Analyse van taak 19 van het examen natuurkunde. Unified State Exam-onderwerpen in de natuurkunde die zullen worden opgenomen in het examenpapier

1 . Geef het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern van de argonisotoop aan .

Oplossing.

Voor de argonisotoop we hebben een massagetal gelijk aan 39 en een rangtelwoord gelijk aan 18. Het is bekend dat het massagetal het aantal protonen en neutronen in een isotoopatoom is. Het atoomnummer is het aantal protonen in een atoom. We hebben dus 18 protonen en 39-18=21 neutronen.

Antwoord: 1821.

2. Geef het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern van de koperisotoop aan.

Oplossing.

Het superscript van een isotoop toont het massagetal, dat wil zeggen de som van protonen en neutronen in de kern van de isotoop. Het subscript is een rangtelwoord dat het aantal protonen in de kern aangeeft. De isotoop duswe hebben 29 protonen en 63-29 = 34 neutronen.

Antwoord: 2934.

3.

Geef het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern van de minst voorkomende grote stabiele isotoop van koper.

Oplossing.

Koper wordt aangeduid met het symbool Cu en heeft een serienummer van 29. De minst voorkomende isotoop heeft een massagetal van 65. Omdat het serienummer het aantal protonen in een isotoopatoom weergeeft, en het massagetal de som is van protonen en neutronen in een atoom, dan hebben we voor een gegeven isotoop:

29 – aantal protonen;

65-29=36 – aantal neutronen.

Antwoord: 2936.

4. De figuur toont een fragment van het Periodiek Systeem der Elementen van D.I. Mendelejev. Onder de naam van elk element staan ​​de massagetallen van de belangrijkste stabiele isotopen. In dit geval geeft het subscript bij het massagetal (in procenten) de overvloed van de isotoop in de natuur aan.

Geef het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern van de meest voorkomende stabiele isotoop van zink.

Oplossing.

Zink, symbool Zn, heeft een atoomnummer van 30. Dit betekent dat er 30 protonen in een zinkatoom zitten. Uit de tabel blijkt dat de meest voorkomende isotoop van zink een massagetal van 64 heeft, dat wil zeggen dat de som van protonen en neutronen in de kern van deze isotoop 64 is. Vanaf hier krijgen we het aantal neutronen: 64-30=34.

Antwoord: 3034.

5. Geef de massa en het ladingsgetal aan van het deeltje dat een kernreactie veroorzaakt.

Oplossing.

waarbij x het onbekende massagetal van het deeltje is; y is het onbekende ladingsgetal van het deeltje. Vanaf hier vinden we:

Antwoord: 21.

6. Geef de massa en het ladingsgetal aan van het deeltje dat ontstaat als gevolg van een kernreactie:.

Oplossing.

Bij kernreacties is de som van de massagetallen en ladingsgetallen vóór de reactie gelijk aan de som van de massagetallen en ladingsgetallen na de reactie. Met behulp van deze regel kunnen we de volgende vergelijkingen schrijven:

waar halen we dat

Antwoord: 10.

7. Geef de massa en het ladingsgetal aan van de kern waaruit een kern wordt gevormd als gevolg van twee opeenvolgende alfa-verval.

Oplossing.

Gezien het feit dat tijdens alfa-verval het atoomnummer met 2 eenheden afneemt, en het massagetal met 4 eenheden, hebben we bij twee alfa-verval een afname van het atoomnummer met 4 en het massagetal met 8. In de resulterende isotoop is de Het massagetal is 216 en het atoomnummer 84. Daarom was het massagetal aanvankelijk 216+8=224 en het rangtelwoord 84+4=88.

Antwoord: 22488.

8. Geef de massa en het ladingsgetal aan van de kern die werd gevormd als gevolg van twee opeenvolgende alfa-verval van de radiumkern.

Oplossing.

Tijdens alfaverval neemt het atoomnummer van de isotoop af met 2 eenheden en het massagetal met 4 eenheden. Dienovereenkomstig neemt bij twee alfa-verval het ordenummer af met 4 en het massagetal met 8.

Aanvankelijk is het massagetal in de isotoop 224 en het serienummer 88. Na twee alfa-verval hebben we het massagetal 224-8=216 en het serienummer 88-4=84.

Antwoord: 21684.

9. Geef de massa en het ladingsgetal aan van de kern die samen met een neutron is gevormd als gevolg van de botsing van een boorkernen a-deeltjes.

Oplossing.

Een boorisotoop botst met een alfadeeltje, wat resulteert in een neutron en een ander deeltje. Gezien het feit dat het alfadeeltje twee protonen en twee neutronen bevat, hebben we een reactie van de vorm

Met behulp van de wet van behoud van massa en ordegetallen voor en na een kernreactie verkrijgen we voor een onbekend deeltje:

waaruit volgt dat

dat wil zeggen, het massagetal van het deeltje is 14 en het atoomnummer is 7.

Antwoord: 147.

10. Geef de massa en het ladingsgetal aan van de kern die samen met een proton is gevormd als gevolg van de botsing van een lithiumkernen a-deeltjes.

Oplossing.

Het is bekend dat een alfadeeltje 2 protonen en 2 neutronen bevat, dat wil zeggen dat het massagetal 4 is en het ladingsgetal 2. Als resultaat van een kernreactie wordt een proton verkregen met een massagetal van 1. en een ladingsgetal van 1, hebben we:

.

Vanwege de wet van behoud van massa- en ladingsgetallen voor en na de reactie kunnen we voor de onbekenden x en y de volgende vergelijkingen schrijven:

waar

dat wil zeggen, het massagetal van het onbekende element is 10 en het ladingsgetal is 4.

Antwoord: 104.

11. Bepaal het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern van de krypton-isotoop.

Oplossing.

In een krypton-isotoop is het superscript het massagetal en het subscript het atoomnummer. Het massagetal is gelijk aan de som van de protonen en neutronen in de kern, en het atoomnummer geeft het aantal protonen weer. Deze isotoop heeft dus 36 protonen en 88-36 = 52 neutronen.

Antwoord: 3652.

12. Bepaal het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern van de zirkoniumisotoop.

Oplossing.

In een krypton-isotoop is het superscript het massagetal en het subscript het atoomnummer. Het massagetal is gelijk aan de som van de protonen en neutronen in de kern, en het atoomnummer geeft het aantal protonen weer. Deze isotoop heeft dus 40 protonen en 92-40 = 52 neutronen.

Antwoord: 4052.

13. Bepaal het aantal elektronen in de elektronenschil van een neutraal berylliumatoom

Oplossing.

Het superscript toont het massagetal van de isotoop, dat wil zeggen het aantal protonen en neutronen in het atoom. Het subscript is een serienummer dat gelijk is aan het aantal protonen in de kern van een atoom. Hieruit volgt dat het aantal neutronen in een berylliumatoom 7-4 = 3 is, en het aantal elektronen 4, aangezien het atoom neutraal is en 4 elektronen de positieve lading van 4 protonen compenseren.

Antwoord: 43.

14 Bepaal het aantal elektronen in de elektronenschil van een neutraal zuurstofatoomen het aantal neutronen in de kern.

Oplossing.

Het superscript toont het massagetal van de isotoop, dat wil zeggen het aantal protonen en neutronen in het atoom. Het subscript is een serienummer dat gelijk is aan het aantal protonen in de kern van een atoom. Hieruit volgt dat het aantal neutronen in een zuurstofatoom 21-8 = 13 is, en het aantal elektronen 8, aangezien het atoom neutraal is en 8 elektronen de positieve lading van 8 protonen compenseren.

Antwoord: 813.

15. Het element mendelevium werd verkregen door de kernen van element X te bombarderen met deeltjes in overeenstemming met de reactie. Bepaal het ladingsgetal en het massagetal van element X.

Oplossing.

