgam darbam

159. Students veica eksperimentu, lai pētītu slīdēšanas berzes spēku, pārvietojot bloku ar atsvariem vienmērīgi pa horizontālām virsmām, izmantojot dinamometru (skat. attēlu).

Bloka masas eksperimentālo mērījumu rezultāti ar slodzēm m, saskares laukums starp bloku un virsmu S un pielietotais spēks F ir parādīti tabulā.

Kuri apgalvojumi atbilst eksperimentālo mērījumu rezultātiem?

No piedāvātā apgalvojumu saraksta atlasiet divus pareizos apgalvojumus. Norādiet to numurus.

1) Slīdes berzes koeficienti otrajā un trešajā eksperimentā ir vienādi

2) Slīdošās berzes koeficients starp bloku un koka līstēm ir lielāks par slīdēšanas berzes koeficientu starp bloku un plastmasas līstēm

3) Slīdes berzes spēks ir atkarīgs no saskares laukuma starp bloku un virsmu

4) Palielinoties bloka masai ar slodzēm, palielinās slīdēšanas berzes spēks

5) Slīdes berzes spēks ir atkarīgs no saskares virsmu veida

160. Elektriskajā ķēdē ir strāvas avots, vadītājs AB, slēdzis un reostats. Vadītājs AB ir novietots starp pastāvīgā magnēta poliem (skat. attēlu).

Izmantojot attēlu, no piedāvātā saraksta atlasiet divus patiesus apgalvojumus. Norādiet to numurus.

1) Pārvietojot reostata slīdni pa labi, ampērspēks, kas iedarbojas uz vadītāju AB, samazināsies.

2) Kad atslēga ir aizvērta, vadītājs tiks izspiests no magnēta zonas pa labi.

3) Kad atslēga ir aizvērta, elektriskā strāva vadītājā tiek virzīta no punkta A uz punktu B.

4) Pastāvīgā magnēta magnētiskā lauka līnijas zonā, kur atrodas vadītājs AB, ir vērstas vertikāli uz augšu.

5) Vadītājā AB plūstošā elektriskā strāva rada vienmērīgu magnētisko lauku.

161. Skolotājs veica šādu eksperimentu. Karstā plāksne (1) tika novietota pretī dobai cilindriskai slēgtai kastei (2), kas ar gumijas cauruli savienota ar U formas manometra (3) līkumu. Sākotnēji šķidrums ceļos bija vienā līmenī. Pēc kāda laika šķidruma līmenis manometrā mainījās (sk. attēlu).

Izvēlieties divus apgalvojumus no piedāvātā saraksta, kas atbilst eksperimentālo novērojumu rezultātiem. Norādiet to numurus.

1) Enerģijas pārnešana no flīzes uz kasti tika veikta galvenokārt starojuma dēļ.

2) Enerģijas pārnešana no flīzes uz kasti tika veikta galvenokārt konvekcijas dēļ.

3) Enerģijas pārneses procesā gaisa spiediens kastē palielinājās.

4) Matētas melnas virsmas labāk absorbē enerģiju nekā gaišas spīdīgas virsmas.

5) Šķidruma līmeņu atšķirība manometra līkumos ir atkarīga no flīzes temperatūras.

162. Attēlā parādīts grafiks, kurā attēlota temperatūra t pret laiku τ vielas nepārtrauktas karsēšanas un sekojošas nepārtrauktas dzesēšanas laikā, kas sākotnēji atrodas cietā stāvoklī.

1) Grafika BV sadaļa atbilst vielas kušanas procesam.

2) HD grafika sadaļa atbilst vielas dzesēšanai cietā stāvoklī.

3) Vielai pārejot no stāvokļa A uz stāvokli B, vielas iekšējā enerģija nemainās.

4) Stāvoklī, kas atbilst punktam E grafikā, viela ir pilnībā šķidrā stāvoklī.

5) Vielai pārejot no stāvokļa D uz stāvokli F, vielas iekšējā enerģija samazinās.

163. Attēlā parādīti grafiki par pārvietojuma x atkarību no laika t divu matemātisko svārstu svārstību laikā. No piedāvātā apgalvojumu saraksta atlasiet divus pareizos apgalvojumus. Norādiet to numurus.

1) Svārstam 2 pārvietojoties no punktam A atbilstošās pozīcijas uz punktu B, svārsta kinētiskā enerģija palielinās.

2) Pozīcijā, kas atbilst punktam B grafikā, abiem svārstiem ir maksimālā kinētiskā enerģija.

3) Svārstu svārstību periodi sakrīt.

4) Pozīcijā, kas atbilst punktam D grafikā, svārstam 1 ir maksimālais ātrums.

5) Abi svārsti veic slāpētas svārstības.

165. Attēlā parādīti koordinātu un laika grafiki diviem ķermeņiem, kas pārvietojas pa Vērša asi.

Izmantojot diagrammas datus, no piedāvātā saraksta atlasiet divus pareizos apgalvojumus. Norādiet to numurus.

1) Laikā t 1 ķermenis (2) kustējās ar lielāku absolūto ātrumu.

2) Laikā t 2 ķermeņiem bija vienādi ātrumi.

3) Laika intervālā no t 1 līdz t 2 abi ķermeņi pārvietojās vienā virzienā.

4) Laika intervālā no 0 līdz t 1 abi ķermeņi pārvietojās vienmērīgi.

5) Līdz laikam t 1 ķermenis (1) ir nobraucis lielāku attālumu.

166. Attēlā parādīta temperatūras un siltuma daudzuma diagramma, kas saņemta divām vienādas masas vielām. Sākotnēji katra no vielām bija cietā stāvoklī.

Izmantojot diagrammas datus, no piedāvātā saraksta atlasiet divus pareizos apgalvojumus. Norādiet to numurus.

1) Pirmās vielas īpatnējā siltumietilpība cietā stāvoklī ir mazāka nekā otrās vielas īpatnējā siltumietilpība cietā stāvoklī.

2) Pirmās vielas kausēšanas procesā tika patērēts vairāk siltuma nekā otrās vielas kausēšanas procesā.

3) Iesniegtie grafiki neļauj salīdzināt divu vielu viršanas punktus.

4) Otrās vielas kušanas temperatūra ir augstāka.

5) Otrās vielas īpatnējais saplūšanas siltums ir lielāks.

167. Attēlā 1 parāda dzirdamo skaņu diapazonus cilvēkiem un dažādiem dzīvniekiem, un att. 2 - diapazoni, kas atbilst infraskaņai, skaņai un ultraskaņai.

Izmantojot zīmējumos esošos datus, izvēlieties divus pareizos no piedāvātā apgalvojumu saraksta. Norādiet to numurus.

1) Ultraskaņas viļņa garums ir lielāks par infraskaņas viļņa garumu.

2) No uzrādītajiem dzīvniekiem visplašākais dzirdamo skaņu diapazons ir viļņainai papagailai.

3) Kaķa dzirdamo skaņu diapazons ir novirzīts uz ultraskaņas reģionu, salīdzinot ar cilvēka diapazonu.

4) Skaņas ar frekvenci 10 kHz pieder infraskaņas diapazonam.

5) Skaņas signālu, kura viļņa garums gaisā ir 3 cm, dzirdēs visi pārstāvētie dzīvnieki un cilvēki. (Skaņas ātrums gaisā ir 340 m/s.)

Izmantojot tabulas datus, no piedāvātā saraksta atlasiet divus patiesus apgalvojumus. Norādiet to numurus.

1) Ar vienādiem izmēriem alumīnija vadītājam būs mazāka masa un lielāka elektriskā pretestība salīdzinājumā ar vara vadītāju.

2) Vadītājiem, kas izgatavoti no nihroma un misiņa ar vienādiem izmēriem, būs vienāda elektriskā pretestība.

3) No konstantāna un niķeļa izgatavotiem vadītājiem ar vienādiem izmēriem būs dažādas masas.

4) Nomainot elektriskās plīts niķeļa spirāli pret tāda paša izmēra nihromu, spirāles elektriskā pretestība samazināsies.

