Breve teoria em física para a fórmula do exame. A duração do exame em física

O curso em vídeo "Get an A" inclui todos os tópicos necessários para a aprovação no exame de matemática por 60-65 pontos. Completamente todas as tarefas 1-13 do Perfil USE em matemática. Também adequado para passar o Basic USE em matemática. Se você quer passar no exame com 90-100 pontos, você precisa resolver a parte 1 em 30 minutos e sem erros!

Curso de preparação para o exame do 10º ao 11º ano, bem como para professores. Tudo o que você precisa para resolver a parte 1 do exame de matemática (os primeiros 12 problemas) e o problema 13 (trigonometria). E isso é mais de 70 pontos no Exame Estadual Unificado, e nem um estudante de cem pontos nem um humanista podem prescindir deles.

Toda a teoria necessária. Soluções rápidas, armadilhas e segredos do exame. Todas as tarefas relevantes da parte 1 das tarefas do Banco de FIPI foram analisadas. O curso está em total conformidade com os requisitos do USE-2018.

O curso contém 5 grandes tópicos, 2,5 horas cada. Cada tópico é dado do zero, de forma simples e clara.

Centenas de tarefas de exame. Problemas de texto e teoria das probabilidades. Algoritmos de resolução de problemas simples e fáceis de lembrar. Geometria. Teoria, material de referência, análise de todos os tipos de tarefas de USE. Estereometria. Truques astutos para resolver, dicas úteis, desenvolvimento da imaginação espacial. Trigonometria do zero - à tarefa 13. Compreender em vez de estudar. Explicação visual de conceitos complexos. Álgebra. Raízes, potências e logaritmos, função e derivada. Base para a resolução de problemas complexos da 2ª parte do exame.

O manual proposto é dirigido a alunos do 10º ao 11º ano que pretendem fazer o exame de física, professores e metodologistas. O livro destina-se à fase inicial de preparação ativa para o exame, para a prática de todos os tópicos e tipos de tarefas de níveis básicos e avançados de complexidade. O material apresentado no livro está em conformidade com a especificação USE-2016 em física e o Padrão Educacional Estadual Federal de ensino médio geral.
A publicação contém os seguintes materiais:
- material teórico sobre os temas "Mecânica", "Física Molecular", "Eletrodinâmica", "Oscilações e Ondas", "Óptica", "Física Quântica";
- tarefas de nível básico e avançado de complexidade para as seções acima, distribuídas por tópico e nível;
- respostas a todas as tarefas.
O livro será útil para repetir o material, para desenvolver as habilidades e competências necessárias para passar no exame, para organizar a preparação para o exame em sala de aula e em casa, bem como para usar no processo educacional não apenas para fins de preparação para exames. O manual também é adequado para candidatos que planejam fazer o exame após uma pausa nos estudos.
A publicação está inserida no complexo educacional e metodológico “Física. Preparação para o exame.

Exemplos.
Dos pontos A e B saem dois carros um em direção ao outro. A velocidade do primeiro carro é 80 km/h, o segundo é 10 km/h menor que o primeiro. Qual é a distância entre os pontos A e B se os carros se encontrarem após 2 horas?

Os corpos 1 e 2 movem-se ao longo do eixo x com velocidade constante. A Figura 11 mostra gráficos de coordenadas dos corpos em movimento 1 e 2 em função do tempo t. Determine em que instante t o primeiro corpo ultrapassará o segundo.

Dois carros percorrem um trecho reto de rodovia no mesmo sentido. A velocidade do primeiro carro é de 90 km/h, a do segundo é de 60 km/h. Qual é a velocidade do primeiro carro em relação ao segundo?

Índice
Dos autores 7
Capítulo I. Mecânica 11
Material teórico 11
Cinemática 11
Dinâmica do ponto material 14
Leis de conservação em mecânica 16
Estática 18
Tarefas do nível básico de complexidade 19
§ 1. Cinemática 19
1.1. Velocidade do movimento retilíneo uniforme 19
1.2. Equação de movimento retilíneo uniforme 21
1.3. Adição de velocidade 24
1.4. Movimento com aceleração constante 26
1.5. queda livre 34
1.6. Movimento circular 38
§ 2. Dinâmica 39
2.1. Leis de Newton 39
2.2. A força da gravitação universallei da gravitação universal 42
2.3. Gravidade, peso corporal 44
2.4. Força elástica, lei de Hooke 46
2.5. Força de atrito 47
§ 3. Leis de conservação em mecânica 49
3.1. Pulso. Lei da conservação do momento 49
3.2. Trabalho de força.^Poder 54
3.3. Energia cinética e sua mudança 55
§ 4. Estática 56
4.1. Equilíbrio corporal 56
4.2. Lei de Arquimedes. Corpos flutuando condição 58
Tarefas de maior nível de complexidade 61
§ 5. Cinemática 61
§ 6. Dinâmica de um ponto material 67
§ 7. Leis de conservação em mecânica 76
§ 8. Estática 85
Capítulo II. Física molecular 89
Material teórico 89
Física molecular 89
Termodinâmica 92
Tarefas do nível básico de dificuldade 95
§ 1. Física molecular 95
1.1. Modelos da estrutura de gases, líquidos e sólidos. Movimento térmico de átomos e moléculas. Interação de partículas de matéria. Difusão, movimento browniano, modelo de gás ideal. Mudanças nos estados agregados da matéria (explicação dos fenômenos) 95
1.2. Quantidade de substância 102
1.3. Equação básica MKT 103
1.4. A temperatura é uma medida da energia cinética média das moléculas 105
1.5. Equação de gás ideal de estado 107
1.6. Leis de gás 112
1.7. Vapor saturado. Umidade 125
1.8. Energia interna, quantidade de calor, trabalho em termodinâmica 128
1.9. Primeira lei da termodinâmica 143
1.10. Eficiência de motores térmicos 147
Tarefas de maior nível de complexidade 150
§ 2. Física molecular 150
§ 3. Termodinâmica 159
Capítulo III. Eletrodinâmica 176
Material teórico 176
Conceitos básicos e leis da eletrostática 176
Capacidade elétrica. Capacitores. Energia de campo elétrico 178
Conceitos básicos e leis de corrente contínua 179
Conceitos básicos e leis da magnetostática 180
Conceitos básicos e leis de indução eletromagnética 182
Tarefas do nível básico de dificuldade 183
§ 1. Fundamentos de eletrodinâmica 183
1.1. Eletrificação do tel. A lei da conservação da carga elétrica (explicação dos fenômenos) 183
1.2. Lei de Coulomb 186
1.3. Intensidade do campo elétrico 187
1.4. Potencial de campo eletrostático 191
1.5. Capacidade elétrica, capacitores 192
1.6. Lei de Ohm para a seção de circuito 193
1.7. Conexão em série e paralela de condutores 196
1.8. Operação DC e energia 199
1.9. Lei de Ohm para um circuito completo 202
§ 2. Campo magnético 204
2.1. Interação de correntes 204
2.2. Potência de amperagem. Força Lorentz 206
§ 3. Indução eletromagnética 212
3.1. corrente de indução. Regra 212 de Lenz
3.2. Lei da indução eletromagnética 216
3.3. Auto-indução. Indutância 219
3.4. Energia do campo magnético 221
Tarefas de maior nível de complexidade 222
§ 4. Fundamentos de eletrodinâmica 222
§ 5. Campo magnético 239
§ 6. Indução eletromagnética 243
Capítulo IV. Vibrações e Ondas 247
Material teórico 247
Vibrações e ondas mecânicas 247
Oscilações e ondas eletromagnéticas 248
Tarefas do nível básico de dificuldade 250
§ 1. Vibrações mecânicas 250
1.1. Pêndulo matemático 250
1.2. Dinâmica do movimento oscilatório 253
1.3. Conversão de energia durante vibrações harmônicas 257
1.4. Vibrações forçadas. Ressonância 258
§ 2. Oscilações eletromagnéticas 260
2.1. Processos no circuito oscilatório 260
2.2. Período de oscilações livres 262
2.3. Corrente elétrica alternada 266
§ 3. Ondas mecânicas 267
§ 4. Ondas eletromagnéticas 270
Tarefas de um nível aumentado de complexidade 272
§ 5. Vibrações mecânicas 272
§ 6. Oscilações eletromagnéticas 282
Capítulo V. Óptica 293
Material teórico 293
Conceitos básicos e leis da óptica geométrica 293
Conceitos básicos e leis da óptica ondulatória 295
Fundamentos da teoria da relatividade especial (SRT) 296
Tarefas do nível básico de dificuldade 296
§ 1. Ondas de luz 296
1.1. Lei da Reflexão da Luz 296
1.2. Lei da refração da luz 298
1.3. Construindo uma imagem em lentes 301
1.4. Fórmula de lente fina. Ampliação da lente 304
1.5. Dispersão, interferência e difração de luz 306
§ 2. Elementos da teoria da relatividade 309
2.1. Postulados da teoria da relatividade 309
2.2. Principais Consequências dos Postulados 311
§ 3. Radiações e espectros 312
Tarefas de maior nível de complexidade 314
§ 4. Óptica 314
Capítulo VI. Física Quântica 326
Material teórico 326
Conceitos básicos e leis da física quântica 326
Conceitos básicos e leis da física nuclear 327
Tarefas do nível básico de dificuldade 328
§ 1. Física Quântica 328
1.1. Efeito fotoelétrico 328
1.2. Fótons 333
§ 2. Física atômica 335
2.1. A estrutura do átomo. experimentos de Rutherford 335
2.2. Modelo de Bohr do átomo de hidrogênio 336
§ 3. Física do núcleo atômico 339
3.1. Radiação alfa, beta e gama 339
3.2. Transformações radioativas 340
3.3. Lei do decaimento radioativo 341
3.4. A estrutura do núcleo atômico 346
3.5. Energia de ligação dos núcleos atômicos 347
3.6. Reações nucleares 348
3.7. Fissão de núcleos de urânio 350
3.8. Reações em cadeia nuclear 351
§ 4. Partículas elementares 351
Tarefas de maior nível de complexidade 352
§ 5. Física Quântica 352
§ 6. Física atômica 356
Respostas à coleção de tarefas 359.

