opção 2

Tarefa B1.

Um peso de massa 2 kg está suspenso em uma corda fina. Se for desviado da posição de equilíbrio por 10 cm e depois liberado, ele realiza vibrações livres como um pêndulo matemático. O que acontecerá com o período de oscilação do peso, a energia potencial máxima do peso e a frequência de suas oscilações se o desvio inicial do peso for de 5 cm?

Desde o período pêndulo matemáticoé determinado pela fórmula:

Uma frequência

Ou seja, não dependa da amplitude das oscilações, então o período e a frequência das oscilações não mudarão.

A energia potencial diminuirá, porque quanto menor a amplitude, mais baixo o peso sobe para uma altura mais baixa -
.

Quantidades físicas. A mudança deles.

A) período 1) aumentará

B) frequência 2) diminuirá

C) potencial máximo 3) não mudará

Tarefa B2.

A pedra cai livremente na vertical. As quantidades físicas listadas na primeira coluna mudam durante seu movimento descendente e, em caso afirmativo, como? Combine as quantidades físicas listadas na primeira coluna e tipos possíveis suas alterações listadas na segunda coluna. Ignore o efeito da resistência.

Quantidades físicas. Suas mudanças.

A) velocidade 1) não muda

B) aceleração 2) aumenta

C) energia cinética 3) diminui.

D) energia potencial

Explicação. A velocidade do corpo ao descer aumenta, pois a força da gravidade é direcionada ao longo do movimento. A aceleração permanece constante porque .

A energia cinética é determinada pela fórmula
, de modo que a velocidade aumenta. A energia potencial é determinada pela fórmula
, por isso diminui. Responda:

Tarefa B3.

A temperatura de uma pequena bola de chumbo ao cair sobre uma placa de aço maciça aumentou em 1 0 C. Desprezando as perdas de energia pela transferência de calor para os corpos circundantes. Determine a altura da qual a bola caiu a partir do resultado deste experimento. Calor específico chumbo 130 J/(kg∙K). Aceleração queda livre tomar igual

10 m/s 2 . Escreva sua resposta como um número expresso em metros.

Como na altura h o corpo tem energia potencial, determinado pela fórmula , e para aquecer o corpo, o calor
, então de acordo com a lei da conservação da energia

A partir daqui obtemos:

;

Resposta: 13m.

Tarefa B4.

Calcule a corrente no circuito quando conectado a uma fonte corrente direta com EMF 12 V e Resistencia interna resistor de 2 ohms com resistência elétrica 4 ohms. Escreva sua resposta como um número expresso em amperes.

De acordo com a lei de Ohm para cadeia completa A intensidade da corrente é determinada pela fórmula:

, Nós temos

Resposta: 2A.

Tarefa B5.

A distância focal da lente convergente é de 15 cm. A que distância está o objeto da lente? imagem real que foi obtido a uma distância de 60 cm da lente? Escreva sua resposta como um número expresso em centímetros.

De acordo com a fórmula da lente convergente fina, temos:

, daqui temos:
, vamos inserir os dados:

d=20cm

Resposta: 20 cm

Tarefa C1.

O experimento descobriu que a uma temperatura do ar na sala de 25 0 C na parede de um vidro com água fria a condensação do vapor de água do ar começa se a temperatura do vidro for reduzida para 14 0 C. Com base nos resultados desses experimentos, determine a umidade absoluta e relativa do ar. Use a tabela para resolver o problema. A umidade relativa mudará com o aumento da temperatura do ar na sala, se a condensação do vapor de água do ar começar na mesma temperatura do vidro de 14 0 C. Pressão e densidade do vapor de água saturado em diferentes temperaturas.

A umidade relativa do ar é determinada pela fórmula:

%,

onde p - pressão parcial, P 0 - pressão vapor saturado, que a uma dada temperatura é retirado da tabela. A pressão parcial na condição deste problema é retirada da tabela na temperatura na qual a condensação do vapor começa. Obtemos P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1600 Pa.

Assim, a umidade do ar é:

À medida que a temperatura aumenta, a pressão de vapor saturado aumentará, enquanto a pressão parcial não mudará, pois a condensação ocorre na mesma temperatura. Portanto, a umidade relativa neste caso diminuirá.

Tarefa C2.

Na atração, uma pessoa de 60 kg se desloca em um carrinho ao longo de trilhos e faz um "loop morto" em um plano vertical ao longo de uma trajetória circular com raio de 5 m. Qual é a força de pressão de uma pessoa no assento do carrinho a uma velocidade de passagem ponto inferior 10m/s? A aceleração da pressão livre é tomada igual a 10m/s 2 .

Solução: vamos retratar no desenho a trajetória do movimento e as forças que atuam sobre a pessoa no ponto mais alto:

De acordo com a segunda lei de Newton soma vetorial forças que atuam sobre o corpo é igual ao produto da massa pela aceleração:

,

na forma escalar, esta equação tem a forma:

,

onde F T \u003d mg: daqui encontramos a força de reação do suporte: N \u003d mg + ma. Porque aceleração centrípetaé determinado pela fórmula:
, então obtemos a fórmula: N=m (g+v 2 /R).

Substitua os dados e faça os cálculos: N=60 (10+100/5) =1800H

De acordo com a terceira lei de Newton, a força de pressão de uma pessoa sobre o assento é igual em valor absoluto à força de reação do suporte, ou seja, F d \u003d N, F d \u003d 1800H

Resposta: 1800N.

Tarefa C3.

O diagrama mostra as mudanças na pressão e no volume de um monoatômico ideal.

gás. Quanto calor foi recebido ou cedido pelo gás durante a transição do estado 1 para o estado 3?

A quantidade total de calor é determinada pela fórmula:

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

Q 12 \u003d A 12 + ΔU 12 'onde A 12 \u003d P ΔV \u003d 0

ΔU=3/2νRΔT=3/2V 1 (P 2 -P 1)

então a quantidade de calor na seção 1-2 será igual a:

Q 12 \u003d 3 / 2 1 ∙ (10-30) \u003d -30 kJ.

A quantidade de calor na seção 2-3 será igual a:

Q 23 \u003d A 23 + ΔU 23; Q 23 \u003d P 2 (V 3 -V 2) + 3 / 2P 2 (V 3 -V 2) \u003d

5 / 2P 2 (V 3 -V 2); Q=5/2∙10∙(3-1)=50 kJ,

então a quantidade total de calor será: Q=-30+50=20kJ

Calor será recebido.

Resposta: 20 kJ.

Tarefa C4.

O cátodo de uma fotocélula com função trabalho de 4,42∙10 -19 J é iluminado por luz com frequência

1,0∙10 15 Hz. Os elétrons emitidos do cátodo caem em um campo magnético uniforme com uma indução de 8,3∙10 -4 T perpendicular às linhas de indução desse campo. Qual é o raio máximo do círculo R ao longo do qual os elétrons se movem?

De acordo com a lei de conservação de energia para o efeito fotoelétrico, temos a fórmula:

hν = Aout + E k , E k = mv 2 /2, então hν = Aout + mv 2 /2.

A partir daqui, determinamos a velocidade do elétron:

Em um campo magnético, uma partícula carregada é afetada pela força de Lorentz, que é determinada pela fórmula: F=qvBsinα, já que o ângulo é 90 0 C, então sinα=1, então F=qvB.

De acordo com a segunda lei de Newton, a força é F=ma.

Igualando as duas fórmulas, obtemos a igualdade: qvB=ma. A aceleração é determinada pela fórmula: a=v 2 /R, logo qvB=m v 2 /R, simplificando, obtemos:

R \u003d mv / qB, substituindo os dados, realizaremos os cálculos:

R=9,1∙10 -31 ∙6,92∙10 5 / (1,6∙10 -19 ∙8,3∙10 -4) =4,74∙10 -3 m=4,74mm

Resposta: 4,74 milímetros.

Tarefa C5.

Uma piscina de 4 m de profundidade está cheia de água, o índice de refração relativo na fronteira ar-água é 1,33. Qual a profundidade da piscina parece ser para um observador olhando verticalmente para baixo na água?

De acordo com a lei da refração
, onde é o índice de refração da água, 1 é o índice de refração do ar. A partir de triângulos ABC e MVS encontre a perna x: x=h tgβ, x=H∙tgα. Como as partes esquerdas são iguais, então as feridas e as partes direitas, obtemos a equação: h∙ tgβ= H∙ tgα, portanto h= H∙ tgα/ tgβ. Os ângulos α e β são tomados muito pequenos, portanto sinα= tgα, sin β= tgβ. Obtemos a igualdade:

h=H senα/ sen β =H/n, obtemos: h=4/1,33=3 m.