5) Ņemot vērā to pašu šķērsgriezuma laukumu, 4 m garam konstanta vadītājam būs tāda pati elektriskā pretestība kā 5 m garam niķeļa vadītājam.

Izmantojot tabulas datus, no piedāvātā saraksta atlasiet divus patiesus apgalvojumus. Norādiet to numurus.

1) Vara stieple sāks kust, ja to ievietos izkausēta alumīnija vannā tās kušanas temperatūrā.

2) Svina blīvums ir gandrīz 4 reizes mazāks nekā alumīnija blīvums.

3) Kristalizējoties 3 kg cinka, kas ņemts tā kušanas temperatūrā, izdalīsies tāds pats siltuma daudzums kā kristalizējot 2 kg vara tā kušanas temperatūrā.

4) Alvas karavīrs nogrims izkausētā svinā.

5) Cinka lietnis peldēs izkausētā alvā gandrīz pilnībā iegremdēts.

Izmantojot tabulas datus, no piedāvātā saraksta atlasiet divus patiesus apgalvojumus. Norādiet to numurus.

1) Ar tādu pašu masu no vara izgatavotam korpusam būs mazāks tilpums, salīdzinot ar korpusu, kas izgatavots no svina, un, atdzesējot par tādu pašu grādu skaitu, tas izdalīs aptuveni 3 reizes vairāk siltuma.

2) Cinka un sudraba korpusiem ar vienādu tilpumu būs vienāda masa

3) ar tādiem pašiem izmēriem platīna ķermeņa masa ir aptuveni 2 reizes lielāka nekā sudraba ķermeņa masa

4) vienāda tilpuma ķermeņu no alvas un cinka temperatūra mainīsies par vienādu grādu skaitu, ja tiem tiks nodots vienāds siltuma daudzums

5) Ar vienādu masu platīna korpusam jāsasilda par 30 °C tāds pats siltuma daudzums kā no cinka izgatavotam korpusam, kas jāsasilda par 10 °C.

No zemāk esošajiem apgalvojumiem izvēlieties pareizos un pierakstiet to numurus.

1) Vaļa ātrums ir vienāds ar lapsas ātrumu

2) Haizivis ātrums ir mazāks par vaboles ātrumu

3) Delfīna ātrums ir lielāks par strazda ātrumu

4) Vārnas ātrums ir lielāks par ziloņa ātrumu

5) Žirafes ātrums ir lielāks par vārnas ātrumu

172. Divos identiskos traukos ielej vara sulfāta šķīdumu (zils šķīdums), un virsū uzlēja ūdeni (1. att.). Vienu no traukiem atstāja istabas temperatūrā, bet otro ievietoja ledusskapī. Dažas dienas vēlāk tika salīdzināti šķīdumi un konstatēts, ka abu šķidrumu robeža bija daudz manāmāk izplūdusi traukā, kas atradās istabas temperatūrā (2. un 3. att.).

1. attēls. Šķidruma robeža sākotnējā stāvoklī	2. attēls. Šķidrumu sajaukšana traukā istabas temperatūrā	3. attēls. Šķidrumu sajaukšana traukā, kas atrodas ledusskapī

Izmantojot tabulas datus, no piedāvātā saraksta atlasiet divus patiesus apgalvojumus. Norādiet to numurus.

1) Šķidrumos var novērot difūzijas procesu.

2) Difūzijas ātrums ir atkarīgs no vielas temperatūras.

3) Difūzijas ātrums ir atkarīgs no vielas agregācijas stāvokļa.

4) Difūzijas ātrums ir atkarīgs no šķidruma veida.

5) Cietās vielās difūzijas ātrums ir viszemākais.

Visiem materiālās pasaules objektiem ir vairākas īpašības, kas ļauj atšķirt vienu objektu no cita.

Īpašums objekts ir objektīva pazīme, kas izpaužas tā radīšanas, darbības un patēriņa laikā.

Objekta īpašību var izteikt kvalitatīvi - verbāla apraksta veidā un kvantitatīvi - grafiku, attēlu, diagrammu, tabulu veidā.

Metroloģijas zinātne nodarbojas ar materiālo objektu kvantitatīvo īpašību mērīšanu - fizikālie lielumi.

Fiziskais daudzums- šī ir īpašība, kas kvalitatīvi raksturīga daudziem objektiem un kvantitatīvi katram no tiem.

Piemēram, masa ir visi materiālie objekti, bet katrs no tiem masas vērtība individuāls.

Fiziskie lielumi tiek sadalīti izmērāms Un novērtēts.

Izmērāms var izteikt fizikālos lielumus kvantitatīvi noteikta skaita noteikto mērvienību veidā.

Piemēram, tīkla sprieguma vērtība ir 220 IN.

Fizikālos lielumus, kuriem nav mērvienības, var tikai novērtēt. Piemēram, smarža, garša. To novērtējums tiek veikts, degustējot.

Dažus daudzumus var novērtēt uz skalas. Piemēram: materiāla cietība – pēc Vikersa, Brinela, Rokvela skalas, zemestrīces stiprums – pēc Rihtera skalas, temperatūra – pēc Celsija (Kelvina) skalas.

Fiziskos daudzumus var kvalificēt pēc metroloģiskajiem kritērijiem.

Autors parādību veidi tie ir sadalīti

A) īsts, kas apraksta vielu, materiālu un no tiem izgatavoto izstrādājumu fizikālās un fizikāli ķīmiskās īpašības.

Piemēram, masa, blīvums, elektriskā pretestība (lai izmērītu vadītāja pretestību, caur to jāiziet strāva, šo mērījumu sauc pasīvs).

b) enerģiju, aprakstot enerģijas pārveidošanas, pārvades un izmantošanas procesu raksturojumu.

Tie ietver: strāva, spriegums, jauda, ​​enerģija. Šos fiziskos lielumus sauc aktīvs. Viņiem nav nepieciešams papildu enerģijas avots.

Ir fizikālo lielumu grupa, kas raksturo procesu norisi laikā, piemēram, spektrālie raksturlielumi, korelācijas funkcijas.

Autors Piederumi dažādām fizisko procesu grupām vērtības var būt

· telpiski un laikā,

· mehānisks,

· elektriskā,

· magnētisks,

· termiski,

· akustiskā,

· gaisma,

· fizikāli un ķīmiski,

· jonizējošais starojums, atomu un kodolfizika.

Autors nosacītās neatkarības pakāpes fizikālie lielumi tiek sadalīti

· pamata (neatkarīgs),

· atvasinājumi (atkarīgi),

· papildu.

Autors dimensijas klātbūtne fizikālos lielumus iedala dimensiju un bezdimensiju lielumos.

Piemērs dimensiju apjoms ir spēku, bezizmēra- līmenis skaņas jauda.

Lai noteiktu fizisko daudzumu, tiek ieviests jēdziens Izmērs fiziskais daudzums.

Fiziskā daudzuma lielums- tā ir fiziska daudzuma kvantitatīvā noteikšana, kas raksturīga konkrētam materiālam objektam, sistēmai, procesam vai parādībai.

Piemēram, katram ķermenim ir noteikta masa, tāpēc tos var atšķirt pēc masas, t.i. pēc fiziskā izmēra.

Fiziskā daudzuma lieluma izteiksme noteikta tam pieņemto vienību skaita veidā tiek definēta kā fiziskā lieluma vērtība.

Fiziskā lieluma vērtība irŠī ir fiziska daudzuma izteiksme noteikta tam pieņemto mērvienību skaita veidā.

Mērīšanas process ir procedūra nezināma daudzuma salīdzināšanai ar zināmu fizisko lielumu (salīdzinājums), un šajā sakarā tiek ieviests jēdziens patiesā nozīme fiziskais daudzums.

Fiziskā lieluma patiesā vērtība ir fiziska lieluma vērtība, kas ideāli raksturo atbilstošo fizisko daudzumu kvalitatīvā un kvantitatīvā izteiksmē.

Neatkarīgo fizisko lielumu patiesā vērtība ir atveidota to standartos.

