Exemplu. Următorul tabel este prezentat în directorul proprietăților fizice ale diferitelor materiale.

Masa

1) Cu dimensiuni egale, un conductor de aluminiu va avea o masă mai mare și o rezistență electrică mai mică în comparație cu un conductor de cupru.

2) Conductorii din nichel și constantan cu aceleași dimensiuni vor avea aceeași rezistență electrică.

3) Conductoarele din alamă și cupru cu aceleași dimensiuni vor avea mase diferite.

4) La inlocuirea spiralei Constantine a unui aragaz electric cu una nicrom de aceeasi dimensiune, rezistenta electrica a spiralei va scadea.

5) Cu o secțiune transversală egală, un conductor constantan de 10 m lungime va avea o rezistență electrică de aproape 10 ori mai mare decât un conductor de alamă de 8 m lungime.

Această sarcină necesită o analiză foarte atentă a tabelelor. Pentru a face față sarcinii, ar trebui să:

1. Determinați valorile ale căror mărimi fizice sunt date în tabele.

2. Notați pe o ciornă formulele care includ aceste cantități.

4. Alegeți afirmațiile corecte.

5. Asigurați-vă că efectuați un autotest și apoi notați numerele răspunsurilor corecte.

Sarcini pentru munca independentă

159. Elevul a efectuat un experiment pentru a studia forța frecării de alunecare, deplasând uniform un bloc cu greutăți de-a lungul suprafețelor orizontale folosind un dinamometru (vezi figura).

Rezultatele măsurătorilor experimentale ale masei blocului cu sarcini m, aria de contact dintre bloc și suprafața S și forța aplicată F sunt prezentate în tabel.

Ce afirmații corespund rezultatelor măsurătorilor experimentale?

Din lista propusă de afirmații, selectați două corecte. Indicați-le numerele.

1) Coeficienții de frecare de alunecare în al doilea și al treilea experiment sunt egali

2) Coeficientul de frecare de alunecare dintre bloc și lamelele de lemn este mai mare decât coeficientul de frecare de alunecare dintre bloc și lamele de plastic

3) Forța de frecare de alunecare depinde de zona de contact dintre bloc și suprafață

4) Pe măsură ce masa blocului cu sarcini crește, crește forța de frecare de alunecare

5) Forța de frecare de alunecare depinde de tipul suprafețelor de contact

160. Circuitul electric conține o sursă de curent, conductorul AB, un comutator și un reostat. Conductorul AB este plasat între polii unui magnet permanent (vezi figura).

Folosind imaginea, selectați două afirmații adevărate din lista oferită. Indicați-le numerele.

1) Când deplasați cursorul reostatului spre dreapta, forța Amperi care acționează asupra conductorului AB va scădea.

2) Când cheia este închisă, conductorul va fi împins în afara zonei magnetului spre dreapta.

3) Când cheia este închisă, curentul electric din conductor este direcționat din punctul A în punctul B.

4) Liniile de câmp magnetic ale magnetului permanent în zona în care se află conductorul AB sunt îndreptate vertical în sus.

5) Curentul electric care circulă în conductorul AB creează un câmp magnetic uniform.

161. Profesorul a efectuat următorul experiment. O placă fierbinte (1) a fost plasată vizavi de o cutie închisă cilindrică goală (2), conectată printr-un tub de cauciuc la cotul unui manometru în formă de U (3). Inițial, lichidul din genunchi era la același nivel. După ceva timp, nivelurile de lichid din manometru s-au schimbat (vezi figura).

Selectați două afirmații din lista propusă care corespund rezultatelor observațiilor experimentale. Indicați-le numerele.

1) Transferul de energie de la țiglă la cutie s-a realizat în principal din cauza radiațiilor.

2) Transferul de energie de la țiglă la cutie a fost realizat în principal datorită convecției.

3) În timpul procesului de transfer de energie, presiunea aerului din cutie a crescut.

4) Suprafețele negre mate absorb energie mai bine decât suprafețele strălucitoare ușoare.

5) Diferența de niveluri de lichid în coturile manometrelor depinde de temperatura plăcii.

162. Figura prezintă un grafic al temperaturii t față de timpul τ în timpul încălzirii continue și răcirii continue ulterioare a unei substanțe inițial în stare solidă.

1) Secțiunea BV a graficului corespunde procesului de topire a substanței.

2) Secțiunea graficului HD corespunde răcirii substanței în stare solidă.

3) În timpul trecerii unei substanțe din starea A în starea B, energia internă a substanței nu se modifică.

4) În starea corespunzătoare punctului E din grafic, substanța este în întregime în stare lichidă.

5) În timpul trecerii unei substanțe din starea D în starea F, energia internă a substanței scade.

163. Figura prezintă grafice ale dependenței deplasării x de timpul t în timpul oscilațiilor a două pendule matematice. Din lista propusă de afirmații, selectați două corecte. Indicați-le numerele.

1) Când pendulul 2 se deplasează din poziția corespunzătoare punctului A în poziția corespunzătoare punctului B, energia cinetică a pendulului crește.

2) În poziția corespunzătoare punctului B de pe grafic, ambele penduluri au energie cinetică maximă.

3) Perioadele de oscilație ale pendulilor coincid.

4) În poziția corespunzătoare punctului D din grafic, pendulul 1 are viteza maximă.

5) Ambele penduluri efectuează oscilații amortizate.

165. Figura prezintă grafice ale coordonatelor în funcție de timp pentru două corpuri care se deplasează de-a lungul axei Ox.

Folosind datele graficului, selectați două afirmații corecte din lista oferită. Indicați-le numerele.

1) La momentul t 1, corpul (2) se deplasa cu o viteză absolută mai mare.

2) La momentul t 2 corpuri aveau viteze identice.

3) În intervalul de timp de la t 1 la t 2, ambele corpuri s-au deplasat în aceeași direcție.

4) În intervalul de timp de la 0 la t 1, ambele corpuri s-au deplasat uniform.

5) Până la momentul t 1, corpul (1) a parcurs o distanță mai mare.

166. Figura prezintă un grafic al temperaturii față de cantitatea de căldură primită pentru două substanțe de aceeași masă. Inițial, fiecare dintre substanțe era în stare solidă.

Folosind datele graficului, selectați două afirmații corecte din lista oferită. Indicați-le numerele.

1) Capacitatea termică specifică a primei substanțe în stare solidă este mai mică decât capacitatea termică specifică a celei de-a doua substanțe în stare solidă.

2) În procesul de topire a primei substanțe s-a consumat mai multă căldură decât în ​​procesul de topire a celei de-a doua substanțe.

3) Graficele prezentate nu ne permit să comparăm punctele de fierbere a două substanțe.

4) Punctul de topire al celei de-a doua substanțe este mai mare.

5) Căldura specifică de topire a celei de-a doua substanțe este mai mare.

167. În fig. 1 prezintă intervalele de sunete audibile pentru oameni și diferite animale, iar Fig. 2 - intervale corespunzătoare infrasunetelor, sunetului și ultrasunetelor.

Folosind datele din desene, selectați două corecte din lista de afirmații propusă. Indicați-le numerele.

1) Lungimea de undă a ultrasunetelor este mai mare decât lungimea de undă a infrasunetelor.

2) Dintre animalele prezentate, budgerigarul are cea mai largă gamă de sunete audibile.