Se você vai ingressar em especialidades técnicas, a física é um dos principais assuntos para você. Esta disciplina está longe de ser dada a todos com um estrondo, então você terá que praticar para lidar bem com todas as tarefas. Nós lhe diremos como se preparar para o exame de física se você tiver um tempo limitado à sua disposição e quiser obter o melhor resultado possível.

A estrutura e características do exame em física

Em 2018, o exame de física consiste em 2 partes:

  1. 24 tarefas em que você precisa dar uma resposta curta sem uma solução. Pode ser um número inteiro, uma fração ou uma sequência de números. As tarefas em si são de vários níveis de complexidade. Existem alguns simples, por exemplo: a altura máxima a que um corpo de 1 kg sobe é de 20 metros. Encontre a energia cinética no momento imediatamente após o arremesso. A decisão não envolve um grande número de ações. Mas também existem tarefas em que você precisa quebrar a cabeça.
  2. Tarefas que precisam ser resolvidas com uma explicação detalhada (registrando a condição, o curso da solução e a resposta final). Aqui todas as tarefas são de um nível bastante alto. Por exemplo: um cilindro contendo m1 = 1 kg de nitrogênio explodiu durante um teste de resistência a uma temperatura de t1 = 327°C. Que massa de hidrogênio m2 poderia ser armazenada em tal cilindro a uma temperatura de t2 = 27°C, com um fator de segurança cinco vezes maior? A massa molar de nitrogênio M1 = 28 g/mol, hidrogênio M2 = 2 g/mol.

Em relação ao ano passado, o número de tarefas aumentou em uma (na primeira parte, foi adicionada uma tarefa para conhecer os fundamentos da astrofísica). Existem 32 tarefas no total que você precisa resolver em 235 minutos.

Este ano, os alunos terão mais tarefas

Como a física é uma disciplina de escolha, o USE nessa disciplina costuma ser propositalmente passado por quem vai para as especialidades técnicas, o que significa que o graduado conhece pelo menos o básico. Com base nesse conhecimento, você pode pontuar não apenas a pontuação mínima, mas também muito mais alta. O principal é que você se prepare para o exame de física corretamente.

Sugerimos que você se familiarize com nossas dicas de preparação para o exame, dependendo de quanto tempo você tem para aprender o material e resolver problemas. Afinal, alguém começa a se preparar um ano antes do exame, alguém alguns meses, mas alguém se lembra do exame de física apenas uma semana antes do exame! Vamos dizer-lhe como se preparar em pouco tempo, mas da forma mais eficiente possível.

Como se preparar alguns meses antes do dia X

Se você tiver de 2 a 3 meses para se preparar para o exame, poderá começar com a teoria, pois terá tempo para lê-la e assimilá-la. Divida a teoria em 5 partes principais:

  1. Mecânica;
  2. Termodinâmica e física molecular;
  3. Magnetismo;
  4. Óptica;
  5. Eletrostática e corrente contínua.

Trabalhe cada um desses tópicos separadamente, aprenda todas as fórmulas, primeiro as básicas e depois as específicas em cada uma dessas seções. Você também precisa saber de cor todos os valores, sua correspondência com um ou outro indicador. Isso lhe dará uma base teórica para resolver tanto as tarefas da primeira parte quanto os problemas da parte 2.

Depois de aprender a resolver tarefas e testes simples, passe para tarefas mais complexas.

Depois de trabalhar com a teoria nestas seções, comece a resolver problemas simples que levam apenas alguns passos para usar as fórmulas na prática. Além disso, depois de um conhecimento claro das fórmulas, resolva os testes, tente resolver o número máximo deles para não apenas reforçar seus conhecimentos teóricos, mas também entender todos os recursos das tarefas, aprender a entender corretamente as perguntas, aplicar certas fórmulas e leis.

Depois de aprender a resolver tarefas e testes simples, passe para tarefas mais complexas, tente construir a solução da forma mais competente possível, usando maneiras racionais. Resolva o maior número possível de tarefas da segunda parte, o que o ajudará a entender suas especificidades. Muitas vezes acontece que as tarefas do exame são quase as mesmas do ano passado, você só precisa encontrar valores ligeiramente diferentes​​ou realizar as ações inversas, portanto, verifique o exame dos últimos anos.

Um dia antes de passar no exame, é melhor desistir de resolver problemas e repetições e apenas relaxar.