Patiesā nozīme tiek lietota reti, vairāk izmantota reālā vērtība fiziskais daudzums.

Fiziskā lieluma reālā vērtība ir vērtība, kas iegūta eksperimentāli un nedaudz tuvu patiesajai vērtībai.

Iepriekš bija jēdziens “izmērāmi parametri”, tagad saskaņā ar normatīvo dokumentu RMG 29-99 ir ieteicams jēdziens “izmērāmie lielumi”.

Ir daudz fizisko lielumu, un tie ir sistematizēti. Fizikālo lielumu sistēma ir fizisko lielumu kopums, kas izveidots saskaņā ar pieņemtiem noteikumiem, kad daži lielumi tiek uzskatīti par neatkarīgiem, bet citi tiek definēti kā neatkarīgu lielumu funkcijas.

Fizisko lielumu sistēmas nosaukumā tiek izmantoti kā pamata pieņemtie lielumu simboli.

Piemēram, mehānikā, kur garumi tiek uzskatīti par pamata - L , svars - m un laiks - t , sistēmas nosaukums attiecīgi ir Lm t .

Starptautiskajai SI mērvienību sistēmai atbilstošo pamatlielumu sistēmu izsaka ar simboliem LmtIKNJ , t.i. tiek izmantoti pamatlielumu simboli: garums - L , svars - M , laiks - t , strāvas stiprums - es , temperatūra - K, vielas daudzums - N , gaismas spēks - Dž .

Pamatfiziskie lielumi nav atkarīgi no citu šīs sistēmas lielumu vērtībām.

Atvasinātais fiziskais daudzums ir fizikāls lielums, kas iekļauts lielumu sistēmā un noteikts, izmantojot šīs sistēmas pamatlielumus. Piemēram, spēks tiek definēts kā masa reizināts ar paātrinājumu.

3. Fizikālo lielumu mērvienības.

Fiziskā daudzuma mērvienība ir lielums, kuram pēc definīcijas ir piešķirta skaitliska vērtība, kas ir vienāda ar 1 un ko izmanto ar to viendabīgu fizisko daudzumu kvantitatīvai izteiksmei.

Fizisko lielumu vienības tiek apvienotas sistēmā. Pirmo sistēmu ierosināja Gauss K (milimetrs, miligrams, otrais). Tagad ir spēkā SI sistēma, agrāk bija CMEA valstu standarts.

Mērvienības ir sadalītas pamata, papildu, atvasinātā un nesistēmiskā.

SI sistēmā septiņas pamatvienības:

· garums (metrs),

· svars (kilograms),

· laiks (otrais),

· termodinamiskā temperatūra (kelvins),

· vielas daudzums (mol),

· elektriskās strāvas stiprums (ampēros),

· gaismas intensitāte (kandela).

1. tabula

SI bāzes vienību apzīmējums

Sagatavošanās OGE un vienotajam valsts eksāmenam

Vidējā vispārējā izglītība

Līnija UMK N. S. Purysheva. Fizika (10-11) (BU)

Līnija UMK G. Ya. Myakisheva, M.A. Petrova. Fizika (10-11) (B)

Līnija UMK L. S. Khizhnyakova. Fizika (10–11) (pamata, padziļināti)

Attēlā parādīts ātruma moduļa un laika grafiks t. No grafika nosakiet automašīnas nobraukto attālumu laika intervālā no 10 līdz 30 s.

Atbilde: ____________________ m.

Risinājums

Automašīnas nobrauktais ceļš laika intervālā no 10 līdz 30 sekundēm visvieglāk ir definējams kā taisnstūra laukums, kura malas ir, laika intervāls (30 – 10) = 20 s un ātrums v = 10 m/s, t.i. S= 20 · 10 m/s = 200 m.

Atbilde: 200 m.

Grafikā parādīta slīdošā berzes spēka moduļa atkarība no normālā spiediena spēka moduļa. Kāds ir berzes koeficients?

Atbilde: _________________

Risinājums

Atcerēsimies attiecības starp diviem lielumiem, berzes spēka moduli un normālā spiediena spēka moduli: F tr = μ N(1) , kur μ ir berzes koeficients. Izteiksim no formulas (1)

Atbilde: 0,125.

Ķermenis pārvietojas pa asi Ak! zem spēka F= 2 N, kas vērsta pa šo asi. Attēlā parādīts grafiks par ķermeņa ātruma moduļa atkarību no laika. Kādu spēku šis spēks attīsta laika momentā? t= 3 s?

Risinājums

Lai noteiktu spēka jaudu no grafika, mēs nosakām, ar ko ir vienāds ātruma modulis laika momentā 3 s. Ātrums ir 8 m/s. Mēs izmantojam formulu, lai aprēķinātu jaudu noteiktā laikā: N = F · v(1), aizstāsim skaitliskās vērtības. N= 2 N · 8 m/s = 16 W.

Atbilde: 16 W.

4. uzdevums

Koka bumbiņa (ρ w = 600 kg/m3) peld augu eļļā (ρ m = 900 kg/m3). Kā mainīsies peldspējas spēks, kas iedarbojas uz lodi, un šķidrumā iegremdētās lodes daļas tilpums, ja eļļu aizstāj ar ūdeni (ρ in = 1000 kg/m 3)

1. Palielināts;
2. Samazināts;
3. Nav mainījies.

Pierakstīt pie galda

Risinājums

Tā kā lodītes materiāla blīvums (ρ w = 600 kg/m 3) ir mazāks par eļļas blīvumu (ρ m = 900 kg/m 3) un mazāks par ūdens blīvumu (ρ h = 1000 kg/m 3) ), bumba peld gan eļļā, gan ūdenī. Nosacījums, lai ķermenis peldētu šķidrumā, ir peldošais spēks Fa līdzsvaro gravitācijas spēku, tas ir F a = F t Tā kā, aizstājot eļļu ar ūdeni, bumbas smagums nemainījās, tad Arī peldošais spēks nemainījās.

Peldspējas spēku var aprēķināt, izmantojot formulu:

Fa = V pcht · ρ f · g(1),

Kur V pt ir iegremdētās ķermeņa daļas tilpums, ρ šķidrums ir šķidruma blīvums, g – gravitācijas paātrinājums.

Peldspējas spēki ūdenī un eļļā ir vienādi.

F esmu = F ak, tāpēc V pcht · ρ m · g = V vpcht · ρ in · g;

V mpcht ρ m = V vpcht ρ in (2)

Eļļas blīvums ir mazāks par ūdens blīvumu, tāpēc, lai noturētu vienādību (2), ir nepieciešams, lai eļļā iegremdētās bumbiņas daļas tilpums V mpcht, bija lielāks par ūdenī iegremdētās bumbas daļas tilpumu V vpcht. Tas nozīmē, ka, aizstājot eļļu ar ūdeni, bumbiņas daļas tilpums, kas iegremdēts ūdenī samazinās.

Bumba tiek izmesta vertikāli uz augšu ar sākotnējo ātrumu (skatīt attēlu). Izveidojiet atbilstību starp grafikiem un fiziskajiem lielumiem, kuru atkarību no laika šie grafiki var attēlot ( t 0 – lidojuma laiks). Katrai pozīcijai pirmajā kolonnā atlasiet atbilstošo pozīciju otrajā un pierakstiet pie galda atlasītos ciparus zem atbilstošajiem burtiem.