Resposta: 3m.

Tarefa C6.

Usando tabelas de massas de núcleos atômicos e partículas elementares, calcule a energia liberada durante a síntese de 1 kg de hélio a partir de isótopos de hidrogênio - deutério e trítio:

Massas de núcleos atômicos

	Nome elemento		Peso núcleo atômico isótopo
			1, 6726∙10 -27 kg	1, 00727 a. comer.
			3, 3437∙10 -27 kg	2.01355a. comer.
			5, 0075∙10 -27 kg	3,01550 a. comer.
			5,0066∙10 -27 kg	3,01493a. comer.
			6,6449∙10 -27 kg	4.00151a. comer.
	alumínio e transmissão eles tamanhos Resumo >> Física ... "Jogando Unidades fisica quantidades e transferência eles tamanhos "Krasnoyarsk 2009. Conteúdo Introdução 1. Sistemas fisica quantidades e eles unidades... medições independentes. A instabilidade do padrão é definida mudança o tamanho da unidade reproduzida ou... Fisica quantidades. Fundamentos de Física Folha de dicas >> Física flutuações. flutuações em que mudanças fisica quantidades ocorrem de acordo com a lei do cosseno ... ondas (ondas e excitantes eles as fontes são chamadas coerentes se ... a interferência de ondas não somar eles energias. Causas de interferência de ondas... Fisica quantidades caracterizando os campos de radiação ionizante Trabalho de teste >> Física Unidades fisica quantidades", o que confirma a introdução sistema internacional unidades fisica quantidades em ... Para estabelecer os padrões desses mudanças precisa saber quanto ... como as doses de tecido são tomadas eles valores máximos. Quando eles dizem... Características morfológicas fisica Desenvolvimento e eles importância para a seleção nos esportes (2) Resumo >> Cultura física e esportes ... fisica A educação é entendida como fisica desenvolvimento "o processo de formação e mudanças biológico... tabelas de avaliação médio quantidades sinais fisica desenvolvimentos obtidos com... eles segmentos) só é possível com médias semelhantes quantidades este...

Resolvendo problemas de física.

Treinamento USE atribuições nível "B" e "C" em 2010.

Opção 1

Tarefa número B1.

Um peso de massa 2 kg está suspenso por uma longa corda fina. Se for desviado da posição de equilíbrio em 10 cm e depois liberado, oscila livremente como um pêndulo matemático com período de 1 s. O que acontecerá com o período, a energia potencial máxima do peso e a frequência de suas oscilações se o desvio inicial do peso for de 20 cm?

Uma frequência

Aqueles. não dependem da amplitude das oscilações, então tanto o período quanto a frequência das oscilações não mudarão.

A energia potencial aumentará, porque quanto maior a amplitude, mais grande altura o kettlebell sobe.

A) período 1) aumentará

B) frequência 2) diminuirá

C) potencial máximo 3) a energia não mudará.

MAS	B	NO
3	3	1

Tarefa número B2.

Uma pedra é lançada verticalmente para cima. As quantidades físicas listadas na primeira coluna mudam durante seu movimento ascendente e, em caso afirmativo, como? Ignore o efeito da resistência do ar.

A) velocidade 1) não muda

B) aceleração 2) aumenta

D) energia potencial

Explicação. A velocidade do corpo ao subir diminui, pois a força da gravidade é direcionada oposta ao movimento. A aceleração permanece constante porque

A energia cinética é determinada pela fórmula, portanto, assim como a velocidade diminui.

A energia potencial é determinada pela fórmula, então ela aumenta.

MAS	B	NO	G
3	1	3	2

Tarefa B3.

A temperatura de uma pequena bola de chumbo ao cair sobre uma placa de aço maciça de uma altura de 6,5 m aumentou em 0,5 0 C. Desprezando as perdas de energia para a transferência de calor para os corpos circundantes, determine a capacidade térmica específica do chumbo a partir do resultado deste experimento . A aceleração da queda livre é considerada igual a 10m/s 2 .

A partir daqui obtemos:

Resposta: 130 J/kg K.

Tarefa B4.

Calcule a corrente no circuito quando conectado a uma fonte CC com CEM de 6 V e resistência interna de 1 Ω de um resistor com resistência elétrica de 2 Ω. Escreva sua resposta como um número expresso em amperes.

Nós temos

Resposta: 2A.

Tarefa B5.

A distância focal da lente convergente é de 15 cm. A que distância da lente está a imagem de um objeto localizado a uma distância de 20 cm da lente? Escreva sua resposta como um número expresso em centímetros.

1/60; f=60cm

Resposta: 60 cm

Tarefa C1.

O experimento descobriu que quando a temperatura do ar na sala é de 23 0 C, a condensação do vapor de água do ar começa na parede do vidro com água fria, se a temperatura do vidro for reduzida para 12 0 C. Com base na resultados desses experimentos, determinar a umidade absoluta e relativa do ar. Use a tabela para resolver o problema. Explique por que a condensação do vapor de água no ar pode começar em valores diferentes temperatura. Pressão e densidade do vapor de água saturado a diferentes temperaturas.

t 0 C	7	9	11	12	13	14	15	16
PgPa	10	11	13	14	15	16	17	18
ρg/m3	7,7	8,8	10,0	10,7	11,4	12,11	12,8	13,6
t 0 C	19	21	23	25	27	29	40	60
P hPa	22	25	28	32	36	40	74	200
ρg/m3	16,3	18,4	20,6	23	25,8	28,7	51,2	130,5

Determinamos a umidade relativa do ar pela fórmula:%, onde p é a pressão parcial, P 0 é a pressão do vapor saturado, que a uma determinada temperatura tomamos da tabela. Pressão parcial na condição deste problema, tomamos da tabela a temperatura na qual a condensação do vapor começa. Obtemos P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1400 Pa.

A umidade absoluta do ar é igual à densidade do vapor a uma dada temperatura, ou seja, 20,6 g/m 3, ou pode ser considerado igual à pressão parcial nessa temperatura, que é igual à pressão de vapor saturado na temperatura de condensação. A condensação do vapor de água no ar pode começar em Significados diferentes temperaturas porque a umidade relativa varia. Com uma umidade relativa mais alta, a concentração de vapor d'água no ar é maior, portanto, em uma temperatura mais alta, esse vapor d'água ficará saturado, ou seja, A condensação começará a uma temperatura mais alta do que quando a umidade relativa for mais baixa.

Tarefa C2.

Na atração, uma pessoa de 70 kg se desloca em um carrinho ao longo de trilhos e faz um “loop morto” em um plano vertical. Com que velocidade o carrinho está se movendo? ponto alto trajetória circular com raio de 5 m, se neste ponto a força de pressão de uma pessoa sobre o assento do carrinho for 700N? A aceleração da pressão livre é tomada igual a 10m/s 2 . Solução: vamos retratar no desenho a trajetória do movimento e as forças que atuam sobre a pessoa no ponto superior: De acordo com a segunda lei de Newton, a soma vetorial das forças que atuam sobre o corpo é igual ao produto da massa pela aceleração:

Na forma escalar, esta equação tem a forma:

Onde F T \u003d mg: daqui encontramos a aceleração:

Como a aceleração centrípeta é determinada pela fórmula: , obtemos a fórmula da velocidade:

.

Resposta: 10m/s.

Tarefa C3.

O diagrama mostra as mudanças na pressão e no volume de um gás monoatômico. Quanto calor foi recebido ou cedido pelo gás durante a transição do estado 1 para o estado 3?

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

Q 12 \u003d A 12 + ΔU 12 'onde A 12 \u003d PΔV \u003d P 1 (V 2 -V 1),

então total o calor será igual a: Q 123 \u003d 50 + 90 \u003d 140 kJ. Calor será recebido.

Resposta: 140 kJ.

Tarefa C4.

Com um curto-circuito nos terminais da bateria, a corrente no circuito é I 1 \u003d 12 A.

Quando conectado aos terminais da bateria lâmpada elétrica com uma resistência elétrica de 5 ohms, a corrente no circuito é I 2 \u003d 2A. Com base nos resultados desses experimentos, determine a fem do gerador.