3) Gama de sunete audibile la o pisică este mutată în regiunea ultrasunetelor în comparație cu domeniul uman.

4) Sunetele cu o frecvență de 10 kHz aparțin domeniului infrasonic.

5) Un semnal sonor cu o lungime de undă de 3 cm în aer va fi auzit de toate animalele și oamenii reprezentați. (Viteza sunetului în aer este de 340 m/s.)

Folosind datele din tabel, selectați două afirmații adevărate din lista oferită. Indicați-le numerele.

1) Cu dimensiuni egale, un conductor de aluminiu va avea o masă mai mică și o rezistență electrică mai mare în comparație cu un conductor de cupru.

2) Conductorii din nicrom și alamă cu aceleași dimensiuni vor avea aceeași rezistență electrică.

3) Conductorii din constantan și nichel cu aceleași dimensiuni vor avea mase diferite.

4) La înlocuirea spiralei de nichel a unui aragaz electric cu una nicrom de aceeași dimensiune, rezistența electrică a spiralei va scădea.

5) Având aceeași suprafață a secțiunii transversale, un conductor constantan de 4 m lungime va avea aceeași rezistență electrică ca un conductor de nichel de 5 m lungime.

Folosind datele din tabel, selectați două afirmații adevărate din lista oferită. Indicați-le numerele.

1) Sârma de cupru va începe să se topească dacă este plasată într-o baie de aluminiu topit la temperatura sa de topire.

2) Densitatea plumbului este de aproape 4 ori mai mică decât densitatea aluminiului.

3) În timpul cristalizării a 3 kg de zinc prelevat la punctul său de topire, se va degaja aceeași cantitate de căldură ca în timpul cristalizării a 2 kg de cupru la temperatura sa de topire.

4) Soldatul de tablă se va scufunda în plumb topit.

5) Un lingou de zinc va pluti în staniu topit aproape complet scufundat.

Folosind datele din tabel, selectați două afirmații adevărate din lista oferită. Indicați-le numerele.

1) Cu aceeași masă, un corp din cupru va avea un volum mai mic în comparație cu un corp din plumb și va degaja de aproximativ 3 ori mai multă căldură atunci când este răcit cu același număr de grade.

2) Corpurile din zinc și argint cu același volum vor avea aceeași masă

3) Cu aceleași dimensiuni, masa unui corp de platină este de aproximativ 2 ori mai mare decât masa unui corp de argint

4) Temperatura corpurilor de volum egal formate din staniu și zinc se va modifica cu același număr de grade atunci când li se imparte aceeași cantitate de căldură

5) Cu masă egală, unui corp din platină trebuie să i se dea aceeași cantitate de căldură pentru a fi încălzit cu 30 °C ca și unui corp din zinc pentru a fi încălzit cu 10 °C.

Dintre afirmațiile de mai jos, alege-le pe cele corecte și notează-le numerele.

1) Viteza unei balene este egală cu viteza unei vulpi

2) Viteza unui rechin este mai mică decât viteza unui gândac

3) Viteza unui delfin este mai mare decât viteza unui graur

4) Viteza unei corbi este mai mare decât viteza unui elefant

5) Viteza unei girafe este mai mare decât viteza unei ciori

172. O soluție de sulfat de cupru (soluție albastră) a fost turnată în două vase identice, iar deasupra a fost turnată apă (Fig. 1). Unul dintre vase a fost lăsat la temperatura camerei, iar al doilea a fost pus la frigider. Câteva zile mai târziu, soluțiile au fost comparate și s-a observat că limita celor două lichide era mult mai vizibil neclară în vas, care se afla la temperatura camerei (Fig. 2 și 3).

Figura 1. Limită lichidă în starea inițială	Figura 2. Amestecarea lichidelor într-un vas la temperatura camerei	Figura 3. Amestecarea lichidelor într-un vas situat în frigider

Folosind datele din tabel, selectați două afirmații adevărate din lista oferită. Indicați-le numerele.

1) Procesul de difuzie poate fi observat în lichide.

2) Viteza de difuzie depinde de temperatura substanței.

3) Viteza de difuzie depinde de starea de agregare a substanței.

4) Viteza de difuzie depinde de tipul de lichid.

5) În solide, viteza de difuzie este cea mai mică.

Toate obiectele lumii materiale au o serie de proprietăți care ne permit să distingem un obiect de altul.

Proprietate un obiect este o trăsătură obiectivă care se manifestă în timpul creării, exploatării și consumului său.

Proprietatea unui obiect poate fi exprimată calitativ - sub forma unei descrieri verbale și cantitativ - sub formă de grafice, figuri, diagrame, tabele.

Știința metrologică se ocupă cu măsurarea caracteristicilor cantitative ale obiectelor materiale - mărimi fizice.

Cantitate fizica- aceasta este o proprietate care este inerentă calitativ multor obiecte și cantitativ inerentă fiecăruia dintre ele.

De exemplu, masa au toate obiectele materiale, dar fiecare dintre ele valoarea masei individual.

Mărimile fizice sunt împărțite în măsurabileȘi evaluat.

Măsurabil se pot exprima mărimile fizice cantitativ sub forma unui anumit număr de unităţi de măsură stabilite.

De exemplu, valoarea tensiunii rețelei este 220 ÎN.

Mărimile fizice care nu au o unitate de măsură pot fi doar estimate. De exemplu, miros, gust. Evaluarea lor se face prin degustare.

Unele cantități pot fi estimate pe o scară. De exemplu: duritatea materialului - pe scara Vickers, Brinell, Rockwell, rezistența la cutremur - pe scara Richter, temperatura - pe scara Celsius (Kelvin).

Mărimile fizice pot fi calificate după criterii metrologice.

De tipuri de fenomene se împart în

A) real, descriind proprietățile fizice și fizico-chimice ale substanțelor, materialelor și produselor realizate din acestea.

De exemplu, masa, densitatea, rezistența electrică (pentru a măsura rezistența unui conductor, curentul trebuie să treacă prin el, această măsurătoare se numește pasiv).

b) energie, descriind caracteristicile proceselor de transformare, transmitere și utilizare a energiei.

Acestea includ: curent, tensiune, putere, energie. Aceste mărimi fizice sunt numite activ. Nu necesită o sursă de energie auxiliară.

Există un grup de mărimi fizice care caracterizează cursul proceselor în timp, de exemplu, caracteristici spectrale, funcții de corelație.

De accesorii la diferite grupuri de procese fizice, valorile pot fi

· spațio-temporal,

· mecanic,

· electric,

· magnetic,

· termice,

· acustice,

· ușoară,

· fizice și chimice,

· radiatii ionizante, fizica atomica si nucleara.

De grade de independență condiționată mărimile fizice se împart în

· de bază (independent),

· derivate (dependente),

· suplimentare.

De prezența dimensiunii mărimile fizice sunt împărțite în dimensionale și adimensionale.

Exemplu dimensională magnitudinea este forta, fără dimensiuni- nivel puterea sonoră.

Pentru a cuantifica o mărime fizică se introduce conceptul mărimea cantitate fizica.

Mărimea mărimii fizice- aceasta este determinarea cantitativă a unei mărimi fizice inerente unui anumit obiect material, sistem, proces sau fenomen.

De exemplu, fiecare corp are o anumită masă, prin urmare, se pot distinge după masă, adică. după mărimea fizică.