Comece a se preparar um mês antes do teste

Se o seu tempo for limitado a 30 dias, siga estas etapas para se preparar com sucesso e rapidez para o exame:

  • Das seções acima, você deve fazer uma tabela dinâmica com fórmulas básicas, aprenda-as de cor.
  • Veja atribuições típicas. Se entre eles houver aqueles que você resolve bem, você pode se recusar a realizar essas tarefas dedicando tempo a tópicos “problemáticos”. É sobre eles que a ênfase deve ser colocada em teoria.
  • Memorize as quantidades básicas e seus significados, a ordem de transferência de uma quantidade para outra.
  • Tente resolver o maior número possível de testes, o que o ajudará a entender o significado das tarefas, entender sua lógica.
  • Atualize constantemente seu conhecimento das fórmulas básicas em sua cabeça, isso o ajudará a obter bons pontos nos testes, mesmo que você não se lembre de fórmulas e leis complexas.
  • Se você deseja obter resultados altos o suficiente, verifique os exames anteriores. Em particular, concentre-se na parte 2, pois a lógica das tarefas pode ser repetida e, conhecendo o rumo da solução, com certeza você chegará ao resultado certo! É improvável que você consiga aprender a construir a lógica para resolver esses problemas por conta própria, por isso é desejável ser capaz de encontrar um terreno comum entre as tarefas dos anos anteriores e a tarefa atual.

Se você se preparar de acordo com esse plano, poderá pontuar não apenas as pontuações mínimas, mas também muito mais altas, tudo depende do seu conhecimento nesta disciplina, a base que você tinha antes do início do treinamento.

Algumas semanas rápidas para memorizar

Se você se lembrou de fazer física algumas semanas antes do início dos testes, ainda há esperança de obter boas pontuações se tiver certos conhecimentos e também superar a barreira mínima se for completamente 0 em física. Para uma preparação eficaz, você deve aderir a tal plano funciona:

  • Anote as fórmulas básicas, tente lembrá-las. É aconselhável estudar bem pelo menos alguns tópicos dos cinco principais. Mas você deve conhecer as fórmulas básicas em cada uma das seções!

Não é realista se preparar para o Exame do Estado Unificado em física em algumas semanas do zero, então não confie na sorte, mas estude desde o início do ano

  • Trabalhar com o Exame Estadual Unificado de anos anteriores, lidar com a lógica das tarefas, bem como questões típicas.
  • Tente cooperar com colegas, amigos. Ao resolver problemas, você pode conhecer bem um tópico, e eles são diferentes, se você apenas disser a solução um ao outro, obterá uma troca de conhecimento rápida e eficaz!
  • Se você quiser resolver alguma tarefa da segunda parte, é melhor tentar estudar o USE do ano passado, conforme descrevemos ao se preparar para os testes em um mês.

Se você cumprir todos esses pontos com responsabilidade, pode ter certeza de que receberá a pontuação mínima permitida! Via de regra, as pessoas que começaram a treinar em uma semana não contam com mais.

Gerenciamento de tempo

Como dissemos, você tem 235 minutos para concluir as tarefas, ou quase 4 horas. Para usar esse tempo da maneira mais racional possível, primeiro complete todas as tarefas simples, aquelas que você menos duvida desde a primeira parte. Se você é um bom "amigo" da física, terá apenas algumas tarefas não resolvidas desta parte. Para quem começou a treinar do zero, é na primeira parte que se deve colocar a máxima ênfase para pontuar os pontos necessários.

A distribuição adequada de seu tempo e energia durante o exame é a chave para o sucesso

A segunda parte requer muito tempo, felizmente, você não tem problemas com isso. Leia as tarefas com atenção e, em seguida, faça as que você é melhor no início. Depois disso, avance para resolver as tarefas das partes 1 e 2 que você duvida. Se você não tem muito conhecimento em física, a segunda parte também vale pelo menos a leitura. É bem possível que a lógica da solução de problemas seja familiar para você, você poderá resolver 1-2 tarefas corretamente, com base na experiência adquirida ao visualizar o USE do ano passado.

Devido ao fato de que há muito tempo, você não precisa se apressar. Leia atentamente as tarefas, mergulhe na essência do problema, só então resolva-o.

Assim, você pode se preparar bem para o exame em uma das disciplinas mais difíceis, mesmo que comece sua preparação quando o teste estiver literalmente “no nariz”.

1) O EXAME DO ESTADO UNIFICADO EM FÍSICA ESTÁ ACONTECENDO 235 minutos

2) ESTRUTURA DOS KIMs - 2018 e 2019 em relação a 2017 ALTERADO ALGUMAS COISAS: A versão da prova será composta por duas partes e incluirá 32 tarefas. A parte 1 conterá 24 itens de resposta curta, incluindo itens de autorgravação como um número, dois números ou uma palavra, além de itens de correspondência e múltipla escolha, nos quais as respostas devem ser registradas como uma sequência de números. A parte 2 conterá 8 tarefas unidas por uma atividade comum - resolução de problemas. Destas, 3 tarefas com resposta curta (25–27) e 5 tarefas (28–32), para as quais é necessário fornecer uma resposta detalhada. O trabalho incluirá tarefas de três níveis de dificuldade. As tarefas de nível básico estão incluídas na parte 1 do trabalho (18 tarefas, das quais 13 tarefas registram a resposta na forma de um número, dois números ou uma palavra e 5 tarefas de correspondência e múltipla escolha). As questões avançadas são divididas entre as partes 1 e 2 da prova: 5 questões de resposta curta na parte 1, 3 questões de resposta curta e 1 questão de resposta longa na parte 2. Os últimos quatro problemas da parte 2 são tarefas de alto nível de dificuldade . A parte 1 do trabalho de exame incluirá dois blocos de tarefas: o primeiro verifica o desenvolvimento do aparato conceitual do curso de física escolar e o segundo - o domínio das habilidades metodológicas. O primeiro bloco inclui 21 tarefas, que são agrupadas com base na afiliação temática: 7 tarefas em mecânica, 5 tarefas em MKT e termodinâmica, 6 tarefas em eletrodinâmica e 3 em física quântica.

A nova tarefa do nível básico de complexidade é a última tarefa da primeira parte (posição 24), programada para coincidir com o retorno do curso de astronomia ao currículo escolar. A tarefa tem uma característica do tipo "escolha de 2 julgamentos em 5". A tarefa 24, tal como outras tarefas semelhantes na prova, é estimada em um máximo de 2 pontos se ambos os elementos da resposta estiverem indicados corretamente, e 1 ponto se ocorrer um erro em um dos elementos. A ordem em que os dígitos são escritos na resposta não importa. Via de regra, as tarefas terão um caráter contextual, ou seja, parte dos dados necessários para completar a tarefa será dada na forma de uma tabela, diagrama ou gráfico.

De acordo com essa tarefa, foi adicionada ao codificador a subseção "Elementos de Astrofísica" da seção "Física Quântica e Elementos de Astrofísica", que inclui os seguintes itens:

· Sistema solar: planetas terrestres e planetas gigantes, pequenos corpos do sistema solar.

· Estrelas: uma variedade de características estelares e seus padrões. Fontes de energia estelar.

· Ideias modernas sobre a origem e evolução do Sol e das estrelas. Nossa galáxia. outras galáxias. Escalas espaciais do Universo observável.

· Visões modernas sobre a estrutura e evolução do Universo.

Você pode saber mais sobre a estrutura do KIM-2018 assistindo a um webinar com a participação de M.Yu. Demidova https://www.youtube.com/watch?v=JXeB6OzLokU ou no documento abaixo.

Preparação para o OGE e o Exame Estadual Unificado

Ensino médio geral

Linha UMK A. V. Grachev. Física (10-11) (básico, avançado)

Linha UMK A. V. Grachev. Física (7-9)

Linha UMK A. V. Peryshkin. Física (7-9)

Preparação para o exame de física: exemplos, soluções, explicações

Analisamos as tarefas do exame de física (Opção C) com o professor.