De acordo com a lei de Ohm para um circuito completo em caso de curto-circuito, onde r é a resistência da fonte de corrente. A resistência externa neste caso é 0.

Se a resistência externa for diferente de 0, então a lei de Ohm para um circuito completo é:

Expressando a partir de duas equações, obtemos um sistema de equações:

então fonte emf será igual a:

Substituindo os dados, temos:

. Resposta: 12V.

Tarefa C5.

Um mosquito voa perto da superfície do rio, um bando de peixes está localizado a uma distância de 2 m da superfície da água. O que é distância máxima a um mosquito, no qual ainda é visível pescar a esta profundidade? O índice de refração relativo da luz na interface ar-água é 1,33.

Vamos descrever a localização de um bando de peixes e um mosquito na superfície da água: No ponto A há peixes, no ponto B - um mosquito. Pela lei da refração, temos a fórmula: , onde é o índice de refração da água, para o ar o índice de refração é 1. Para que o peixe veja um mosquito, o ângulo de refração deve ser igual a 90 0 . Para o ângulo, por definição do seno, temos:

Então, para determinar a distância r, obtemos a fórmula:

Resposta: 2,66m.

Tarefa C6.

O efeito fotoelétrico da superfície deste metal é observado em uma frequência de radiação de pelo menos 6∙10 14 Hz. Encontre a frequência da luz incidente se os fotoelétrons emitidos da superfície do metal estiverem completamente bloqueados pela grade, cujo potencial em relação ao metal é 3 V.

De acordo com a lei de conservação de energia para o efeito fotoelétrico, no caso de incidência de luz com uma frequência correspondente à borda vermelha do efeito fotoelétrico e para uma frequência maior, obtemos duas equações:

, (1) e . (2)

Desde o trabalho corrente elétrica no deslocamento de uma partícula carregada é igual à variação da energia cinética dessa partícula, ou seja,

obtemos a segunda equação para o efeito fotoelétrico na forma:

. (2)

Subtraindo a primeira equação da segunda equação, temos:

Insira os dados e faça os cálculos:

Resposta: 1,3∙10 15 Hz.

opção 2

Tarefa B1.

Um peso de massa 2 kg está suspenso em uma corda fina. Se for desviado da posição de equilíbrio em 10 cm e depois liberado, oscila livremente como um pêndulo matemático. O que acontecerá com o período de oscilação do peso, a energia potencial máxima do peso e a frequência de suas oscilações se o desvio inicial do peso for de 5 cm?

Como o período de um pêndulo matemático é determinado pela fórmula:

Uma frequência

Ou seja, não dependa da amplitude das oscilações, então o período e a frequência das oscilações não mudarão.

A energia potencial diminuirá, pois quanto menor a amplitude, mais baixo o peso sobe para uma altura menor -.

Quantidades físicas. A mudança deles.

A) período 1) aumentará

B) frequência 2) diminuirá

C) potencial máximo 3) não mudará

MAS	B	NO
3	3	2

Tarefa B2.

A pedra cai livremente na vertical. As quantidades físicas listadas na primeira coluna mudam durante seu movimento descendente e, em caso afirmativo, como? Estabeleça uma correspondência entre as quantidades físicas listadas na primeira coluna e os tipos possíveis de suas alterações listadas na segunda coluna. Ignore o efeito da resistência.

Quantidades físicas. Suas mudanças.

A) velocidade 1) não muda

B) aceleração 2) aumenta

NO) energia cinética 3) diminui.

D) energia potencial

Explicação. A velocidade do corpo ao descer aumenta, pois a força da gravidade é direcionada ao longo do movimento. A aceleração permanece constante porque .

A energia cinética é determinada pela fórmula, de modo que a velocidade aumenta. A energia potencial é determinada pela fórmula, portanto, diminui. Responda:

MAS	B	NO	G
2	1	2	3

Tarefa B3.

A temperatura de uma pequena bola de chumbo ao cair sobre uma placa de aço maciça aumentou em 1 0 C. Desprezando as perdas de energia pela transferência de calor para os corpos circundantes. Determine a altura da qual a bola caiu a partir do resultado deste experimento. A capacidade de calor específico do chumbo é 130 J/(kg∙K). A aceleração da queda livre é igual a

10 m/s 2 . Escreva sua resposta como um número expresso em metros.

Como a uma altura h o corpo tem energia potencial, determinada pela fórmula, e calor para aquecer o corpo, então de acordo com a lei da conservação da energia

A partir daqui obtemos:

Resposta: 13m.

Tarefa B4.

Calcule a corrente no circuito quando conectado a uma fonte de 12 V CC com resistência interna de 2 ohms e um resistor com resistência elétrica de 4 ohms. Escreva sua resposta como um número expresso em amperes.

De acordo com a lei de Ohm para um circuito completo, a intensidade da corrente é determinada pela fórmula:

Nós temos

Resposta: 2A.

Tarefa B5.

A distância focal da lente convergente é de 15 cm. A que distância da lente está um objeto cuja imagem real foi obtida a uma distância de 60 cm da lente? Escreva sua resposta como um número expresso em centímetros.

De acordo com a fórmula da lente convergente fina, temos:

A partir daqui temos: , substituímos os dados:

d=20cm

Resposta: 20 cm

Tarefa C1.

O experimento descobriu que quando a temperatura do ar na sala é de 25 0 C, a condensação do vapor de água do ar começa na parede do vidro com água fria, se a temperatura do vidro for reduzida para 14 0 C. Com base na resultados desses experimentos, determinar a umidade absoluta e relativa do ar. Use a tabela para resolver o problema. A umidade relativa mudará com o aumento da temperatura do ar na sala, se a condensação do vapor de água do ar começar na mesma temperatura do vidro de 14 0 C. Pressão e densidade do vapor de água saturado em diferentes temperaturas.

t 0 C	7	9	11	12	13	14	15	16
PgPa	10	11	13	14	15	16	17	18
ρg/m3	7,7	8,8	10,0	10,7	11,4	12,11	12,8	13,6
t 0 C	19	21	23	25	27	29	40	60
P hPa	22	25	28	32	36	40	74	200
ρg/m3	16,3	18,4	20,6	23	25,8	28,7	51,2	130,5

A umidade relativa do ar é determinada pela fórmula:

onde p é a pressão parcial, P 0 é a pressão de vapor saturado, que a uma dada temperatura é retirada da tabela. A pressão parcial na condição deste problema é retirada da tabela na temperatura na qual a condensação do vapor começa. Obtemos P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1600 Pa.

Assim, a umidade do ar é:

À medida que a temperatura aumenta, a pressão de vapor saturado aumentará, enquanto a pressão parcial não mudará, pois a condensação ocorre na mesma temperatura. Portanto, a umidade relativa neste caso diminuirá.

Tarefa C2.

Na atração, uma pessoa de 60 kg se desloca em um carrinho ao longo de trilhos e faz um "loop morto" em um plano vertical ao longo de uma trajetória circular com raio de 5 m. Qual é a força de pressão de uma pessoa no assento do carrinho a uma velocidade de passagem do ponto inferior de 10 m/s? A aceleração da pressão livre é tomada igual a 10m/s 2 .

Solução: vamos retratar no desenho a trajetória do movimento e as forças que atuam sobre a pessoa no ponto mais alto:

De acordo com a segunda lei de Newton, a soma vetorial das forças que atuam sobre um corpo é igual ao produto da massa pela aceleração:

na forma escalar, esta equação tem a forma:

onde F T \u003d mg: daqui encontramos a força de reação do suporte: N \u003d mg + ma. Como a aceleração centrípeta é determinada pela fórmula: , então obtemos a fórmula: N=m (g+v 2 /R).

Substitua os dados e faça os cálculos: N=60 (10+100/5) =1800H

De acordo com a terceira lei de Newton, a força de pressão de uma pessoa no assento é igual em valor absoluto à força de reação do suporte, ou seja, F d \u003d N, F d \u003d 1800H

Resposta: 1800N.

Tarefa C3.

O diagrama mostra as mudanças na pressão e no volume de um monoatômico ideal.

gás. Quanto calor foi recebido ou cedido pelo gás durante a transição do estado 1 para o estado 3?

A quantidade total de calor é determinada pela fórmula:

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

Q 12 \u003d A 12 + ΔU 12 'onde A 12 \u003d P ΔV \u003d 0

ΔU=3/2νRΔT=3/2V 1 (P 2 -P 1)

então a quantidade de calor na seção 1-2 será igual a:

Q 12 \u003d 3 / 2 1 ∙ (10-30) \u003d -30 kJ.