Expresia mărimii unei mărimi fizice sub forma unui anumit număr de unități acceptate pentru aceasta este definită ca valoarea unei marimi fizice.

Valoarea unei marimi fizice este Aceasta este o expresie a unei mărimi fizice sub forma unui anumit număr de unități de măsură acceptate pentru aceasta.

Procesul de măsurare este o procedură de comparare a unei mărimi necunoscute cu o mărime fizică cunoscută (comparată) și în acest sens este introdus conceptul sens adevărat cantitate fizica.

Valoarea adevărată a unei mărimi fizice este valoarea unei mărimi fizice care caracterizează în mod ideal mărimea fizică corespunzătoare în termeni calitativi și cantitativi.

Valoarea adevărată a mărimilor fizice independente este reprodusă în standardele lor.

Sensul adevărat este rar folosit, mai folosit valoare reala cantitate fizica.

Valoarea reală a unei mărimi fizice este o valoare obţinută experimental şi oarecum apropiată de valoarea adevărată.

Anterior, exista conceptul de „parametri măsurabili”; acum, conform documentului de reglementare RMG 29-99, se recomandă conceptul de „cantități măsurabile”.

Sunt multe marimi fizice si sunt sistematizate. Un sistem de mărimi fizice este un set de mărimi fizice format în conformitate cu regulile acceptate, când unele mărimi sunt considerate independente, în timp ce altele sunt definite ca funcții ale unor mărimi independente.

În numele unui sistem de mărimi fizice se folosesc simboluri ale mărimilor acceptate ca fiind de bază.

De exemplu, în mecanică, unde lungimile sunt luate ca bază - L , greutate - m si timpul - t , numele sistemului în consecință este Lm t .

Sistemul de mărimi de bază corespunzător sistemului internațional de unități SI este exprimat prin simboluri LmtIKNJ , adică sunt folosite simboluri ale mărimilor de bază: lungime - L , greutate - M , timpul - t , puterea curentului - eu , temperatura - K, cantitatea de substanță - N , puterea luminii - J .

Mărimile fizice de bază nu depind de valorile altor mărimi ale acestui sistem.

Mărimea fizică derivată este o mărime fizică inclusă într-un sistem de mărimi și determinată prin mărimile de bază ale acestui sistem. De exemplu, forța este definită ca masa înmulțită cu accelerația.

3. Unităţi de măsură ale mărimilor fizice.

O unitate de măsură a unei mărimi fizice este o mărime căreia, prin definiție, i se atribuie o valoare numerică egală cu 1 şi care se foloseşte pentru exprimarea cantitativă a mărimilor fizice omogene cu acesta.

Unitățile de mărime fizică sunt combinate într-un sistem. Primul sistem a fost propus de Gauss K (milimetru, miligram, al doilea). Acum sistemul SI este în vigoare; anterior exista un standard al țărilor CMEA.

Unitățile de măsură sunt împărțiteîn bază, suplimentară, derivată și nesistemică.

În sistemul SIșapte unități de bază:

· lungime (metru),

· greutate (kilogram),

· timp (secunda),

· temperatura termodinamică (kelvin),

· cantitatea de substanță (mol),

· puterea curentului electric (amperi),

· intensitatea luminoasă (candela).

tabelul 1

Desemnarea unităților de bază SI

Pregătirea pentru OGE și examenul de stat unificat

Învățământ secundar general

Linia UMK N. S. Purysheva. Fizică (10-11) (BU)

Linia UMK G. Ya. Myakisheva, M.A. Petrova. Fizică (10-11) (B)

Linia UMK L. S. Khizhnyakova. Fizică (10-11) (de bază, avansat)

Figura prezintă un grafic al modulului de viteză în funcție de timp t. Determinați din grafic distanța parcursă de mașină în intervalul de timp de la 10 la 30 s.

Raspuns: ____________________ m.

Soluţie

Calea parcursă de o mașină într-un interval de timp de la 10 la 30 s este cel mai ușor definită ca aria unui dreptunghi ale cărui laturi sunt, intervalul de timp (30 – 10) = 20 s și viteza v = 10 m/s, adică S= 20 · 10 m/s = 200 m.

Raspuns: 200 m.

Graficul arată dependența modulului forței de frecare de alunecare de modulul forței normale de presiune. Care este coeficientul de frecare?

Răspuns: _________________

Soluţie

Să ne amintim relația dintre două mărimi, modulul forței de frecare și modulul forței normale de presiune: F tr = μ N(1) , unde μ este coeficientul de frecare. Să exprimăm din formula (1)

Răspuns: 0,125.

Corpul se mișcă de-a lungul axei OH sub forță F= 2 N, îndreptată de-a lungul acestei axe. Figura prezintă un grafic al dependenței de timp a modulului vitezei corpului. Ce putere dezvoltă această forță la un moment dat? t= 3 s?

Soluţie

Pentru a determina puterea forței din grafic, determinăm cu ce este egal modulul de viteză în momentul de timp 3 s. Viteza este de 8 m/s. Folosim formula pentru a calcula puterea la un moment dat: N = F · v(1), să înlocuim valorile numerice. N= 2 N · 8 m/s = 16 W.

Răspuns: 16 W.

Sarcina 4

O minge de lemn (ρ w = 600 kg/m3) plutește în ulei vegetal (ρ m = 900 kg/m3). Cum se vor schimba forța de flotabilitate care acționează asupra mingii și volumul părții mingii scufundate în lichid dacă uleiul este înlocuit cu apă (ρ in = 1000 kg/m 3)

1. Creștet;
2. Scăzut;
3. Nu s-a schimbat.

Noteaza la masă

Soluţie

Deoarece densitatea materialului bilei (ρ w = 600 kg/m 3 ) este mai mică decât densitatea uleiului (ρ m = 900 kg/m 3 ) și mai mică decât densitatea apei (ρ h = 1000 kg/m 3 ). ), mingea plutește atât în ​​ulei, cât și în apă. Condiția pentru ca un corp să plutească într-un lichid este ca forța de plutire FA echilibrează forța gravitației, adică F a = F t. Deoarece gravitația mingii nu s-a schimbat la înlocuirea uleiului cu apă, atunci Nici forța de plutire nu s-a schimbat.

Forța de flotabilitate poate fi calculată folosind formula:

FA = V pcht · ρ f · g(1),

Unde V pt este volumul părții scufundate a corpului, ρ lichid este densitatea lichidului, g – accelerația gravitației.

Forțele de flotabilitate în apă și ulei sunt egale.

F sunt = F aw, de aceea V pcht · ρ m · g = V vpcht · ρ în · g;

V mpcht ρ m = V vpcht ρ în (2)

Densitatea uleiului este mai mică decât densitatea apei, prin urmare, pentru ca egalitatea (2) să se mențină, este necesar ca volumul părții bilei scufundată în ulei. V mpcht, a fost mai mare decât volumul părții mingii scufundate în apă V vpcht. Aceasta înseamnă că la înlocuirea uleiului cu apă, volumul părții mingii scufundate în apă scade.

Mingea este aruncată vertical în sus cu o viteză inițială (vezi figura). Stabiliți o corespondență între grafice și mărimile fizice, a căror dependență în timp pot reprezenta aceste grafice ( t 0 – timpul de zbor). Pentru fiecare poziție din prima coloană, selectați poziția corespunzătoare din a doua și notați la masă numerele selectate sub literele corespunzătoare.