Lebedeva Alevtina Sergeevna, professora de física, experiência de trabalho 27 anos. Diploma do Ministério da Educação da Região de Moscou (2013), Gratidão do Chefe do Distrito Municipal Voskresensky (2015), Diploma do Presidente da Associação de Professores de Matemática e Física da Região de Moscou (2015).

O trabalho apresenta tarefas de diferentes níveis de complexidade: básico, avançado e alto. As tarefas de nível básico são tarefas simples que testam a assimilação dos conceitos físicos, modelos, fenômenos e leis mais importantes. As tarefas de nível avançado visam testar a capacidade de usar os conceitos e leis da física para analisar vários processos e fenômenos, bem como a capacidade de resolver problemas para a aplicação de uma ou duas leis (fórmulas) sobre qualquer um dos tópicos de um curso de física escolar. No trabalho 4, as tarefas da parte 2 são tarefas de alto nível de complexidade e testam a capacidade de usar as leis e teorias da física em uma situação nova ou alterada. O cumprimento de tais tarefas requer a aplicação de conhecimentos de duas três seções da física ao mesmo tempo, ou seja, alto nível de treinamento. Esta opção é totalmente consistente com a versão demo do USE em 2017, as tarefas são retiradas do banco aberto de tarefas do USE.

A figura mostra um gráfico da dependência do módulo de velocidade no tempo t. Determine a partir do gráfico a trajetória percorrida pelo carro no intervalo de tempo de 0 a 30 s.


Decisão. O caminho percorrido pelo carro no intervalo de tempo de 0 a 30 s é definido mais simplesmente como a área de um trapézio, cujas bases são os intervalos de tempo (30 - 0) = 30 s e (30 - 10) = 20 s, e a altura é a velocidade v= 10 m/s, ou seja

S = (30 + 20) com 10 m/s = 250 m.
2

Responda. 250 m

Uma massa de 100 kg é levantada verticalmente para cima com uma corda. A figura mostra a dependência da projeção da velocidade V carga no eixo direcionado para cima, a partir do tempo t. Determine o módulo da tensão do cabo durante o levantamento.



Decisão. De acordo com a curva de projeção de velocidade v carga em um eixo direcionado verticalmente para cima, a partir do tempo t, você pode determinar a projeção da aceleração da carga

uma = v = (8 - 2) m/s \u003d 2 m/s 2.
t 3 segundos

A carga é acionada por: gravidade direcionada verticalmente para baixo e força de tensão do cabo direcionada ao longo do cabo verticalmente para cima, veja a fig. 2. Vamos escrever a equação básica da dinâmica. Vamos usar a segunda lei de Newton. A soma geométrica das forças que atuam sobre um corpo é igual ao produto da massa do corpo pela aceleração transmitida a ele.

+ = (1)

Vamos escrever a equação para a projeção dos vetores no referencial associado à terra, o eixo OY será direcionado para cima. A projeção da força de tração é positiva, pois a direção da força coincide com a direção do eixo OY, a projeção da força da gravidade é negativa, pois o vetor força é oposto ao eixo OY, a projeção do vetor aceleração também é positivo, então o corpo se move com aceleração para cima. Nós temos

Tmg = mãe (2);

da fórmula (2) o módulo da força de tração

T = m(g + uma) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N.

Responda. 1200N.

O corpo é arrastado ao longo de uma superfície horizontal áspera com velocidade constante, cujo módulo é de 1,5 m/s, aplicando-lhe uma força conforme mostrado na Figura (1). Neste caso, o módulo da força de atrito deslizante que atua sobre o corpo é de 16 N. Qual é a potência desenvolvida pela força F?



Decisão. Vamos imaginar o processo físico especificado na condição do problema e fazer um desenho esquemático indicando todas as forças que atuam no corpo (Fig. 2). Vamos escrever a equação básica da dinâmica.

T + + = (1)

Tendo escolhido um sistema de referência associado a uma superfície fixa, escrevemos equações para a projeção de vetores nos eixos coordenados selecionados. De acordo com a condição do problema, o corpo se move uniformemente, pois sua velocidade é constante e igual a 1,5 m/s. Isso significa que a aceleração do corpo é zero. Duas forças atuam horizontalmente sobre o corpo: força de atrito deslizante tr. e a força com que o corpo é arrastado. A projeção da força de atrito é negativa, pois o vetor força não coincide com a direção do eixo X. Projeção de força F positivo. Lembramos que para encontrar a projeção, abaixamos a perpendicular desde o início e o final do vetor até o eixo selecionado. Pensando nisso, temos: F co- F tr = 0; (1) expressar a projeção da força F, Esse F cosα = F tr = 16N; (2) então a potência desenvolvida pela força será igual a N = F cosα V(3) Vamos fazer uma substituição, levando em consideração a equação (2), e substituir os dados correspondentes na equação (3):

N\u003d 16 N 1,5 m / s \u003d 24 W.

Responda. 24 W.

Uma carga fixada em uma mola leve com rigidez de 200 N/m oscila verticalmente. A figura mostra um gráfico do deslocamento x carga do tempo t. Determine qual é o peso da carga. Arredonde sua resposta para o número inteiro mais próximo.


Decisão. O peso na mola oscila verticalmente. De acordo com a curva de deslocamento de carga X de tempos t, determine o período de oscilação da carga. O período de oscilação é T= 4s; da fórmula T= 2π expressamos a massa m carga.


= T ; m = T 2 ; m = k T 2 ; m= 200 H/m (4 s) 2 = 81,14 kg ≈ 81 kg.
k 4π 2 4π 2 39,438

Responda: 81kg.

A figura mostra um sistema de dois blocos leves e um cabo sem peso, com o qual você pode equilibrar ou levantar uma carga de 10 kg. O atrito é desprezível. Com base na análise da figura acima, selecione dois afirmações corretas e indique seus números na resposta.


  1. Para manter a carga em equilíbrio, você precisa agir na extremidade da corda com uma força de 100 N.
  2. O sistema de blocos mostrado na figura não dá ganho de força.
  3. h, você precisa puxar uma seção de corda com um comprimento de 3 h.
  4. Para levantar lentamente uma carga a uma altura hh.

Decisão. Nesta tarefa, é necessário relembrar mecanismos simples, nomeadamente blocos: um bloco móvel e um bloco fixo. O bloco móvel dá um ganho de força duas vezes, enquanto a seção da corda deve ser puxada duas vezes mais, e o bloco fixo é usado para redirecionar a força. No trabalho, mecanismos simples de ganhar não dão. Depois de analisar o problema, selecionamos imediatamente as declarações necessárias:

  1. Para levantar lentamente uma carga a uma altura h, você precisa puxar uma seção de corda com um comprimento de 2 h.
  2. Para manter a carga em equilíbrio, você precisa agir na extremidade da corda com uma força de 50 N.

Responda. 45.

Um peso de alumínio, fixado em um fio sem peso e inextensível, é completamente imerso em um recipiente com água. A carga não toca as paredes e o fundo da embarcação. Em seguida, uma carga de ferro é imersa no mesmo recipiente com água, cuja massa é igual à massa da carga de alumínio. Como o módulo da força de tração do fio e o módulo da força da gravidade agindo sobre a carga mudarão como resultado disso?

  1. aumenta;
  2. Diminui;
  3. Não muda.