A quantidade de calor na seção 2-3 será igual a:

Q 23 \u003d A 23 + ΔU 23; Q 23 \u003d P 2 (V 3 -V 2) + 3 / 2P 2 (V 3 -V 2) \u003d

5 / 2P 2 (V 3 -V 2); Q=5/2∙10∙(3-1)=50 kJ,

então a quantidade total de calor será: Q=-30+50=20kJ

Calor será recebido.

Resposta: 20 kJ.

Tarefa C4.

O cátodo de uma fotocélula com função trabalho de 4,42∙10 -19 J é iluminado por luz com frequência

1,0∙10 15 Hz. Os elétrons emitidos do cátodo caem em um campo magnético uniforme com uma indução de 8,3∙10 -4 T perpendicular às linhas de indução desse campo. Qual é o raio máximo do círculo R ao longo do qual os elétrons se movem?

De acordo com a lei de conservação de energia para o efeito fotoelétrico, temos a fórmula:

hν=Aout + E k , E k =mv 2 /2, então hν=Aout + mv 2 /2.

A partir daqui, determinamos a velocidade do elétron:

Em um campo magnético, uma partícula carregada é afetada pela força de Lorentz, que é determinada pela fórmula: F=qvBsinα, já que o ângulo é 90 0 C, então sinα=1, então F=qvB.

De acordo com a segunda lei de Newton, a força é F=ma.

Igualando as duas fórmulas, obtemos a igualdade: qvB=ma. A aceleração é determinada pela fórmula: a=v 2 /R, logo qvB=mv 2 /R, simplificando, obtemos:

R \u003d mv / qB, substituindo os dados, realizaremos os cálculos:

R=9,1∙10 -31 ∙6,92∙10 5 / (1,6∙10 -19 ∙8,3∙10 -4) =4,74∙10 -3 m=4,74mm

Resposta: 4,74 milímetros.

Tarefa C5.

Uma piscina de 4m de profundidade cheia de água, indicador relativo refração na fronteira ar - água 1,33. Qual a profundidade da piscina parece ser para um observador olhando verticalmente para baixo na água?

De acordo com a lei da refração, onde é o índice de refração da água, 1 é o índice de refração do ar. Dos triângulos ABC e MBC encontramos o cateto x: x=htgβ, x=H∙tgα. Como as partes esquerdas são iguais, então as feridas e as partes direitas, obtemos a equação: h∙ tgβ= H∙ tgα, portanto h= H∙ tgα/ tgβ. Os ângulos α e β são tomados muito pequenos, portanto sinα= tgα, sinβ= tgβ. Obtemos a igualdade:

h=H senα/ sen β =H/n, obtemos: h=4/1,33=3 m.

Resposta: 3m.

Tarefa C6.

Usando tabelas de massas de núcleos atômicos e partículas elementares, calcule a energia liberada durante a síntese de 1 kg de hélio a partir de isótopos de hidrogênio - deutério e trítio:

Massas de núcleos atômicos

Vamos encontrar a energia que é liberada durante a síntese de um núcleo de acordo com a fórmula:

O número de núcleos contidos na massa de 1 kg de hélio pode ser encontrado pela fórmula:

Então a energia total será igual a: E=E 1 ∙N; Insira os dados e faça os cálculos:

Å=1,5∙10 26 ∙0,2817∙10 -11 =4,2∙10 14 J

Resposta: 4,2∙10 14 J

Literatura

1. O.F. Kabardin, S.I. Kabardin "Típico tarefas de teste", Editora "Exam", Moscou, 2010.

2. Yu.G. Pavlenko "The Beginnings of Physics", livro didático, Exam Publishing House, Moscou, 2005.

3. G.Ya. Myakishev, B. B. Bukhovtsev "Física, 11º ano", Moscou 2009 Editora "Iluminismo".

1 - A figura mostra um gráfico da dependência da projeção v x da velocidade do veículo no tempo t. Qual gráfico representa corretamente a projeção da aceleração do carro no intervalo de tempo de 4 s a 6 s?

2 - A figura mostra a trajetória de um corpo lançado em algum ângulo com a superfície horizontal da Terra. No ponto A desta trajetória, a direção do vetor velocidade é indicada pela seta 1; a trajetória do corpo e todos os vetores estão em um plano perpendicular à superfície da Terra. A resistência do ar é desprezível. Qual é a direção do vetor aceleração do corpo no referencial terrestre? Na sua resposta, indique o número da seta correspondente.

3 - Uma pessoa pesando 50 kg salta de um barco estacionário de massa 100 kg para a margem com velocidade horizontal 3 m/s em relação ao barco. Com que velocidade o barco se move em relação à Terra após o salto de uma pessoa, se a resistência da água ao movimento do barco é desprezível?

Resposta: _____ m/s

4 - O que igual ao peso homem na água, tendo em conta a ação da força de Arquimedes? O volume de uma pessoa é V = 50 dm 3, a densidade do corpo humano é de 1036 kg / m 3.

Resposta: _____H

5 - No experimento, obteve-se um gráfico da dependência do módulo de velocidade de um corpo em movimento retilíneo em relação ao tempo. Analisando o gráfico, escolha três afirmações corretas das afirmações abaixo e indique seus números.

1 - A velocidade do corpo em 6 segundos mudou de 0 m/s para 6 m/s.

2 - O corpo se moveu uniformemente acelerado durante os primeiros 6 segundos e não se moveu no intervalo de 6 a 7 segundos.

3 - O corpo se moveu uniformemente nos primeiros 6 segundos e não se moveu no intervalo de 6 a 7 segundos.

4 - No intervalo de tempo de 4-6 segundos, a velocidade aumentou em proporção direta ao tempo do movimento, o corpo se moveu com aceleração constante.

5 - A aceleração do corpo no quinto segundo de movimento é de 1,5 m/s2.

6 - Um peso de 2 kg está suspenso em uma corda fina de 5 m de comprimento, se desviada da posição de equilíbrio e depois solta, oscila livremente, como um pêndulo matemático. O que acontecerá com o período de oscilação do peso, a energia potencial máxima do peso e a frequência de suas oscilações se o desvio inicial do peso for alterado de 10 cm para 20 cm?

1 - aumentar

2 - diminuir

3 - não vai mudar

Escreva na tabela os números selecionados para cada quantidade física. Os números na resposta podem ser repetidos.

7 – Ponto material move-se a uma velocidade uniforme, retilínea e co-direcional com o eixo de coordenadas OX. Estabeleça uma correspondência entre as grandezas físicas e as fórmulas pelas quais elas podem ser calculadas. Para cada posição da primeira coluna, selecione a posição correspondente da segunda e anote os números selecionados na tabela sob as letras correspondentes.

8 - O gráfico mostra como a temperatura de 0,1 kg de água no momento inicial dentro estado cristalino a uma temperatura de -100 0 C, a uma potência de transferência de calor constante de 100 W.

A partir do gráfico da figura, determine quanto tempo energia interna rosa d'água.

Solução

O gráfico mostra que a temperatura do gelo aumentou continuamente e após 210 s atingiu 0 0 C. Portanto, a energia cinética das moléculas de gelo aumentou.

Então, 333 s de gelo transferiram uma quantidade de calor de 100 J a cada segundo, mas a temperatura do gelo derretido e da água resultante não mudou. A quantidade de calor 33300 J recebida durante 333 s do aquecedor causou o derretimento completo do gelo. Essa energia é usada para quebrar laços fortes moléculas de água em um cristal, para um aumento na distância entre as moléculas, ou seja, para aumentar a energia potencial de sua interação.

Depois que todo o gelo derreteu, iniciou-se o processo de aquecimento da água. A temperatura da água aumentou 100 0 С em 418 s, ou seja. a energia cinética da água aumentou.

Como a energia interna é igual à soma da energia cinética de todas as moléculas e a energia potencial de sua interação, a conclusão segue - a energia interna da água aumentou ao longo do experimento por 961 s.

Resposta: 961s

9 - Um gás ideal em algum processo mostrado no gráfico realizou um trabalho de 300 J. Quanto calor foi transferido para o gás?

Resposta: _____J

10 - Em uma sala fechada a uma temperatura do ar de 40°C, a condensação do vapor d'água na parede de um copo de água começa quando a água do copo esfria a 16°C.