GRAFICĂ	CANTITATI FIZICE

Soluţie

Pe baza condițiilor problemei, determinăm natura mișcării mingii. Având în vedere că bila se mișcă cu accelerație de cădere liberă, al cărei vector este îndreptat opus axei alese, ecuația pentru dependența proiecției vitezei în timp va avea forma: v 1y = v y – GT (1) Viteza mingii scade, iar în punctul cel mai înalt de ridicare este zero. După care mingea va începe să cadă până în momentul de față t 0 – timpul total de zbor. Viteza mingii în momentul căderii va fi egală cu v, dar proiecția vectorului viteză va fi negativă, deoarece direcția axei y și vectorul viteză sunt opuse. Prin urmare, graficul cu litera A corespunde dependenței numărului 2) a proiecției vitezei în timp. Graficul de la litera B) corespunde dependenței de la numărul 3) proiecției accelerației mingii. Deoarece accelerația gravitației la suprafața Pământului poate fi considerată constantă, graficul va fi o linie dreaptă paralelă cu axa timpului. Deoarece vectorul de accelerație și direcția nu coincid în direcție, proiecția vectorului de accelerație este negativă.

Este util să excludeți răspunsurile incorecte. Dacă mișcarea este uniform variabilă, atunci graficul coordonatelor în funcție de timp ar trebui să fie o parabolă. Nu există un astfel de program. Modulul de greutate, această dependență trebuie să corespundă unui grafic situat deasupra axei timpului.

Sarcina pendulului cu arc prezentată în figură efectuează oscilații armonice între punctele 1 și 3. Cum se modifică energia cinetică a greutății pendulului, viteza sarcinii și rigiditatea arcului atunci când greutatea pendulului se deplasează de la punctul 2 la punctul 1

Pentru fiecare cantitate, determinați natura corespunzătoare a modificării:

1. Creștet;
2. Scăzut;
3. Nu s-a schimbat.

Noteaza la masă numerele selectate pentru fiecare mărime fizică. Numerele din răspuns pot fi repetate.

Energia cinetică a încărcăturii	Viteza de încărcare	Rigiditatea arcului

Soluţie

Sarcina pe arc realizează oscilații armonice între punctele 1 și 3. Punctul 2 corespunde poziției de echilibru. Conform legii conservării și transformării energiei mecanice, atunci când o sarcină se deplasează de la punctul 2 la punctul 1, energia nu dispare, se transformă de la un tip la altul. Energia totală este conservată. În cazul nostru, deformația arcului crește, forța elastică rezultată va fi îndreptată spre poziția de echilibru. Deoarece forța elastică este îndreptată împotriva vitezei de mișcare a corpului, ea îi încetinește mișcarea. În consecință, viteza mingii scade. Energia cinetică scade. Energia potențială crește. Rigiditatea arcului nu se modifică în timpul mișcării corpului.

Energia cinetică a încărcăturii	Viteza de încărcare	Rigiditatea arcului

Raspuns: 223.

Sarcina 7

Stabiliți o corespondență între dependența coordonatelor corpului de timp (toate cantitățile sunt exprimate în SI) și dependența proiecției vitezei în timp pentru același corp. Pentru fiecare poziție din prima coloană, selectați poziția corespunzătoare din a doua și notați la masă numerele selectate sub literele corespunzătoare

