Fyzikálne veličiny. Jednotná štátna skúška z fyziky: kontrola úloh s učiteľom Jednotky merania fyzikálnych veličín

Príklad. Nasledujúca tabuľka je uvedená v adresári fyzikálnych vlastností rôznych materiálov.

Tabuľka

1) Pri rovnakých rozmeroch bude mať hliníkový vodič väčšiu hmotnosť a nižší elektrický odpor v porovnaní s medeným vodičom.

2) Vodiče vyrobené z niklu a konštantánu s rovnakými rozmermi budú mať rovnaký elektrický odpor.

3) Vodiče vyrobené z mosadze a medi s rovnakými rozmermi budú mať rôzne hmotnosti.

4) Pri výmene Konštantínovej špirály elektrického sporáka za nichrómovú rovnakej veľkosti sa elektrický odpor špirály zníži.

5) Pri rovnakej ploche prierezu bude mať konštantánový vodič dlhý 10 m elektrický odpor takmer 10-krát väčší ako mosadzný vodič dlhý 8 m.

Táto úloha si vyžaduje veľmi starostlivú analýzu tabuliek. Aby ste sa s úlohou vyrovnali, mali by ste:

1. Určte hodnoty, ktorých fyzikálnych veličín sú uvedené v tabuľkách.

2. Napíšte na návrh vzorce, ktoré obsahujú tieto množstvá.

4. Vyberte správne tvrdenia.

5. Nezabudnite vykonať autotest a potom si zapíšte čísla správnych odpovedí.

Úlohy na samostatnú prácu

159. Študent vykonal experiment na štúdium sily klzného trenia, pričom blok so závažiami pohyboval rovnomerne pozdĺž horizontálnych plôch pomocou dynamometra (pozri obrázok).

Výsledky experimentálnych meraní hmotnosti kvádra so zaťažením m, plochy kontaktu medzi kvádrom a povrchom S a aplikovanej sily F sú uvedené v tabuľke.

Ktoré tvrdenia zodpovedajú výsledkom experimentálnych meraní?

Z navrhovaného zoznamu výrokov vyberte dva správne. Uveďte ich čísla.

1) Koeficienty klzného trenia v druhom a treťom experimente sú rovnaké

2) Koeficient klzného trenia medzi blokom a drevenými lamelami je väčší ako koeficient klzného trenia medzi blokom a plastovými lamelami

3) Posuvná trecia sila závisí od oblasti kontaktu medzi blokom a povrchom

4) Keď sa hmotnosť bloku so záťažou zvyšuje, zvyšuje sa klzná trecia sila

5) Posuvná trecia sila závisí od typu kontaktných plôch

160. Elektrický obvod obsahuje zdroj prúdu, vodič AB, spínač a reostat. Vodič AB je umiestnený medzi pólmi permanentného magnetu (pozri obrázok).

Pomocou obrázka vyberte z poskytnutého zoznamu dve pravdivé tvrdenia. Uveďte ich čísla.

1) Keď posuniete posúvač reostatu doprava, ampérová sila pôsobiaca na vodič AB sa zníži.

2) Keď je kľúč zatvorený, vodič sa vysunie z oblasti magnetu doprava.

3) Keď je kľúč zatvorený, elektrický prúd vo vodiči smeruje z bodu A do bodu B.

4) Magnetické siločiary permanentného magnetu v oblasti, kde sa nachádza vodič AB, smerujú zvisle nahor.

5) Elektrický prúd tečúci vo vodiči AB vytvára rovnomerné magnetické pole.

161. Učiteľ vykonal nasledujúci experiment. Ohrievacia platňa (1) bola umiestnená oproti dutému valcovému uzavretému boxu (2), pripojená gumovou hadičkou k kolenu tlakomeru (3) v tvare U. Spočiatku bola tekutina v kolenách na rovnakej úrovni. Po určitom čase sa hladiny kvapaliny v manometri zmenili (pozri obrázok).

Vyberte dve tvrdenia z navrhovaného zoznamu, ktoré zodpovedajú výsledkom experimentálnych pozorovaní. Uveďte ich čísla.

1) Prenos energie z dlaždice do krabice bol realizovaný najmä v dôsledku žiarenia.

2) Prenos energie z kachlí do boxu bol realizovaný hlavne vďaka konvekcii.

3) Počas procesu prenosu energie sa zvýšil tlak vzduchu v boxe.

4) Matné čierne povrchy absorbujú energiu lepšie ako svetlé lesklé povrchy.

5) Rozdiel hladín kvapalín v kolenách tlakomeru závisí od teploty dlaždice.

162. Na obrázku je znázornený graf závislosti teploty t na čase τ počas kontinuálneho zahrievania a následného kontinuálneho ochladzovania látky spočiatku v pevnom stave.

1) Úsek BV grafu zodpovedá procesu topenia látky.

2) Úsek grafu HD zodpovedá ochladzovaniu látky v pevnom stave.

3) Pri prechode látky zo stavu A do stavu B sa vnútorná energia látky nemení.

4) V stave zodpovedajúcom bodu E na grafe je látka úplne v kvapalnom stave.

5) Pri prechode látky zo stavu D do stavu F sa vnútorná energia látky znižuje.

163. Na obrázku sú znázornené grafy závislosti posunu x na čase t pri kmitoch dvoch matematických kyvadiel. Z navrhovaného zoznamu výrokov vyberte dva správne. Uveďte ich čísla.

1) Keď sa kyvadlo 2 pohybuje z polohy zodpovedajúcej bodu A do polohy zodpovedajúcej bodu B, kinetická energia kyvadla sa zvyšuje.

2) V polohe zodpovedajúcej bodu B na grafe majú obe kyvadla maximálnu kinetickú energiu.

3) Periódy kmitania kyvadiel sa zhodujú.

4) V polohe zodpovedajúcej bodu D na grafe má kyvadlo 1 maximálnu rýchlosť.

5) Obe kyvadla vykonávajú tlmené kmity.

165. Obrázok ukazuje grafy súradníc v závislosti od času pre dve telesá pohybujúce sa pozdĺž osi Ox.

Pomocou údajov z grafu vyberte z poskytnutého zoznamu dve pravdivé tvrdenia. Uveďte ich čísla.

1) V čase t 1 sa teleso (2) pohybovalo vyššou absolútnou rýchlosťou.

2) V čase t 2 mali telesá rovnaké rýchlosti.

3) V časovom intervale od t 1 do t 2 sa obe telesá pohybovali rovnakým smerom.

4) V časovom intervale od 0 do t 1 sa obe telesá pohybovali rovnomerne.

5) V čase t 1 prešlo teleso (1) väčšiu vzdialenosť.

166. Na obrázku je znázornený graf závislosti teploty od množstva prijatého tepla pre dve látky rovnakej hmotnosti. Spočiatku bola každá z látok v pevnom stave.

Pomocou údajov z grafu vyberte z poskytnutého zoznamu dve pravdivé tvrdenia. Uveďte ich čísla.

1) Merná tepelná kapacita prvej látky v pevnom skupenstve je menšia ako merná tepelná kapacita druhej látky v pevnom skupenstve.

2) V procese tavenia prvej látky sa spotrebovalo viac tepla ako v procese tavenia druhej látky.

3) Uvedené grafy nám neumožňujú porovnávať teploty varu dvoch látok.

4) Teplota topenia druhej látky je vyššia.

5) Špecifické teplo topenia druhej látky je väčšie.

167. Na obr. 1 sú znázornené rozsahy počuteľných zvukov pre ľudí a rôzne zvieratá a obr. 2 - rozsahy zodpovedajúce infrazvuku, zvuku a ultrazvuku.

Pomocou údajov na výkresoch vyberte z navrhovaného zoznamu výrokov dva správne. Uveďte ich čísla.

1) Vlnová dĺžka ultrazvuku je väčšia ako vlnová dĺžka infrazvuku.