GRAFIKA	FIZISKIE DAUDZUMI

Risinājums

Pamatojoties uz problēmas apstākļiem, mēs nosakām bumbiņas kustības raksturu. Ņemot vērā, ka bumba kustas ar brīvā kritiena paātrinājumu, kura vektors ir vērsts pretī izvēlētajai asij, ātruma projekcijas atkarības no laika vienādojums būs šāds: v 1g = v y – GT (1) Bumbiņas ātrums samazinās, un augstākajā kāpuma punktā tas ir nulle. Pēc tam bumba sāks krist līdz brīdim t 0 – kopējais lidojuma laiks. Bumbiņas ātrums krišanas brīdī būs vienāds ar v, bet ātruma vektora projekcija būs negatīva, jo y ass virziens un ātruma vektors ir pretēji. Tāpēc grafiks ar burtu A atbilst ātruma projekcijas skaitļa 2) atkarībai no laika. Diagramma zem burta B) atbilst lodītes paātrinājuma projekcijai zem 3) numura. Tā kā gravitācijas paātrinājumu uz Zemes virsmas var uzskatīt par nemainīgu, grafikā būs taisna līnija, kas ir paralēla laika asij. Tā kā paātrinājuma vektors un virziens nesakrīt virzienā, paātrinājuma vektora projekcija ir negatīva.

Ir lietderīgi izslēgt nepareizas atbildes. Ja kustība ir vienmērīgi mainīga, tad koordinātu un laika grafikam jābūt parabolai. Tāda grafika nav. Smaguma modulim, šai atkarībai jāatbilst grafikam, kas atrodas virs laika ass.

Attēlā redzamā atsperes svārsta slodze veic harmoniskas svārstības starp punktiem 1 un 3. Kā mainās svārsta svara kinētiskā enerģija, slodzes ātrums un atsperes stingums, svārsta atsvaram pārvietojoties no 2. punkta uz punktu 1.

Katram daudzumam nosakiet atbilstošo izmaiņu raksturu:

1. Palielināts;
2. Samazināts;
3. Nav mainījies.

Pierakstīt pie galda atlasītos skaitļus katram fiziskajam daudzumam. Atbildē norādītos skaitļus var atkārtot.

Kravas kinētiskā enerģija	Iekraušanas ātrums	Pavasara stīvums

Risinājums

Atsperes slodze veic harmoniskas svārstības starp punktiem 1 un 3. Punkts 2 atbilst līdzsvara stāvoklim. Saskaņā ar mehāniskās enerģijas nezūdamības un transformācijas likumu, slodzei pārvietojoties no punkta 2 uz punktu 1, enerģija nepazūd, tā pārvēršas no viena veida citā. Kopējā enerģija tiek saglabāta. Mūsu gadījumā atsperes deformācija palielinās, iegūtais elastīgais spēks tiks virzīts uz līdzsvara stāvokli. Tā kā elastīgais spēks ir vērsts pret ķermeņa kustības ātrumu, tas palēnina tā kustību. Līdz ar to bumbiņas ātrums samazinās. Kinētiskā enerģija samazinās. Palielinās potenciālā enerģija. Korpusa kustības laikā atsperes stīvums nemainās.

Kravas kinētiskā enerģija	Iekraušanas ātrums	Pavasara stīvums

Atbilde: 223.

7. uzdevums

Izveidojiet atbilstību starp ķermeņa koordinātu atkarību no laika (visi lielumi ir izteikti SI) un ātruma projekcijas atkarību no laika vienam un tam pašam ķermenim. Katrai pozīcijai pirmajā kolonnā atlasiet atbilstošo pozīciju otrajā un pierakstiet pie galda atlasītos ciparus zem atbilstošajiem burtiem