Qual será o ponto de orvalho nesta sala se todo o ar da sala for resfriado a 20°C?

Resposta: _____ °C

11 - Cargas elétricas opostas se atraem devido ao fato de que

1 - uma carga elétrica é capaz de agir instantaneamente sobre qualquer outra carga elétrica a qualquer distância

2 - em torno de cada carga elétrica existe um campo elétrico capaz de atuar sobre campos elétricos outros encargos

3 - ao redor de cada carga elétrica existe um campo elétrico que pode atuar sobre outras cargas elétricas

4 - há uma interação gravitacional

Qual das afirmações acima é verdadeira?

Responda: _____

Solução :

Cargas elétricas opostas são atraídas umas pelas outras devido ao fato de que ao redor de cada carga elétrica existe um campo elétrico que pode atuar sobre outras cargas elétricas.

Resposta: 3

12 - B experimento físico em poucos segundos, o movimento do corpo em uma seção horizontal e retilínea da trajetória a partir do repouso foi registrado. De acordo com os dados experimentais, gráficos (A e B) da dependência temporal de duas grandezas físicas foram plotados.

Que grandezas físicas listadas na coluna da direita correspondem aos gráficos A e B?

Para cada posição da coluna da esquerda, selecione a posição correspondente da coluna da direita e anote os números selecionados na tabela sob as letras correspondentes.

Responda: _____

Solução :

Em uma seção horizontal do caminho, a posição do centro de massa do corpo não muda, portanto, a energia potencial do corpo permanece inalterada. A resposta 4 é excluída das corretas.

A resposta 2 é excluída das corretas, pois aceleração em movimento uniformemente acelerado- o valor é constante.

Com movimento uniformemente acelerado a partir de um estado de repouso, o caminho é calculado pela fórmula s= uma* t 2 /2 . Essa dependência corresponde ao gráfico B.

A velocidade durante o movimento uniformemente acelerado a partir de um estado de repouso é calculada pela fórmula v= uma* t. Essa dependência corresponde ao gráfico A.

Resposta: 13

13 - Uma partícula A carregada positivamente move-se perpendicularmente ao plano da figura na direção do observador. O ponto B está no plano da figura. Como é direcionado no ponto B (para cima, para baixo, esquerda, direita, longe do observador, em direção ao observador) o vetor de indução campo magnético, criado por uma partícula em movimento A? Escreva sua resposta em palavra(s).

Responda: _____

Solução :

Se considerarmos o movimento de uma partícula carregada positivamente como uma corrente elétrica em um condutor que é perpendicular ao plano da figura, então a verruma (parafuso direito) é direcionada ao longo da corrente e a rotação da verruma em relação à observador estará no sentido anti-horário. Neste caso, as linhas de indução magnética serão direcionadas no sentido anti-horário. Como o vetor de indução magnética do campo magnético da corrente elétrica coincide com a tangente à linha de indução magnética, o vetor de indução no ponto B é direcionado para cima.

Resposta: para cima

14 - Qual é a tensão na seção do circuito AB (veja a figura) se a corrente através de um resistor de 2 ohm é 2 A?

15 - A localização do espelho plano MN e da fonte de luz S é mostrada na figura. Qual é a distância da fonte S até sua imagem no espelho MN?

A localização do espelho plano MN e da fonte de luz S é mostrada na figura. Qual é a distância da fonte S até sua imagem no espelho MN?

Responda:_____

Solução :

A imagem da fonte de luz em espelho plano localizado simetricamente em relação ao plano do espelho. Portanto, a imagem no espelho está exatamente à mesma distância do plano do espelho que a fonte de luz.

Resposta: 4m

Os gráficos mostram os resultados estudo piloto a dependência da intensidade da corrente com a tensão nas extremidades do filamento de uma lâmpada elétrica e a resistência do filamento da lâmpada com a intensidade da corrente.

Analisando os dados, responda à pergunta: o que aconteceu com a lâmpada em este experimento? Escolha entre as duas afirmações a seguir que correspondem aos resultados do estudo experimental.

1 - O filamento da lâmpada foi aquecido pela corrente que flui, o aumento da temperatura do metal do filamento levou a uma diminuição da sua resistividade elétrica e a um aumento da resistência R do filamento da lâmpada - gráfico R (I).

2 - O filamento da lâmpada foi aquecido pela corrente que flui, um aumento na temperatura do metal do filamento levou a um aumento na sua resistividade elétrica e um aumento na resistência R do filamento da lâmpada - gráfico R (I).

3 - A não linearidade das dependências I(U) e R(I) é explicada por um erro de medição muito grande.

4 - Os resultados obtidos contradizem a lei de Ohm para a seção da cadeia.

5 - Com o aumento da resistência do filamento da lâmpada, a corrente através do filamento da lâmpada diminuiu - dependência I (U).

Responda: _____

Solução :

O filamento da lâmpada foi aquecido por uma corrente elétrica. Com o aumento da temperatura do metal resistividade está crescendo. Consequentemente, a resistência do filamento da lâmpada aumenta. Isso faz com que a corrente através do filamento da lâmpada diminua.

Resposta: 25

17 - Uma lâmpada elétrica foi conectada a uma fonte de corrente contínua, cuja resistência elétrica é igual à resistência interna da fonte de corrente. O que acontecerá com a corrente no circuito, a tensão na saída da fonte de corrente e a potência da corrente no circuito externo quando uma segunda lâmpada for conectada em série com esta lâmpada?

Para cada valor, determine a natureza apropriada da mudança:

1 - aumentar

2 - diminuir

3 - imutabilidade

Escreva na tabela os números selecionados para cada quantidade física. Os números podem ser repetidos.

18 - Os gráficos A e B mostram a dependência de algumas grandezas físicas em relação a outras grandezas físicas. Estabeleça uma correspondência entre os gráficos A e B e os tipos de dependências listados abaixo. Escreva na tabela os números selecionados sob as letras correspondentes.

1 - dependência do número de núcleos radioativos no tempo

2 - dependência do estresse no alongamento relativo

3 - dependência da energia de ligação específica de nucleons em núcleos atômicos em Número de massa núcleos

4 - dependência da indução do campo magnético na substância da indução do campo magnetizante.

Solução :

O gráfico A mostra a dependência do número de núcleos radioativos no tempo (a lei do decaimento radioativo).

O gráfico B mostra a dependência da energia de ligação específica dos nucleons nos núcleos atômicos do número de massa do núcleo.

Resposta: 13

19 - Como resultado da série decaimentos radioativos O U-238 é convertido em chumbo Pb-206. Quantos decaimentos α e β ele experimentou neste caso?

Responda: _____

Solução :

A cada -decaimento, a carga do núcleo diminui em 2, e sua massa diminui em 4. Durante o decaimento β, a carga do núcleo aumenta em 1, e a massa permanece praticamente inalterada. Vamos escrever as equações:

82=(92-2nα)+nβ

Da primeira equação: 4nα=32, o número de α-decaimentos é 8.

Da segunda equação: 82=(92-16)+nβ=76+nβ,

82-76=nβ, 6=nβ, número de β-decaimentos 6.

Resposta: 8 6

20 - Quando uma placa metálica é iluminada com luz monocromática com frequência ν, ocorre um efeito fotoelétrico. A energia cinética máxima dos elétrons liberados é de 2 eV. Qual é o valor da energia cinética máxima dos fotoelétrons quando esta placa é iluminada com luz monocromática com frequência de 2v?

Resposta: _____ eV

21 - Com um movimento muito lento do pistão no cilindro de uma bomba de ar fechada, o volume de ar diminuiu. Como a pressão, a temperatura e a energia interna do ar mudam neste caso? Para cada valor, determine a natureza correspondente da mudança:

1 - aumenta

2 - diminui

3 - não muda

Anote os números selecionados para cada quantidade física. Os números na resposta podem ser repetidos.

Solução :

Com um movimento muito lento do pistão no cilindro de uma bomba de ar fechada como resultado da troca de calor com meio Ambiente a temperatura do ar nele não muda. Com a compressão isotérmica de um gás, o produto da pressão do gás e seu volume permanece inalterado, portanto, com a diminuição do volume de ar, sua pressão aumenta. No processo isotérmico a energia interna não varia.

Resposta: 133

22 - A figura mostra um cronômetro, à direita dele está uma imagem ampliada da escala e da seta. O ponteiro do cronômetro faz volta completa em 1 minuto.