2) Z prezentovaných zvierat má andulka najširšiu škálu počuteľných zvukov.

3) Rozsah počuteľných zvukov u mačky je posunutý do oblasti ultrazvuku v porovnaní s dosahom človeka.

4) Zvuky s frekvenciou 10 kHz patria do infrazvukového rozsahu.

5) Zvukový signál s vlnovou dĺžkou 3 cm vo vzduchu budú počuť všetky zastúpené zvieratá a ľudia. (Rýchlosť zvuku vo vzduchu je 340 m/s.)

Pomocou údajov v tabuľke vyberte z poskytnutého zoznamu dve pravdivé tvrdenia. Uveďte ich čísla.

1) Pri rovnakých rozmeroch bude mať hliníkový vodič menšiu hmotnosť a väčší elektrický odpor v porovnaní s medeným vodičom.

2) Vodiče z nichrómu a mosadze s rovnakými rozmermi budú mať rovnaký elektrický odpor.

3) Vodiče vyrobené z konštantánu a niklu s rovnakými rozmermi budú mať rôzne hmotnosti.

4) Pri výmene niklovej špirály elektrického sporáka za nichrómovú rovnakej veľkosti sa elektrický odpor špirály zníži.

5) Pri rovnakej ploche prierezu bude mať konštantánový vodič dlhý 4 m rovnaký elektrický odpor ako niklový vodič dlhý 5 m.

Pomocou údajov v tabuľke vyberte z poskytnutého zoznamu dve pravdivé tvrdenia. Uveďte ich čísla.

1) Medený drôt sa začne topiť, ak sa umiestni do kúpeľa roztaveného hliníka pri jeho teplote topenia.

2) Hustota olova je takmer 4-krát menšia ako hustota hliníka.

3) Pri kryštalizácii 3 kg zinku odobratého pri jeho teplote topenia sa uvoľní rovnaké množstvo tepla ako pri kryštalizácii 2 kg medi pri jej teplote topenia.

4) Cínový vojačik sa potopí v roztavenom olove.

5) Zinkový ingot bude plávať v roztavenom cíne takmer úplne ponorený.

Pomocou údajov v tabuľke vyberte z poskytnutého zoznamu dve pravdivé tvrdenia. Uveďte ich čísla.

1) Pri rovnakej hmotnosti bude mať teleso vyrobené z medi menší objem v porovnaní s telesom z olova a pri ochladení o rovnaký počet stupňov vydá približne 3-krát viac tepla.

2) Telesá vyrobené zo zinku a striebra s rovnakým objemom budú mať rovnakú hmotnosť

3) Pri rovnakých rozmeroch je hmotnosť platinového telesa približne 2-krát väčšia ako hmotnosť strieborného telesa

4) Teplota telies rovnakého objemu vyrobených z cínu a zinku sa zmení o rovnaký počet stupňov, keď sa na ne dostane rovnaké množstvo tepla.

5) Teleso vyrobené z platiny musí pri rovnakej hmotnosti dostať rovnaké množstvo tepla, aby sa zohrialo o 30 °C, ako teleso vyrobené zo zinku, ktoré sa má zohriať o 10 °C.

Z nižšie uvedených tvrdení vyberte tie správne a zapíšte si ich čísla.

1) Rýchlosť veľryby sa rovná rýchlosti líšky

2) Rýchlosť žraloka je menšia ako rýchlosť chrobáka

3) Rýchlosť delfína je väčšia ako rýchlosť škorca

4) Rýchlosť vrany je väčšia ako rýchlosť slona

5) Rýchlosť žirafy je väčšia ako rýchlosť vrany

172. Do dvoch rovnakých nádob sa nalial roztok síranu meďnatého (modrý roztok) a na vrch sa naliala voda (obr. 1). Jedna z nádob sa nechala pri teplote miestnosti a druhá sa umiestnila do chladničky. O niekoľko dní neskôr sa roztoky porovnali a zistilo sa, že hranica dvoch kvapalín bola v nádobe, ktorá mala izbovú teplotu, oveľa výraznejšie rozmazaná (obr. 2 a 3).

Obrázok 1. Hranica kvapaliny v počiatočnom stave

Obrázok 2. Miešanie kvapalín v nádobe pri izbovej teplote

Obrázok 3. Miešanie tekutín v nádobe umiestnenej v chladničke

Pomocou údajov v tabuľke vyberte z poskytnutého zoznamu dve pravdivé tvrdenia. Uveďte ich čísla.

1) Proces difúzie možno pozorovať v kvapalinách.

2) Rýchlosť difúzie závisí od teploty látky.

3) Rýchlosť difúzie závisí od stavu agregácie látky.

4) Rýchlosť difúzie závisí od typu kvapaliny.

5) V pevných látkach je rýchlosť difúzie najnižšia.

Všetky predmety hmotného sveta majú množstvo vlastností, ktoré nám umožňujú rozlíšiť jeden objekt od druhého.

Nehnuteľnosť objekt je objektívna vlastnosť, ktorá sa prejavuje pri jeho tvorbe, prevádzke a spotrebe.

Vlastnosť objektu môže byť vyjadrená kvalitatívne - vo forme slovného popisu a kvantitatívne - vo forme grafov, obrázkov, diagramov, tabuliek.

Metrologická veda sa zaoberá meraním kvantitatívnych charakteristík hmotných predmetov - fyzikálnych veličín.

Fyzikálne množstvo- je to vlastnosť, ktorá je kvalitatívne vlastná mnohým predmetom a kvantitatívne vlastná každému z nich.

Napríklad, omša majú všetky hmotné predmety, ale každý z nich hodnota hmotnosti individuálne.

Fyzikálne veličiny sa delia na merateľné A posúdené.

Merateľné môžu byť vyjadrené fyzikálne veličiny kvantitatívne vo forme určitého počtu stanovených merných jednotiek.

Napríklad, hodnota sieťového napätia je 220 IN.

Fyzikálne veličiny, ktoré nemajú mernú jednotku, sa dajú len odhadnúť. Napríklad čuch, chuť. Ich hodnotenie sa vykonáva degustáciou.

Niektoré množstvá možno odhadnúť na stupnici. Napríklad: tvrdosť materiálu - na Vickersovej, Brinellovej, Rockwellovej stupnici, sila zemetrasenia - na Richterovej stupnici, teplota - na Celziovej (Kelvinovej) stupnici.

Fyzikálne veličiny môžu byť kvalifikované metrologickými kritériami.

Autor: typy javov delia sa na

A) reálny, popisujúci fyzikálne a fyzikálno-chemické vlastnosti látok, materiálov a výrobkov z nich vyrobených.

Napríklad hmotnosť, hustota, elektrický odpor (na meranie odporu vodiča musí ním prejsť prúd, toto meranie sa nazýva pasívny).

b) energie, popisujúci charakteristiky procesov premeny, prenosu a využitia energie.

Tie obsahujú: prúd, napätie, výkon, energia. Tieto fyzikálne veličiny sú tzv aktívny. Nevyžadujú pomocný zdroj energie.

Existuje skupina fyzikálnych veličín, ktoré charakterizujú priebeh procesov v čase, napríklad spektrálne charakteristiky, korelačné funkcie.

Autor: príslušenstvo pre rôzne skupiny fyzikálnych procesov môžu byť hodnoty

· časopriestorové,

· mechanický,

· elektrické,

· magnetické,

· termálne,

· akustické,

· svetlo,

· fyzikálne a chemické,

· ionizujúce žiarenie, atómová a jadrová fyzika.

Autor: stupňa podmienenej nezávislosti fyzikálne veličiny sa delia na

· základný (nezávislý),

· deriváty (závislé),

· dodatočný.

Autor: prítomnosť dimenzie fyzikálne veličiny sa delia na rozmerové a bezrozmerné.


Príklad rozmerový veľkosť je sila, bezrozmerný- úroveň zvuková sila.