Decisão. Analisamos a condição do problema e selecionamos os parâmetros que não mudam durante o estudo: esta é a massa do corpo e o líquido em que o corpo está imerso nos fios. Depois disso, é melhor fazer um desenho esquemático e indicar as forças que atuam na carga: a força da tensão da linha F controle, direcionado ao longo da rosca para cima; gravidade direcionada verticalmente para baixo; força arquimediana uma, agindo do lado do líquido sobre o corpo imerso e direcionado para cima. De acordo com a condição do problema, a massa das cargas é a mesma, portanto, o módulo da força da gravidade que atua sobre a carga não muda. Como a densidade dos bens é diferente, o volume também será diferente.

V = m .
p

A densidade do ferro é de 7.800 kg/m 3 e a carga de alumínio é de 2.700 kg/m 3. Conseqüentemente, V Nós vamos< Va. O corpo está em equilíbrio, a resultante de todas as forças que atuam sobre o corpo é zero. Vamos direcionar o eixo de coordenadas OY para cima. Escrevemos a equação básica da dinâmica, levando em conta a projeção de forças, na forma F ex + Famg= 0; (1) Expressamos a força de tensão F extra = mgFa(2); A força de Arquimedes depende da densidade do líquido e do volume da parte submersa do corpo Fa = ρ gV p.h.t. (3); A densidade do líquido não muda e o volume do corpo de ferro é menor V Nós vamos< Va, então a força de Arquimedes agindo sobre a carga de ferro será menor. Tiramos uma conclusão sobre o módulo da força de tensão do fio, trabalhando com a equação (2), ele aumentará.

Responda. 13.

Massa da barra m desliza de um plano inclinado áspero fixo com um ângulo α na base. O módulo de aceleração da barra é igual a uma, o módulo de velocidade da barra aumenta. A resistência do ar pode ser desprezada.

Estabeleça uma correspondência entre as grandezas físicas e as fórmulas com as quais elas podem ser calculadas. Para cada posição da primeira coluna, selecione a posição correspondente da segunda coluna e anote os números selecionados na tabela sob as letras correspondentes.

B) O coeficiente de atrito da barra no plano inclinado

3) mg cosα

4) sinα - uma
g cosα

Decisão. Esta tarefa requer a aplicação das leis de Newton. Recomendamos fazer um desenho esquemático; indicam todas as características cinemáticas do movimento. Se possível, descreva o vetor aceleração e os vetores de todas as forças aplicadas ao corpo em movimento; lembre-se que as forças que atuam sobre o corpo são o resultado da interação com outros corpos. Em seguida, escreva a equação básica da dinâmica. Escolha um sistema de referência e escreva a equação resultante para a projeção dos vetores força e aceleração;

Seguindo o algoritmo proposto, faremos um desenho esquemático (Fig. 1). A figura mostra as forças aplicadas ao centro de gravidade da barra e os eixos coordenados do sistema de referência associados à superfície do plano inclinado. Como todas as forças são constantes, o movimento da barra será igualmente variável com o aumento da velocidade, ou seja, o vetor aceleração é direcionado na direção do movimento. Vamos escolher a direção dos eixos como mostrado na figura. Vamos anotar as projeções de forças nos eixos selecionados.


Vamos escrever a equação básica da dinâmica:

Tr + = (1)

Vamos escrever esta equação (1) para a projeção de forças e aceleração.

No eixo OY: a projeção da força de reação do suporte é positiva, pois o vetor coincide com a direção do eixo OY N y = N; a projeção da força de atrito é zero, pois o vetor é perpendicular ao eixo; a projeção da gravidade será negativa e igual a mgy= mg cosα; projeção vetorial de aceleração ay= 0, pois o vetor aceleração é perpendicular ao eixo. Nós temos Nmg cosα = 0 (2) da equação expressamos a força de reação que atua na barra do lado do plano inclinado. N = mg cosα (3). Vamos anotar as projeções no eixo OX.

No eixo OX: projeção de força Né igual a zero, pois o vetor é perpendicular ao eixo OX; A projeção da força de atrito é negativa (o vetor é direcionado na direção oposta em relação ao eixo selecionado); a projeção da gravidade é positiva e igual a mg x = mg sinα (4) de um triângulo retângulo. Projeção de aceleração positiva um x = uma; Então escrevemos a equação (1) levando em consideração a projeção mg sinα- F tr = mãe (5); F tr = m(g sinα- uma) (6); Lembre-se que a força de atrito é proporcional à força de pressão normal N.

Prioridade A F tr = µ N(7), expressamos o coeficiente de atrito da barra no plano inclinado.

μ = F tr = m(g sinα- uma) = tanα – uma (8).
N mg cosα g cosα

Selecionamos as posições apropriadas para cada letra.

Responda. A-3; B-2.

Tarefa 8. O oxigênio gasoso está em um recipiente com volume de 33,2 litros. A pressão do gás é de 150 kPa, sua temperatura é de 127 ° C. Determine a massa de gás neste recipiente. Expresse sua resposta em gramas e arredonde para o número inteiro mais próximo.

Decisão.É importante prestar atenção na conversão de unidades para o sistema SI. Converter temperatura para Kelvin T = t°С + 273, volume V\u003d 33,2 l \u003d 33,2 10 -3 m 3; Traduzimos pressão P= 150 kPa = 150.000 Pa. Usando a equação de estado do gás ideal

expressar a massa do gás.

Certifique-se de prestar atenção à unidade na qual você é solicitado a escrever a resposta. É muito importante.

Responda. 48

Tarefa 9. Um gás monoatômico ideal em uma quantidade de 0,025 mol expandiu-se adiabaticamente. Ao mesmo tempo, sua temperatura caiu de +103°С para +23°С. Qual é o trabalho realizado pelo gás? Expresse sua resposta em Joules e arredonde para o número inteiro mais próximo.

Decisão. Primeiro, o gás é o número monoatômico de graus de liberdade eu= 3, em segundo lugar, o gás se expande adiabaticamente - isso significa que não há transferência de calor Q= 0. O gás realiza trabalho reduzindo a energia interna. Com isso em mente, escrevemos a primeira lei da termodinâmica como 0 = ∆ você + UMA G; (1) expressamos o trabalho do gás UMA g = –∆ você(2); Escrevemos a variação da energia interna de um gás monoatômico como

Responda. 25J.

A umidade relativa de uma porção de ar a uma certa temperatura é de 10%. Quantas vezes a pressão dessa porção de ar deve ser alterada para que sua umidade relativa aumente 25% a uma temperatura constante?

Decisão. As questões relacionadas ao vapor saturado e à umidade do ar costumam causar dificuldades para os escolares. Vamos usar a fórmula para calcular a umidade relativa do ar

De acordo com a condição do problema, a temperatura não muda, o que significa que a pressão de vapor de saturação permanece a mesma. Vamos escrever a fórmula (1) para dois estados do ar.

φ 1 \u003d 10%; φ 2 = 35%

Expressamos a pressão do ar pelas fórmulas (2), (3) e encontramos a razão das pressões.

P 2 = φ 2 = 35 = 3,5
P 1 φ 1 10

Responda. A pressão deve ser aumentada em 3,5 vezes.

A substância quente no estado líquido foi resfriada lentamente em um forno de fusão com potência constante. A tabela mostra os resultados das medições da temperatura de uma substância ao longo do tempo.

Escolha na lista proposta dois afirmações que correspondem aos resultados das medições e indicam seus números.