Bij kernreacties is de som van massa- en ladingsgetallen vóór de reactie gelijk aan de overeenkomstige sommen van massa- en ladingsgetallen na de reactie. Dat wil zeggen dat we voor een gegeven kernreactie de gelijkheden kunnen opschrijven

waar komt het massagetal vandaan?en het kostennummer.

Antwoord: 99253.

16. De splijting van een uraniumkern door thermische neutronen wordt beschreven door de reactie. In dit geval werd de kern van een chemisch element gevormd. Bepaal het ladingsnummer X en het massagetal Y van element Z.

Oplossing.

Laten we de lading en het massagetal van het element Z bepalen op basis van de voorwaarde dat de som van de massa- en ladingsgetallen vóór en na de reactie behouden blijft, dat wil zeggen dat we voor deze reactie de gelijkheden kunnen schrijven:

Hierbij wordt er rekening mee gehouden dat een gammakwantum noch lading noch massa heeft, en daarom zijn de ladings- en massagetallen gelijk aan nul. We krijgen:

Antwoord: 3694.

17. Fluor kerneen elektron gevangen. Bepaal het ladingsgetal en het massagetal van de kern die als resultaat van deze reactie wordt gevormd.

Oplossing.

Deze kernreactie kan worden geschreven als

,

dat wil zeggen dat wanneer een elektron (negatief geladen deeltje) wordt opgevangen, het ladingsgetal van het fluoratoom met 1 afneemt en gelijk wordt aan 9-1=8. Het massagetal, gelijk aan het aantal protonen en neutronen in de kern, blijft ongewijzigd 18.

Antwoord: 818.

18. Radioactieve isotoop van natriumbèta-verval ervaren. Bepaal het ladingsgetal en het massagetal van de kern die als resultaat van deze reactie wordt gevormd.

Oplossing.

Bij bètaverval zendt een kern een bètadeeltje uit. In dit geval neemt het atoomnummer van de isotoop met 1 toe, maar blijft het massagetal ongewijzigd. De kernreactie van een dergelijk verval kan worden geschreven als

,

waar

dat wil zeggen, als resultaat werd het ladingsgetal 12, maar het massagetal bleef gelijk aan 24.

Antwoord: 1224.

19. Bepaal het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern van de neonisotoop.

Oplossing.

Het superscript van een isotoop is het massagetal, dat wil zeggen het aantal protonen en neutronen in de isotoopkern. Het subscript is het atoomnummer (ladingsnummer), dat wil zeggen het aantal protonen in de kern. In de neonisotoop zijn er dus 10 protonen en 18-10 = 8 neutronen.

Antwoord: 108.

20. Bepaal het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern van de natriumisotoop.

Oplossing.

Het superscript van een isotoop is het massagetal, dat wil zeggen het aantal protonen en neutronen in de isotoopkern. Het subscript is het atoomnummer (ladingsnummer), dat wil zeggen het aantal protonen in de kern. In de natriumisotoop zijn er dus 11 protonen en 24-11 = 13 neutronen.

Antwoord: 1113.

21. De figuur toont een fragment van het Periodiek Systeem der Elementen van D.I. Mendelejev. Onder de naam van elk element staan ​​de massagetallen van de belangrijkste stabiele isotopen. In dit geval geeft het subscript bij het massagetal (in procenten) de overvloed van de isotoop in de natuur aan.

Bepaal het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern van de meest voorkomende isotoop van kalium.

Oplossing.

Uit de tabel blijkt dat de meest voorkomende isotoop van kalium een ​​massagetal van 39 en een atoomnummer van 19 heeft. Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern, en het massagetal is de som van de protonen en neutronen in de kern. . Dus in de kern van de meest voorkomende isotoop van kalium zijn er 19 protonen en 39-19 = 20 neutronen.

Antwoord: 1920.

22. De figuur toont een fragment van het Periodiek Systeem der Elementen van D.I. Mendelejev. Onder de naam van elk element staan ​​de massagetallen van de belangrijkste stabiele isotopen. In dit geval geeft het subscript bij het massagetal (in procenten) de overvloed van de isotoop in de natuur aan.

Bepaal het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern van de meest voorkomende isotoop van gallium.

Oplossing.

Uit de tabel blijkt dat het massagetal van de meest voorkomende isotoop van gallium 69 is, en het atoomnummer 31. Het massagetal toont het aantal protonen en neutronen in de kern van de isotoop, en het atoomnummer is het aantal protonen in de kern. kern. De galliumisotoop heeft dus 31 protonen en 69-31 = 38 neutronen.

Antwoord: 3138.

23. Als gevolg van de fusiereactie van een deuteriumkern met een kerneen boorkern en een neutron worden gevormd in overeenstemming met de reactie:. Bepaal het ladingsnummer Y en het massagetal X van de Z-kern.

Oplossing.

waar

Antwoord: 49.

24. Als gevolg van de botsing van een uraniumkern met een deeltjeer vond splijting van de uraniumkern plaats, beschreven door de reactie. Bepaal het ladingsgetal X en het massagetal Y van deeltje Z.

Oplossing.

De X-waarde is het massagetal van de Z-kern, en de Y-waarde is het rangtelwoord (ladingsgetal). Rekening houdend met de wet van behoud van massa- en ladingsgetallen voor en na de reactie, kunnen we de gelijkheden schrijven:

waar

Antwoord: 01.

25. Geef het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern van de indiumisotoop aan.

Oplossing.

De bovenste index van een isotoop is het massagetal, dat wil zeggen het aantal protonen en neutronen in de kern, en de onderste index is het rangtelwoord, het aantal protonen in de kern. Voor deze isotoop hebben we 49 protonen en 115-49 = 66 neutronen.

Antwoord: 4966.

26. Geef het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern van de xenon-isotoop aan.

Oplossing.

Het superscript van een isotoop betekent het massagetal, dat wil zeggen de som van protonen en neutronen in de kern van de isotoop. Het subscript is het ladingsgetal, dat wil zeggen het aantal protonen in de kern. De gegeven xenon-isotoop heeft dus 54 protonen en 112-54 = 58 neutronen.

Antwoord: 5458.

27. Geef het aantal elektronen aan in de elektronenschil van een neutraal bariumatoomen het aantal neutronen in de kern.

Oplossing.

Het superscript van een bariumatoom is een massagetal dat de som van protonen en neutronen in de kern aangeeft. Het subscript is het ladingsnummer, dat het aantal protonen in de kern aangeeft. Dat wil zeggen, er zijn 56 protonen en 145-56 = 89 neutronen in de bariumkern. Omdat het bariumatoom neutraal is, is het aantal elektronen in zijn elektronenschil gelijk aan het aantal protonen, dat wil zeggen dat er 56 zijn.

Antwoord: 5689.

28. Geef het aantal elektronen in de elektronenschil van een neutraal atoom aanen het aantal neutronen in de kern.

Oplossing.

Het superscript van een bariumatoom is een massagetal dat de som van protonen en neutronen in de kern aangeeft. Het subscript is het ladingsnummer, dat het aantal protonen in de kern aangeeft. Dat wil zeggen, er zijn 55 protonen en 112-55 = 57 neutronen in de cesiumkern. Omdat het bariumatoom neutraal is, is het aantal elektronen in zijn elektronenschil gelijk aan het aantal protonen, dat wil zeggen dat er 55 zijn.

Antwoord: 5557.

29. .

Oplossing.

Het superscript van een isotoop is het massagetal, dat wil zeggen de som van protonen en neutronen in de kern. Het subscript is een serienummer dat het aantal protonen in de kern van een isotoopatoom aangeeft. Voor de argonisotoop hebben we dus 18 protonen en 37-18 = 19 neutronen.

Antwoord: 1819.

30. Geef het aantal protonen en het aantal neutronen in de kern aan?

Oplossing.