Na kvantifikáciu fyzikálnej veličiny sa zavádza pojem veľkosť fyzikálne množstvo.

Veľkosť fyzikálnej veličiny- ide o kvantitatívne určenie fyzikálnej veličiny vlastnej konkrétnemu hmotnému objektu, systému, procesu alebo javu.

Napríklad, každé teleso má určitú hmotnosť, preto ich možno rozlíšiť podľa hmotnosti, t.j. podľa fyzickej veľkosti.

Vyjadrenie veľkosti fyzikálnej veličiny vo forme určitého počtu jednotiek akceptovaných pre ňu je definované ako hodnota fyzikálnej veličiny.

Hodnota fyzikálnej veličiny je Toto je vyjadrenie fyzikálnej veličiny vo forme určitého počtu meracích jednotiek, ktoré sú pre ňu prijaté.

Proces merania je postup na porovnávanie neznámej veličiny so známou fyzikálnou veličinou (porovnanie) a v tejto súvislosti sa zavádza pojem skutočný význam fyzikálne množstvo.

Skutočná hodnota fyzikálnej veličiny je hodnota fyzikálnej veličiny, ktorá ideálne charakterizuje zodpovedajúcu fyzikálnu veličinu z kvalitatívneho a kvantitatívneho hľadiska.

Skutočná hodnota nezávislých fyzikálnych veličín je reprodukovaná v ich normách.

Skutočný význam sa používa zriedka, používa sa viac skutočnú hodnotu fyzikálne množstvo.

Reálna hodnota fyzikálnej veličiny je hodnota získaná experimentálne a trochu blízka skutočnej hodnote.

Predtým existoval koncept „merateľných parametrov“, teraz sa podľa regulačného dokumentu RMG 29-99 odporúča koncept „merateľných veličín“.

Existuje veľa fyzikálnych veličín a sú systematizované. Systém fyzikálnych veličín je súbor fyzikálnych veličín vytvorených v súlade s prijatými pravidlami, keď niektoré veličiny sú považované za nezávislé, zatiaľ čo iné sú definované ako funkcie nezávislých veličín.

V názve sústavy fyzikálnych veličín sa používajú symboly veličín akceptovaných ako základné.

Napríklad v mechanike, kde sa dĺžky berú ako základné - L , hmotnosť - m a čas - t , názov systému je podľa toho Lm t .

Systém základných veličín zodpovedajúcich medzinárodnej sústave jednotiek SI je vyjadrený symbolmi LmtIKNJ , t.j. používajú sa symboly základných veličín: dĺžka - L , hmotnosť - M , čas - t , sila prúdu - ja , teplota - K, množstvo látky - N , sila svetla - J .

Základné fyzikálne veličiny nezávisia od hodnôt iných veličín tohto systému.

Odvodená fyzikálna veličina je fyzikálna veličina zaradená do sústavy veličín a určená prostredníctvom základných veličín tejto sústavy. Napríklad sila je definovaná ako hmotnosť krát zrýchlenie.

3. Jednotky merania fyzikálnych veličín.

Jednotka merania fyzikálnej veličiny je veličina, ktorej je podľa definície priradená číselná hodnota rovnajúca sa 1 a ktorý slúži na kvantitatívne vyjadrenie fyzikálnych veličín s ním homogénnych.

Jednotky fyzikálnych veličín sa spájajú do systému. Prvý systém navrhol Gauss K (milimeter, miligram, druhý). Teraz je v platnosti systém SI, predtým existoval štandard krajín RVHP.

Jednotky merania sú rozdelené na základné, doplnkové, odvodené a nesystémové.

V sústave SI sedem základných jednotiek:

· dĺžka (meter),

· hmotnosť (kilogram),

· čas (sekunda),

· termodynamická teplota (kelvin),

· množstvo látky (mol),

· sila elektrického prúdu (ampér),

· svietivosť (candela).

stôl 1

Označenie základných jednotiek SI

Príprava na OGE a Jednotnú štátnu skúšku

Stredné všeobecné vzdelanie

Linka UMK N. S. Purysheva. Fyzika (10-11) (BU)

Linka UMK G. Ya. Myakisheva, M.A. Petrovej. Fyzika (10-11) (B)

Linka UMK L. S. Khizhnyakova. Fyzika (10-11) (základná, pokročilá)

Obrázok ukazuje graf závislosti rýchlostného modulu na čase t. Určte z grafu vzdialenosť prejdenú autom v časovom intervale od 10 do 30 s.

Odpoveď: _____________________ m.

Riešenie

Dráhu prejdenú autom v časovom intervale od 10 do 30 s je najjednoduchšie definovaná ako plocha obdĺžnika, ktorého strany sú, časový interval (30 – 10) = 20 s a rýchlosť v = 10 m/s, t.j. S= 20 . 10 m/s = 200 m.

Odpoveď: 200 m.

V grafe je znázornená závislosť modulu sily klzného trenia od modulu normálnej tlakovej sily. Aký je koeficient trenia?


Odpoveď: __________________

Riešenie

Pripomeňme si vzťah medzi dvoma veličinami, modulom trecej sily a modulom normálnej tlakovej sily: F tr = μ N(1) , kde μ je koeficient trenia. Vyjadrime zo vzorca (1)

Odpoveď: 0,125.

Telo sa pohybuje pozdĺž osi OH pod silou F= 2 N, nasmerované pozdĺž tejto osi. Na obrázku je znázornený graf závislosti modulu rýchlosti telesa od času. Akú silu vyvíja táto sila v určitom okamihu? t= 3 s?


Riešenie

Na určenie sily sily z grafu určíme, čomu sa rovná rýchlostný modul v čase 3 s. Rýchlosť je 8 m/s. Na výpočet výkonu v danom čase používame vzorec: N = F · v(1), dosaďte číselné hodnoty. N= 2 N · 8 m/s = 16 W.

Odpoveď: 16W.

Úloha 4

Drevená guľa (ρ w = 600 kg/m3) pláva v rastlinnom oleji (ρ m = 900 kg/m3). Ako sa zmení vztlaková sila pôsobiaca na loptu a objem časti lopty ponorenej do kvapaliny, ak sa olej nahradí vodou (ρ in = 1000 kg/m 3 )

  1. Zvýšená;
  2. Poklesla;
  3. Nezmenilo sa.

Napíš to k stolu

Riešenie

Keďže hustota materiálu gule (ρ w = 600 kg/m 3) je menšia ako hustota oleja (ρ m = 900 kg/m 3) a menšia ako hustota vody (ρ h = 1000 kg/m 3 ), lopta pláva v oleji aj vo vode. Podmienkou, aby sa teleso vznášalo v kvapaline, je vztlaková sila Fa vyrovnáva gravitačnú silu, tzn F a = F t.Keďže gravitácia gule sa pri výmene oleja vodou nezmenila Nezmenila sa ani vztlaková sila.

Vztlakovú silu možno vypočítať pomocou vzorca:

Fa = V pcht · ρ f · g(1),

Kde V pt je objem ponorenej časti telesa, ρ kvapalina je hustota kvapaliny, g – gravitačné zrýchlenie.

Vztlakové sily vo vode a oleji sú rovnaké.

F som = F aha, preto V pcht · ρ m · g = V vpcht · ρ v · g;

V mpcht ρ m = V vpcht ρ v (2)

Hustota oleja je menšia ako hustota vody, preto na dodržanie rovnosti (2) je potrebné, aby objem časti gule ponorenej v oleji V mpcht, bol väčší ako objem časti gule ponorenej do vody V vpcht. To znamená, že pri výmene oleja za vodu sa objem časti gule ponorenej do vody klesá.

Lopta je hodená kolmo nahor počiatočnou rýchlosťou (pozri obrázok). Vytvorte súlad medzi grafmi a fyzikálnymi veličinami, ktorých závislosť od času môžu tieto grafy reprezentovať ( t 0 – čas letu). Pre každú pozíciu v prvom stĺpci vyberte zodpovedajúcu pozíciu v druhom a zapíšte si ju k stolu vybrané čísla pod príslušnými písmenami.