Anote as leituras do cronômetro, levando em consideração que o erro de medição é igual à divisão do cronômetro.

Resposta: (____± ____) com

23 - No experimento, a tarefa era determinar a aceleração da barra ao deslizar plano inclinado comprimento l (1).

Primeiro, a fórmula para calcular a aceleração foi obtida:

Em seguida foi feito um desenho detalhado com as dimensões do plano inclinado a (2), c (3) e a posição dos vetores de força e suas projeções.

Valor do coeficiente de atrito μ (4) árvore por árvore que o experimentador tirou dos dados de referência. Força de fricção F tr(5) e gravidade mg(6) foram medidos com um dinamômetro.

Qual das quantidades marcadas com números é suficiente para determinar a aceleração da barra?

Solução :

A aceleração pode ser encontrada conhecendo o coeficiente de atrito µ, as dimensões Como,eu plano inclinado e calculando os valores cosα= c/ eu e sinα= uma/ eu.

Resposta: 1234

24 - Um gás ideal realizou 300 J de trabalho e, ao mesmo tempo, a energia interna do gás aumentou em 300 J. Quanto calor o gás recebeu neste processo?

25 - Um corpo com massa de 2 kg sob a ação de uma força F move-se para cima em um plano inclinado a uma distância l = 5 m, enquanto a distância do corpo à superfície da Terra aumenta em h = 3 m. A força F é 30 N. Que trabalho a força F fez durante este movimento? Tome a aceleração de queda livre igual a 10 m/s 2 , coeficiente de atrito μ = 0,5.

Solução :

Na transição do estado inicial para o final, o volume do gás aumenta, portanto, o gás realiza trabalho. De acordo com a primeira lei da termodinâmica:

A quantidade de calor transferida para o gás Q é igual à soma da variação da energia interna e do trabalho realizado pelo gás:

A energia interna do gás nos estados 1 e 3 é expressa em termos de pressão e volume do gás:

O trabalho durante a transição do gás do estado 1 para o estado 3 é igual a:

A quantidade de calor recebida pelo gás:

Um valor Q positivo significa que o gás recebeu uma quantidade de calor.

30 - Quando os terminais da bateria estão em curto-circuito, a corrente no circuito é de 12 V. Quando uma lâmpada elétrica com resistência elétrica de 5 ohms é conectada aos terminais da bateria, a corrente no circuito é de 2 A. Com base na resultados desses experimentos, determine a fem da bateria.

Solução :

De acordo com a lei de Ohm para um circuito fechado, quando os terminais da bateria estão em curto-circuito, a resistência R tende a zero. A intensidade da corrente no circuito é:

Assim, a resistência interna da bateria é:

Quando conectado aos terminais da bateria da lâmpada, a corrente no circuito é igual a:

A partir daqui obtemos:

31 - Um mosquito voa na própria superfície da água do rio, um bando de peixes está a uma distância de 2 m da superfície da água. Qual é a distância máxima dos mosquitos na qual ainda é visível pescar nessa profundidade? O índice de refração relativo da luz na interface ar-água é 1,33.

O período do pêndulo matemático. Energia cinética e potencial, capacidade calorífica específica do chumbo. A corrente no circuito quando conectado a uma fonte DC. Umidade relativa do ar, a quantidade de calor. Efeito fotoelétrico de uma superfície metálica.

Resolvendo problemas de física.

Tarefas de treinamento Nível de USO"B" e "C" em 2010.

Opção 1 Tarefa № B1 Um peso de 2 kg é suspenso em uma corda longa e fina. Se for desviado da posição de equilíbrio em 10 cm e depois liberado, oscila livremente como um pêndulo matemático com período de 1 s. O que acontecerá com o período, a energia potencial máxima do peso e a frequência de suas oscilações se o desvio inicial do peso for 20 cm? Solução. Como o período de um pêndulo matemático é determinado pela fórmula: não depende da amplitude das oscilações, então o período e a frequência das oscilações não mudarão, a energia potencial aumentará, pois quanto maior a amplitude, maior a altura do peso - Quantidades físicas. A mudança deles. A) o período 1) aumentará B) a frequência 2) diminuirá C) o potencial máximo 3) a energia não mudará. Resposta:

Tarefa número B2.

Uma pedra é lançada verticalmente para cima. As quantidades físicas listadas na primeira coluna mudam durante seu movimento ascendente e, em caso afirmativo, como? Ignore o efeito da resistência do ar.

A) velocidade 1) não muda

B) aceleração 2) aumenta

D) energia potencial

Explicação. A velocidade do corpo ao subir diminui, pois a força da gravidade é direcionada oposta ao movimento. A aceleração permanece constante porque

A energia cinética é determinada pela fórmula, portanto, assim como a velocidade diminui.

A energia potencial é determinada pela fórmula, então ela aumenta.

Tarefa B3.

A temperatura de uma pequena bola de chumbo ao cair sobre uma placa de aço maciça de uma altura de 6,5 m aumentou em 0,5 0 C. Desprezando as perdas de energia para a transferência de calor para os corpos circundantes, determine a capacidade térmica específica do chumbo a partir do resultado deste experimento . A aceleração da queda livre é considerada igual a 10m/s 2 .

Como a uma altura h o corpo tem energia potencial, determinada pela fórmula, e calor para aquecer o corpo, então, de acordo com a lei da conservação da energia, temos:

Resposta: 130 J/kg K.

Tarefa B4.

Calcule a corrente no circuito quando conectado a uma fonte CC com CEM de 6 V e resistência interna de 1 Ω de um resistor com resistência elétrica de 2 Ω. Escreva sua resposta como um número expresso em amperes.

Nós temos

Resposta: 2A.

Tarefa B5.

A distância focal da lente convergente é de 15 cm. A que distância da lente está a imagem de um objeto localizado a uma distância de 20 cm da lente? Escreva sua resposta como um número expresso em centímetros.

Resposta: 60 cm

Tarefa C1.

O experimento descobriu que quando a temperatura do ar na sala é de 23 0 C, a condensação do vapor de água do ar começa na parede do vidro com água fria, se a temperatura do vidro for reduzida para 12 0 C. Com base na resultados desses experimentos, determinar a umidade absoluta e relativa do ar. Use a tabela para resolver o problema. Explique por que a condensação do vapor de água no ar pode começar em diferentes temperaturas. Pressão e densidade do vapor de água saturado a diferentes temperaturas.

Determinamos a umidade relativa do ar pela fórmula:%, onde p é a pressão parcial, P 0 é a pressão do vapor saturado, que a uma determinada temperatura tomamos da tabela. A pressão parcial na condição deste problema é retirada da tabela na temperatura na qual a condensação do vapor começa. Obtemos P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1400 Pa.

A umidade absoluta do ar é igual à densidade do vapor a uma dada temperatura, ou seja, 20,6 g/m 3, ou pode ser considerado igual à pressão parcial nessa temperatura, que é igual à pressão de vapor saturado na temperatura de condensação. A condensação do vapor de água no ar pode começar em diferentes temperaturas devido ao fato de que a umidade relativa é diferente. Com uma umidade relativa mais alta, a concentração de vapor d'água no ar é maior, portanto, em uma temperatura mais alta, esse vapor d'água ficará saturado, ou seja, A condensação começará a uma temperatura mais alta do que quando a umidade relativa for mais baixa.

Tarefa C2.

Na atração, uma pessoa de 70 kg se desloca em um carrinho ao longo de trilhos e faz um “loop morto” em um plano vertical. Com que velocidade o carrinho se move no ponto mais alto de uma trajetória circular com raio de 5 m, se neste ponto a força de pressão de uma pessoa sobre o assento do carrinho é de 700 N? A aceleração da pressão livre é tomada igual a 10m/s 2 . Solução: vamos retratar no desenho a trajetória do movimento e as forças que atuam sobre a pessoa no ponto superior: De acordo com a segunda lei de Newton, a soma vetorial das forças que atuam sobre o corpo é igual ao produto da massa pela aceleração:

Na forma escalar, esta equação tem a forma:

Onde F T \u003d mg: daqui encontramos a aceleração:

Como a aceleração centrípeta é determinada pela fórmula: , obtemos a fórmula da velocidade:

Resposta: 10m/s.

Tarefa C3.

O diagrama mostra as mudanças na pressão e no volume de um gás monoatômico ideal. Quanto calor foi recebido ou cedido pelo gás durante a transição do estado 1 para o estado 3?