Het superscript van een isotoop is het massagetal, dat wil zeggen de som van protonen en neutronen in de kern. Het subscript is een serienummer dat het aantal protonen in de kern van een isotoopatoom aangeeft. Voor een gegeven isotoop hebben we dus 20 protonen en 48-20 = 28 neutronen.

Antwoord: 2028.

Veranderingen in Unified State Examination-taken in de natuurkunde voor 2019 geen jaar.

Structuur van Unified State Examination-taken in de natuurkunde-2019

Het examenpapier bestaat uit twee delen, waaronder 32 taken.

Deel 1 bevat 27 taken.

• In de opgaven 1–4, 8–10, 14, 15, 20, 25–27 is het antwoord een geheel getal of een eindige decimale breuk.
• Het antwoord op de taken 5–7, 11, 12, 16–18, 21, 23 en 24 is een reeks van twee getallen.
• Het antwoord op de taken 19 en 22 zijn twee cijfers.

Deel 2 bevat 5 taken. Het antwoord op de taken 28-32 bevat een gedetailleerde beschrijving van de gehele voortgang van de taak. Het tweede deel van de opgave (met gedetailleerd antwoord) wordt beoordeeld door een commissie van deskundigen op basis van.

Unified State Exam-onderwerpen in de natuurkunde die zullen worden opgenomen in het examenpapier

1. Mechanica(kinematica, dynamica, statica, behoudswetten in de mechanica, mechanische trillingen en golven).
2. Moleculaire fysica(moleculaire kinetische theorie, thermodynamica).
3. Elektrodynamica en grondbeginselen van SRT(elektrisch veld, gelijkstroom, magnetisch veld, elektromagnetische inductie, elektromagnetische trillingen en golven, optica, grondbeginselen van SRT).
4. Kwantumfysica en elementen van de astrofysica(golf-corpusculair dualisme, atoomfysica, fysica van de atoomkern, elementen van de astrofysica).

Duur van het Unified State Exam in Physics

Het volledige examenwerk zal worden voltooid 235 minuten.

De geschatte tijd voor het voltooien van taken van verschillende delen van het werk is:

1. voor elke taak met een kort antwoord – 3–5 minuten;
2. voor elke taak met een gedetailleerd antwoord – 15–20 minuten.

Wat u kunt meenemen op het examen:

• Er wordt gebruik gemaakt van een niet-programmeerbare rekenmachine (voor elke leerling) met de mogelijkheid om goniometrische functies (cos, sin, tg) en een liniaal te berekenen.
• De lijst met aanvullende apparaten en apparaten waarvan het gebruik is toegestaan ​​voor het Unified State Examination, is goedgekeurd door Rosobrnadzor.

Belangrijk!!! Tijdens het examen mag je niet afhankelijk zijn van spiekbriefjes, tips of het gebruik van technische middelen (telefoons, tablets). Videobewaking tijdens het Unified State Exam 2019 wordt versterkt met extra camera's.

Unified State Exam-scores in natuurkunde

• 1 punt - voor 1-4, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 19, 20, 22, 23, 25, 26, 27 taken.
• 2 punten - 5, 6, 7, 11, 12, 16, 17, 18, 21, 24.
• 3 punten - 28, 29, 30, 31, 32.

Totaal: 52 punten(maximale primaire score).

Wat u moet weten bij het voorbereiden van taken voor het Unified State Exam:

• Ken/begrijp de betekenis van fysieke concepten, hoeveelheden, wetten, principes, postulaten.
• Fysische verschijnselen en eigenschappen van lichamen (inclusief ruimtevoorwerpen), de resultaten van experimenten kunnen beschrijven en verklaren... geef voorbeelden van het praktische gebruik van fysische kennis
• Onderscheid hypothesen van wetenschappelijke theorie, trek conclusies op basis van experimenten, enz.
• Opgedane kennis kunnen toepassen bij het oplossen van lichamelijke problemen.
• Gebruik verworven kennis en vaardigheden in praktische activiteiten en het dagelijks leven.

Waar kunt u beginnen met de voorbereiding op het Unified State Exam in Physics:

1. Bestudeer de theorie die voor elke taak nodig is.
2. Oefen testtaken in de natuurkunde, ontwikkeld op basis van het Unified State Exam. Op onze website worden taken en opties in de natuurkunde bijgewerkt.
3. Beheer uw tijd correct.

Wij wensen u succes!

Voorbereiding op de OGE en het Unified State Exam

Secundair algemeen onderwijs

Lijn UMK AV Grachev. Natuurkunde (10-11) (basis, gevorderd)

Lijn UMK AV Grachev. Natuurkunde (7-9)

Lijn UMK AV Peryshkin. Natuurkunde (7-9)

Voorbereiding op het Unified State Exam in Physics: voorbeelden, oplossingen, uitleg

Lebedeva Alevtina Sergeevna, leraar natuurkunde, 27 jaar werkervaring. Erecertificaat van het Ministerie van Onderwijs van de regio Moskou (2013), Dankbaarheid van het hoofd van het gemeentelijke district Voskresensky (2015), Certificaat van de voorzitter van de Vereniging van Leraren in Wiskunde en Natuurkunde van de Regio Moskou (2015).

Het werk presenteert taken met verschillende moeilijkheidsgraden: basis, gevorderd en hoog. Basistaken zijn eenvoudige taken die de beheersing van de belangrijkste fysieke concepten, modellen, verschijnselen en wetten testen. Taken op gevorderd niveau zijn gericht op het testen van het vermogen om concepten en natuurwetten te gebruiken om verschillende processen en verschijnselen te analyseren, evenals het vermogen om problemen op te lossen met behulp van een of twee wetten (formules) over een van de onderwerpen van de natuurkundecursus op school. In werk 4 zijn de taken van deel 2 taken van een hoog niveau van complexiteit en testen ze het vermogen om de wetten en theorieën van de natuurkunde te gebruiken in een veranderde of nieuwe situatie. Het voltooien van dergelijke taken vereist de toepassing van kennis uit twee of drie delen van de natuurkunde tegelijk, d.w.z. hoog opleidingsniveau. Deze optie komt volledig overeen met de demoversie van het Unified State Exam 2017; de taken zijn afkomstig uit de open bank met Unified State Exam-taken.

De figuur toont een grafiek van de snelheidsmodulus versus de tijd T. Bepaal uit de grafiek de afstand die de auto heeft afgelegd in het tijdsinterval van 0 tot 30 s.

Oplossing. Het pad dat een auto aflegt in het tijdsinterval van 0 tot 30 s kan het gemakkelijkst worden gedefinieerd als het gebied van een trapezium, waarvan de basis de tijdsintervallen (30 – 0) = 30 s en (30 – 10) zijn. ) = 20 s, en de hoogte is de snelheid v= 10 m/s, d.w.z.

Antwoord. 250 m.

Met behulp van een kabel wordt een last van 100 kg verticaal naar boven gehesen. De figuur toont de afhankelijkheid van de snelheidsprojectie V belasting op de as naar boven gericht, als functie van de tijd T. Bepaal de modulus van de kabelspankracht tijdens het hijsen.

Oplossing. Volgens de snelheidsprojectie-afhankelijkheidsgrafiek v belasting op een as verticaal naar boven gericht, als functie van de tijd T, kunnen we de projectie van de versnelling van de belasting bepalen

Op de belasting wordt ingewerkt door: de verticaal naar beneden gerichte zwaartekracht en de trekkracht van de kabel verticaal naar boven gericht langs de kabel (zie Fig. 2. Laten we de basisvergelijking van de dynamiek opschrijven. Laten we de tweede wet van Newton gebruiken. De geometrische som van de krachten die op een lichaam inwerken, is gelijk aan het product van de massa van het lichaam en de versnelling die eraan wordt gegeven.