COORDONA		VITEZĂ
Unde X 0 – coordonata inițială a corpului; v x– proiecția vectorului viteză pe axa selectată; un x– proiecția vectorului de accelerație pe axa selectată; t– timpul de mișcare. Pentru corpul A scriem: coordonata initiala X 0 = 10 m; v x= –5 m/s; un x= 4 m/s 2. Atunci ecuația pentru proiecția vitezei în funcție de timp va fi: v x= v 0X + a x t (2) Pentru cazul nostru vx = 4t – 5. Pentru corpul B scriem, ținând cont de formula (1): X 0 = 5 m; v x= 0 m/s; un x= –8 m/s 2 . Apoi scriem ecuația pentru proiecția vitezei în funcție de timp pentru corpul B v x = –8t. Unde k – constanta Boltzmann, T – temperatura gazului în Kelvin. Din formulă este clar că dependența energiei cinetice medii de temperatură este directă, adică de câte ori se schimbă temperatura, de câte ori se modifică energia cinetică medie a mișcării termice a moleculelor. Răspuns: de 4 ori. Sarcina 9 Într-un anumit proces, gazul a cedat o cantitate de căldură de 35 J, iar energia internă a gazului în acest proces a crescut cu 10 J. Câtă muncă a fost efectuată asupra gazului de către forțele externe? Soluţie Enunțul problemei tratează munca forțelor externe asupra gazului. Prin urmare, este mai bine să scrieți prima lege a termodinamicii sub forma: ∆U = Q + A v.s (1), Unde ∆ U= 10 J – modificarea energiei interne a gazului; Q= –35 J – cantitatea de căldură degajată de gaz, A v.s – munca forțelor externe. Să înlocuim valorile numerice în formula (1) 10 = –35 + A v.s; Prin urmare, munca efectuată de forțele externe va fi egală cu 45 J. Răspuns: 45 J. Presiunea parțială a vaporilor de apă la 19° C a fost egală cu 1,1 kPa. Aflați umiditatea relativă a aerului dacă presiunea vaporilor saturați la această temperatură este de 2,2 kPa? Soluţie Prin definiția umidității relative a aerului φ – umiditatea relativă a aerului, în procente; P v.p – presiunea parțială a vaporilor de apă, P n.p. – presiunea vaporilor saturați la o temperatură dată. Să înlocuim valorile numerice în formula (1). Răspuns: 50%. Schimbarea de stare a unei cantități fixe de gaz ideal monoatomic are loc conform ciclului prezentat în figură. Stabiliți o corespondență între procese și mărimile fizice (∆ U– modificarea energiei interne; A– lucru pe gaz), care le caracterizează. Pentru fiecare poziție din prima coloană, selectați poziția corespunzătoare din a doua coloană și scrieți numerele selectate în tabel folosind literele corespunzătoare. PROCESELE CANTITATI FIZICE tranziția 1 → 2 tranziția 2 → 3 Δ U > 0; A > 0 Δ U < 0; A < 0 Δ U < 0; A = 0 Δ U > 0; A = 0 Soluţie Acest grafic poate fi rearanjat pe axe PV sau să se ocupe de ceea ce este dat. În secțiunea 1–2, proces izocor V= const; Creșterea presiunii și a temperaturii. Gazul nu face treaba. De aceea A= 0, Modificarea energiei interne este mai mare decât zero. În consecință, mărimile fizice și modificările lor sunt scrise corect sub numărul 4) Δ U > 0; A= 0. Secțiunea 2–3: proces izobar, P= const; temperatura crește și volumul crește. Gazul se dilată, gazul lucrează A>0. Prin urmare, tranziția 2–3 corespunde cu numărul de intrare 1) Δ U > 0; A > 0. Un gaz monoatomic ideal situat într-un cilindru sub un piston greu (frecarea dintre suprafața pistonului și cilindrul poate fi neglijată) este încălzit lent de la 300 K la 400 K. Presiunea externă nu se modifică. Apoi același gaz este încălzit din nou de la 400 K la 500 K, dar cu pistonul fix (pistonul nu se mișcă). Comparați munca efectuată de gaz, modificarea energiei interne și cantitatea de căldură primită de gaz în primul și al doilea proces. Pentru fiecare cantitate, determinați natura corespunzătoare a modificării: Creștet; Scăzut; Nu s-a schimbat. Noteaza la masă numerele selectate pentru fiecare mărime fizică. Numerele din răspuns pot fi repetate. Soluţie Dacă un gaz este încălzit lent într-un cilindru cu un piston greu liber, atunci la o presiune externă constantă procesul poate fi considerat izobar (presiunea gazului nu se schimbă) Prin urmare, lucrul cu gaz poate fi calculat folosind formula: A = P · ( V 2 – V 1), (1) Unde A– lucru gazos într-un proces izobaric; P– presiunea gazului; V 1 – volumul de gaz în starea inițială; V 2 – volumul de gaz în stare finală. Modificarea energiei interne a unui gaz ideal monoatomic se calculează prin formula: ∆U = 3 v R∆t (2), 2 Unde v- cantitate de substanță; R– constanta universală de gaz; ∆ T- modificarea temperaturii gazului. ∆T= T 2 – T 1 = 400 K – 300 K = 100 K. Conform primei legi a termodinamicii, cantitatea de căldură primită de gaz este egală cu Q = ∆U + A (3) Q = 150v R + P(V 2 – V 1) (4); Dacă un gaz este încălzit într-un cilindru cu un piston fix, atunci procesul poate fi considerat izocor (volumul gazului nu se modifică). Într-un proces izocor, un gaz ideal nu lucrează (pistonul nu se mișcă). A z = 0 (5) Modificarea energiei interne este egală cu: Raspuns: 232. O bucată neîncărcată de dielectric a fost introdusă în câmpul electric (vezi figura). Apoi a fost împărțit în două părți egale (linie întreruptă) și apoi îndepărtat din câmpul electric. Ce sarcină va avea fiecare parte a dielectricului? Sarcina ambelor părți este zero; Partea stângă este încărcată pozitiv, partea dreaptă este încărcată negativ; Partea stângă este încărcată negativ, partea dreaptă este încărcată pozitiv; Ambele părți sunt încărcate negativ; Ambele părți sunt încărcate pozitiv. Soluţie Dacă introduceți un dielectric (o substanță în care nu există sarcini electrice libere) într-un câmp electric în condiții normale, atunci se observă fenomenul de polarizare. În dielectrice, particulele încărcate nu se pot mișca pe întregul volum, ci se pot deplasa doar pe distanțe scurte în raport cu pozițiile lor constante, sarcinile electrice din dielectrice sunt legate. Dacă dielectricul este îndepărtat din câmp, atunci sarcina ambelor părți este zero. Circuitul oscilator este format dintr-un condensator cu o capacitate Cși bobine inductoare L. Cum se vor schimba frecvența și lungimea de undă a circuitului oscilant dacă aria plăcilor condensatorului este înjumătățită? Pentru fiecare cantitate, determinați natura corespunzătoare a modificării: Creștet; Scăzut; Nu s-a schimbat. Noteaza la masă numerele selectate pentru fiecare mărime fizică. Numerele din răspuns pot fi repetate. Soluţie Problema vorbește despre un circuit oscilator. Prin determinarea perioadei de oscilații care apar în circuit , lungimea de undă este legată de frecvență Unde v– frecvența de oscilație. Prin determinarea capacității unui condensator C = ε 0 ε S/d (3), unde ε 0 este constanta electrică, ε este constanta dielectrică a mediului. În funcție de condițiile problemei, aria plăcilor este redusă. În consecință, capacitatea condensatorului scade. Din formula (1) vedem că perioada oscilațiilor electromagnetice care apar în circuit va scădea. Cunoașterea relației dintre perioada și frecvența oscilațiilor Graficul arată cum se modifică inducția câmpului magnetic în timp într-un circuit conductor. În ce perioadă de timp va apărea un curent indus în circuit? Soluţie Prin definiție, un curent indus într-un circuit închis conducător are loc în condiția unei modificări a fluxului magnetic care trece prin acest circuit. Ɛ = – ∆Φ (1) ∆t Legea inducției electromagnetice, unde Ɛ – fem indusă, ∆Φ – modificarea fluxului magnetic, ∆ t perioada de timp în care apar schimbări. În funcție de condițiile problemei, fluxul magnetic se va modifica dacă se modifică inducția câmpului magnetic. Acest lucru se întâmplă într-un interval de timp de la 1 s la 3 s. Zona de contur nu se modifică. Prin urmare, curentul indus apare în caz Până când t= 1 s modificarea fluxului magnetic prin circuit este mai mare decât zero. Curentul indus în circuit are loc în intervalul de la ( t= 1 s până la t= 3 s) Modulul FEM inductiv care apare în circuit este de 10 mV. modificarea fluxului magnetic prin circuit din t = 3 s până la t = 4 s mai mic