  1. O ponto de fusão da substância nestas condições é 232°C.
  2. Em 20 minutos. após o início das medições, a substância estava apenas no estado sólido.
  3. A capacidade calorífica de uma substância no estado líquido e sólido é a mesma.
  4. Após 30min. após o início das medições, a substância estava apenas no estado sólido.
  5. O processo de cristalização da substância levou mais de 25 minutos.

Decisão.À medida que a matéria esfriava, sua energia interna diminuía. Os resultados das medições de temperatura nos permitem determinar a temperatura na qual a substância começa a cristalizar. Enquanto uma substância muda do estado líquido para o estado sólido, a temperatura não muda. Sabendo que a temperatura de fusão e a temperatura de cristalização são as mesmas, escolhemos a afirmação:

1. O ponto de fusão de uma substância nestas condições é 232°C.

A segunda afirmação correta é:

4. Após 30 min. após o início das medições, a substância estava apenas no estado sólido. Uma vez que a temperatura neste momento já está abaixo da temperatura de cristalização.

Responda. 14.

Em um sistema isolado, o corpo A tem temperatura de +40°C e o corpo B tem temperatura de +65°C. Esses corpos são colocados em contato térmico entre si. Após algum tempo, o equilíbrio térmico é alcançado. Como a temperatura do corpo B e a energia interna total dos corpos A e B mudaram como resultado?

Para cada valor, determine a natureza apropriada da mudança:

  1. Aumentou;
  2. Diminuído;
  3. Não mudou.

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

Decisão. Se em um sistema isolado de corpos não há transformações de energia além da transferência de calor, então a quantidade de calor liberada por corpos cuja energia interna diminui é igual à quantidade de calor recebida por corpos cuja energia interna aumenta. (De acordo com a lei da conservação da energia.) Neste caso, a energia interna total do sistema não varia. Problemas deste tipo são resolvidos com base na equação de balanço de calor.

U = ∑ n Ui = 0 (1);
eu = 1

onde ∆ você- mudança na energia interna.

No nosso caso, como resultado da transferência de calor, a energia interna do corpo B diminui, o que significa que a temperatura desse corpo diminui. A energia interna do corpo A aumenta, pois o corpo recebeu a quantidade de calor do corpo B, então sua temperatura aumentará. A energia interna total dos corpos A e B não varia.

Responda. 23.

próton p, voado para o espaço entre os pólos de um eletroímã, tem uma velocidade perpendicular ao vetor de indução do campo magnético, como mostrado na figura. Onde está a força de Lorentz agindo sobre o próton direcionada em relação à figura (para cima, em direção ao observador, longe do observador, para baixo, esquerda, direita)


Decisão. Um campo magnético atua sobre uma partícula carregada com a força de Lorentz. Para determinar a direção dessa força, é importante lembrar a regra mnemônica da mão esquerda, não esquecer de levar em conta a carga da partícula. Direcionamos os quatro dedos da mão esquerda ao longo do vetor velocidade, para uma partícula carregada positivamente, o vetor deve entrar na palma perpendicularmente, o polegar afastado por 90 ° mostra a direção da força de Lorentz agindo sobre a partícula. Como resultado, temos que o vetor força de Lorentz está direcionado para longe do observador em relação à figura.

Responda. do observador.

O módulo da intensidade do campo elétrico em um capacitor de ar plano com capacidade de 50 μF é de 200 V/m. A distância entre as placas do capacitor é de 2 mm. Qual é a carga do capacitor? Escreva sua resposta em µC.

Decisão. Vamos converter todas as unidades de medida para o sistema SI. Capacitância C \u003d 50 μF \u003d 50 10 -6 F, distância entre placas d= 2 10 -3 m. O problema trata de um capacitor de ar plano - um dispositivo para acumular carga elétrica e energia de campo elétrico. Da fórmula da capacitância elétrica

Onde dé a distância entre as placas.

Vamos expressar a tensão você= E d(4); Substitua (4) em (2) e calcule a carga do capacitor.

q = C · Ed\u003d 50 10 -6 200 0,002 \u003d 20 μC

Preste atenção nas unidades em que você precisa escrever a resposta. Recebemos em pingentes, mas apresentamos em μC.

Responda. 20 µC.


O aluno realizou o experimento sobre a refração da luz, apresentada na fotografia. Como o ângulo de refração da luz que se propaga no vidro e o índice de refração do vidro mudam com o aumento do ângulo de incidência?

  1. está aumentando
  2. Diminui
  3. Não muda
  4. Registre os números selecionados para cada resposta na tabela. Os números na resposta podem ser repetidos.

Decisão. Em tarefas desse plano, lembramos o que é refração. Esta é uma mudança na direção de propagação da onda ao passar de um meio para outro. É causado pelo fato de que as velocidades de propagação das ondas nesses meios são diferentes. Tendo descoberto de qual meio para o qual a luz se propaga, escrevemos a lei da refração na forma

sinα = n 2 ,
sinβ n 1

Onde n 2 - o índice de refração absoluto do vidro, o meio por onde passa a luz; n 1 é o índice de refração absoluto do primeiro meio de onde a luz vem. Para ar n 1 = 1. α é o ângulo de incidência do feixe na superfície do semicilindro de vidro, β é o ângulo de refração do feixe no vidro. Além disso, o ângulo de refração será menor que o ângulo de incidência, pois o vidro é um meio opticamente mais denso - um meio com alto índice de refração. A velocidade de propagação da luz no vidro é mais lenta. Observe que os ângulos são medidos a partir da perpendicular restaurada no ponto de incidência do feixe. Se você aumentar o ângulo de incidência, o ângulo de refração também aumentará. O índice de refração do vidro não mudará com isso.

Responda.

Jumper de cobre no momento t 0 = 0 começa a se mover a uma velocidade de 2 m / s ao longo de trilhos condutores horizontais paralelos, às extremidades dos quais um resistor de 10 Ohm está conectado. Todo o sistema está em um campo magnético uniforme vertical. A resistência do jumper e dos trilhos é desprezível, o jumper é sempre perpendicular aos trilhos. O fluxo Ф do vetor de indução magnética através do circuito formado pelo jumper, trilhos e resistor muda ao longo do tempo t como mostrado no gráfico.


Usando o gráfico, selecione duas afirmações verdadeiras e indique seus números em sua resposta.

  1. Quando chegar a hora t\u003d 0,1 s, a mudança no fluxo magnético através do circuito é de 1 mWb.
  2. Corrente de indução no jumper na faixa de t= 0,1 s t= 0,3 s máx.
  3. O módulo da EMF de indução que ocorre no circuito é de 10 mV.
  4. A força da corrente indutiva que flui no jumper é de 64 mA.
  5. Para manter o movimento do jumper, uma força é aplicada a ele, cuja projeção na direção dos trilhos é de 0,2 N.

Decisão. De acordo com o gráfico da dependência do fluxo do vetor de indução magnética através do circuito no tempo, determinamos as seções onde o fluxo Ф muda e onde a mudança no fluxo é zero. Isso nos permitirá determinar os intervalos de tempo em que a corrente indutiva ocorrerá no circuito. Declaração correta:

1) Até o momento t= 0,1 sa variação do fluxo magnético através do circuito é 1 mWb ∆F = (1 - 0) 10 -3 Wb; O módulo de indução EMF que ocorre no circuito é determinado usando a lei EMP

Responda. 13.


De acordo com o gráfico da dependência da intensidade da corrente no tempo em um circuito elétrico cuja indutância é de 1 mH, determine o módulo EMF de autoindução no intervalo de tempo de 5 a 10 s. Escreva sua resposta em microvolts.