KOORDINĀTE		ĀTRUMS
Kur X 0 – ķermeņa sākotnējā koordināta; v x– ātruma vektora projekcija uz izvēlēto asi; a x– paātrinājuma vektora projekcija uz izvēlēto asi; t- kustības laiks. Ķermenim A mēs rakstām: sākotnējā koordināta X 0 = 10 m; v x= –5 m/s; a x= 4 m/s 2. Tad ātruma un laika projekcijas vienādojums būs: v x= v 0x + a x t (2) Mūsu gadījumā vx = 4t – 5. Ķermenim B mēs rakstām, ņemot vērā formulu (1): X 0 = 5 m; v x= 0 m/s; a x= –8 m/s 2 . Tad mēs uzrakstām vienādojumu ķermeņa B ātruma un laika projekcijai v x = –8t. Kur k – Bolcmana konstante, T – gāzes temperatūra Kelvinos. No formulas ir skaidrs, ka vidējās kinētiskās enerģijas atkarība no temperatūras ir tieša, tas ir, cik reižu mainās temperatūra, cik reižu mainās molekulu termiskās kustības vidējā kinētiskā enerģija. Atbilde: 4 reizes. 9. uzdevums Noteiktā procesā gāze atdeva siltuma daudzumu 35 J, un gāzes iekšējā enerģija šajā procesā pieauga par 10 J. Cik daudz darba gāzei veica ārējie spēki? Risinājums Problēmas izklāsts attiecas uz ārējo spēku darbu uz gāzi. Tāpēc labāk ir uzrakstīt pirmo termodinamikas likumu šādā formā: ∆U = J + A pret (1), Kur ∆ U= 10 J – gāzes iekšējās enerģijas izmaiņas; J= –35 J – gāzes izdalītais siltuma daudzums, A v.s – ārējo spēku darbs. Aizstāsim skaitliskās vērtības formulā (1) 10 = –35 + A v.s; Tāpēc ārējo spēku veiktais darbs būs vienāds ar 45 J. Atbilde: 45 J. Ūdens tvaiku parciālais spiediens 19° C temperatūrā bija vienāds ar 1,1 kPa. Atrodiet gaisa relatīvo mitrumu, ja piesātinātā tvaika spiediens šajā temperatūrā ir 2,2 kPa? Risinājums Pēc relatīvā gaisa mitruma definīcijas φ – relatīvais gaisa mitrums, procentos; P v.p – ūdens tvaiku daļējais spiediens, P np – piesātināta tvaika spiediens noteiktā temperatūrā. Aizstāsim skaitliskās vērtības formulā (1). Atbilde: 50%. Fiksēta daudzuma monatomiskās ideālās gāzes stāvokļa izmaiņas notiek saskaņā ar ciklu, kas parādīts attēlā. Izveidojiet atbilstību starp procesiem un fizikāliem lielumiem (∆ U– iekšējās enerģijas izmaiņas; A– gāzes darbs), kas tos raksturo. Katrai pozīcijai no pirmās kolonnas atlasiet atbilstošo pozīciju no otrās kolonnas un ierakstiet atlasītos ciparus tabulā, izmantojot atbilstošos burtus. PROCESI FIZISKIE DAUDZUMI pāreja 1 → 2 pāreja 2 → 3 Δ U > 0; A > 0 Δ U < 0; A < 0 Δ U < 0; A = 0 Δ U > 0; A = 0 Risinājums Šo grafiku var pārkārtot pa asīm PV vai nodarboties ar to, kas ir dots. 1.–2. sadaļā izohoriskais process V= const; Spiediena un temperatūras paaugstināšanās. Gāze nedarbojas. Tāpēc A= 0, iekšējās enerģijas izmaiņas ir lielākas par nulli. Līdz ar to fizikālie lielumi un to izmaiņas ir pareizi uzrakstītas zem skaitļa 4) Δ U > 0; A= 0. 2.–3. sadaļa: izobārs process, P= const; temperatūra paaugstinās un tilpums palielinās. Gāze izplešas, gāzes darbs A>0. Tāpēc pāreja 2–3 atbilst ieraksta numuram 1) Δ U > 0; A > 0. Ideāla monatomiskā gāze, kas atrodas cilindrā zem smaga virzuļa (var neņemt vērā berzi starp virzuļa virsmu un cilindru), lēnām uzsilda no 300 K līdz 400 K. Ārējais spiediens nemainās. Pēc tam to pašu gāzi atkal uzkarsē no 400 K līdz 500 K, bet ar fiksētu virzuli (virzulis nekustas). Salīdziniet gāzes veikto darbu, iekšējās enerģijas izmaiņas un gāzes saņemto siltuma daudzumu pirmajā un otrajā procesā. Katram daudzumam nosakiet atbilstošo izmaiņu raksturu: Palielināts; Samazināts; Nav mainījies. Pierakstīt pie galda atlasītos skaitļus katram fiziskajam daudzumam. Atbildē norādītos skaitļus var atkārtot. Risinājums Ja gāzi lēnām karsē cilindrā ar vaļīgu smagu virzuli, tad pie pastāvīga ārējā spiediena procesu var uzskatīt par izobārisku (gāzes spiediens nemainās) Tāpēc gāzes darbu var aprēķināt, izmantojot formulu: A = P · ( V 2 – V 1), (1) Kur A– gāzes darbs izobāriskā procesā; P– gāzes spiediens; V 1 – gāzes tilpums sākotnējā stāvoklī; V 2 – gāzes tilpums gala stāvoklī. Ideālas monatomiskās gāzes iekšējās enerģijas izmaiņas aprēķina pēc formulas: ∆U = 3 v R∆t (2), 2 Kur v– vielas daudzums; R– universāla gāzes konstante; ∆ T- gāzes temperatūras izmaiņas. ∆T= T 2 – T 1 = 400 K – 300 K = 100 K. Saskaņā ar pirmo termodinamikas likumu siltuma daudzums, ko saņem gāze, ir vienāds ar J = ∆U + A (3) J = 150pret R + P(V 2 – V 1) (4); Ja gāzi silda cilindrā ar fiksētu virzuli, tad procesu var uzskatīt par izohorisku (gāzes tilpums nemainās). Izohoriskā procesā ideāla gāze neveic nekādu darbu (virzulis nekustas). A z = 0 (5) Iekšējās enerģijas izmaiņas ir vienādas ar: Atbilde: 232. Elektriskajā laukā tika ievadīts neuzlādēts dielektriķa gabals (sk. attēlu). Pēc tam to sadalīja divās vienādās daļās (pārtraukta līnija) un pēc tam noņēma no elektriskā lauka. Kāds lādiņš būs katrai dielektriķa daļai? Maksa par abām daļām ir nulle; Kreisā puse ir pozitīvi uzlādēta, labā puse ir negatīvi uzlādēta; Kreisā puse ir negatīvi uzlādēta, labā puse ir pozitīvi; Abas daļas ir negatīvi uzlādētas; Abas daļas ir pozitīvi uzlādētas. Risinājums Ja normālos apstākļos elektriskajā laukā ievadāt dielektriķi (viela, kurā nav brīvu elektrisko lādiņu), tad tiek novērota polarizācijas parādība. Dielektriķos uzlādētas daļiņas nevar pārvietoties visā tilpumā, bet var pārvietoties tikai nelielos attālumos attiecībā pret to nemainīgajām pozīcijām, elektriskie lādiņi dielektriķos ir saistīti. Ja dielektriķi noņem no lauka, tad lādiņš abās daļās ir nulle. Svārstību ķēde sastāv no kondensatora ar jaudu C un induktora spoles L. Kā mainīsies svārstību ķēdes frekvence un viļņa garums, ja kondensatora plākšņu laukums tiks samazināts uz pusi? Katram daudzumam nosakiet atbilstošo izmaiņu raksturu: Palielināts; Samazināts; Nav mainījies. Pierakstīt pie galda atlasītos skaitļus katram fiziskajam daudzumam. Atbildē norādītos skaitļus var atkārtot. Risinājums Problēma runā par svārstību ķēdi. Nosakot ķēdē notiekošo svārstību periodu , viļņa garums ir saistīts ar frekvenci Kur v– svārstību frekvence. Nosakot kondensatora kapacitāti C = ε 0 ε S/d (3), kur ε 0 ir elektriskā konstante, ε ir vides dielektriskā konstante. Atbilstoši problēmas apstākļiem plākšņu laukums tiek samazināts. Līdz ar to kondensatora kapacitāte samazinās. No formulas (1) redzams, ka ķēdē radušos elektromagnētisko svārstību periods samazināsies. Zinot sakarību starp svārstību periodu un frekvenci Grafikā parādīts, kā magnētiskā lauka indukcija laika gaitā mainās vadošā ķēdē. Kurā laika posmā ķēdē parādīsies inducētā strāva? Risinājums Pēc definīcijas inducētā strāva vadošā slēgtā ķēdē notiek, ja mainās magnētiskā plūsma, kas iet caur šo ķēdi. Ɛ = – ∆Φ (1) ∆t Elektromagnētiskās indukcijas likums, kur Ɛ – inducētais emf, ∆Φ – magnētiskās plūsmas izmaiņas, ∆ t laika periods, kurā notiek izmaiņas. Atbilstoši problēmas apstākļiem, mainoties magnētiskā lauka indukcijai, mainīsies magnētiskā plūsma. Tas notiek laika intervālā no 1 s līdz 3 s. Kontūras laukums nemainās. Tāpēc gadījumā inducētā strāva notiek Ar laiku t= 1 s magnētiskās plūsmas izmaiņas ķēdē ir lielākas par nulli. Inducētā strāva ķēdē notiek diapazonā no ( t= 1 s līdz t= 3 s) Induktīvās emf modulis, kas rodas ķēdē, ir 10 mV. magnētiskās plūsmas izmaiņas