decât zero. Curentul de inducție este zero la intervale de la ( t= 0 s până la t= 1 s) și de la ( t= 3 s până la t= 4 s) Răspuns: 2.5. Cadrul pătrat este situat într-un câmp magnetic uniform în planul liniilor de inducție magnetică (vezi figura). Direcția curentului în cadru este indicată de săgeți. Cum este direcționată forța care acționează pe lateral? Ab cadre din câmpul magnetic extern? (dreapta, stânga, sus, jos, către observator, departe de observator) Soluţie Forța amperului acționează asupra cadrului purtător de curent din câmpul magnetic. Direcția vectorului forță Amperi este determinată de regula mnemonică a mâinii stângi. Îndreptăm cele patru degete ale mâinii stângi de-a lungul curentului lateral ab, vector de inducție ÎN, ar trebui să intre în palmă, apoi degetul mare va arăta direcția vectorului forță Ampere. Răspuns: către observator. O particulă încărcată zboară cu o anumită viteză într-un câmp magnetic uniform perpendicular pe liniile de câmp. De la un anumit moment în timp, modulul de inducție a câmpului magnetic a crescut. Sarcina particulei nu s-a schimbat. Cum s-a modificat forța care acționează asupra unei particule în mișcare într-un câmp magnetic, raza cercului de-a lungul căruia se mișcă particula și energia cinetică a particulei după creșterea modulului de inducție a câmpului magnetic? Pentru fiecare cantitate, determinați natura corespunzătoare a modificării: Creștet; Scăzut; Nu s-a schimbat. Noteaza la masă numerele selectate pentru fiecare mărime fizică. Numerele din răspuns pot fi repetate. Soluţie O particulă care se mișcă într-un câmp magnetic este acționată de câmpul magnetic de forța Lorentz. Modulul forței Lorentz poate fi calculat folosind formula: F l = B · q· v sinα (1), Unde B- inducția câmpului magnetic, q- sarcina de particule, v– viteza particulelor, α – unghiul dintre vectorul viteză și vectorul de inducție magnetică. În cazul nostru, particula zboară perpendicular pe liniile de forță, α = 90°, sin90 = 1. Din formula (1) este clar că odată cu creșterea inducției câmpului magnetic, forța care acționează asupra unei particule care se mișcă într-un câmp magnetic crește. Formula pentru raza cercului de-a lungul căruia se mișcă o particulă încărcată este: R = mv (2), qB Unde m - masa particulelor. În consecință, cu creșterea inducției câmpului, raza cercului scade. Forța Lorentz nu lucrează asupra unei particule în mișcare, deoarece unghiul dintre vectorul forță și vectorul deplasare (vectorul deplasare este îndreptat de-a lungul vectorului viteză) este de 90°. Prin urmare, energia cinetică, indiferent de valoarea inducției câmpului magnetic nu se schimba. Raspuns: 123. De-a lungul unei secțiuni a unui circuit DC cu rezistență R curentul curge eu. Stabiliți o corespondență între mărimile fizice și formulele prin care acestea pot fi calculate. Pentru fiecare poziție din prima coloană, selectați poziția corespunzătoare din a doua coloană și notați numerele selectate în tabel sub literele corespunzătoare. Unde P- puterea curentului electric, A– lucrul curentului electric, t– timpul în care un curent electric trece printr-un conductor. Munca, la rândul ei, este calculată A = Eu Ut (2), Unde eu - puterea curentului electric, U – tensiune în zonă, Ca rezultat al reacției nucleului și particulei α, au apărut un proton și un nucleu: Soluţie Să scriem reacția nucleară pentru cazul nostru: Ca rezultat al acestei reacții, legea conservării sarcinii și a numărului de masă este îndeplinită. Z = 13 + 2 – 1 = 14; M = 27 + 4 – 1 = 30. Prin urmare, nucleul este numărul 3) Timpul de înjumătățire al substanței este de 18 minute, masa inițială este de 120 mg.Care va fi masa substanței după 54 de minute, răspunsul exprimat în mg? Soluţie Sarcina este de a folosi legea dezintegrarii radioactive. Se poate scrie sub formă Răspuns: 15 mg. Fotocatodul fotocelulei este iluminat cu lumină ultravioletă de o anumită frecvență. Cum se schimbă funcția de lucru a materialului fotocatod (substanță), energia cinetică maximă a fotoelectronilor și limita roșie a efectului fotoelectric dacă crește frecvența luminii? Pentru fiecare cantitate, determinați natura corespunzătoare a modificării: Creștet; Scăzut; Nu s-a schimbat. Noteaza la masă numerele selectate pentru fiecare mărime fizică. Numerele din răspuns pot fi repetate. Soluţie Este util să reamintim definiția efectului fotoelectric. Acesta este fenomenul de interacțiune a luminii cu materia, în urma căruia energia fotonilor este transferată electronilor substanței. Există fotoefecte externe și interne. În cazul nostru vorbim despre efectul fotoelectric extern. Când, sub influența luminii, electronii sunt ejectați dintr-o substanță. Funcția de lucru depinde de materialul din care este realizat fotocatodul fotocelulei și nu depinde de frecvența luminii. Prin urmare, pe măsură ce frecvența luminii ultraviolete incidente pe fotocatod crește, funcția de lucru nu se modifică. Să scriem ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric: hv = A afară + E la (1), hv– energia unui foton incident pe fotocatod, A afară – funcție de lucru, E k este energia cinetică maximă a fotoelectronilor emise de fotocatod sub influența luminii. Din formula (1) exprimăm E k = hv – A afară (2), prin urmare, pe măsură ce frecvența luminii ultraviolete crește energia cinetică maximă a fotoelectronilor crește. bordura rosie Raspuns: 313. Se toarnă apă în pahar. Selectați valoarea corectă pentru volumul de apă, ținând cont de faptul că eroarea de măsurare este egală cu jumătate din diviziunea scării. Soluţie Sarcina testează capacitatea de a înregistra citirile unui dispozitiv de măsurare, ținând cont de o anumită eroare de măsurare. Să stabilim prețul diviziunii scalei Eroarea de măsurare în funcție de condiție este egală cu jumătate din valoarea diviziunii, adică Scriem rezultatul final sub forma: V= (100 ± 5) ml Conductoarele sunt realizate din același material. Ce pereche de conductori ar trebui aleasă pentru a descoperi experimental dependența rezistenței firului de diametrul acestuia? Soluţie Sarcina prevede că conductorii sunt fabricați din același material, adică. rezistivitățile lor sunt aceleași. Să ne amintim de ce valori depinde rezistența conductorului și să scriem formula pentru calcularea rezistenței: R = pl (1), S Unde R- rezistenta conductorului, p– material de rezistivitate, l- lungimea conductorului, S– aria secțiunii transversale a conductorului. Pentru a identifica dependența conductorului de diametru, trebuie să luați conductori de aceeași lungime, dar cu diametre diferite. Împrumut că aria secțiunii transversale a unui conductor este definită ca aria unui cerc: S = π d 2 (2), 4 Unde d– diametrul conductorului. Prin urmare, varianta de raspuns: 3. Un proiectil cu masa de 40 kg, care zboară în direcție orizontală cu o viteză de 600 m/s, se rupe în două părți cu mase de 30 kg și 10 kg. Majoritatea se deplasează în aceeași direcție cu o viteză de 900 m/s. Determinați valoarea numerică și direcția vitezei părții mai mici a proiectilului. Ca răspuns, notează mărimea acestei viteze. În momentul exploziei obuzelor (∆ t→ 0) efectul gravitației poate fi neglijat și proiectilul poate fi considerat ca un sistem închis. Conform legii conservării impulsului: suma vectorială a impulsului corpurilor incluse într-un sistem închis rămâne constantă pentru orice interacțiuni ale corpurilor acestui sistem între ele. Pentru cazul nostru scriem: m= m 1 1 + m 2 2 (1) – viteza proiectilului; m- masa proiectilului înainte de spargere; 1 – viteza primului fragment; m 1 – masa primului fragment; m 2 – masa celui de-al doilea fragment; 2 – viteza celui de-al doilea fragment. Să alegem direcția pozitivă a axei X, care coincide cu direcția vitezei proiectilului, apoi în proiecția pe această axă scriem ecuația (1): mv x = m 1 v 1 X + m 2 v 2X (2) Să exprimăm din formula (2) proiecția vectorului