+ = (1)

Laten we de vergelijking schrijven voor de projectie van vectoren in het referentiesysteem dat verband houdt met de aarde, waarbij de OY-as naar boven wordt gericht. De projectie van de spankracht is positief, aangezien de richting van de kracht samenvalt met de richting van de OY-as, de projectie van de zwaartekracht negatief is, aangezien de krachtvector tegengesteld is aan de OY-as, de projectie van de versnellingsvector is ook positief, dus het lichaam beweegt met opwaartse versnelling. We hebben

T – mg = ma (2);

uit formule (2) trekkrachtmodulus

T = M(G + A) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N.

Antwoord. 1200 N.

Het lichaam wordt met een constante snelheid met een modulus van 1,5 m/s over een ruw horizontaal oppervlak gesleept, waarbij er een kracht op wordt uitgeoefend zoals weergegeven in figuur (1). In dit geval is de modulus van de glijdende wrijvingskracht die op het lichaam inwerkt 16 N. Wat is het vermogen dat door de kracht wordt ontwikkeld? F?

Oplossing. Laten we ons het fysieke proces voorstellen dat in de probleemstelling wordt gespecificeerd en een schematische tekening maken die alle krachten aangeeft die op het lichaam inwerken (Fig. 2). Laten we de basisvergelijking van de dynamiek opschrijven.

Tr + + = (1)

Nadat we een referentiesysteem hebben gekozen dat is gekoppeld aan een vast oppervlak, schrijven we de vergelijkingen voor de projectie van vectoren op de geselecteerde coördinaatassen. Afhankelijk van de omstandigheden van het probleem beweegt het lichaam gelijkmatig, omdat de snelheid constant is en gelijk is aan 1,5 m/s. Dit betekent dat de versnelling van het lichaam nul is. Er werken horizontaal twee krachten op het lichaam: de glijdende wrijvingskracht tr. en de kracht waarmee het lichaam wordt voortgesleept. De projectie van de wrijvingskracht is negatief, omdat de krachtvector niet samenvalt met de richting van de as X. Projectie van kracht F positief. We herinneren u eraan dat we, om de projectie te vinden, de loodlijn van het begin en het einde van de vector naar de geselecteerde as verlagen. Hiermee rekening houdend hebben we: F cosa – F tr = 0; (1) laten we de projectie van kracht uitdrukken F, Dit F cosα = F tr = 16 N; (2) dan zal het door de kracht ontwikkelde vermogen gelijk zijn aan N = F cosa V(3) Laten we een vervanging maken, rekening houdend met vergelijking (2), en de overeenkomstige gegevens vervangen door vergelijking (3):

N= 16 N · 1,5 m/s = 24 W.

Antwoord. 24 W.

Een belasting bevestigd aan een lichte veer met een stijfheid van 200 N/m ondergaat verticale trillingen. De figuur toont een grafiek van de verplaatsingsafhankelijkheid X af en toe laden T. Bepaal wat de massa van de lading is. Rond je antwoord af op een geheel getal.

Oplossing. Een massa op een veer ondergaat verticale trillingen. Volgens de lastverplaatsingsgrafiek X van tijd T, bepalen we de oscillatieperiode van de belasting. De oscillatieperiode is gelijk aan T= 4 seconden; uit de formule T= 2π laten we de massa uitdrukken M lading

Antwoord: 81 kg.

De figuur toont een systeem van twee lichtblokken en een gewichtloze kabel, waarmee je in evenwicht kunt blijven of een last van 10 kg kunt tillen. Wrijving is verwaarloosbaar. Selecteer op basis van de analyse van de bovenstaande figuur twee waar zijn en geef hun cijfers aan in uw antwoord.

1. Om de last in evenwicht te houden, moet je met een kracht van 100 N op het uiteinde van het touw werken.
2. Het in de figuur weergegeven bloksysteem levert geen krachtwinst op.
3. H, moet je een stuk touwlengte 3 eruit trekken H.
4. Om een ​​last langzaam naar een hoogte te tillen HH.

Oplossing. Bij dit probleem is het noodzakelijk om eenvoudige mechanismen te onthouden, namelijk blokken: een beweegbaar en een vast blok. Het beweegbare blok geeft een dubbele krachtwinst, terwijl het stuk touw twee keer zo lang moet worden getrokken, en het vaste blok wordt gebruikt om de kracht om te leiden. Op het werk geven eenvoudige mechanismen om te winnen niet. Na analyse van het probleem selecteren we onmiddellijk de nodige uitspraken:

1. Om een ​​last langzaam naar een hoogte te tillen H, moet je een stuk touwlengte 2 eruit trekken H.
2. Om de last in evenwicht te houden, moet je met een kracht van 50 N op het uiteinde van het touw werken.

Antwoord. 45.

Een aluminium gewicht, bevestigd aan een gewichtloze en niet-rekbare draad, wordt volledig ondergedompeld in een vat met water. De lading raakt de wanden en bodem van het vat niet. Vervolgens wordt een ijzeren gewicht, waarvan de massa gelijk is aan de massa van het aluminium gewicht, in hetzelfde vat met water ondergedompeld. Hoe zullen hierdoor de modulus van de spankracht van de draad en de modulus van de zwaartekracht die op de last inwerkt veranderen?

1. Verhoogt;
2. Neemt af;
3. Verandert niet.

Oplossing. We analyseren de toestand van het probleem en benadrukken die parameters die tijdens het onderzoek niet veranderen: dit zijn de massa van het lichaam en de vloeistof waarin het lichaam aan een draad wordt ondergedompeld. Hierna is het beter om een ​​schematische tekening te maken en de krachten aan te geven die op de belasting inwerken: draadspanning F controle, naar boven gericht langs de draad; zwaartekracht verticaal naar beneden gericht; Archimedische kracht A, inwerkend vanaf de zijkant van de vloeistof op het ondergedompelde lichaam en naar boven gericht. Afhankelijk van de omstandigheden van het probleem is de massa van de lasten hetzelfde, daarom verandert de modulus van de zwaartekracht die op de last inwerkt niet. Omdat de dichtheid van de lading anders is, zal het volume ook anders zijn.

De dichtheid van ijzer is 7800 kg/m3 en de dichtheid van aluminiumlading is 2700 kg/m3. Vandaar, V En< V een. Het lichaam is in evenwicht, de resultante van alle krachten die op het lichaam inwerken is nul. Laten we de OY-coördinatenas naar boven richten. We schrijven de basisvergelijking van de dynamiek, rekening houdend met de projectie van krachten, in de vorm F controle + Fa – mg= 0; (1) Laten we de spankracht uitdrukken F controle = mg – Fa(2); De Archimedische kracht hangt af van de dichtheid van de vloeistof en het volume van het ondergedompelde deel van het lichaam Fa = ρ gV p.h.t. (3); De dichtheid van de vloeistof verandert niet en het volume van het ijzeren lichaam is kleiner V En< V een Daarom zal de Archimedische kracht die op de ijzerbelasting inwerkt, kleiner zijn. We concluderen over de modulus van de spankracht van de draad, werkend met vergelijking (2), deze zal toenemen.

Antwoord. 13.

Een blok massa M glijdt van een vast, ruw hellend vlak met een hoek α aan de basis. De versnellingsmodulus van het blok is gelijk aan A, neemt de modulus van de snelheid van het blok toe. De luchtweerstand kan verwaarloosd worden.

Breng een overeenkomst tot stand tussen fysieke grootheden en formules waarmee ze kunnen worden berekend. Selecteer voor elke positie in de eerste kolom de overeenkomstige positie uit de tweede kolom en noteer de geselecteerde cijfers in de tabel onder de bijbehorende letters.