ķēdē no t = 3 s līdz t = 4 s mazāks par nulli. Indukcijas strāva ir nulle ar intervāliem no ( t= 0 s līdz t= 1 s) un no ( t= 3 s līdz t= 4 s) Atbilde: 2.5. Kvadrātveida rāmis atrodas vienmērīgā magnētiskajā laukā magnētiskās indukcijas līniju plaknē (sk. attēlu). Strāvas virziens kadrā ir parādīts ar bultiņām. Kā tiek virzīts spēks, kas iedarbojas uz sāniem? ab rāmji no ārējā magnētiskā lauka? (pa labi, pa kreisi, uz augšu, uz leju, pret novērotāju, prom no novērotāja) Risinājums Ampērspēks iedarbojas uz strāvu nesošo rāmi no magnētiskā lauka. Ampere spēka vektora virzienu nosaka kreisās rokas mnemoniskais likums. Kreisās rokas četrus pirkstus virzām pa sānu strāvu ab, indukcijas vektors IN, jāievada plaukstā, tad īkšķis parādīs ampēra spēka vektora virzienu. Atbilde: novērotājam. Uzlādēta daļiņa ar noteiktu ātrumu lido vienmērīgā magnētiskajā laukā, kas ir perpendikulāra lauka līnijām. No noteikta laika magnētiskā lauka indukcijas modulis palielinājās. Daļiņas lādiņš nav mainījies. Kā pēc magnētiskā lauka indukcijas moduļa palielināšanas mainījās spēks, kas iedarbojas uz kustīgu daļiņu magnētiskajā laukā, apļa rādiuss, pa kuru daļiņa pārvietojas, un daļiņas kinētiskā enerģija? Katram daudzumam nosakiet atbilstošo izmaiņu raksturu: Palielināts; Samazināts; Nav mainījies. Pierakstīt pie galda atlasītos skaitļus katram fiziskajam daudzumam. Atbildē norādītos skaitļus var atkārtot. Risinājums Daļiņu, kas pārvietojas magnētiskajā laukā, magnētiskais lauks iedarbojas ar Lorenca spēku. Lorenca spēka moduli var aprēķināt, izmantojot formulu: F l = B · q· v sinα (1), Kur B- magnētiskā lauka indukcija, q- daļiņu lādiņš, v– daļiņu ātrums, α – leņķis starp ātruma vektoru un magnētiskās indukcijas vektoru. Mūsu gadījumā daļiņa lido perpendikulāri spēka līnijām, α = 90°, sin90 = 1. No formulas (1) ir skaidrs, ka, palielinoties magnētiskā lauka indukcijai, spēks, kas iedarbojas uz daļiņu, kas pārvietojas magnētiskajā laukā palielinās. Formula apļa rādiusam, pa kuru pārvietojas lādēta daļiņa, ir: R = mv (2), qB Kur m – daļiņu masa. Līdz ar to, palielinoties lauka indukcijai, apļa rādiuss samazinās. Lorenca spēks neveic nekādu darbu kustīgai daļiņai, jo leņķis starp spēka vektoru un pārvietošanās vektoru (novirzes vektors ir vērsts pa ātruma vektoru) ir 90°. Tāpēc kinētiskā enerģija neatkarīgi no magnētiskā lauka indukcijas vērtības nemainās. Atbilde: 123. Gar DC ķēdes posmu ar pretestību R strāvas plūsmas es. Izveidojiet atbilstību starp fizikāliem lielumiem un formulām, pēc kurām tos var aprēķināt. Katrai pozīcijai no pirmās kolonnas izvēlieties atbilstošo pozīciju no otrās kolonnas un pierakstiet atlasītos ciparus tabulā zem atbilstošajiem burtiem. Kur P- elektriskās strāvas jauda, A- elektriskās strāvas darbs, t– laiks, kurā caur vadītāju plūst elektriskā strāva. Darbs savukārt tiek aprēķināts A = I Ut (2), Kur es - elektriskās strāvas stiprums, U – spriedze zonā, Kodola un α daļiņas reakcijas rezultātā parādījās protons un kodols: Risinājums Uzrakstīsim kodolreakciju mūsu gadījumam: Šīs reakcijas rezultātā tiek izpildīts lādiņa un masas skaitļa nezūdamības likums. Z = 13 + 2 – 1 = 14; M = 27 + 4 – 1 = 30. Tāpēc kodols ir numurs 3) Vielas pussabrukšanas periods ir 18 minūtes, sākuma masa ir 120 mg.Kāda būs vielas masa pēc 54 minūtēm, atbilde izteikta mg? Risinājums Uzdevums ir izmantot radioaktīvās sabrukšanas likumu. To var rakstīt formā Atbilde: 15 mg. Fotoelementa fotokatods tiek apgaismots ar noteiktas frekvences ultravioleto gaismu. Kā mainās fotokatoda materiāla (vielas) darba funkcija, fotoelektronu maksimālā kinētiskā enerģija un fotoelektriskā efekta sarkanā robeža, ja tiek palielināta gaismas frekvence? Katram daudzumam nosakiet atbilstošo izmaiņu raksturu: Palielināts; Samazināts; Nav mainījies. Pierakstīt pie galda atlasītos skaitļus katram fiziskajam daudzumam. Atbildē norādītos skaitļus var atkārtot. Risinājums Ir lietderīgi atgādināt fotoelektriskā efekta definīciju. Šī ir gaismas un matērijas mijiedarbības parādība, kuras rezultātā fotonu enerģija tiek pārnesta uz vielas elektroniem. Ir ārējie un iekšējie fotoefekti. Mūsu gadījumā mēs runājam par ārējo fotoelektrisko efektu. Kad gaismas ietekmē no vielas tiek izmesti elektroni. Darba funkcija ir atkarīga no materiāla, no kura izgatavots fotoelementa fotokatods, un nav atkarīga no gaismas frekvences. Tāpēc, palielinoties ultravioletās gaismas biežumam, kas krīt uz fotokatodu, darba funkcija nemainās. Uzrakstīsim Einšteina vienādojumu fotoelektriskajam efektam: hv = Aārā + E uz (1), hv– fotona krītoša enerģija fotokatodā, A out – darba funkcija, E k ir fotoelektronu maksimālā kinētiskā enerģija, kas izstaro no fotokatoda gaismas ietekmē. No formulas (1) izsakām E k = hv – Aārā (2), tādēļ, palielinoties ultravioletās gaismas biežumam palielinās fotoelektronu maksimālā kinētiskā enerģija. sarkana apmale Atbilde: 313. Vārglāzē ielej ūdeni. Izvēlieties pareizo ūdens tilpuma vērtību, ņemot vērā, ka mērījuma kļūda ir vienāda ar pusi no skalas dalījuma. Risinājums Uzdevumā tiek pārbaudīta spēja fiksēt mērierīces rādījumus, ņemot vērā doto mērījuma kļūdu. Noteiksim skalas dalījuma cenu Mērījumu kļūda saskaņā ar nosacījumu ir vienāda ar pusi no dalīšanas vērtības, t.i. Mēs rakstām gala rezultātu formā: V= (100 ± 5) ml Vadi ir izgatavoti no tā paša materiāla. Kuru vadu pāri izvēlēties, lai eksperimentāli atklātu stieples pretestības atkarību no tā diametra? Risinājums Uzdevumā norādīts, ka vadītāji ir izgatavoti no viena materiāla, t.i. to pretestības ir vienādas. Atcerēsimies, no kurām vērtībām ir atkarīga vadītāja pretestība, un uzrakstīsim pretestības aprēķināšanas formulu: R = pl (1), S Kur R- vadītāja pretestība, lpp– pretestības materiāls, l- diriģenta garums, S- vadītāja šķērsgriezuma laukums. Lai noteiktu vadītāja atkarību no diametra, jāņem vienāda garuma, bet dažāda diametra vadītāji. Kredīts, ka vadītāja šķērsgriezuma laukums ir definēts kā apļa laukums: S = π d 2 (2), 4 Kur d– vadītāja diametrs. Tāpēc atbildes variants: 3. Lādiņš ar masu 40 kg, lidojot horizontālā virzienā ar ātrumu 600 m/s, sadalās divās daļās ar masu 30 kg un 10 kg. Lielākā daļa no tā pārvietojas vienā virzienā ar ātrumu 900 m/s. Noteikt šāviņa mazākās daļas ātruma skaitlisko vērtību un virzienu. Atbildot uz to, pierakstiet šī ātruma lielumu. Apvalka sprādziena brīdī (∆ t→ 0) gravitācijas ietekmi var neņemt vērā un šāviņu var uzskatīt par slēgtu sistēmu. Saskaņā ar impulsa saglabāšanas likumu: slēgtā sistēmā iekļauto ķermeņu impulsa vektora summa paliek nemainīga jebkurai šīs sistēmas ķermeņu savstarpējai mijiedarbībai. Mūsu gadījumā mēs rakstām: m= m 1 1 + m 2 2 (1) – šāviņa ātrums; m- šāviņa masa pirms pārsprāgšanas; 1 – pirmā fragmenta ātrums; m 1 – pirmā fragmenta masa; m 2 – otrā fragmenta masa; 2 – otrā fragmenta ātrums. Izvēlamies X ass pozitīvo virzienu, kas sakrīt ar šāviņa ātruma virzienu, tad projekcijā uz šo asi ierakstām vienādojumu (1): mv x = m 1 v 1 x + m 2 v 2x (2) Izteiksim no formulas (2) otrā fragmenta ātruma vektora projekciju. Šāviņa mazākajai daļai