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

Q 12 \u003d A 12 + DU 12 "onde A 12 \u003d RDV \u003d P 1 (V 2 -V 1),

então a quantidade total de calor será igual a: Q 123 =50+90=140kJ. Calor será recebido.

Resposta: 140 kJ.

Tarefa C4.

Com um curto-circuito nos terminais da bateria, a corrente no circuito é I 1 \u003d 12 A.

Quando conectado aos terminais da bateria de uma lâmpada elétrica com resistência elétrica de 5 ohms, a corrente no circuito é I 2 \u003d 2A. Com base nos resultados desses experimentos, determine a fem do gerador.

De acordo com a lei de Ohm para um circuito completo em caso de curto-circuito, onde r é a resistência da fonte de corrente. A resistência externa neste caso é 0.

Se a resistência externa for diferente de 0, então a lei de Ohm para um circuito completo é:

Expressando a partir de duas equações, obtemos um sistema de equações:

então o EMF da fonte será igual a:

Substituindo os dados, temos:

Resposta: 12V.

Tarefa C5.

Um mosquito voa perto da superfície do rio, um bando de peixes está localizado a uma distância de 2 m da superfície da água. Qual é a distância máxima de um mosquito na qual ele ainda pode ser visto pelos peixes nessa profundidade? O índice de refração relativo da luz na interface ar-água é 1,33.

Vamos descrever a localização de um bando de peixes e um mosquito na superfície da água: No ponto A há peixes, no ponto B - um mosquito. Pela lei da refração, temos a fórmula: , onde é o índice de refração da água, para o ar o índice de refração é 1. Para que o peixe veja um mosquito, o ângulo de refração deve ser igual a 90 0 . Para o ângulo, por definição do seno, temos:

Então, para determinar a distância r, obtemos a fórmula:

Resposta: 2,66m.

Tarefa C6.

O efeito fotoelétrico da superfície deste metal é observado em uma frequência de radiação de pelo menos 6 10 14 Hz. Encontre a frequência da luz incidente se os fotoelétrons emitidos da superfície do metal estiverem completamente bloqueados pela grade, cujo potencial em relação ao metal é 3 V.

De acordo com a lei de conservação de energia para o efeito fotoelétrico, no caso de incidência de luz com uma frequência correspondente à borda vermelha do efeito fotoelétrico e para uma frequência maior, obtemos duas equações:

Como o trabalho de uma corrente elétrica ao mover uma partícula carregada é igual à variação da energia cinética dessa partícula, ou seja,

obtemos a segunda equação para o efeito fotoelétrico na forma:

Subtraindo a primeira equação da segunda equação, temos:

Insira os dados e faça os cálculos:

Resposta: 1,3 10 15 Hz.

opção 2 Tarefa B1 Um peso de 2 kg é suspenso em uma corda fina. Se for desviado da posição de equilíbrio em 10 cm e depois liberado, oscila livremente como um pêndulo matemático. O que acontecerá com o período de oscilação do peso, a energia potencial máxima do peso e a frequência de suas oscilações se o desvio inicial do peso for de 5 cm? : ou seja, não dependa da amplitude das oscilações, então o período e a frequência das oscilações não mudarão. A energia potencial diminuirá, porque quanto menor a amplitude, menor o peso sobe para uma altura menor -. Quantidades físicas. Sua mudança. A) período 1) aumentará B) frequência 2) diminuirá C) potencial máximo 3) energia não mudará. Resposta:

Tarefa B2.

A pedra cai livremente na vertical. As quantidades físicas listadas na primeira coluna mudam durante seu movimento descendente e, em caso afirmativo, como? Estabeleça uma correspondência entre as quantidades físicas listadas na primeira coluna e os tipos possíveis de suas alterações listadas na segunda coluna. Ignore o efeito da resistência.

Quantidades físicas. Suas mudanças.

A) velocidade 1) não muda

B) aceleração 2) aumenta

C) energia cinética 3) diminui.

D) energia potencial

Explicação. A velocidade do corpo ao descer aumenta, pois a força da gravidade é direcionada ao longo do movimento. A aceleração permanece constante, pois.

A energia cinética é determinada pela fórmula, de modo que a velocidade aumenta. A energia potencial é determinada pela fórmula, então ela diminui. Responda:

Tarefa B3.

A temperatura de uma pequena bola de chumbo ao cair sobre uma placa de aço maciça aumentou em 1 0 C. Desprezando as perdas de energia pela transferência de calor para os corpos circundantes. Determine a altura da qual a bola caiu a partir do resultado deste experimento. O calor específico do chumbo é 130 J/(kg K). A aceleração da queda livre é igual a

10 m/s 2 . Escreva sua resposta como um número expresso em metros.

Como a uma altura h o corpo tem uma energia potencial determinada pela fórmula, e calor para aquecer o corpo, então de acordo com a lei da conservação da energia

A partir daqui obtemos:

Resposta: 13m.

Tarefa B4.

Calcule a corrente no circuito quando conectado a uma fonte de 12 V CC com resistência interna de 2 ohms e um resistor com resistência elétrica de 4 ohms. Escreva sua resposta como um número expresso em amperes.

De acordo com a lei de Ohm para um circuito completo, a intensidade da corrente é determinada pela fórmula:

Nós temos

Resposta: 2A.

Tarefa B5.

A distância focal da lente convergente é de 15 cm. A que distância da lente está um objeto cuja imagem real foi obtida a uma distância de 60 cm da lente? Escreva sua resposta como um número expresso em centímetros.

De acordo com a fórmula da lente convergente fina, temos:

A partir daqui temos: , substituímos os dados:

Resposta: 20 cm

Tarefa C1.

O experimento descobriu que quando a temperatura do ar na sala é de 25 0 C, a condensação do vapor de água do ar começa na parede do vidro com água fria, se a temperatura do vidro for reduzida para 14 0 C. Com base na resultados desses experimentos, determinar a umidade absoluta e relativa do ar. Use a tabela para resolver o problema. A umidade relativa mudará com o aumento da temperatura do ar na sala, se a condensação do vapor de água do ar começar na mesma temperatura do vidro de 14 0 C. Pressão e densidade do vapor de água saturado em diferentes temperaturas.

A umidade relativa do ar é determinada pela fórmula:

onde p é a pressão parcial, P 0 é a pressão de vapor saturado, que a uma dada temperatura é retirada da tabela. A pressão parcial na condição deste problema é retirada da tabela na temperatura na qual a condensação do vapor começa. Obtemos P 0 \u003d 3200 Pa, p \u003d 1600 Pa.

Assim, a umidade do ar é:

À medida que a temperatura aumenta, a pressão de vapor saturado aumentará, enquanto a pressão parcial não mudará, pois a condensação ocorre na mesma temperatura. Portanto, a umidade relativa neste caso diminuirá.

Tarefa C2.

Na atração, uma pessoa de 60 kg se desloca em um carrinho ao longo de trilhos e faz um "loop morto" em um plano vertical ao longo de uma trajetória circular com raio de 5 m. Qual é a força de pressão de uma pessoa no assento do carrinho a uma velocidade de passagem do ponto inferior de 10 m/s? A aceleração da pressão livre é tomada igual a 10m/s 2 .

Solução: vamos retratar no desenho a trajetória do movimento e as forças que atuam sobre a pessoa no ponto mais alto:

De acordo com a segunda lei de Newton, a soma vetorial das forças que atuam sobre um corpo é igual ao produto da massa pela aceleração:

na forma escalar, esta equação tem a forma:

onde F T \u003d mg: daqui encontramos a força de reação do suporte: N \u003d mg + ma. Como a aceleração centrípeta é determinada pela fórmula: , então obtemos a fórmula: N=m (g+v 2 /R).

Substitua os dados e faça os cálculos: N=60 (10+100/5) =1800H

De acordo com a terceira lei de Newton, a força de pressão de uma pessoa no assento é igual em valor absoluto à força de reação do suporte, ou seja, F d \u003d N, F d \u003d 1800H

Resposta: 1800N.

Tarefa C3.

O diagrama mostra as mudanças na pressão e no volume de um monoatômico ideal.

gás. Quanto calor foi recebido ou cedido pelo gás durante a transição do estado 1 para o estado 3?

A quantidade total de calor é determinada pela fórmula:

Q 123 \u003d Q 12 + Q 23

Q 12 \u003d A 12 + DU 12 "onde A 12 \u003d RDV \u003d 0

ДU=3/2нRDТ=3/2V 1 (P 2 -P 1)

então a quantidade de calor na seção 1-2 será igual a:

Q 12 \u003d 3/2 1 (10-30) \u003d -30 kJ.