viteză al celui de-al doilea fragment. Partea mai mică a proiectilului în momentul exploziei are o viteză de 300 m/s, îndreptată în direcția opusă mișcării inițiale a proiectilului. Raspuns: 300 m/s. Într-un calorimetru, 50 g de apă și 5 g de gheață sunt în echilibru termic. Care trebuie să fie masa minimă a unui șurub având o capacitate termică specifică de 500 J/kg K și o temperatură de 339 K pentru ca toată gheața să se topească după ce este coborâtă în calorimetru? Neglijați pierderile de căldură. Dați răspunsul în grame. Soluţie Pentru a rezolva problema, este important să ne amintim ecuația echilibrului termic. Dacă nu există pierderi, atunci transferul de căldură al energiei are loc în sistemul corpurilor. Ca urmare, gheața se topește. Inițial, apa și gheața erau în echilibru termic. Aceasta înseamnă că temperatura inițială a fost de 0 ° C sau 273 K. Amintiți-vă de conversia de la grade Celsius la grade Kelvin. T = t+ 273. Deoarece starea problemei cere masa minimă a șurubului, energia ar trebui să fie suficientă doar pentru a topi gheața. Cu b m b ( t b – 0) = λ m l (1), unde λ este căldura specifică de fuziune, m l – masa de gheață, m b – masa bolțului. Să exprimăm din formula (1) Raspuns: 50 g. În circuitul prezentat în figură, ampermetrul ideal arată 6 A. Găsiți fem-ul sursei dacă rezistența sa internă este de 2 ohmi. Soluţie Citim cu atenție enunțul problemei și înțelegem diagrama. Există un element în ea care poate fi trecut cu vederea. Acesta este un fir gol între rezistențele de 1 ohm și 3 ohm. Dacă circuitul este închis, atunci curentul electric va trece prin acest fir cu cea mai mică rezistență și prin rezistența de 5 ohmi. Apoi scriem legea lui Ohm pentru circuitul complet sub forma: eu = ε (1) R + r unde este puterea curentului în circuit, ε este emf sursă, R- rezistenta la sarcina, r- rezistență internă. Din formula (1) exprimăm fem ε = eu (R + r) (2) ε = 6 A (5 Ohm + 2 Ohm) = 42 V. Răspuns: 42 V. În camera din care a fost pompat aerul, a fost creat un câmp electric cu o intensitate și câmp magnetic cu inducție . Câmpurile sunt omogene, iar vectorii sunt reciproc perpendiculari. Un proton zboară în cameră p, al cărui vector viteză este perpendicular pe vectorul intensitate și pe vectorul inducției magnetice. Mărimile intensității câmpului electric și inducției câmpului magnetic sunt astfel încât protonul se mișcă în linie dreaptă. Explicați cum se va schimba partea inițială a traiectoriei protonilor dacă crește inducția câmpului magnetic. În răspunsul dvs., indicați ce fenomene și tipare ați folosit pentru a explica. Neglijați influența gravitației. Soluţie În rezolvarea problemei, este necesar să ne concentrăm asupra mișcării inițiale a protonului și asupra schimbării naturii mișcării după o modificare a inducției câmpului magnetic. Protonul este acționat de un câmp magnetic de către forța Lorentz, al cărei modul este egal cu F l = qvBși un câmp electric cu o forță al cărei modul este egal cu F e = qE. Deoarece sarcina protonului este pozitivă, atunci e este codirecțională cu vectorul de tensiune câmp electric. (Vezi figura) Deoarece protonul sa mișcat inițial rectiliniu, aceste forțe au fost egale ca mărime conform celei de-a doua legi a lui Newton. Odată cu creșterea inducției câmpului magnetic, forța Lorentz va crește. Forța rezultantă în acest caz va fi diferită de zero și va fi îndreptată către forța mai mare. Și anume în direcția forței Lorentz. Forța rezultată conferă o accelerație protonului îndreptat spre stânga; traiectoria protonului va fi curbilinie, deviând de la direcția inițială. Corpul alunecă fără frecare de-a lungul unui jgheab înclinat, formând o „buclă moartă” cu o rază R. De la ce înălțime ar trebui să înceapă corpul să se miște pentru a nu se rupe de jgheab în punctul de sus al traiectoriei? Soluţie Ni se pune o problemă cu privire la mișcarea neuniformă a unui corp într-un cerc. În timpul acestei mișcări, poziția corpului în înălțime se modifică. Este mai ușor de rezolvat problema folosind ecuațiile legii conservării energiei și ecuațiile celei de-a doua legi a lui Newton normale traiectoriei mișcării. Am făcut un desen. Să notăm formula pentru legea conservării energiei: A = W 2 – W 1 (1), Unde W 2 și W 1 – energia mecanică totală în prima și a doua poziție. Pentru nivelul zero, selectați poziția tabelului. Suntem interesați de două poziții ale corpului - aceasta este poziția corpului în momentul inițial al mișcării, a doua este poziția corpului în punctul de sus al traiectoriei (acesta este punctul 3 din figură). În timpul mișcării, asupra corpului acționează două forțe: gravitația = și forța de reacție a solului. Munca gravitației este luată în considerare în schimbarea energiei potențiale, forța nu face lucru, deci este perpendiculară pe deplasare peste tot. A = 0 (2) Pana la pozitia 1: W 1 = mgh(3), unde m- masa corpului; g- accelerarea gravitației; h– înălțimea de la care corpul începe să se miște. În poziția 2 (punctul 3 din figură): v 2 + 4gR – 2gh = 0 (5) În punctul de sus al buclei, două forțe acționează asupra corpului, conform celei de-a doua legi a lui Newton Rezolvând ecuațiile (5) și (7) obținem h= 2,5 R Răspuns: 2,5 R. Volumul de aer în cameră V = 50 m 3 are o temperatură t = 27° C și umiditatea relativă a aerului φ 1 = 30%. Cât timp trebuie să funcționeze τ un umidificator, pulverizând apă cu o productivitate de μ = 2 kg/h, astfel încât umiditatea relativă din încăpere să crească la φ 2 = 70%. Presiunea vaporilor de apă saturată la t = 27°C egal p n = 3665 Pa. Masa molară a apei este de 18 g/mol. Soluţie Când începeți să rezolvați problemele privind aburul și umiditatea, este întotdeauna util să aveți în vedere următoarele: Dacă sunt date temperatura și presiunea (densitatea) aburului saturant, atunci densitatea (presiunea) acestuia este determinată din ecuația Mendeleev-Clapeyron. . Notați ecuația Mendeleev-Clapeyron și formula umidității relative pentru fiecare stare. Pentru primul caz, la φ 1 = 30%, exprimăm presiunea parțială a vaporilor de apă din formula: Unde T = t+ 273 (K), R– constanta universală de gaz. Să exprimăm masa inițială de abur conținută în încăpere folosind ecuațiile (2) și (3): Timpul de funcționare a umidificatorului poate fi calculat folosind formula τ 2 = (m 2 – m 1) (6) μ să înlocuim (4) și (5) în (6) Să înlocuim valorile numerice și să obținem că umidificatorul ar trebui să funcționeze timp de 15,5 minute. Răspuns: 15,5 min. Determinați fem-ul sursei dacă, la conectarea unui rezistor cu o rezistență R tensiune la bornele sursei U 1 = 10 V, iar la conectarea unui rezistor 5 R Voltaj U 2 = 20 V. Soluţie Să scriem ecuațiile pentru două cazuri. Ɛ = eu 1 R + eu 1 r (1) U 1 = eu 1 R (2) Unde r– rezistenţa internă a sursei, Ɛ – fem a sursei. Ɛ = eu 2 5R + eu 2 r(3) U 2 = eu 2 5R (4) Ținând cont de legea lui Ohm pentru o secțiune a circuitului, rescriem ecuațiile (1) și (3) sub forma: Ɛ = U 1 + U 1– r (5) R Ultima înlocuire pentru calcularea EMF. Să înlocuim formula (7) în (5) Răspuns: 27 V. Când o placă făcută dintr-un material este iluminată cu lumină cu o frecvență v 1 = 8 1014 Hz și apoi v 2 = 6 · 1014 Hz s-a constatat că energia cinetică maximă a electronilor s-a modificat cu un factor de 3. Determinați funcția de lucru a electronilor din acest metal. Soluţie Dacă frecvența cuantumului luminii care provoacă efectul fotoelectric scade, atunci scade și energia cinetică. Prin urmare, energia cinetică în al doilea caz va fi, de asemenea, de trei ori mai mică. Să scriem ecuația lui Einstein pentru efectul fotoelectric pentru două cazuri. hv 1 = A + E la (1) pentru prima frecvență a luminii formula pentru energia cinetică. Din ecuația (1) exprimăm funcția de lucru și substituim expresia (3) în loc de energia cinetică Expresia finală va arăta astfel: A =hv 1 – 3 h(v 1 – v 2) = hv 1 – 3 hv 1 + 3 hv 2 = 3 hv 2 – 1 hv 1 = 2 2 2 2 2 Răspuns: 2 eV.