GRAFIKA

FYZIKÁLNE MNOŽSTVÁ

Riešenie

Na základe podmienok úlohy určíme charakter pohybu lopty. Vzhľadom na to, že loptička sa pohybuje so zrýchlením voľného pádu, ktorého vektor je nasmerovaný proti zvolenej osi, rovnica pre závislosť projekcie rýchlosti od času bude mať tvar: v 1 rok = v y – GT (1) Rýchlosť lopty klesá a v najvyššom bode stúpania je nulová. Potom lopta začne padať až do okamihu t 0 – celkový čas letu. Rýchlosť lopty v momente pádu bude rovná v, ale projekcia vektora rýchlosti bude záporná, pretože smer osi y a vektor rýchlosti sú opačné. Preto graf s písmenom A zodpovedá závislosti čísla 2) projekcie rýchlosti na čase. Graf pod písmenom B) zodpovedá závislosti pod číslom 3) priemet zrýchlenia lopty. Keďže gravitačné zrýchlenie na povrchu Zeme možno považovať za konštantné, graf bude priamka rovnobežná s časovou osou. Pretože vektor zrýchlenia a smer sa nezhodujú v smere, priemet vektora zrýchlenia je negatívny.

Je užitočné vylúčiť nesprávne odpovede. Ak je pohyb rovnomerne premenlivý, potom by graf súradníc v závislosti od času mal byť parabolou. Takýto harmonogram neexistuje. Modul gravitácie, táto závislosť musí zodpovedať grafu umiestnenému nad časovou osou.

Zaťaženie kyvadla pružiny znázornené na obrázku vykonáva harmonické kmity medzi bodmi 1 a 3. Ako sa mení kinetická energia závažia kyvadla, rýchlosť zaťaženia a tuhosť pružiny pri pohybe závažia kyvadla z bodu 2 do bodu 1?

Pre každé množstvo určite zodpovedajúci charakter zmeny:

  1. Zvýšená;
  2. Poklesla;
  3. Nezmenilo sa.

Napíš to k stolu vybrané čísla pre každú fyzikálnu veličinu. Čísla v odpovedi sa môžu opakovať.

Kinetická energia nákladu

Rýchlosť načítania

Tuhosť pružiny


Riešenie

Zaťaženie pružiny vykonáva harmonické kmity medzi bodmi 1 a 3. Bod 2 zodpovedá rovnovážnej polohe. Podľa zákona zachovania a transformácie mechanickej energie, keď sa záťaž pohybuje z bodu 2 do bodu 1, energia nezmizne, ale premieňa sa z jedného typu na druhý. Celková energia sa šetrí. V našom prípade sa deformácia pružiny zväčší, výsledná elastická sila bude smerovať do rovnovážnej polohy. Keďže elastická sila smeruje proti rýchlosti pohybu telesa, spomaľuje jeho pohyb. V dôsledku toho sa rýchlosť lopty znižuje. Kinetická energia klesá. Zvyšuje sa potenciálna energia. Tuhosť pružiny sa pri pohybe tela nemení.

Kinetická energia nákladu

Rýchlosť načítania

Tuhosť pružiny

odpoveď: 223.

Úloha 7

Vytvorte súlad medzi závislosťou súradníc telesa od času (všetky veličiny sú vyjadrené v SI) a závislosťou projekcie rýchlosti od času pre to isté teleso. Pre každú pozíciu v prvom stĺpci vyberte zodpovedajúcu pozíciu v druhom a zapíšte si ju k stolu vybrané čísla pod príslušnými písmenami

SÚRADNIŤ

RÝCHLOSŤ

Kde X 0 – počiatočná súradnica telesa; v x– premietanie vektora rýchlosti na zvolenú os; a x– premietanie vektora zrýchlenia na zvolenú os; t- čas pohybu.

Pre teleso A píšeme: počiatočná súradnica X 0 = 10 m; v x= -5 m/s; a x= 4 m/s2. Potom rovnica pre projekciu rýchlosti v závislosti od času bude:

v x= v 0X + a x t (2)

Pre náš prípad vx = 4t – 5.

Pre telo B píšeme, berúc do úvahy vzorec (1): X 0 = 5 m; v x= 0 m/s; a x= -8 m/s2. Potom napíšeme rovnicu pre projekciu rýchlosti v závislosti od času pre teleso B v x = –8t.

Kde k – Boltzmannova konštanta, T – teplota plynu v Kelvinoch. Zo vzorca je zrejmé, že závislosť priemernej kinetickej energie od teploty je priama, to znamená, koľkokrát sa zmení teplota, koľkokrát sa zmení priemerná kinetická energia tepelného pohybu molekúl.

Odpoveď: 4 krát.

Úloha 9

Pri určitom procese odovzdal plyn množstvo tepla 35 J a vnútorná energia plynu sa pri tomto procese zvýšila o 10 J. Koľko práce vykonali na plyne vonkajšie sily?

Riešenie

Problémové vyhlásenie sa zaoberá pôsobením vonkajších síl na plyn. Preto je lepšie napísať prvý zákon termodynamiky vo forme:

∆U = Q + A v.s (1),

Kde ∆ U= 10 J – zmena vnútornej energie plynu; Q= –35 J – množstvo tepla odovzdaného plynom, A v.s – práca vonkajších síl.

Dosaďte číselné hodnoty do vzorca (1) 10 = –35 + A v.s; Preto práca vykonaná vonkajšími silami bude rovná 45 J.

Odpoveď: 45 J.

Parciálny tlak vodnej pary pri 19° C bol rovný 1,1 kPa Nájdite relatívnu vlhkosť vzduchu, ak je tlak nasýtených pár pri tejto teplote 2,2 kPa?

Riešenie

Podľa definície relatívnej vlhkosti vzduchu

φ – relatívna vlhkosť vzduchu v percentách; P v.p – parciálny tlak vodnej pary, P n.p. – tlak nasýtených pár pri danej teplote.

Dosaďte číselné hodnoty do vzorca (1).

Odpoveď: 50%.

Zmena stavu fixného množstva monatomického ideálneho plynu nastáva podľa cyklu znázorneného na obrázku.


Vytvorte súlad medzi procesmi a fyzikálnymi veličinami (∆ U– zmena vnútornej energie; A– plynárenské práce), ktoré ich charakterizujú.

Pre každú pozíciu z prvého stĺpca vyberte zodpovedajúcu pozíciu z druhého stĺpca a zapíšte vybrané čísla do tabuľky pomocou zodpovedajúcich písmen.

PROCESY

FYZIKÁLNE MNOŽSTVÁ

prechod 1 → 2

prechod 2 → 3

Δ U > 0; A > 0

Δ U < 0; A < 0

Δ U < 0; A = 0

Δ U > 0; A = 0

Riešenie

Tento graf je možné preusporiadať v osiach PV alebo sa vysporiadať s tým, čo je dané. V sekcii 1–2 izochorický proces V= konštanta; Nárast tlaku a teploty. Plyn nefunguje. Preto A= 0, Zmena vnútornej energie je väčšia ako nula. Fyzikálne veličiny a ich zmeny sú teda správne zapísané pod číslom 4) Δ U > 0; A= 0. Časť 2–3: izobarický proces, P= konštanta; teplota sa zvyšuje a objem sa zvyšuje. Plyn expanduje, práca plynu A>0. Preto prechod 2–3 zodpovedá záznamu číslo 1) Δ U > 0; A > 0.

Ideálny monoatomický plyn nachádzajúci sa vo valci pod ťažkým piestom (trenie medzi povrchom piesta a valcom možno zanedbať) sa pomaly zahrieva z 300 K na 400 K. Vonkajší tlak sa nemení. Potom sa ten istý plyn opäť zahreje zo 400 K na 500 K, ale s pevným piestom (piest sa nepohybuje).