A quantidade de calor na seção 2-3 será igual a:

Q 23 \u003d A 23 + DU 23; Q 23 \u003d P 2 (V 3 -V 2) + 3 / 2P 2 (V 3 -V 2) \u003d

5 / 2P 2 (V 3 -V 2); Q=5/2 10 (3-1)=50 kJ,

então a quantidade total de calor será: Q=-30+50=20kJ

Calor será recebido.

Resposta: 20 kJ.

Tarefa C4.

O cátodo de uma fotocélula com função trabalho de 4,42 10 -19 J é iluminado por luz com frequência

1,0 10 15Hz. Os elétrons emitidos do cátodo caem em um campo magnético uniforme com uma indução de 8,3 10 -4 T perpendicular às linhas de indução desse campo. Qual é o raio máximo do círculo R ao longo do qual os elétrons se movem?

De acordo com a lei de conservação de energia para o efeito fotoelétrico, temos a fórmula:

hn \u003d Aout + E k, E k \u003d mv 2 / 2, então hn \u003d A out + mv 2 / 2.

A partir daqui, determinamos a velocidade do elétron:

Em um campo magnético, uma partícula carregada é afetada pela força de Lorentz, que é determinada pela fórmula: F=qvBsinb, porque o ângulo é 90 0 C, então sinb=1, então F=qvB.

De acordo com a segunda lei de Newton, a força é F=ma.

Igualando as duas fórmulas, obtemos a igualdade: qvB=ma. A aceleração é determinada pela fórmula: a=v 2 /R, logo qvB=m v 2 /R, simplificando, obtemos:

R \u003d mv / qB, substituindo os dados, realizaremos os cálculos:

R = 9,1 10 -31 6,92 10 5 / (1,6 10 -19 8,3 10 -4) =4,74 10 -3 m = 4,74 mm

Resposta: 4,74 milímetros.

Tarefa C5.

Uma piscina de 4 m de profundidade está cheia de água, o índice de refração relativo na fronteira ar-água é 1,33. Qual a profundidade da piscina parece ser para um observador olhando verticalmente para baixo na água?

De acordo com a lei da refração, onde é o índice de refração da água, 1 é o índice de refração do ar. Dos triângulos ABC e MBC, encontramos a perna x: x \u003d h tgv, x \u003d H tgb. Como as partes esquerdas são iguais, as feridas e as partes direitas, obtemos a equação: h tgv \u003d H tgb, portanto h \u003d H tgb / tgv. Os ângulos b e c são muito pequenos, portanto sinb \u003d tgb, sin c \u003d tgv. Obtemos a igualdade:

h \u003d H sinb / sin c \u003d H / n, obtemos: h \u003d 4 / 1,33 \u003d 3 m.

Resposta: 3m.

Tarefa C6.

Usando tabelas de massas de núcleos atômicos e partículas elementares, calcule a energia liberada durante a síntese de 1 kg de hélio a partir de isótopos de hidrogênio - deutério e trítio:

Massas de núcleos atômicos

	Nome elemento		Massa do núcleo atômico de um isótopo
			1, 6726 10 -27 kg	1, 00727 a. comer.
			3, 3437 10 -27 kg	2.01355a. comer.
			5, 0075 10 -27 kg	3,01550 a. comer.
			5,0066 10 -27 kg	3,01493a. comer.
			6,6449 10 -27 kg	4.00151a. comer.
	Alumínio		44,7937 10 -27 kg	26.97441 a. comer.
	alumínio		49,7683 10 -27 kg	29.97008a. comer.

Vamos encontrar a energia que é liberada durante a síntese de um núcleo de acordo com a fórmula:

O número de núcleos contidos na massa de 1 kg de hélio pode ser encontrado pela fórmula:

Então a energia total será igual a: E=E 1 N; Insira os dados e faça os cálculos:

E \u003d 1,5 10 26 0,2817 10 -11 \u003d 4,2 10 14 J

Resposta: 4,2 10 14 J

Literatura 1. O.F. Kabardin, S.I. Kabardin "Tarefas de teste típicas", Editora "Exam" Moscou 2010.2. SUL. Pavlenko "The Beginnings of Physics", livro didático, Exam Publishing House, Moscou 2005.3. G.Ya. Myakishev, B. B. Bukhovtsev "Física, 11º ano", Moscou 2009 Editora "Iluminismo".

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Qual é o período de oscilação T do pêndulo se o experimentador tomou o valor da divisão do cronômetro como o erro de medição?

1) (4,12 ± 0,02) s 3) (4,12 ± 0,01) s

2) (4,12 ± 0,2) s 4) (4,12 ± 0,1) s

Responda:_________ (2 pontos)

24. A fim de encontrar o volume do corpo com a maior precisão possível, imergindo-o em água, os alunos foram solicitados a fazer medições usando dois cilindros de medição com água (ver Fig.). Os alunos tiveram que comparar os resultados da medição, tomando em conta os erros absolutos de medida instrumental e erros absolutos referência. Foi acordado considerar cada um dos erros levados em consideração preço igual divisões do cilindro de medição.

Ao responder à pergunta da tarefa, os experimentadores obtiveram quatro resultados diferentes.

Nas entradas abaixo, selecione valor correto volume corporal medido, obtido com o menor erro

1) o primeiro cilindro, (10 ± 10) cm 3

2) o primeiro cilindro, (10 ± 5) cm 3

3) o segundo cilindro, (10 ± 4) cm 3

4) segundo cilindro, (10 ± 2) cm 3

Responda:_________ (2 pontos)

25. Em um elevador subindo com uma aceleração de 2 m/s 2, há um passageiro pesando 50 kg. o que igual ao módulo a força da gravidade agindo sobre o passageiro?

Resposta: __________N (4 pontos)

26. Um gás ideal recebeu uma quantidade de calor de 300 J e realizou um trabalho de 100 J. Quanto a energia interna do gás aumentou neste caso?

Resposta: __________ J (4 pontos)

27. Circuito oscilatório consiste em um capacitor com capacidade elétrica de 50 microfarads e uma bobina com indutância de 2 H. O que é igual a frequência cíclica de oscilações eletromagnéticas livres?

Resposta: __________ rad/s (4 pontos)

28. No experimento, verificou-se que a uma temperatura do ar no banho de 60 ° C, a condensação do vapor de água do ar começa na parede de um copo de água se a temperatura do vidro for reduzida para 29 ° C . Com base nos resultados desses experimentos, determine a umidade relativa do ar. Use a tabela para resolver o problema. Com o aumento da temperatura do ar na sala, a condensação do vapor de água do ar começa na mesma temperatura do vidro de 29 ° C. A umidade relativa mudou?

Responda:__________% (4 pontos)

A solução dos problemas 29 - 32 é dada na forma de solução A-1. Deve ser completo; incluem leis e fórmulas cuja aplicação é necessária e suficiente para resolver o problema, bem como transformações matemáticas, cálculos com resposta numérica e, se necessário, uma figura explicativa da solução.

29. Na atração, uma pessoa de 100 kg faz um "loop morto" em um plano vertical. Quando o vetor velocidade foi direcionado verticalmente para baixo, a força da pressão normal de uma pessoa sobre o assento foi de 2.000 N. Encontre a velocidade do carrinho neste ponto com um raio de trajetória circular de 5 m.

Responda: ______________ (6 pontos)

30. O diagrama (veja a figura) mostra as mudanças na pressão e no volume de um gás monoatômico ideal. Quanto calor foi recebido ou cedido pelo gás durante a transição do estado 1 para o estado 3?

31. Em um campo magnético uniforme com uma indução de 1,67 10 -5 T, um próton se move perpendicularmente ao vetor de indução B a uma velocidade de 8 km/s. Determine o raio da trajetória do próton.

Responda: ______________ (6 pontos)

32. Na explosão bomba termonuclear a energia de 8,3 10 16 J é liberada. Esta energia é obtida principalmente devido à fissão de núcleos de urânio 238. Durante a fissão de um núcleo de urânio 238, 200 MeV são liberados, a massa do núcleo é de aproximadamente 238 a.m.u. Calcule a massa dos núcleos de urânio que sofreram fissão durante a explosão e o defeito de massa total.

Responda: ______________ (6 pontos)

Formulário de correção B