sprādziena brīdī ir ātrums 300 m/s, kas vērsta virzienā, kas ir pretējs šāviņa sākotnējai kustībai. Atbilde: 300 m/s. Kalorimetri 50 g ūdens un 5 g ledus ir termiskā līdzsvarā. Kādai jābūt skrūves minimālajai masai ar īpatnējo siltumietilpību 500 J/kg K un temperatūru 339 K, lai viss ledus izkustu pēc tā nolaišanas kalorimetrā? Neņemiet vērā siltuma zudumus. Sniedziet atbildi gramos. Risinājums Lai atrisinātu problēmu, ir svarīgi atcerēties siltuma bilances vienādojumu. Ja nav zudumu, tad ķermeņu sistēmā notiek enerģijas siltuma pārnese. Tā rezultātā ledus kūst. Sākotnēji ūdens un ledus atradās termiskā līdzsvarā. Tas nozīmē, ka sākotnējā temperatūra bija 0 ° C vai 273 K. Atcerieties konvertāciju no grādiem pēc Celsija uz grādiem pēc Celsija. T = t+ 273. Tā kā problēmas stāvoklis jautā par skrūves minimālo masu, enerģijas vajadzētu pietikt tikai ledus izkausēšanai. Ar b m b ( t b – 0) = λ m l (1), kur λ ir īpatnējais saplūšanas siltums, m l – ledus masa, m b – skrūvju masa. Izteiksim no formulas (1) Atbilde: 50 g. Attēlā redzamajā shēmā ideālais ampērmetrs rāda 6 A. Atrodiet avota emf, ja tā iekšējā pretestība ir 2 omi. Risinājums Mēs rūpīgi izlasām problēmas izklāstu un saprotam diagrammu. Tajā ir viens elements, ko var neievērot. Tas ir tukšs vads starp 1 omu un 3 omu rezistoriem. Ja ķēde ir aizvērta, tad elektriskā strāva iet caur šo vadu ar vismazāko pretestību un caur 5 omu rezistoru. Tad mēs rakstām Ohma likumu visai ķēdei šādā formā: es = ε (1) R + r kur ir strāvas stiprums ķēdē, ε ir avots emf, R- slodzes pretestība, r- iekšējā pretestība. No formulas (1) mēs izsakām emf ε = es (R + r) (2) ε = 6 A (5 omi + 2 omi) = 42 V. Atbilde: 42 V. Kamerā, no kuras tika izsūknēts gaiss, tika izveidots elektriskais lauks ar intensitāti un magnētiskais lauks ar indukciju . Lauki ir viendabīgi, un vektori ir savstarpēji perpendikulāri. Protons ielido kamerā lpp, kura ātruma vektors ir perpendikulārs intensitātes vektoram un magnētiskās indukcijas vektoram. Elektriskā lauka intensitātes un magnētiskā lauka indukcijas lielumi ir tādi, ka protons pārvietojas taisnā līnijā. Paskaidrojiet, kā mainīsies protonu trajektorijas sākotnējā daļa, ja palielinās magnētiskā lauka indukcija. Atbildē norādiet, kādas parādības un modeļus izmantojāt, lai izskaidrotu. Neņemiet vērā gravitācijas ietekmi. Risinājums Problēmas risināšanā ir jākoncentrējas uz protona sākotnējo kustību un kustības rakstura izmaiņām pēc magnētiskā lauka indukcijas izmaiņām. Uz protonu magnētiskais lauks iedarbojas Lorenca spēks, kura modulis ir vienāds ar F l = qvB un elektriskais lauks ar spēku, kura modulis ir vienāds ar F e = qE. Tā kā protonu lādiņš ir pozitīvs, tad e ir līdzvirziena ar sprieguma vektoru elektriskais lauks. (Skatīt attēlu) Tā kā protons sākotnēji kustējās taisni, saskaņā ar otro Ņūtona likumu šie spēki bija vienādi. Palielinoties magnētiskā lauka indukcijai, Lorenca spēks palielināsies. Rezultējošais spēks šajā gadījumā atšķirsies no nulles un ir vērsts uz lielāku spēku. Proti, Lorenca spēka virzienā. Rezultējošais spēks piešķir protonam paātrinājumu, kas vērsts pa kreisi; protona trajektorija būs izliekta, novirzoties no sākotnējā virziena. Korpuss bez berzes slīd pa slīpu tekni, veidojot “mirušo cilpu” ar rādiusu R. No kāda augstuma ķermenim jāsāk kustēties, lai trajektorijas augšējā punktā atrautos no teknes? Risinājums Mums ir dots uzdevums par ķermeņa nevienmērīgi mainīgu kustību aplī. Šīs kustības laikā mainās ķermeņa stāvoklis augstumā. Problēmu ir vieglāk atrisināt, izmantojot enerģijas nezūdamības likuma vienādojumus un Ņūtona otrā likuma vienādojumus, kas ir normāli kustības trajektorijai. Uztaisījām zīmējumu. Pierakstīsim enerģijas nezūdamības likuma formulu: A = W 2 – W 1 (1), Kur W 2 un W 1 – kopējā mehāniskā enerģija pirmajā un otrajā pozīcijā. Nulles līmenim atlasiet tabulas pozīciju. Mūs interesē divas ķermeņa pozīcijas - tas ir ķermeņa stāvoklis sākotnējā kustības brīdī, otrs ir ķermeņa stāvoklis trajektorijas augšējā punktā (attēlā tas ir 3. punkts). Kustības laikā uz ķermeni iedarbojas divi spēki: gravitācija = un zemes reakcijas spēks. Potenciālās enerģijas izmaiņās tiek ņemts vērā gravitācijas darbs, spēks nedara darbu, tāpēc visur ir perpendikulārs pārvietojumam. A = 0 (2) Uz 1. pozīciju: W 1 = mgh(3), kur m- ķermeņa masa; g- gravitācijas paātrinājums; h– augstums, no kura ķermenis sāk kustēties. 2. pozīcijā (attēlā 3. punkts): v 2 + 4gR – 2gh = 0 (5) Cilpas augšējā punktā uz ķermeni iedarbojas divi spēki saskaņā ar otro Ņūtona likumu Atrisinot vienādojumus (5) un (7), mēs iegūstam h= 2,5 R Atbilde: 2,5 R. Gaisa daudzums telpā V = 50 m 3 ir temperatūra t = 27° C un relatīvais gaisa mitrums φ 1 = 30%. Cik ilgi τ jādarbojas gaisa mitrinātājam, izsmidzinot ūdeni ar ražīgumu μ = 2 kg/h, lai relatīvais mitrums telpā palielinātos līdz φ 2 = 70%. Piesātināta ūdens tvaika spiediens plkst t = 27°C vienāds lpp n = 3665 Pa. Ūdens molārā masa ir 18 g/mol. Risinājums Sākot risināt problēmas ar tvaiku un mitrumu, vienmēr ir lietderīgi paturēt prātā sekojošo: Ja ir dota piesātinātā tvaika temperatūra un spiediens (blīvums), tad tā blīvumu (spiedienu) nosaka no Mendeļejeva-Klapeirona vienādojuma. . Pierakstiet Mendeļejeva-Klapeirona vienādojumu un relatīvā mitruma formulu katram stāvoklim. Pirmajā gadījumā pie φ 1 = 30%, mēs izsakām ūdens tvaiku daļējo spiedienu no formulas: Kur T = t+ 273 (K), R– universāla gāzes konstante. Izteiksim telpā esošo tvaika sākotnējo masu, izmantojot vienādojumus (2) un (3): Laiku, kurā mitrinātājam jādarbojas, var aprēķināt, izmantojot formulu τ 2 = (m 2 – m 1) (6) μ aizstāsim (4) un (5) ar (6) Aizstāsim skaitliskās vērtības un panāksim, ka mitrinātājam jādarbojas 15,5 minūtes. Atbilde: 15,5 min. Nosakiet avota emf, ja, savienojot rezistoru ar pretestību R spriegums avota spailēs U 1 = 10 V, un, pievienojot rezistoru 5 R spriegums U 2 = 20 V. Risinājums Pierakstīsim vienādojumus diviem gadījumiem. Ɛ = es 1 R + es 1 r (1) U 1 = es 1 R (2) Kur r– avota iekšējā pretestība, Ɛ – avota emf. Ɛ = es 2 5R + es 2 r(3) U 2 = es 2 5R (4) Ņemot vērā Ohma likumu ķēdes posmam, vienādojumus (1) un (3) pārrakstām šādā formā: Ɛ = U 1 + U 1– r (5) R Pēdējā aizstāšana EML aprēķināšanai. Aizstāsim formulu (7) ar (5) Atbilde: 27 V. Kad no kāda materiāla izgatavota plāksne tiek apgaismota ar gaismu ar frekvenci v 1 = 8 1014 Hz un pēc tam v 2 = 6 · 1014 Hz tika konstatēts, ka elektronu maksimālā kinētiskā enerģija mainījās 3 reizes. Nosakiet šī metāla elektronu darba funkciju. Risinājums Ja fotoelektrisko efektu izraisošā gaismas kvanta frekvence samazinās, tad samazinās arī kinētiskā enerģija. Tāpēc arī kinētiskā enerģija otrajā gadījumā būs trīs reizes mazāka. Uzrakstīsim Einšteina vienādojumu fotoelektriskajam efektam diviem gadījumiem. hv 1 = A + E uz (1) pirmajai gaismas frekvencei kinētiskās enerģijas formula. No (1) vienādojuma kinētiskās enerģijas vietā izsakām darba funkciju un aizvietotāju izteiksmi (3). Galīgā izteiksme izskatīsies šādi: 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 Atbilde: 2 eV.