Porovnajte prácu vykonanú plynom, zmenu vnútornej energie a množstvo tepla prijatého plynom v prvom a druhom procese.

Pre každé množstvo určite zodpovedajúci charakter zmeny:

  1. Zvýšená;
  2. Poklesla;
  3. Nezmenilo sa.

Napíš to k stolu vybrané čísla pre každú fyzikálnu veličinu. Čísla v odpovedi sa môžu opakovať.

Riešenie

Ak sa plyn pomaly zahrieva vo valci s uvoľneným ťažkým piestom, potom pri konštantnom vonkajšom tlaku možno proces považovať za izobarický (tlak plynu sa nemení)

Preto je možné prácu plynu vypočítať pomocou vzorca:

A = P · ( V 2 – V 1), (1)

Kde A– práca s plynom v izobarickom procese; P– tlak plynu; V 1 – objem plynu v počiatočnom stave; V 2 – objem plynu v konečnom stave.

Zmena vnútornej energie ideálneho monatomického plynu sa vypočíta podľa vzorca:

∆U = 3 v R∆t (2),
2

Kde v- množstvo hmoty; R– univerzálna plynová konštanta; ∆ T- zmena teploty plynu.

∆T= T 2 – T 1 = 400 K – 300 K = 100 K.

Podľa prvého zákona termodynamiky sa množstvo tepla prijatého plynom rovná

Q = ∆U + A (3)

Q = 150v R + P(V 2 – V 1) (4);

Ak sa plyn ohrieva vo valci s pevným piestom, potom proces možno považovať za izochorický (objem plynu sa nemení). Pri izochorickom procese ideálny plyn nevykonáva žiadnu prácu (piest sa nepohybuje).

A z = 0 (5)

Zmena vnútornej energie sa rovná:

odpoveď: 232.

Do elektrického poľa bol zavedený nenabitý kus dielektrika (pozri obrázok). Potom bol rozdelený na dve rovnaké časti (prerušovaná čiara) a potom odstránený z elektrického poľa. Aký náboj bude mať každá časť dielektrika?


  1. Náboj na oboch častiach je nulový;
  2. Ľavá strana je nabitá kladne, pravá strana záporne;
  3. Ľavá strana je nabitá záporne, pravá strana je nabitá kladne;
  4. Obe časti sú negatívne nabité;
  5. Obe časti sú kladne nabité.

Riešenie

Ak za normálnych podmienok zavediete do elektrického poľa dielektrikum (látku, v ktorej nie sú žiadne voľné elektrické náboje), pozoruje sa jav polarizácie. V dielektrikách sa nabité častice nemôžu pohybovať celým objemom, ale môžu sa pohybovať len na krátke vzdialenosti vzhľadom na ich konštantnú polohu, elektrické náboje v dielektrikách sú viazané. Ak je dielektrikum odstránené z poľa, potom je náboj na oboch častiach nulový.

Oscilačný obvod pozostáva z kondenzátora s kapacitou C a indukčné cievky L. Ako sa zmení frekvencia a vlnová dĺžka oscilačného obvodu, ak sa plocha kondenzátorových dosiek zníži na polovicu? Pre každé množstvo určite zodpovedajúci charakter zmeny:

  1. Zvýšená;
  2. Poklesla;
  3. Nezmenilo sa.

Napíš to k stolu vybrané čísla pre každú fyzikálnu veličinu. Čísla v odpovedi sa môžu opakovať.

Riešenie

Problém hovorí o oscilačnom obvode. Určením periódy kmitov vyskytujúcich sa v obvode , vlnová dĺžka súvisí s frekvenciou

Kde v- frekvencia kmitov. Určením kapacity kondenzátora

C = ε 0 ε S/d (3),

kde ε 0 je elektrická konštanta, ε je dielektrická konštanta média. Podľa podmienok problému sa plocha dosiek zmenšuje. V dôsledku toho sa kapacita kondenzátora znižuje. Zo vzorca (1) vidíme, že perióda elektromagnetických kmitov vznikajúcich v obvode sa zníži. Poznať vzťah medzi periódou a frekvenciou kmitov

Graf ukazuje, ako sa v priebehu času mení indukcia magnetického poľa vo vodivom obvode. Za aký časový úsek sa v obvode objaví indukovaný prúd?


Riešenie

Podľa definície sa indukovaný prúd vo vodivom uzavretom obvode vyskytuje za podmienky zmeny magnetického toku prechádzajúceho týmto obvodom.

Ɛ = – ∆Φ (1)
∆t

Zákon elektromagnetickej indukcie, kde Ɛ – indukované emf, ∆Φ – zmena magnetického toku, ∆ tčasové obdobie, počas ktorého dochádza k zmenám.

Podľa podmienok problému sa magnetický tok zmení, ak sa zmení indukcia magnetického poľa. K tomu dochádza v časovom intervale od 1 s do 3 s. Oblasť obrysu sa nemení. Preto sa v puzdre vyskytuje indukovaný prúd

  1. Kým t= 1 s zmena magnetického toku obvodom je väčšia ako nula.
  2. Indukovaný prúd v obvode sa vyskytuje v rozsahu od ( t= 1 s až t= 3 s)
  3. Modul indukčného emf vznikajúceho v obvode je 10 mV.
  4. zmena magnetického toku obvodom z t = 3 s až t = 4 s menej ako nula.
  5. Indukčný prúd je nulový v intervaloch od ( t= 0 s až t= 1 s) a od ( t= 3 s až t= 4 s)

Odpoveď: 2.5.

Štvorcový rám je umiestnený v rovnomernom magnetickom poli v rovine magnetických indukčných čiar (pozri obrázok). Smer prúdu v rámčeku je znázornený šípkami. Ako smeruje sila pôsobiaca na stranu? ab rámy z vonkajšieho magnetického poľa? (vpravo, vľavo, hore, dole, smerom k pozorovateľovi, preč od pozorovateľa)


Riešenie

Ampérová sila pôsobí na rám s prúdom z magnetického poľa. Smer vektora ampérovej sily je určený mnemotechnickým pravidlom ľavej ruky. Štyri prsty ľavej ruky smerujeme pozdĺž bočného prúdu ab, indukčný vektor IN, by mal vstúpiť do dlane, potom palec ukáže smer vektora ampérovej sily.

Odpoveď: pre pozorovateľa.

Nabitá častica letí určitou rýchlosťou do rovnomerného magnetického poľa kolmého na siločiary. Od určitého okamihu sa modul indukcie magnetického poľa zvýšil. Náboj častice sa nezmenil.

Ako sa zmenila sila pôsobiaca na pohybujúcu sa časticu v magnetickom poli, polomer kružnice, po ktorej sa častica pohybuje, a kinetická energia častice po zvýšení modulu indukcie magnetického poľa?

Pre každé množstvo určite zodpovedajúci charakter zmeny:

  1. Zvýšená;
  2. Poklesla;
  3. Nezmenilo sa.

Napíš to k stolu vybrané čísla pre každú fyzikálnu veličinu. Čísla v odpovedi sa môžu opakovať.

Riešenie

Na časticu pohybujúcu sa v magnetickom poli pôsobí magnetické pole Lorentzovou silou. Lorentzov modul sily možno vypočítať pomocou vzorca:

F l = B · q· v sinα (1),

Kde B- indukcia magnetického poľa, q- náboj častíc, v– rýchlosť častice, α – uhol medzi vektorom rýchlosti a vektorom magnetickej indukcie.

V našom prípade častica letí kolmo na siločiary, α = 90°, sin90 = 1.

Zo vzorca (1) je zrejmé, že so zvyšujúcou sa indukciou magnetického poľa pôsobí sila na časticu pohybujúcu sa v magnetickom poli zvyšuje.