B) Wrijvingscoëfficiënt tussen een blok en een hellend vlak

3) mg cosa

Oplossing. Deze taak vereist de toepassing van de wetten van Newton. Wij raden aan een schematische tekening te maken; geven alle kinematische kenmerken van beweging aan. Geef indien mogelijk de versnellingsvector weer en de vectoren van alle krachten die op het bewegende lichaam worden uitgeoefend; onthoud dat de krachten die op een lichaam inwerken het resultaat zijn van interactie met andere lichamen. Schrijf vervolgens de basisvergelijking van de dynamiek op. Selecteer een referentiesysteem en noteer de resulterende vergelijking voor de projectie van kracht- en versnellingsvectoren;

Volgens het voorgestelde algoritme zullen we een schematische tekening maken (Fig. 1). De figuur toont de krachten die worden uitgeoefend op het zwaartepunt van het blok en de coördinaatassen van het referentiesysteem die verband houden met het oppervlak van het hellende vlak. Omdat alle krachten constant zijn, zal de beweging van het blok uniform variabel zijn met toenemende snelheid, d.w.z. de versnellingsvector is gericht in de bewegingsrichting. Laten we de richting van de assen kiezen, zoals weergegeven in de afbeelding. Laten we de projecties van krachten op de geselecteerde assen opschrijven.

Laten we de basisvergelijking van de dynamiek opschrijven:

Tr + = (1)

Laten we deze vergelijking (1) schrijven voor de projectie van krachten en versnelling.

Op de OY-as: de projectie van de grondreactiekracht is positief, aangezien de vector samenvalt met de richting van de OY-as Ny = N; de projectie van de wrijvingskracht is nul omdat de vector loodrecht op de as staat; de projectie van de zwaartekracht zal negatief en gelijk zijn mg j= – mg cosa; versnellingsvectorprojectie een y= 0, aangezien de versnellingsvector loodrecht op de as staat. We hebben N – mg cosα = 0 (2) Uit de vergelijking drukken we de reactiekracht uit die op het blok inwerkt vanaf de zijkant van het hellende vlak. N = mg cosa (3). Laten we de projecties op de OX-as opschrijven.

Op de OX-as: krachtprojectie N is gelijk aan nul, aangezien de vector loodrecht op de OX-as staat; De projectie van de wrijvingskracht is negatief (de vector is in de tegenovergestelde richting gericht ten opzichte van de geselecteerde as); de projectie van de zwaartekracht is positief en gelijk aan mg x = mg sinα (4) uit een rechthoekige driehoek. De versnellingsprojectie is positief een x = A; Vervolgens schrijven we vergelijking (1), rekening houdend met de projectie mg sinα – F tr = ma (5); F tr = M(G sinα – A) (6); Bedenk dat de wrijvingskracht evenredig is met de kracht van de normale druk N.

A-priorij F tr = µ N(7) drukken we de wrijvingscoëfficiënt van het blok op het hellende vlak uit.

Voor elke letter selecteren we de juiste posities.

Antwoord. EEN – 3; B-2.

Taak 8. Gasvormige zuurstof bevindt zich in een vat met een volume van 33,2 liter. De gasdruk is 150 kPa, de temperatuur is 127° C. Bepaal de massa van het gas in dit vat. Druk uw antwoord uit in grammen en rond af op het dichtstbijzijnde gehele getal.

Oplossing. Het is belangrijk om aandacht te besteden aan de conversie van eenheden naar het SI-systeem. Converteer de temperatuur naar Kelvin T = T°C + 273 volume V= 33,2 l = 33,2 · 10 –3 m 3 ; We converteren de druk P= 150 kPa = 150.000 Pa. Met behulp van de ideale gastoestandsvergelijking

Laten we de massa van het gas uitdrukken.

Let goed op welke eenheden wordt gevraagd het antwoord op te schrijven. Het is erg belangrijk.

Antwoord.'48

Taak 9. Een ideaal eenatomig gas in een hoeveelheid van 0,025 mol expandeerde adiabatisch. Tegelijkertijd daalde de temperatuur van +103°C naar +23°C. Hoeveel arbeid heeft het gas verricht? Druk uw antwoord uit in Joules en rond af op het dichtstbijzijnde gehele getal.

Oplossing. Ten eerste is het gas een mono-atomair aantal vrijheidsgraden i= 3, ten tweede zet het gas adiabatisch uit - dit betekent zonder warmte-uitwisseling Q= 0. Het gas werkt door de interne energie te verminderen. Hiermee rekening houdend, schrijven we de eerste wet van de thermodynamica in de vorm 0 = ∆ U + A G; (1) laten we de gasarbeid uitdrukken A g = –∆ U(2); We schrijven de verandering in interne energie voor een mono-atomair gas als

Antwoord. 25 J.

De relatieve luchtvochtigheid van een portie lucht bij een bepaalde temperatuur is 10%. Hoe vaak moet de druk van dit deel van de lucht worden gewijzigd, zodat bij een constante temperatuur de relatieve vochtigheid met 25% toeneemt?

Oplossing. Vragen met betrekking tot verzadigde stoom en luchtvochtigheid veroorzaken meestal problemen voor schoolkinderen. Laten we de formule gebruiken om de relatieve luchtvochtigheid te berekenen

Afhankelijk van de omstandigheden van het probleem verandert de temperatuur niet, wat betekent dat de verzadigde dampdruk hetzelfde blijft. Laten we formule (1) opschrijven voor twee luchttoestanden.

φ 1 = 10%; φ 2 = 35%

Laten we de luchtdruk uit de formules (2), (3) uitdrukken en de drukverhouding vinden.

Antwoord. De druk moet 3,5 keer worden verhoogd.

De hete vloeibare substantie werd langzaam afgekoeld in een smeltoven op constant vermogen. De tabel toont de resultaten van metingen van de temperatuur van een stof in de loop van de tijd.

Maak een keuze uit de weergegeven lijst twee verklaringen die overeenkomen met de resultaten van de uitgevoerde metingen en de cijfers ervan aangeven.

1. Het smeltpunt van de stof onder deze omstandigheden is 232°C.
2. Binnen 20 minuten. na aanvang van de metingen bevond de stof zich slechts in vaste toestand.
3. De warmtecapaciteit van een stof in vloeibare en vaste toestand is hetzelfde.
4. Na 30 minuten. na aanvang van de metingen bevond de stof zich slechts in vaste toestand.
5. Het kristallisatieproces van de stof duurde meer dan 25 minuten.

Oplossing. Naarmate de substantie afkoelde, nam de interne energie ervan af. Met de resultaten van temperatuurmetingen kunnen we bepalen bij welke temperatuur een stof begint te kristalliseren. Terwijl een stof van vloeibaar naar vast verandert, verandert de temperatuur niet. Wetende dat de smelttemperatuur en kristallisatietemperatuur hetzelfde zijn, kiezen we de stelling:

1. Het smeltpunt van de stof onder deze omstandigheden is 232°C.

De tweede juiste uitspraak is:

4. Na 30 minuten. na aanvang van de metingen bevond de stof zich slechts in vaste toestand. Omdat de temperatuur op dit moment al onder de kristallisatietemperatuur ligt.

Antwoord. 14.

In een geïsoleerd systeem heeft lichaam A een temperatuur van +40°C en lichaam B een temperatuur van +65°C. Deze lichamen werden met elkaar in thermisch contact gebracht. Na enige tijd ontstond er een thermisch evenwicht. Hoe veranderde de temperatuur van lichaam B en de totale interne energie van lichamen A en B als resultaat?

Bepaal voor elke hoeveelheid de overeenkomstige aard van de wijziging:

1. Toegenomen;
2. Verlaagd;
3. Is niet veranderd.

Noteer de geselecteerde getallen voor elke fysieke grootheid in de tabel. De cijfers in het antwoord mogen herhaald worden.