Fiziskais izmērs ir materiāla objekta, procesa, fiziskas parādības fiziska īpašība, ko raksturo kvantitatīvi.

Fiziskā daudzuma vērtība izteikts ar vienu vai vairākiem skaitļiem, kas raksturo šo fizisko lielumu, norādot mērvienību.

Fiziskā daudzuma lielums ir skaitļu vērtības, kas parādās fiziskā lieluma vērtībā.

Fizikālo lielumu mērvienības.

Fiziskā daudzuma mērvienība ir fiksēta izmēra daudzums, kam piešķirta skaitliska vērtība, kas vienāda ar vienu. To izmanto ar to viendabīgu fizisko daudzumu kvantitatīvai izteiksmei. Fizikālo lielumu vienību sistēma ir pamata un atvasināto vienību kopums, kas balstīts uz noteiktu daudzumu sistēmu.

Tikai dažas vienību sistēmas ir kļuvušas plaši izplatītas. Vairumā gadījumu daudzas valstis izmanto metrisko sistēmu.

Pamatvienības.

Izmēriet fizisko daudzumu - nozīmē salīdzināt to ar citu līdzīgu fizisko lielumu, kas ņemts par vienību.

Priekšmeta garumu salīdzina ar garuma vienību, ķermeņa masu ar svara vienību utt. Bet, ja viens pētnieks mēra garumu asās, bet otrs pēdās, viņiem būs grūti salīdzināt abas vērtības. Tāpēc visus fiziskos lielumus visā pasaulē parasti mēra vienās un tajās pašās vienībās. 1963. gadā tika pieņemta Starptautiskā vienību sistēma SI (System international - SI).

Katram fiziskajam lielumam vienību sistēmā jābūt atbilstošai mērvienībai. Standarta vienības ir tā fiziskā īstenošana.

Garuma standarts ir metrs- attālums starp diviem sitieniem, kas uzlikti uz īpašas formas stieņa, kas izgatavots no platīna un irīdija sakausējuma.

Standarta laiks kalpo kā ilgums jebkuram regulāri atkārtotam procesam, kuram tiek izvēlēta Zemes kustība ap Sauli: Zeme veic vienu apgriezienu gadā. Bet laika vienība tiek ņemta nevis par gadu, bet gan dod man brīdi.

Par vienību ātrumuņem tādas vienmērīgas taisnas kustības ātrumu, ar kādu ķermenis pārvietojas 1 m 1 sekundē.

Atsevišķa mērvienība tiek izmantota laukumam, tilpumam, garumam utt. Katra mērvienība tiek noteikta, izvēloties konkrētu standartu. Bet vienību sistēma ir daudz ērtāka, ja kā galvenās ir izvēlētas tikai dažas vienības, bet pārējās tiek noteiktas caur galvenajām. Piemēram, ja garuma mērvienība ir metrs, tad laukuma mērvienība būs kvadrātmetrs, tilpums – kubikmetrs, ātrums – metrs sekundē utt.

Pamatvienības Fiziskie lielumi Starptautiskajā mērvienību sistēmā (SI) ir: metrs (m), kilograms (kg), sekunde (s), ampērs (A), kelvins (K), kandela (cd) un mols (mol).

SI pamatvienības
Lielums	Vienība	Apzīmējums
	Vārds	krievu valoda	starptautiskā
Elektriskās strāvas stiprums
Termodinamiskā temperatūra
Gaismas spēks
Vielas daudzums

Ir arī atvasinātas SI vienības, kurām ir savi nosaukumi:

Atvasinātas SI vienības ar saviem nosaukumiem
	Vienība		Atvasināta vienības izteiksme
Lielums	Vārds	Apzīmējums	Caur citām SI vienībām	Izmantojot SI galvenās un papildu vienības
Spiediens				m -1 ChkgChs -2
Enerģija, darbs, siltuma daudzums				m 2 ChkgChs -2
Jauda, ​​enerģijas plūsma				m 2 ChkgChs -3
Elektrības daudzums, elektriskā lādiņa
Elektriskais spriegums, elektriskais potenciāls				m 2 ChkgChs -3 ChA -1
Elektriskā jauda				m -2 Chkg -1 Ch 4 Ch 2
Elektriskā pretestība				m 2 ChkgChs -3 ChA -2
Elektrovadītspēja				m -2 Chkg -1 Ch 3 Ch 2
Magnētiskās indukcijas plūsma				m 2 ChkgChs -2 ChA -1
Magnētiskā indukcija				kgHs -2 HA -1
Induktivitāte				m 2 ChkgChs -2 ChA -2
Gaismas plūsma
Apgaismojums				m 2 ChkdChsr
Radioaktīvā avota darbība	bekerels
Absorbētā starojuma deva

UNmērījumi. Lai iegūtu precīzu, objektīvu un viegli reproducējamu fizikālā lieluma aprakstu, tiek izmantoti mērījumi. Bez mērījumiem fizisko lielumu nevar raksturot kvantitatīvi. Tādas definīcijas kā “zems” vai “augsts” spiediens, “zema” vai “augsta” temperatūra atspoguļo tikai subjektīvus viedokļus un neietver salīdzinājumus ar atsauces vērtībām. Mērot fizisko lielumu, tam tiek piešķirta noteikta skaitliskā vērtība.

Mērījumi tiek veikti, izmantojot mērinstrumenti. Mērinstrumentu un ierīču ir diezgan daudz, no vienkāršākajiem līdz vissarežģītākajiem. Piemēram, garumu mēra ar lineālu vai mērlenti, temperatūru ar termometru, platumu ar suportiem.

Mērinstrumentus klasificē: pēc informācijas pasniegšanas metodes (rādīšana vai ierakstīšana), pēc mērīšanas metodes (tieša darbība un salīdzināšana), pēc rādījumu noformēšanas formas (analogā un digitālā) utt.

Mērinstrumentiem ir raksturīgi šādi parametri:

Mērīšanas diapazons- izmērītā daudzuma vērtību diapazons, kuram ierīce ir paredzēta tās normālas darbības laikā (ar noteiktu mērījumu precizitāti).

Jutības slieksnis- izmērītās vērtības minimālā (sliekšņa) vērtība, ko atšķir ierīce.

Jutīgums- savieno izmērītā parametra vērtību un atbilstošās izmaiņas instrumenta rādījumos.

Precizitāte- ierīces spēja norādīt izmērītā indikatora patieso vērtību.

Stabilitāte- ierīces spēja uzturēt noteiktu mērījumu precizitāti noteiktu laiku pēc kalibrēšanas.

9. Sniedziet jums zināmu fizisko lielumu piemērus.
Džouls, metrs, ņūtons, sekunde, enerģija, temperatūra - ˚С vai Kelvins

10. 3.tabulas atbilstošajās ailēs ieraksta nosaukumu, vērtību, skaitlisko vērtību un fiziskā daudzuma vienību šādiem gadījumiem: gaisa temperatūra 25˚C; gājēja nobrauktais ceļš, 4000 m; skrējēja kustības laiks ir 15 s; kravas svars 30 kg; automašīnas ātrums ir 60 km/h.

3. tabula

11. Aizpildiet 4. tabulu.

4. tabula

12. Izsakiet fizisko lielumu vērtības atbilstošās vienībās.

13. Zemes rādiuss ir 6400 km. Izsakiet Zemes rādiusu metros.
64 m

14. Monblāna augstums ir 4807 m. Izsakiet šo augstumu kilometros.
4,807 km.

15. Ātrgaitas vilciens attālumu no Maskavas līdz Sanktpēterburgai veic 4 stundās 20 minūtēs. Izsakiet šo laiku minūtēs; sekundēs.
260 m, 15600 s.

16. Lielbritānijas platība ir 230 000. Izsakiet šo platību kvadrātmetros.
23·

17. Ūdens piles tilpums ir 8. Izteikt šo tilpumu kubikcentimetros; kubikmetros.
8·