Vzorec pre polomer kruhu, po ktorom sa nabitá častica pohybuje, je:

R = mv (2),
qB

Kde m - hmotnosť častíc. V dôsledku toho so zvyšujúcou sa indukciou poľa sa polomer kruhu klesá.

Lorentzova sila nevykonáva žiadnu prácu na pohybujúcej sa častici, pretože uhol medzi vektorom sily a vektorom posunutia (vektor posunutia smeruje pozdĺž vektora rýchlosti) je 90°.

Preto kinetická energia, bez ohľadu na hodnotu indukcie magnetického poľa nemení.

odpoveď: 123.

Pozdĺž úseku jednosmerného obvodu s odporom R prúd tečie ja. Vytvorte súlad medzi fyzikálnymi veličinami a vzorcami, podľa ktorých ich možno vypočítať. Pre každú pozíciu z prvého stĺpca vyberte zodpovedajúcu pozíciu z druhého stĺpca a zapíšte si vybrané čísla do tabuľky pod príslušné písmená.

Kde P- výkon elektrického prúdu, A- práca s elektrickým prúdom, t– čas, počas ktorého vodičom preteká elektrický prúd. Práca sa zase počíta

A = I Ut (2),

Kde ja – sila elektrického prúdu, U – napätie v oblasti,

V dôsledku reakcie jadra a častice α sa objavil protón a jadro:

Riešenie

Napíšme jadrovú reakciu pre náš prípad:

V dôsledku tejto reakcie je splnený zákon zachovania náboja a hmotnostného čísla. Z = 13 + 2 – 1 = 14; M = 27 + 4 – 1 = 30.

Preto je jadro číslo 3)

Polčas rozpadu látky je 18 minút, počiatočná hmotnosť je 120 mg Aká bude hmotnosť látky po 54 minútach, odpoveď vyjadrená v mg?

Riešenie

Úlohou je využiť zákon rádioaktívneho rozpadu. Môže byť napísaný vo forme

Odpoveď: 15 mg.

Fotokatóda fotobunky je osvetlená ultrafialovým svetlom určitej frekvencie. Ako sa zmení pracovná funkcia materiálu (látky) fotokatódy, maximálna kinetická energia fotoelektrónov a červená hranica fotoelektrického javu, ak sa zvýši frekvencia svetla?

Pre každé množstvo určite zodpovedajúci charakter zmeny:

  1. Zvýšená;
  2. Poklesla;
  3. Nezmenilo sa.

Napíš to k stolu vybrané čísla pre každú fyzikálnu veličinu. Čísla v odpovedi sa môžu opakovať.

Riešenie

Je užitočné pripomenúť si definíciu fotoelektrického javu. Ide o jav interakcie svetla s hmotou, v dôsledku čoho sa energia fotónov prenáša na elektróny látky. Existujú vonkajšie a vnútorné fotoefekty. V našom prípade hovoríme o vonkajšom fotoelektrickom jave. Keď sa pod vplyvom svetla z látky vymrštia elektróny. Pracovná funkcia závisí od materiálu, z ktorého je fotokatóda fotobunky vyrobená, a nezávisí od frekvencie svetla. Preto, keď sa frekvencia ultrafialového svetla dopadajúceho na fotokatódu zvyšuje, pracovná funkcia sa nemení.

Napíšme Einsteinovu rovnicu pre fotoelektrický jav:

hv = A von + E do (1),

hv– energia fotónu dopadajúceho na fotokatódu, A mimopracovná funkcia, E k je maximálna kinetická energia fotoelektrónov emitovaných z fotokatódy pod vplyvom svetla.

Zo vzorca (1) vyjadríme

E k = hv – A von (2),

preto, ako sa zvyšuje frekvencia ultrafialového svetla maximálna kinetická energia fotoelektrónov sa zvyšuje.

červený okraj

odpoveď: 313.

Voda sa naleje do kadičky. Vyberte správnu hodnotu pre objem vody, pričom berte do úvahy, že chyba merania sa rovná polovici dielika stupnice.

Riešenie

Úloha testuje schopnosť zaznamenávať hodnoty meracieho zariadenia s prihliadnutím na danú chybu merania. Stanovme si cenu delenia váhy

Chyba merania podľa podmienky sa rovná polovici hodnoty delenia, t.j.

Konečný výsledok zapíšeme v tvare:

V= (100 ± 5) ml

Vodiče sú vyrobené z rovnakého materiálu. Ktorý pár vodičov treba zvoliť, aby sme experimentálne zistili závislosť odporu drôtu od jeho priemeru?




Riešenie

V úlohe sa uvádza, že vodiče sú vyrobené z rovnakého materiálu, t.j. ich odpory sú rovnaké. Pripomeňme si, od akých hodnôt závisí odpor vodiča, a napíšme vzorec na výpočet odporu:

R = pl (1),
S

Kde R- odpor vodiča, p– odporový materiál, l- dĺžka vodiča, S- plocha prierezu vodiča. Aby ste zistili závislosť vodiča od priemeru, musíte vziať vodiče rovnakej dĺžky, ale rôznych priemerov. Požičajte si, že plocha prierezu vodiča je definovaná ako plocha kruhu:

S = π d 2 (2),
4

Kde d– priemer vodiča. Preto odpoveď: 3.

Strela s hmotnosťou 40 kg letiaca v horizontálnom smere rýchlosťou 600 m/s sa rozpadne na dve časti s hmotnosťou 30 kg a 10 kg. Väčšina sa pohybuje rovnakým smerom rýchlosťou 900 m/s. Určte číselnú hodnotu a smer rýchlosti menšej časti strely. Ako odpoveď si zapíšte veľkosť tejto rýchlosti.

V momente výbuchu nábojnice (∆ t→ 0) vplyv gravitácie možno zanedbať a strelu možno považovať za uzavretý systém. Podľa zákona zachovania hybnosti: vektorový súčet hybnosti telies zahrnutých v uzavretom systéme zostáva konštantný pre akékoľvek vzájomné pôsobenie telies tohto systému. Pre náš prípad píšeme:

m= m 1 1 + m 2 2 (1)

– rýchlosť projektilu; m- hmotnosť strely pred prasknutím; 1 – rýchlosť prvého fragmentu; m 1 – hmotnosť prvého fragmentu; m 2 – hmotnosť druhého fragmentu; 2 – rýchlosť druhého fragmentu.

Zvolíme kladný smer osi X, ktorý sa zhoduje so smerom rýchlosti strely, potom v priemete na túto os napíšeme rovnicu (1):

mv x = m 1 v 1 X + m 2 v 2X (2)

Vyjadrime zo vzorca (2) projekciu vektora rýchlosti druhého fragmentu.

Menšia časť strely má v momente výbuchu rýchlosť 300 m/s, nasmerovanú v smere opačnom ako je počiatočný pohyb strely.

Odpoveď: 300 m/s.

V kalorimetri je 50 g vody a 5 g ľadu v tepelnej rovnováhe. Aká musí byť minimálna hmotnosť svorníka so špecifickou tepelnou kapacitou 500 J/kg K a teplotou 339 K, aby sa všetok ľad po spustení do kalorimetra roztopil? Zanedbajte tepelné straty. Uveďte odpoveď v gramoch.

Riešenie

Na vyriešenie problému je dôležité zapamätať si rovnicu tepelnej bilancie. Ak nedochádza k stratám, dochádza k prenosu tepla v sústave telies. V dôsledku toho sa ľad topí. Spočiatku boli voda a ľad v tepelnej rovnováhe. To znamená, že počiatočná teplota bola 0 °C alebo 273 K. Pamätajte na prepočet zo stupňov Celzia na stupne Kelvina. T = t+ 273. Keďže podmienka problému sa pýta na minimálnu hmotnosť skrutky, energia by mala stačiť len na roztopenie ľadu.

s b m b ( t b – 0) = λ m l (1),

kde λ je špecifické teplo topenia, m l - hmotnosť ľadu, m b – hmotnosť skrutky.