Dimensiunea fizică este o proprietate fizică a unui obiect material, proces, fenomen fizic, caracterizată cantitativ.

Valoarea cantității fizice exprimat prin unul sau mai multe numere care caracterizează această mărime fizică, indicând unitatea de măsură.

Mărimea unei mărimi fizice sunt valorile numerelor care apar în valoarea unei mărimi fizice.

Unităţi de măsură ale mărimilor fizice.

Unitatea de măsură a mărimii fizice este o cantitate de mărime fixă ​​căreia i se atribuie o valoare numerică egală cu unu. Este folosit pentru exprimarea cantitativă a mărimilor fizice omogene cu acesta. Un sistem de unități de mărimi fizice este un set de unități de bază și derivate bazate pe un anumit sistem de mărimi.

Doar câteva sisteme de unități s-au răspândit. În majoritatea cazurilor, multe țări folosesc sistemul metric.

Unități de bază.

Măsurați o mărime fizică -înseamnă a-l compara cu o altă mărime fizică similară luată ca unitate.

Lungimea unui obiect este comparată cu o unitate de lungime, masa unui corp cu o unitate de greutate etc. Dar dacă un cercetător măsoară lungimea în brațe și altul în picioare, le va fi dificil să compare cele două valori. Prin urmare, toate mărimile fizice din întreaga lume sunt de obicei măsurate în aceleași unități. În 1963, a fost adoptat Sistemul Internațional de Unități SI (System international - SI).

Pentru fiecare mărime fizică din sistemul de unități trebuie să existe o unitate de măsură corespunzătoare. Standard unitati este implementarea sa fizică.

Standardul de lungime este metru- distanta dintre doua curse aplicata pe o tija de forma speciala dintr-un aliaj de platina si iridiu.

Standard timp servește ca durată a oricărui proces care se repetă regulat, pentru care se alege mișcarea Pământului în jurul Soarelui: Pământul face o revoluție pe an. Dar unitatea de timp este considerată a nu fi un an, ci da-mi o secunda.

Pentru o unitate viteză luați viteza unei astfel de mișcări rectilinie uniforme la care corpul se mișcă 1 m în 1 s.

O unitate de măsură separată este utilizată pentru suprafață, volum, lungime etc. Fiecare unitate este determinată la alegerea unui anumit standard. Dar sistemul de unități este mult mai convenabil dacă doar câteva unități sunt selectate ca principale, iar restul sunt determinate prin cele principale. De exemplu, dacă unitatea de lungime este un metru, atunci unitatea de suprafață va fi un metru pătrat, volumul va fi un metru cub, viteza va fi un metru pe secundă etc.

Unități de bază Mărimile fizice din Sistemul Internațional de Unități (SI) sunt: ​​metru (m), kilogram (kg), secundă (s), amper (A), kelvin (K), candela (cd) și mol (mol).

Unități SI de bază
Magnitudinea	Unitate	Desemnare
	Nume	Rusă	internaţional
Puterea curentului electric
Temperatura termodinamica
Puterea luminii
Cantitatea de substanță

Există, de asemenea, unități SI derivate care au propriile nume:

Unități SI derivate cu nume proprii
	Unitate		Expresia unitară derivată
Magnitudinea	Nume	Desemnare	Prin alte unități SI	Prin unitățile SI majore și suplimentare
Presiune				m -1 ChkgChs -2
Energie, muncă, cantitate de căldură				m 2 ChkgChs -2
Putere, flux de energie				m 2 ChkgChs -3
Cantitatea de energie electrică, sarcină electrică
Tensiune electrică, potențial electric				m2 ChkgChs -3 ChA -1
Capacitate electrică				m -2 Chkg -1 Ch 4 Ch 2
Rezistență electrică				m2 ChkgChs -3 ChA -2
Conductivitate electrică				m -2 Chkg -1 Ch 3 Ch 2
Flux de inducție magnetică				m2 ChkgChs -2 ChA -1
Inductie magnetica				kgHs -2 HA -1
Inductanţă				m2 ChkgChs -2 ChA -2
Flux de lumină
Iluminare				m 2 ChkdChsr
Activitatea surselor radioactive	becquerel
Doza de radiație absorbită

ȘImăsurători. Pentru a obține o descriere precisă, obiectivă și ușor reproductibilă a unei mărimi fizice, se folosesc măsurători. Fără măsurători, o mărime fizică nu poate fi caracterizată cantitativ. Definiții precum presiunea „scăzută” sau „înaltă”, temperatură „scăzută” sau „înaltă” reflectă doar opinii subiective și nu conțin comparații cu valorile de referință. La măsurarea unei mărimi fizice, i se atribuie o anumită valoare numerică.

Măsurătorile se efectuează folosind instrumente de masura. Există un număr destul de mare de instrumente și dispozitive de măsură, de la cele mai simple la cele mai complexe. De exemplu, lungimea se măsoară cu o riglă sau o bandă de măsurare, temperatura cu un termometru, lățimea cu șublere.

Instrumentele de măsurare se clasifică: după metoda de prezentare a informațiilor (afișare sau înregistrare), după metoda de măsurare (acțiune directă și comparare), după forma de prezentare a citirilor (analogică și digitală) etc.

Următorii parametri sunt tipici pentru instrumentele de măsură:

Interval de măsurare- intervalul de valori ale mărimii măsurate pentru care este proiectat dispozitivul în timpul funcționării sale normale (cu o anumită precizie de măsurare).

Pragul de sensibilitate- valoarea minimă (prag) a valorii măsurate, distinsă de dispozitiv.

Sensibilitate- conectează valoarea parametrului măsurat și modificarea corespunzătoare a citirilor instrumentului.

Precizie- capacitatea dispozitivului de a indica valoarea reală a indicatorului măsurat.

Stabilitate- capacitatea dispozitivului de a menține o anumită precizie de măsurare pentru un anumit timp după calibrare.

9. Dă exemple de mărimi fizice cunoscute de tine.
Joule, metru, newton, secundă, energie, temperatură - ˚С sau Kelvin

10. Introduceți în coloanele corespunzătoare din Tabelul 3 numele, valoarea, valoarea numerică și unitatea de mărime fizică pentru următoarele cazuri: temperatura aerului 25˚C; potecă parcursă de un pieton, 4000 m; timpul de mișcare al alergătorului este de 15 s; greutatea încărcăturii 30 kg; viteza mașinii este de 60 km/h.

Tabelul 3

11. Completați tabelul 4.

Tabelul 4

12. Exprimați valorile mărimilor fizice în unități corespunzătoare.

13. Raza Pământului este de 6400 km. Exprimați raza Pământului în metri.
64 m

14. Înălțimea Mont Blanc este de 4807 m. Exprimați această înălțime în kilometri.
4.807 km.

15. Un tren de mare viteză parcurge distanța de la Moscova la Sankt Petersburg în 4 ore și 20 de minute. Exprimați acest timp în minute; în secunde.
260 m, 15600 s.

16. Suprafața Marii Britanii este de 230.000. Exprimați această suprafață în metri pătrați.
23·

17. Volumul unei picături de apă este 8. Exprimați acest volum în centimetri cubi; în metri cubi.
8·