Decisão. Vamos converter todas as quantidades para o sistema SI, ou seja, traduzimos a indutância de 1 mH em H, obtemos 10 -3 H. A intensidade da corrente mostrada na figura em mA também será convertida para A multiplicando por 10 -3.

A fórmula EMF de auto-indução tem a forma

neste caso, o intervalo de tempo é dado de acordo com a condição do problema

t= 10 s – 5 s = 5 s

segundos e de acordo com o cronograma determinamos o intervalo de mudança atual durante este tempo:

EU= 30 10 –3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.

Substituímos valores numéricos na fórmula (2), obtemos

| Ɛ | \u003d 2 10 -6 V, ou 2 μV.

Responda. 2.

Duas placas planas paralelas transparentes são firmemente pressionadas uma contra a outra. Um feixe de luz cai do ar na superfície da primeira placa (veja a figura). Sabe-se que o índice de refração da placa superior é igual a n 2 = 1,77. Estabeleça uma correspondência entre as grandezas físicas e seus valores. Para cada posição da primeira coluna, selecione a posição correspondente da segunda coluna e anote os números selecionados na tabela sob as letras correspondentes.


Decisão. Para resolver problemas de refração da luz na interface entre dois meios, em particular, problemas de passagem de luz através de placas planas paralelas, pode-se recomendar a seguinte ordem de solução: fazer um desenho indicando o caminho dos raios que vão de um meio para outro; no ponto de incidência do feixe na interface entre dois meios, desenhe uma normal à superfície, marque os ângulos de incidência e refração. Preste atenção especial à densidade óptica do meio em consideração e lembre-se que quando um feixe de luz passa de um meio opticamente menos denso para um meio opticamente mais denso, o ângulo de refração será menor que o ângulo de incidência. A figura mostra o ângulo entre o feixe incidente e a superfície, e precisamos do ângulo de incidência. Lembre-se que os ângulos são determinados a partir da perpendicular restaurada no ponto de incidência. Determinamos que o ângulo de incidência do feixe na superfície é 90° - 40° = 50°, o índice de refração n 2 = 1,77; n 1 = 1 (ar).

Vamos escrever a lei da refração

sinβ = pecado50 = 0,4327 ≈ 0,433
1,77

Vamos construir um caminho aproximado da viga através das placas. Usamos a fórmula (1) para os limites 2–3 e 3–1. Em resposta obtemos

A) O seno do ângulo de incidência da viga na fronteira 2–3 entre as placas é 2) ≈ 0,433;

B) O ângulo de refração do feixe ao cruzar a fronteira 3–1 (em radianos) é 4) ≈ 0,873.

Responda. 24.

Determine quantas partículas α - e quantos prótons são obtidos como resultado de uma reação de fusão termonuclear

+ → x+ y;

Decisão. Em todas as reações nucleares, são observadas as leis de conservação da carga elétrica e do número de nucleons. Denote por x o número de partículas alfa, y o número de prótons. Vamos fazer equações

+ → x + y;

resolvendo o sistema temos que x = 1; y = 2

Responda. 1 – partícula α; 2 - prótons.

O módulo de momento do primeiro fóton é 1,32 · 10 -28 kg m/s, que é 9,48 · 10 -28 kg m/s menor que o módulo de momento do segundo fóton. Encontre a razão de energia E 2 /E 1 do segundo e do primeiro fótons. Arredonde sua resposta para décimos.

Decisão. O momento do segundo fóton é maior que o momento do primeiro fóton por condição, então podemos imaginar p 2 = p 1 + ∆ p(1). A energia do fóton pode ser expressa em termos do momento do fóton usando as seguintes equações. Isso é E = mc 2(1) e p = mc(2), então

E = computador (3),

Onde Eé a energia do fóton, pé o momento do fóton, m é a massa do fóton, c= 3 10 8 m/s é a velocidade da luz. Considerando a fórmula (3), temos:

E 2 = p 2 = 8,18;
E 1 p 1

Arredondamos a resposta para décimos e obtemos 8,2.

Responda. 8,2.

O núcleo de um átomo sofreu decaimento β de pósitron radioativo. Como isso mudou a carga elétrica do núcleo e o número de nêutrons nele?

Para cada valor, determine a natureza apropriada da mudança:

  1. Aumentou;
  2. Diminuído;
  3. Não mudou.

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

Decisão. Pósitron β - decaimento no núcleo atômico ocorre durante a transformação de um próton em um nêutron com a emissão de um pósitron. Como resultado, o número de nêutrons no núcleo aumenta em um, a carga elétrica diminui em um e o número de massa do núcleo permanece inalterado. Assim, a reação de transformação de um elemento é a seguinte:

Responda. 21.

Cinco experimentos foram realizados em laboratório para observar a difração usando várias redes de difração. Cada uma das grades foi iluminada por feixes paralelos de luz monocromática com um determinado comprimento de onda. A luz em todos os casos incidia perpendicularmente à grade. Em dois desses experimentos, o mesmo número de máximos de difração principal foi observado. Indique primeiro o número do experimento em que foi usada uma rede de difração com um período mais curto e, em seguida, o número do experimento em que foi usada uma rede de difração com um período mais longo.

Decisão. A difração da luz é o fenômeno de um feixe de luz na região de uma sombra geométrica. A difração pode ser observada quando áreas ou buracos opacos são encontrados no caminho de uma onda de luz em barreiras grandes e opacas para a luz, e as dimensões dessas áreas ou buracos são proporcionais ao comprimento de onda. Um dos dispositivos de difração mais importantes é uma rede de difração. As direções angulares para os máximos do padrão de difração são determinadas pela equação

d sinφ = kλ(1),

Onde dé o período da grade de difração, φ é o ângulo entre a normal à grade e a direção para um dos máximos do padrão de difração, λ é o comprimento de onda da luz, ké um inteiro chamado a ordem do máximo de difração. Expresse da equação (1)

Selecionando os pares de acordo com as condições experimentais, primeiro escolhemos 4 onde foi usada uma rede de difração com um período menor, e então o número do experimento em que foi usada uma rede de difração com um período grande é 2.

Responda. 42.

A corrente flui através do resistor de fio. O resistor foi substituído por outro, com um fio do mesmo metal e do mesmo comprimento, mas com metade da área da seção transversal, e metade da corrente passou por ele. Como a tensão no resistor e sua resistência mudarão?

Para cada valor, determine a natureza apropriada da mudança:

  1. vai aumentar;
  2. diminuirá;
  3. Não mudará.

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

Decisão.É importante lembrar de quais quantidades depende a resistência do condutor. A fórmula para calcular a resistência é

A lei de Ohm para a seção do circuito, da fórmula (2), expressamos a tensão

você = I R (3).

De acordo com a condição do problema, o segundo resistor é feito de fio do mesmo material, mesmo comprimento, mas área de seção transversal diferente. A área é duas vezes menor. Substituindo em (1) obtemos que a resistência aumenta 2 vezes, e a corrente diminui 2 vezes, portanto, a tensão não muda.

Responda. 13.

O período de oscilação de um pêndulo matemático na superfície da Terra é 1,2 vezes maior que o período de sua oscilação em algum planeta. Qual é o módulo de aceleração gravitacional neste planeta? O efeito da atmosfera em ambos os casos é desprezível.

Decisão. Um pêndulo matemático é um sistema que consiste em um fio, cujas dimensões são muito maiores que as dimensões da bola e da própria bola. A dificuldade pode surgir se a fórmula de Thomson para o período de oscilação de um pêndulo matemático for esquecida.