Vyjadrime zo vzorca (1)

Odpoveď: 50 g.

V obvode znázornenom na obrázku ideálny ampérmeter ukazuje 6 A. Nájdite emf zdroja, ak je jeho vnútorný odpor 2 ohmy.


Riešenie

Pozorne sme si prečítali vyhlásenie o probléme a porozumeli diagramu. Je v ňom jeden prvok, ktorý možno prehliadnuť. Toto je prázdny vodič medzi odpormi 1 ohm a 3 ohm. Ak je obvod uzavretý, elektrický prúd bude prechádzať týmto vodičom s najmenším odporom a cez odpor 5 ohmov.

Potom napíšeme Ohmov zákon pre celý obvod v tvare:

ja = ε (1)
R + r

kde je sila prúdu v obvode, ε je zdroj emf, R- odolnosť voči zaťaženiu, r- vnútorný odpor. Zo vzorca (1) vyjadríme emf

ε = ja (R + r) (2)

ε = 6 A (5 Ohm + 2 Ohm) = 42 V.

Odpoveď: 42 V.

V komore, z ktorej sa odčerpával vzduch, sa vytvorilo elektrické pole s intenzitou a magnetické pole s indukciou . Polia sú homogénne a vektory sú navzájom kolmé. Do komory letí protón p, ktorého vektor rýchlosti je kolmý na vektor intenzity a vektor magnetickej indukcie. Veľkosti intenzity elektrického poľa a indukcie magnetického poľa sú také, že protón sa pohybuje priamočiaro. Vysvetlite, ako sa zmení počiatočná časť protónovej trajektórie, ak sa zvýši indukcia magnetického poľa. Vo svojej odpovedi uveďte, aké javy a vzorce ste použili na vysvetlenie. Zanedbajte vplyv gravitácie.

Riešenie

Pri riešení úlohy je potrebné zamerať sa na počiatočný pohyb protónu a zmenu charakteru pohybu po zmene indukcie magnetického poľa. Na protón pôsobí magnetické pole Lorentzovou silou, ktorej modul sa rovná F l = qvB a elektrické pole so silou, ktorej modul sa rovná F e = qE. Pretože protónový náboj je kladný, potom e je kosmerné s vektorom napätia elektrické pole. (Pozri obrázok) Pretože sa protón spočiatku pohyboval priamočiaro, tieto sily boli podľa druhého Newtonovho zákona rovnaké.

So zvyšujúcou sa indukciou magnetického poľa sa Lorentzova sila bude zvyšovať. Výsledná sila sa v tomto prípade bude líšiť od nuly a bude smerovať k väčšej sile. A to v smere Lorentzovej sily. Výsledná sila udelí zrýchlenie protónu smerovanému doľava; trajektória protónu bude krivočiara a bude sa odchyľovať od pôvodného smeru.


Telo kĺže bez trenia pozdĺž nakloneného žľabu a vytvára „mŕtvu slučku“ s polomerom R. Z akej výšky by sa malo teleso začať pohybovať, aby sa neodtrhlo od žľabu v hornom bode trajektórie?


Riešenie

Dostali sme problém o nerovnomerne premenlivom pohybe telesa v kruhu. Pri tomto pohybe sa mení poloha tela vo výške. Je jednoduchšie vyriešiť problém pomocou rovníc zákona zachovania energie a rovníc druhého Newtonovho zákona kolmého na trajektóriu pohybu. Urobili sme kresbu. Zapíšme si vzorec pre zákon zachovania energie:

A = W 2 – W 1 (1),

Kde W 2 a W 1 – celková mechanická energia v prvej a druhej polohe. Pre nulovú úroveň vyberte polohu tabuľky. Zaujímajú nás dve polohy tela - toto je poloha tela v počiatočnom momente pohybu, druhá je poloha tela v hornom bode trajektórie (toto je bod 3 na obrázku). Pri pohybe pôsobia na teleso dve sily: gravitačná = a prízemná reakčná sila. Pri zmene potenciálnej energie sa zohľadňuje práca gravitácie, sila nekoná prácu, preto je všade kolmá na posun. A = 0 (2)

Na pozíciu 1: W 1 = mgh(3), kde m- telesná hmotnosť; g- gravitačné zrýchlenie; h– výška, z ktorej sa telo začína pohybovať.

Na pozícii 2 (bod 3 na obrázku):

v 2 + 4gR – 2gh = 0 (5)

V hornom bode slučky pôsobia na teleso dve sily podľa druhého Newtonovho zákona

Získame riešenie rovníc (5) a (7). h= 2,5 R

Odpoveď: 2,5 R.

Objem vzduchu v miestnosti V = 50 m 3 má teplotu t = 27° C a relatívna vlhkosť vzduchu φ 1 = 30 %. Ako dlho τ musí fungovať zvlhčovač, ktorý rozprašuje vodu s výdatnosťou μ = 2 kg/h, aby sa relatívna vlhkosť v miestnosti zvýšila na φ 2 = 70 %. Tlak nasýtenej vodnej pary pri t = 27 °C sa rovná p n = 3665 Pa. Molárna hmotnosť vody je 18 g/mol.

Riešenie

Pri začatí riešenia úloh o pare a vlhkosti je vždy užitočné mať na pamäti nasledovné: Ak je uvedená teplota a tlak (hustota) sýtiacej pary, potom sa jej hustota (tlak) určí z Mendelejevovej-Clapeyronovej rovnice. . Napíšte Mendelejevovu-Clapeyronovu rovnicu a vzorec relatívnej vlhkosti pre každý stav.

V prvom prípade pri φ 1 = 30 % vyjadríme parciálny tlak vodnej pary zo vzorca:

Kde T = t+ 273 (K), R– univerzálna plynová konštanta. Vyjadrime počiatočnú hmotnosť pary obsiahnutej v miestnosti pomocou rovníc (2) a (3):

Čas, počas ktorého by mal zvlhčovač fungovať, možno vypočítať pomocou vzorca

τ 2 = (m 2 – m 1) (6)
μ

nahradíme (4) a (5) za (6)

Nahraďte číselné hodnoty a získame, že zvlhčovač by mal fungovať 15,5 minúty.

Odpoveď: 15,5 min.

Určte emf zdroja, ak pri pripájaní odporu s odporom R napätie na svorkách zdroja U 1 = 10 V a pri pripojení odporu 5 R Napätie U 2 = 20 V.

Riešenie

Zapíšme si rovnice pre dva prípady.

Ɛ = ja 1 R + ja 1 r (1)

U 1 = ja 1 R (2)

Kde r– vnútorný odpor zdroja, Ɛ – emf zdroja.

Ɛ = ja 2 5R + ja 2 r(3)

U 2 = ja 2 5R (4)

Berúc do úvahy Ohmov zákon pre časť obvodu, prepíšeme rovnice (1) a (3) do tvaru:

Ɛ = U 1 + U 1– r (5)
R

Posledná náhrada pre výpočet EMF. Nahraďte vzorec (7) za (5)

Odpoveď: 27 V.

Keď je doska vyrobená z nejakého materiálu osvetlená svetlom s frekvenciou v 1 = 8 1014 Hz a potom v 2 = 6 · 1014 Hz sa zistilo, že maximálna kinetická energia elektrónov sa zmenila 3-násobne. Určte pracovnú funkciu elektrónov z tohto kovu.

Riešenie

Ak sa zníži frekvencia svetelného kvanta spôsobujúceho fotoelektrický efekt, potom sa zníži aj kinetická energia. Preto bude kinetická energia v druhom prípade tiež trikrát menšia. Napíšme Einsteinovu rovnicu pre fotoelektrický jav pre dva prípady.

hv 1 = A + E do (1)

pre prvú frekvenciu svetla

vzorec pre kinetickú energiu.

Z rovnice (1) vyjadríme funkciu práce a namiesto kinetickej energie dosadíme výraz (3).