Oplossing. Als er in een geïsoleerd systeem van lichamen geen andere energietransformaties plaatsvinden dan warmte-uitwisseling, dan is de hoeveelheid warmte die wordt afgegeven door lichamen waarvan de interne energie afneemt gelijk aan de hoeveelheid warmte die wordt ontvangen door lichamen waarvan de interne energie toeneemt. (Volgens de wet van behoud van energie.) In dit geval verandert de totale interne energie van het systeem niet. Dit soort problemen worden opgelost op basis van de warmtebalansvergelijking.

waar ∆ U– verandering in interne energie.

In ons geval neemt als gevolg van warmte-uitwisseling de interne energie van lichaam B af, wat betekent dat de temperatuur van dit lichaam afneemt. De interne energie van lichaam A neemt toe, omdat het lichaam een ​​hoeveelheid warmte van lichaam B heeft ontvangen, zal de temperatuur stijgen. De totale interne energie van lichamen A en B verandert niet.

Antwoord. 23.

Proton P, die in de opening tussen de polen van de elektromagneet vliegt, heeft een snelheid loodrecht op de inductievector van het magnetische veld, zoals weergegeven in de figuur. Waar is de Lorentzkracht die op het proton inwerkt, gericht ten opzichte van de tekening (omhoog, naar de waarnemer, weg van de waarnemer, omlaag, links, rechts)

Oplossing. Een magnetisch veld werkt met de Lorentzkracht op een geladen deeltje. Om de richting van deze kracht te bepalen, is het belangrijk om de geheugenregel van de linkerhand te onthouden, vergeet niet rekening te houden met de lading van het deeltje. We richten de vier vingers van de linkerhand langs de snelheidsvector; voor een positief geladen deeltje moet de vector loodrecht in de handpalm komen, de duim op 90 ° geeft de richting aan van de Lorentz-kracht die op het deeltje inwerkt. Het resultaat is dat de Lorentz-krachtvector ten opzichte van de figuur van de waarnemer af is gericht.

Antwoord. van de waarnemer.

De modulus van de elektrische veldsterkte in een platte luchtcondensator met een capaciteit van 50 μF is gelijk aan 200 V/m. De afstand tussen de condensatorplaten is 2 mm. Wat is de lading op de condensator? Schrijf je antwoord in µC.

Oplossing. Laten we alle meeteenheden omzetten naar het SI-systeem. Capaciteit C = 50 µF = 50 10 –6 F, afstand tussen platen D= 2 · 10 –3 m. Het probleem heeft betrekking op een platte luchtcondensator - een apparaat voor het opslaan van elektrische lading en elektrische veldenergie. Uit de formule van elektrische capaciteit

Waar D– afstand tussen de platen.

Laten we de spanning uitdrukken U= E D(4); Laten we (4) vervangen door (2) en de lading van de condensator berekenen.

Q = C · Ed= 50 10 –6 200 0,002 = 20 µC

Let op de eenheden waarin u het antwoord moet schrijven. Wij hebben het ontvangen in coulombs, maar presenteren het in µC.

Antwoord. 20 µC.

De student voerde een experiment uit met de breking van licht, weergegeven op de foto. Hoe veranderen de brekingshoek van licht dat zich in glas voortplant en de brekingsindex van glas met toenemende invalshoek?

1. Verhoogt
2. Vermindert
3. Verandert niet
4. Noteer de geselecteerde getallen voor elk antwoord in de tabel. De cijfers in het antwoord mogen herhaald worden.

Oplossing. Bij dit soort problemen onthouden we wat refractie is. Dit is een verandering in de voortplantingsrichting van een golf bij het passeren van het ene medium naar het andere. Het wordt veroorzaakt door het feit dat de snelheden van golfvoortplanting in deze media verschillend zijn. Nu we hebben uitgezocht naar welk medium het licht zich naar welk medium voortplant, laten we de wet van breking in de vorm schrijven

Waar N 2 – absolute brekingsindex van glas, het medium waar het licht naartoe gaat; N 1 is de absolute brekingsindex van het eerste medium waaruit het licht komt. Voor lucht N 1 = 1. α is de invalshoek van de straal op het oppervlak van de glazen halve cilinder, β is de brekingshoek van de straal in het glas. Bovendien zal de brekingshoek kleiner zijn dan de invalshoek, aangezien glas een optisch dichter medium is - een medium met een hoge brekingsindex. De snelheid van de voortplanting van het licht in glas is langzamer. Houd er rekening mee dat we hoeken meten vanaf de loodlijn die is hersteld op het invalspunt van de straal. Als je de invalshoek vergroot, wordt de brekingshoek groter. Dit zal de brekingsindex van glas niet veranderen.

Antwoord.

Koperen trui op een bepaald moment T 0 = 0 begint met een snelheid van 2 m/s langs parallelle horizontale geleidende rails te bewegen, aan de uiteinden waarvan een weerstand van 10 Ohm is aangesloten. Het hele systeem bevindt zich in een verticaal uniform magnetisch veld. De weerstand van de springer en de rails is verwaarloosbaar; de springer bevindt zich altijd loodrecht op de rails. De flux Ф van de magnetische inductievector door het circuit gevormd door de jumper, rails en weerstand verandert in de loop van de tijd T zoals weergegeven in de grafiek.

Selecteer met behulp van de grafiek twee juiste uitspraken en geef hun cijfers aan in uw antwoord.

1. Tegen de tijd T= 0,1 s verandering in magnetische flux door het circuit is 1 mWb.
2. Inductiestroom in de jumper in het bereik van T= 0,1 seconde T= maximaal 0,3 s.
3. De module van de inductieve emf die in het circuit ontstaat, is 10 mV.
4. De sterkte van de inductiestroom die door de jumper vloeit, is 64 mA.
5. Om de beweging van de springer te behouden, wordt er een kracht op uitgeoefend, waarvan de projectie in de richting van de rails 0,2 N is.

Oplossing. Met behulp van een grafiek van de afhankelijkheid van de flux van de magnetische inductievector door het circuit in de tijd, zullen we de gebieden bepalen waar de flux F verandert en waar de verandering in flux nul is. Hierdoor kunnen we de tijdsintervallen bepalen waarin een geïnduceerde stroom in het circuit zal verschijnen. Ware verklaring:

1) Tegen de tijd T= 0,1 s verandering in magnetische flux door het circuit is gelijk aan 1 mWb ∆Ф = (1 – 0) 10 –3 Wb; De module van de inductieve emf die in het circuit ontstaat, wordt bepaald met behulp van de EMR-wet

Antwoord. 13.

Gebruik de grafiek van stroom versus tijd in een elektrisch circuit waarvan de inductie 1 mH is en bepaal de zelfinductieve emf-module in een tijdsinterval van 5 tot 10 s. Schrijf je antwoord in µV.

Oplossing. Laten we alle grootheden omzetten naar het SI-systeem, d.w.z. we zetten de inductantie van 1 mH om in H, we krijgen 10 –3 H. We zullen ook de stroom in de figuur omzetten in mA naar A door te vermenigvuldigen met 10 –3.

De formule voor zelfinductie-emf heeft de vorm

in dit geval wordt het tijdsinterval gegeven op basis van de omstandigheden van het probleem

∆T= 10 s – 5 s = 5 s

seconden en met behulp van de grafiek bepalen we het interval van de huidige verandering gedurende deze tijd:

∆I= 30 10 –3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.

We vervangen numerieke waarden in formule (2), we krijgen

| Ɛ | = 2 ·10 –6 V, of 2 µV.

Antwoord. 2.

Twee transparante plan-parallelle platen worden strak tegen elkaar gedrukt. Een lichtstraal valt vanuit de lucht op het oppervlak van de eerste plaat (zie figuur). Het is bekend dat de brekingsindex van de bovenste plaat gelijk is aan N 2 = 1,77. Breng een verband tot stand tussen fysieke grootheden en hun betekenis. Selecteer voor elke positie in de eerste kolom de overeenkomstige positie uit de tweede kolom en noteer de geselecteerde cijfers in de tabel onder de bijbehorende letters.

