Sınav fiziğinin 19. görevinin analizi. Sınav kağıdına dahil edilecek fizikte Birleşik Devlet Sınavı konuları

1 . Argon izotopunun çekirdeğindeki proton sayısını ve nötron sayısını belirtin .

Çözüm.

Argon izotopu için 39'a eşit bir kütle numaramız ve 18'e eşit bir sıra numaramız var. Kütle numarasının bir izotop atomundaki proton ve nötron sayısı olduğu bilinmektedir. Atom numarası bir atomdaki protonların sayısıdır. Böylece 18 protonumuz ve 39-18=21 nötronumuz olur.

Cevap: 1821.

2. Bakır izotopunun çekirdeğindeki proton sayısını ve nötron sayısını belirtin.

Çözüm.

Bir izotopun üst simgesi kütle numarasını, yani izotopun çekirdeğindeki proton ve nötronların toplamını gösterir. Alt simge, çekirdekteki protonların sayısını gösteren sıralı bir sayıdır. Böylece izotop29 protonumuz ve 63-29 = 34 nötronumuz var.

Cevap: 2934.

3.

Bakırın en az yaygın olan ana kararlı izotopunun çekirdeğindeki proton sayısını ve nötron sayısını belirtin.

Çözüm.

Bakır, Cu sembolü ile gösterilir ve seri numarası 29'dur. En az yaygın olan izotopun kütle numarası 65'tir. Seri numarası bir izotop atomundaki proton sayısını gösterdiğinden ve kütle numarası protonların toplamı olduğundan ve Bir atomdaki nötronlar varsa, belirli bir izotop için elimizde:

29 – proton sayısı;

65-29=36 – nötron sayısı.

Cevap: 2936.

4. Şekil D. I. Mendeleev'in Periyodik Element Tablosunun bir parçasını göstermektedir. Her elementin adının altında ana kararlı izotoplarının kütle numaraları bulunur. Bu durumda kütle numarasının yanındaki alt simge, izotopun doğadaki bolluğunu (yüzde olarak) gösterir.

Çinkonun en yaygın kararlı izotopunun çekirdeğindeki proton sayısını ve nötron sayısını belirtin.

Çözüm.

Sembolü Zn olan çinkonun atom numarası 30'dur. Bu, çinko atomunda 30 proton olduğu anlamına gelir. Tablo çinkonun en yaygın izotopunun kütle numarasının 64 olduğunu, yani bu izotopun çekirdeğindeki proton ve nötronların toplamının 64 olduğunu göstermektedir. Buradan nötron sayısını elde ederiz: 64-30=34.

Cevap: 3034.

5. Nükleer reaksiyona neden olan parçacığın kütlesini ve yük sayısını belirtiniz.

Çözüm.

burada x parçacığın bilinmeyen kütle numarasıdır; y parçacığın bilinmeyen yük sayısıdır. Buradan şunları buluyoruz:

Cevap: 21.

6. Nükleer reaksiyon sonucu oluşan parçacığın kütlesini ve yük sayısını belirtiniz:.

Çözüm.

Nükleer reaksiyonlarda reaksiyon öncesi kütle sayıları ile yük sayıları toplamı, reaksiyon sonrası kütle sayıları ve yük sayıları toplamına eşittir. Bu kuralı kullanarak aşağıdaki denklemleri yazabiliriz:

bunu nereden alacağız

Cevap: 10.

7. Ardışık iki alfa bozunması sonucunda çekirdeğin oluştuğu çekirdeğin kütlesini ve yük sayısını belirtiniz..

Çözüm.

Alfa bozunması sırasında atom numarasının 2 birim, kütle numarasının 4 birim azaldığını düşünürsek, iki alfa bozunması ile atom numarasında 4, kütle numarasında 8 birim azalma elde ederiz. Ortaya çıkan izotopta, kütle numarası 216, atom numarası 84'tür. Dolayısıyla başlangıçta kütle numarası 216+8=224, sıra numarası 84+4=88 idi.