Konečný výraz bude vyzerať takto:

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

Odpoveď: 2 eV.

Fyzická veľkosť je fyzikálna vlastnosť hmotného objektu, procesu, fyzikálneho javu, charakterizovaná kvantitatívne.

Hodnota fyzikálnej veličiny vyjadrený jedným alebo viacerými číslami charakterizujúcimi túto fyzikálnu veličinu, označujúcimi jednotku merania.

Veľkosť fyzikálnej veličiny sú hodnoty čísel vyskytujúcich sa v hodnote fyzikálnej veličiny.

Jednotky merania fyzikálnych veličín.

Jednotka merania fyzikálnej veličiny je množstvo pevnej veľkosti, ktorému je priradená číselná hodnota rovnajúca sa jednej. Používa sa na kvantitatívne vyjadrenie fyzikálnych veličín s ním homogénnych. Sústava jednotiek fyzikálnych veličín je súbor základných a odvodených jednotiek založených na určitej sústave veličín.

Len niekoľko systémov jednotiek sa rozšírilo. Vo väčšine prípadov mnohé krajiny používajú metrický systém.

Základné jednotky.

Zmerajte fyzikálne množstvo - znamená porovnať ju s inou podobnou fyzikálnou veličinou branou ako jednotka.

Dĺžka predmetu sa porovnáva s jednotkou dĺžky, hmotnosť telesa s jednotkou hmotnosti atď. Ale ak jeden výskumník meria dĺžku v siakoch a druhý v stopách, bude pre nich ťažké porovnať tieto dve hodnoty. Preto sa všetky fyzikálne veličiny na celom svete zvyčajne merajú v rovnakých jednotkách. V roku 1963 bola prijatá Medzinárodná sústava jednotiek SI (System international - SI).

Pre každú fyzikálnu veličinu v sústave jednotiek musí existovať zodpovedajúca jednotka merania. Štandardné Jednotky je jeho fyzická realizácia.

Štandardná dĺžka je meter- vzdialenosť medzi dvoma ťahmi aplikovanými na špeciálne tvarovanú tyč vyrobenú zo zliatiny platiny a irídia.

Štandardné čas slúži ako trvanie akéhokoľvek pravidelne sa opakujúceho procesu, pre ktorý sa volí pohyb Zeme okolo Slnka: Zem vykoná jednu otáčku za rok. Ale jednotka času sa neberie ako rok, ale daj mi chvíľku.

Za jednotku rýchlosť vezmite rýchlosť takého rovnomerného priamočiareho pohybu, pri ktorom sa teleso pohne o 1 m za 1 s.

Samostatná jednotka merania sa používa pre plochu, objem, dĺžku atď. Každá jednotka sa určuje pri výbere konkrétneho štandardu. Systém jednotiek je však oveľa pohodlnejší, ak sa ako hlavné vyberie iba niekoľko jednotiek a zvyšok sa určí prostredníctvom hlavných jednotiek. Napríklad, ak je jednotka dĺžky meter, potom jednotka plochy bude meter štvorcový, objem bude meter kubický, rýchlosť bude meter za sekundu atď.

Základné jednotky Fyzikálne veličiny v Medzinárodnej sústave jednotiek (SI) sú: meter (m), kilogram (kg), sekunda (s), ampér (A), kelvin (K), kandela (cd) a mol (mol).

Základné jednotky SI

Rozsah

Jednotka

Označenie

názov

ruský

medzinárodné

Sila elektrického prúdu

Termodynamická teplota

Sila svetla

Množstvo látky

Existujú aj odvodené jednotky SI, ktoré majú svoje vlastné názvy:

Odvodené jednotky SI s vlastnými názvami

Jednotka

Odvodený výraz jednotky

Rozsah

názov

Označenie

Prostredníctvom iných jednotiek SI

Prostredníctvom hlavných a doplnkových jednotiek SI

Tlak

m -1 ChkgChs -2

Energia, práca, množstvo tepla

m 2 ChkgChs -2

Sila, tok energie

m 2 ChkgChs -3

Množstvo elektriny, elektrický náboj

Elektrické napätie, elektrický potenciál

m 2 ChkgChs -3 ChA -1

Elektrická kapacita

m -2 Chkg -1 Ch 4 Ch 2

Elektrický odpor

m 2 ChkgChs -3 ChA -2

Elektrická vodivosť

m -2 Chkg -1 Ch 3 Ch 2

Magnetický indukčný tok

m 2 ChkgChs -2 ChA -1

Magnetická indukcia

kgHs -2 HA -1

Indukčnosť

m 2 ChkgChs -2 ChA -2

Svetelný tok

Osvetlenie

m 2 ChkdChsr

Aktivita rádioaktívneho zdroja

becquerel

Absorbovaná dávka žiarenia

Amerania. Na získanie presného, ​​objektívneho a ľahko reprodukovateľného popisu fyzikálnej veličiny sa používajú merania. Bez meraní nie je možné kvantitatívne charakterizovať fyzikálnu veličinu. Definície ako „nízky“ alebo „vysoký“ tlak, „nízka“ alebo „vysoká“ teplota odrážajú iba subjektívne názory a neobsahujú porovnanie s referenčnými hodnotami. Pri meraní fyzikálnej veličiny je jej priradená určitá číselná hodnota.

Merania sa vykonávajú pomocou meracie prístroje. Meracích prístrojov a zariadení je pomerne veľké množstvo, od najjednoduchších až po tie najzložitejšie. Napríklad dĺžka sa meria pravítkom alebo páskou, teplota teplomerom, šírka posuvným meradlom.

Meracie prístroje sú klasifikované: podľa spôsobu zobrazovania informácií (zobrazovanie alebo zaznamenávanie), podľa spôsobu merania (priama akcia a porovnávanie), podľa formy zobrazovania údajov (analógové a digitálne) atď.

Pre meracie prístroje sú typické tieto parametre:

Rozsah merania- rozsah hodnôt meranej veličiny, na ktorý je zariadenie konštruované pri bežnej prevádzke (s danou presnosťou merania).

Prah citlivosti- minimálna (prahová) hodnota nameranej hodnoty, odlíšená prístrojom.

Citlivosť- spája hodnotu meraného parametra a zodpovedajúcu zmenu v údajoch prístroja.

Presnosť- schopnosť prístroja indikovať skutočnú hodnotu meraného ukazovateľa.

Stabilita- schopnosť prístroja zachovať danú presnosť merania po určitý čas po kalibrácii.

9. Uveďte príklady fyzikálnych veličín, ktoré poznáte.
Joule, meter, newton, sekunda, energia, teplota - ˚С alebo Kelvin

10. Zadajte do príslušných stĺpcov tabuľky 3 názov, hodnotu, číselnú hodnotu a jednotku fyzikálnej veličiny pre nasledujúce prípady: teplota vzduchu 25˚C; cesta prejdená chodcom, 4000 m; čas pohybu bežca je 15 s; hmotnosť nákladu 30 kg; rýchlosť auta je 60 km/h.

Tabuľka 3


11. Vyplňte tabuľku 4.

Tabuľka 4


12. Vyjadrite hodnoty fyzikálnych veličín v príslušných jednotkách.

13. Polomer Zeme je 6400 km. Vyjadrite polomer Zeme v metroch.
64 m

14. Výška Mont Blancu je 4807 m. Vyjadrite túto výšku v kilometroch.
4 807 km.

15. Vysokorýchlostný vlak prekoná vzdialenosť z Moskvy do Petrohradu za 4 hodiny 20 minút. Vyjadrite tento čas v minútach; v sekundách.
260 m, 15600 s.

16. Rozloha Veľkej Británie je 230 000. Vyjadrite túto plochu v metroch štvorcových.
23·

17. Objem kvapky vody je 8. Vyjadrite tento objem v kubických centimetroch; v kubických metroch.
8·

SÚVISIACE ČLÁNKY