Oplossing. Om problemen met de breking van licht op het grensvlak tussen twee media op te lossen, in het bijzonder problemen met de doorgang van licht door vlakparallelle platen, kan de volgende oplossingsprocedure worden aanbevolen: maak een tekening die het pad aangeeft van de stralen die van het ene medium naar het andere medium komen. een andere; Teken op het punt van inval van de straal op het grensvlak tussen de twee media een normaal naar het oppervlak en markeer de hoeken van inval en breking. Besteed speciale aandacht aan de optische dichtheid van de media in kwestie en onthoud dat wanneer een lichtbundel van een optisch minder dicht medium naar een optisch dichter medium gaat, de brekingshoek kleiner zal zijn dan de invalshoek. De figuur toont de hoek tussen de invallende straal en het oppervlak, maar we hebben de invalshoek nodig. Houd er rekening mee dat de hoeken worden bepaald op basis van de loodlijn die is hersteld op het trefpunt. We bepalen dat de invalshoek van de straal op het oppervlak 90° – 40° = 50° is, brekingsindex N 2 = 1,77; N 1 = 1 (lucht).

Laten we de wet van breking opschrijven

Laten we bij benadering het pad van de straal door de platen uitzetten. We gebruiken formule (1) voor de grenzen 2–3 en 3–1. Als reactie krijgen we

A) De sinus van de invalshoek van de straal op de grens 2-3 tussen de platen is 2) ≈ 0,433;

B) De brekingshoek van de straal bij het overschrijden van de grens 3–1 (in radialen) is 4) ≈ 0,873.

Antwoord. 24.

Bepaal hoeveel α-deeltjes en hoeveel protonen er worden geproduceerd als gevolg van de thermonucleaire fusiereactie

+ → X+ j;

Oplossing. Bij alle kernreacties worden de wetten van behoud van elektrische lading en het aantal nucleonen in acht genomen. Laten we met x het aantal alfadeeltjes en y het aantal protonen aangeven. Laten we vergelijkingen maken

+ → x + y;

het systeem oplossen dat we hebben X = 1; j = 2

Antwoord. 1 – α-deeltje; 2 – protonen.

De momentummodulus van het eerste foton is 1,32 · 10 –28 kg m/s, wat 9,48 · 10 –28 kg m/s minder is dan de momentummodulus van het tweede foton. Zoek de energieverhouding E 2 /E 1 van het tweede en eerste foton. Rond je antwoord af op het dichtstbijzijnde tiental.

Oplossing. Het momentum van het tweede foton is groter dan het momentum van het eerste foton, afhankelijk van de voorwaarde, wat betekent dat het kan worden weergegeven P 2 = P 1 + Δ P(1). De energie van een foton kan worden uitgedrukt in termen van het momentum van het foton met behulp van de volgende vergelijkingen. Dit E = mc 2 (1) en P = mc(2), dan

E = pc (3),

Waar E– fotonenenergie, P– fotonmomentum, m – fotonmassa, C= 3 · 10 8 m/s – lichtsnelheid. Rekening houdend met formule (3) hebben we:

We ronden het antwoord af op tienden en krijgen een 8,2.

Antwoord. 8,2.

De kern van het atoom heeft radioactief positron β-verval ondergaan. Hoe veranderde de elektrische lading van de kern en het aantal neutronen daarin?

Bepaal voor elke hoeveelheid de overeenkomstige aard van de wijziging:

1. Toegenomen;
2. Verlaagd;
3. Is niet veranderd.

Noteer de geselecteerde getallen voor elke fysieke grootheid in de tabel. De cijfers in het antwoord mogen herhaald worden.

Oplossing. Positron β - verval in de atoomkern vindt plaats wanneer een proton transformeert in een neutron met de emissie van een positron. Als gevolg hiervan neemt het aantal neutronen in de kern met één toe, neemt de elektrische lading met één af en blijft het massagetal van de kern ongewijzigd. De transformatiereactie van het element is dus als volgt:

Antwoord. 21.

In het laboratorium zijn vijf experimenten uitgevoerd om diffractie waar te nemen met behulp van verschillende diffractieroosters. Elk van de roosters werd verlicht door parallelle bundels monochromatisch licht met een specifieke golflengte. In alle gevallen viel het licht loodrecht op het rooster. In twee van deze experimenten werd hetzelfde aantal hoofddiffractiemaxima waargenomen. Geef eerst het nummer aan van het experiment waarin een diffractierooster met een kortere periode werd gebruikt, en daarna het nummer van het experiment waarin een diffractierooster met een grotere periode werd gebruikt.

Oplossing. Diffractie van licht is het fenomeen van een lichtstraal in een gebied met geometrische schaduw. Diffractie kan worden waargenomen wanneer er op het pad van een lichtgolf ondoorzichtige gebieden of gaten in grote obstakels zijn die ondoorzichtig zijn voor licht, en de afmetingen van deze gebieden of gaten evenredig zijn met de golflengte. Een van de belangrijkste diffractieapparaten is het diffractierooster. De hoekrichtingen naar de maxima van het diffractiepatroon worden bepaald door de vergelijking

D zondeφ = kλ (1),

Waar D– periode van het diffractierooster, φ – hoek tussen de normaal op het rooster en de richting naar een van de maxima van het diffractiepatroon, λ – lichtgolflengte, k– een geheel getal dat de orde van het diffractiemaximum wordt genoemd. Laten we uit vergelijking (1) uitdrukken

Door paren te selecteren op basis van de experimentele omstandigheden, selecteren we eerst 4 waarbij een diffractierooster met een kortere periode werd gebruikt, en vervolgens het nummer van het experiment waarin een diffractierooster met een grotere periode werd gebruikt - dit is 2.

Antwoord. 42.

Stroom vloeit door een draadgewonden weerstand. De weerstand werd vervangen door een andere, met een draad van hetzelfde metaal en dezelfde lengte, maar met de helft van de dwarsdoorsnede, en de helft van de stroom werd er doorheen geleid. Hoe zal de spanning over de weerstand en zijn weerstand veranderen?

Bepaal voor elke hoeveelheid de overeenkomstige aard van de wijziging:

1. Zal toenemen;
2. Zal afnemen;
3. Zal niet veranderen.

Noteer de geselecteerde getallen voor elke fysieke grootheid in de tabel. De cijfers in het antwoord mogen herhaald worden.

Oplossing. Het is belangrijk om te onthouden van welke waarden de weerstand van de geleider afhangt. De formule voor het berekenen van de weerstand is

De wet van Ohm voor een deel van het circuit, uit formule (2), drukken we de spanning uit

U = ik R (3).

Afhankelijk van de omstandigheden van het probleem is de tweede weerstand gemaakt van draad van hetzelfde materiaal, dezelfde lengte, maar een ander dwarsdoorsnedeoppervlak. Het gebied is twee keer zo klein. Als we dit in (1) vervangen, zien we dat de weerstand 2 keer toeneemt en de stroom 2 keer afneemt, daarom verandert de spanning niet.

Antwoord. 13.

De oscillatieperiode van een wiskundige slinger op het aardoppervlak is 1,2 keer groter dan de oscillatieperiode op een bepaalde planeet. Hoe groot is de versnelling als gevolg van de zwaartekracht op deze planeet? De invloed van de atmosfeer is in beide gevallen verwaarloosbaar.

Oplossing. Een wiskundige slinger is een systeem dat bestaat uit een draad waarvan de afmetingen veel groter zijn dan de afmetingen van de bal en de bal zelf. Er kunnen problemen ontstaan ​​als Thomsons formule voor de oscillatieperiode van een wiskundige slinger wordt vergeten.

T= 2π (1);

l– lengte van de wiskundige slinger; G- versnelling van de zwaartekracht.