T= 2π (1);

eué o comprimento do pêndulo matemático; g- aceleração da gravidade.

Por condição

Expressar de (3) g n \u003d 14,4 m / s 2. Deve-se notar que a aceleração da queda livre depende da massa do planeta e do raio

Responda. 14,4 m/s 2.

Um condutor reto de 1 m de comprimento, através do qual flui uma corrente de 3 A, está localizado em um campo magnético uniforme com indução NO= 0,4 T em um ângulo de 30° com o vetor . Qual é o módulo da força que atua sobre o condutor a partir do campo magnético?

Decisão. Se um condutor de corrente for colocado em um campo magnético, então o campo no condutor de corrente atuará com a força de Ampere. Escrevemos a fórmula para o módulo de força de Ampère

F A = eu LB sinα;

F A = 0,6N

Responda. F A = 0,6N.

A energia do campo magnético armazenada na bobina quando uma corrente contínua passa por ela é de 120 J. Quantas vezes a intensidade da corrente que flui através do enrolamento da bobina deve ser aumentada para que a energia do campo magnético armazenada nele aumentar em 5760 J.

Decisão. A energia do campo magnético da bobina é calculada pela fórmula

C m = LI 2 (1);
2

Por condição C 1 = 120 J, então C 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.

EU 1 2 = 2C 1 ; EU 2 2 = 2C 2 ;
eu eu

Então a relação atual

EU 2 2 = 49; EU 2 = 7
EU 1 2 EU 1

Responda. A força da corrente deve ser aumentada em 7 vezes. Na folha de respostas, você digita apenas o número 7.

Um circuito elétrico consiste em duas lâmpadas, dois diodos e uma bobina de fio conectada conforme mostrado na figura. (Um diodo só permite que a corrente flua em uma direção, como mostrado na parte superior da figura.) Qual das lâmpadas acenderá se o pólo norte do ímã for aproximado da bobina? Explique sua resposta indicando quais fenômenos e padrões você usou na explicação.


Decisão. As linhas de indução magnética saem do pólo norte do ímã e divergem. À medida que o ímã se aproxima, o fluxo magnético através da bobina de fio aumenta. De acordo com a regra de Lenz, o campo magnético criado pela corrente indutiva da espira deve ser direcionado para a direita. De acordo com a regra do gimlet, a corrente deve fluir no sentido horário (quando vista da esquerda). Nessa direção, o diodo no circuito da segunda lâmpada passa. Assim, a segunda lâmpada acenderá.

Responda. A segunda lâmpada acenderá.

Comprimento do raio de alumínio eu= 25 cm e área da seção transversal S\u003d 0,1 cm 2 é suspenso em um fio pela extremidade superior. A extremidade inferior repousa sobre o fundo horizontal do recipiente no qual a água é despejada. O comprimento da parte submersa do raio eu= 10 cm Encontrar força F, com o qual a agulha pressiona o fundo do recipiente, se for conhecido que o fio está localizado na vertical. A densidade do alumínio ρ a = 2,7 g/cm 3, a densidade da água ρ in = 1,0 g/cm 3. Aceleração da gravidade g= 10 m/s2

Decisão. Vamos fazer um desenho explicativo.


– Força de tensão da linha;

– Força de reação do fundo do vaso;

a é a força de Arquimedes agindo apenas na parte imersa do corpo e aplicada no centro da parte imersa do raio;

- a força da gravidade que atua no raio do lado da Terra e é aplicada no centro de todo o raio.

Por definição, a massa do raio m e o módulo da força de Arquimedes são expressos da seguinte forma: m = SLρa (1);

F a = Slρ em g (2)

Considere os momentos de forças em relação ao ponto de suspensão do raio.

M(T) = 0 é o momento da força de tração; (3)

M(N) = NL cosα é o momento da força de reação do suporte; (4)

Levando em conta os sinais dos momentos, escrevemos a equação

NL porque + Slρ em g (eu eu ) cosα = SLρ uma g eu cos(7)
2 2

dado que, de acordo com a terceira lei de Newton, a força de reação do fundo do vaso é igual à força F d com o qual a agulha pressiona o fundo do vaso, escrevemos N = F e e da equação (7) expressamos essa força:

Fd = [ 1 euρ uma– (1 – eu )euρ em] Sg (8).
2 2eu

Conectando os números, temos que

F d = 0,025N.

Responda. F d = 0,025N.

Uma garrafa contendo m 1 = 1 kg de nitrogênio, quando testado quanto à resistência explodiu a uma temperatura t 1 = 327°C. Que massa de hidrogênio m 2 poderia ser armazenado em tal cilindro a uma temperatura t 2 \u003d 27 ° C, com uma margem de segurança de cinco vezes? Massa molar de nitrogênio M 1 \u003d 28 g / mol, hidrogênio M 2 = 2 g/mol.

Decisão. Escrevemos a equação de estado de um gás ideal Mendeleev - Clapeyron para nitrogênio

Onde V- o volume do balão, T 1 = t 1 + 273°C. De acordo com a condição, o hidrogênio pode ser armazenado a uma pressão p 2 = p1/5; (3) Dado que

podemos expressar a massa do hidrogênio trabalhando imediatamente com as equações (2), (3), (4). A fórmula final se parece com:

m 2 = m 1 M 2 T 1 (5).
5 M 1 T 2

Depois de substituir os dados numéricos m 2 = 28

Responda. m 2 = 28

Em um circuito oscilatório ideal, a amplitude das oscilações de corrente no indutor Eu estou= 5 mA, e a amplitude da tensão através do capacitor Um= 2,0 V. No momento t a tensão no capacitor é 1,2 V. Encontre a corrente na bobina neste momento.

Decisão. Em um circuito oscilatório ideal, a energia das vibrações é conservada. Para o momento de tempo t, a lei de conservação de energia tem a forma

C você 2 + eu EU 2 = eu Eu estou 2 (1)
2 2 2

Para os valores de amplitude (máximo), escrevemos

e da equação (2) expressamos

C = Eu estou 2 (4).
eu Um 2

Vamos substituir (4) em (3). Como resultado, obtemos:

EU = Eu estou (5)

Assim, a corrente na bobina no momento té igual a

EU= 4,0 mA.

Responda. EU= 4,0 mA.

Há um espelho no fundo de um reservatório de 2 m de profundidade. Um feixe de luz, passando pela água, é refletido no espelho e sai da água. O índice de refração da água é 1,33. Encontre a distância entre o ponto de entrada do feixe na água e o ponto de saída do feixe da água, se o ângulo de incidência do feixe for 30°

Decisão. Vamos fazer um desenho explicativo


α é o ângulo de incidência do feixe;

β é o ângulo de refração do feixe na água;

AC é a distância entre o ponto de entrada do feixe na água e o ponto de saída do feixe da água.

De acordo com a lei da refração da luz

sinβ = sinα (3)
n 2

Considere um ΔADB retangular. Nele AD = h, então D² = AD

tgβ = h tgβ = h sinα = h sinβ = h sinα (4)
cosβ

Obtemos a seguinte expressão:

CA = 2 DB = 2 h sinα (5)

Substitua os valores numéricos na fórmula resultante (5)

Responda. 1,63 m

Em preparação para o exame, convidamos você a se familiarizar com programa de trabalho em física para as séries 7-9 para a linha de materiais didáticos Peryshkina A.V. e o programa de trabalho do nível aprofundado para as séries 10-11 para o TMC Myakisheva G.Ya. Os programas estão disponíveis para visualização e download gratuito para todos os usuários registrados.