Op voorwaarde

Laten we uitdrukken vanuit (3) G n = 14,4 m/s 2. Opgemerkt moet worden dat de versnelling van de zwaartekracht afhangt van de massa van de planeet en de straal

Antwoord. 14,4 m/s 2.

Een rechte geleider van 1 m lang die een stroomsterkte van 3 A voert, bevindt zich in een uniform magnetisch veld met inductie IN= 0,4 Tesla onder een hoek van 30° met de vector. Hoe groot is de kracht die door het magnetische veld op de geleider inwerkt?

Oplossing. Als je een stroomvoerende geleider in een magnetisch veld plaatst, zal het veld op de stroomvoerende geleider met een Ampèrekracht werken. Laten we de formule voor de Ampere-krachtmodulus opschrijven

F EEN = ik LB sina;

F EEN = 0,6 N

Antwoord. F EEN = 0,6 N.

De magnetische veldenergie die in de spoel wordt opgeslagen wanneer er een gelijkstroom doorheen wordt geleid, is gelijk aan 120 J. Hoe vaak moet de sterkte van de stroom die door de spoelwikkeling vloeit worden verhoogd om de daarin opgeslagen magnetische veldenergie te laten toenemen door 5760 J.

Oplossing. De energie van het magnetische veld van de spoel wordt berekend met de formule

Op voorwaarde W 1 = 120 J, dus W 2 = 120 + 5760 = 5880 J.

Dan de huidige verhouding

Antwoord. De stroomsterkte moet 7 keer worden verhoogd. Op het antwoordformulier vult u alleen het cijfer 7 in.

Een elektrisch circuit bestaat uit twee gloeilampen, twee diodes en een draad die is aangesloten zoals weergegeven in de afbeelding. (Een diode laat de stroom slechts in één richting stromen, zoals weergegeven bovenaan de afbeelding.) Welke van de lampen gaat branden als de noordpool van de magneet dichter bij de spoel wordt gebracht? Licht je antwoord toe door aan te geven welke verschijnselen en patronen je in je uitleg hebt gebruikt.

Oplossing. Magnetische inductielijnen komen uit de noordpool van de magneet en divergeren. Naarmate de magneet dichterbij komt, neemt de magnetische flux door de draadspiraal toe. In overeenstemming met de regel van Lenz moet het magnetische veld dat wordt gecreëerd door de inductieve stroom van de spoel naar rechts zijn gericht. Volgens de boorregel moet de stroom met de klok mee stromen (vanaf links gezien). De diode in het tweede lampcircuit passeert in deze richting. Dit betekent dat de tweede lamp gaat branden.

Antwoord. Het tweede lampje gaat branden.

Aluminium spaaklengte L= 25 cm en dwarsdoorsnedeoppervlak S= 0,1 cm 2 opgehangen aan een draad aan het bovenste uiteinde. Het onderste uiteinde rust op de horizontale bodem van het vat waarin water wordt gegoten. Lengte van het ondergedompelde deel van de spaak l= 10 cm Vind de kracht F, waarmee de breinaald op de bodem van het vat drukt, als bekend is dat de draad zich verticaal bevindt. Dichtheid van aluminium ρ a = 2,7 g/cm 3, dichtheid van water ρ b = 1,0 g/cm 3. Versnelling van de zwaartekracht G= 10 m/s 2

Oplossing. Laten we een verklarende tekening maken.

– Draadspanningskracht;

– Reactiekracht van de bodem van het vat;

a is de Archimedische kracht die alleen op het ondergedompelde deel van het lichaam inwerkt en wordt uitgeoefend op het midden van het ondergedompelde deel van de spaak;

– de zwaartekracht die vanaf de aarde op de spaak inwerkt en op het midden van de gehele spaak wordt uitgeoefend.

Per definitie de massa van de spaak M en de Archimedische krachtmodulus worden als volgt uitgedrukt: M = SLρ een (1);

F een = Slρ in G (2)

Laten we eens kijken naar de krachtmomenten ten opzichte van het ophangpunt van de spaak.

M(T) = 0 – moment van spankracht; (3)

M(N)= NL cosα is het moment van de ondersteuningsreactiekracht; (4)

Rekening houdend met de tekenen van de momenten, schrijven we de vergelijking

overwegende dat volgens de derde wet van Newton de reactiekracht van de bodem van het vat gelijk is aan de kracht F d waarmee de breinaald op de bodem van het vat drukt dat we schrijven N = F d en uit vergelijking (7) drukken we deze kracht uit:

Laten we de numerieke gegevens vervangen en dat verkrijgen

F d = 0,025 N.

Antwoord. F d = 0,025 N.

Cilinder bevattend M 1 = 1 kg stikstof, tijdens sterktetesten geëxplodeerd bij temperatuur T 1 = 327°C. Welke massa waterstof M 2 zou in een dergelijke cilinder bij een bepaalde temperatuur kunnen worden opgeslagen T 2 = 27°C, met een vijfvoudige veiligheidsmarge? Molaire massa stikstof M 1 = 28 g/mol, waterstof M 2 = 2 g/mol.

Oplossing. Laten we de ideale gastoestandsvergelijking voor stikstof van Mendelejev-Clapeyron schrijven

Waar V– volume van de cilinder, T 1 = T 1 + 273°C. Afhankelijk van de voorwaarde kan waterstof onder druk worden opgeslagen P 2 = p1/5; (3) Gezien dat

We kunnen de massa van waterstof uitdrukken door rechtstreeks met vergelijkingen (2), (3), (4) te werken. De uiteindelijke formule ziet er als volgt uit:

Na het vervangen van numerieke gegevens M 2 = 28 gram.

Antwoord. M 2 = 28 gram.

In een ideaal oscillerend circuit is de amplitude van de stroomfluctuaties in de inductor gelijk aan: Ik ben= 5 mA, en de spanningsamplitude op de condensator U m= 2,0 V. Op tijd T de spanning over de condensator is 1,2 V. Bepaal de stroomsterkte in de spoel op dit moment.

Oplossing. In een ideaal oscillerend circuit blijft de oscillerende energie behouden. Voor een moment t heeft de wet van behoud van energie de vorm

Voor amplitude (maximale) waarden schrijven we

en uit vergelijking (2) drukken we uit

Laten we (4) vervangen door (3). Als resultaat krijgen we:

I = Ik ben (5)

Dus de stroom in de spoel op het moment van de tijd T gelijk aan

I= 4,0mA.

Antwoord. I= 4,0mA.

Er bevindt zich een spiegel op de bodem van een reservoir van 2 meter diep. Een lichtstraal die door het water gaat, wordt door de spiegel gereflecteerd en komt uit het water. De brekingsindex van water is 1,33. Bepaal de afstand tussen het punt waar de straal het water binnenkomt en het punt waar de straal het water verlaat als de invalshoek van de straal 30° is

Oplossing. Laten we een verklarende tekening maken

α is de invalshoek van de straal;

β is de brekingshoek van de straal in water;

AC is de afstand tussen het punt waar de straal het water binnenkomt en het punt waar de straal het water verlaat.

Volgens de wet van de breking van het licht

Beschouw de rechthoekige ΔADB. Daarin AD = H, dan DB = AD

We krijgen de volgende uitdrukking:

Laten we de numerieke waarden vervangen door de resulterende formule (5)

Antwoord. 1,63 m.

Ter voorbereiding op het Unified State Exam nodigen wij u uit om er vertrouwd mee te raken werkprogramma in de natuurkunde voor de klassen 7-9 tot de UMK-lijn van Peryshkina A.V. En werkprogramma op gevorderd niveau voor de groepen 10-11 voor lesmateriaal Myakisheva G.Ya. De programma's kunnen worden bekeken en gratis worden gedownload voor alle geregistreerde gebruikers.