Cevap: 22488.

8. Radyum çekirdeğinin art arda iki alfa bozunması sonucu oluşan çekirdeğin kütlesini ve yük sayısını belirtiniz..

Çözüm.

Alfa bozunması sırasında izotopun atom numarası 2 birim, kütle numarası 4 birim azalır. Buna göre iki alfa bozunumunda sıra numarası 4, kütle numarası ise 8 azalır.

Başlangıçta izotoptaki kütle numarası 224, seri numarası 88'dir. İki alfa bozunumundan sonra kütle numarası 224-8=216, seri numarası ise 88-4=84 olur.

Cevap: 21684.

9. Bor çekirdeğinin çarpışması sonucu nötronla birlikte oluşan çekirdeğin kütlesini ve yük sayısını belirtiniz.ve a-parçacıkları.

Çözüm.

Bir bor izotopu bir alfa parçacığıyla çarpışarak bir nötron ve başka bir parçacıkla sonuçlanır. Alfa parçacığının iki proton ve iki nötron içerdiğini düşünürsek, şu şekilde bir reaksiyon elde ederiz:

Nükleer reaksiyondan önce ve sonra kütlenin korunumu yasasını ve sıra sayılarını kullanarak, bilinmeyen bir parçacık için şunu elde ederiz:

nereden geliyor

yani parçacığın kütle numarası 14, atom numarası ise 7'dir.

Cevap: 147.

10. Lityum çekirdeğinin çarpışması sonucu protonla birlikte oluşan çekirdeğin kütlesini ve yük sayısını belirtiniz.ve a-parçacıkları.

Çözüm.

Bir alfa parçacığının 2 proton ve 2 nötron içerdiği yani kütle numarasının 4, yük numarasının ise 2 olduğu bilinmektedir. Nükleer reaksiyon sonucunda kütle numarası 1 olan bir proton elde edilir. ve 1 şarj numarasına sahibiz:

.

Reaksiyon öncesi ve sonrası kütle ve yük sayılarının korunumu kanunu nedeniyle bilinmeyen x ve y için aşağıdaki denklemleri yazabiliriz:

Neresi

yani bilinmeyen elementin kütle numarası 10, yük numarası ise 4'tür.

Cevap: 104.

11. Kripton izotopunun çekirdeğindeki proton sayısını ve nötron sayısını belirleyin.

Çözüm.

Kripton izotopunda üst simge kütle numarası, alt simge ise atom numarasıdır. Kütle numarası çekirdekteki proton ve nötronların toplamına eşit olup atom numarası proton sayısını gösterir. Yani bu izotopun 36 protonu ve 88-36 = 52 nötronu vardır.

Cevap: 3652.

12. Zirkonyum izotopunun çekirdeğindeki proton sayısını ve nötron sayısını belirleyin.

Çözüm.

Kripton izotopunda üst simge kütle numarası, alt simge ise atom numarasıdır. Kütle numarası çekirdekteki proton ve nötronların toplamına eşit olup atom numarası proton sayısını gösterir. Yani bu izotopun 40 protonu ve 92-40 = 52 nötronu vardır.

Cevap: 4052.

13. Nötr bir berilyum atomunun elektron kabuğundaki elektron sayısını belirleyin

Çözüm.

Üst simge izotopun kütle numarasını, yani atomdaki proton ve nötron sayısını gösterir. Alt simge, bir atomun çekirdeğindeki proton sayısına eşit bir seri numarasıdır. Berilyum atomundaki nötron sayısı 7-4=3, elektron sayısı ise 4'tür, çünkü atom nötrdür ve 4 elektron, 4 protonun pozitif yükünü telafi eder.

Cevap: 43.

14 Nötr bir oksijen atomunun elektron kabuğundaki elektron sayısını belirleyinve çekirdeğindeki nötronların sayısı.

Çözüm.

Üst simge izotopun kütle numarasını, yani atomdaki proton ve nötron sayısını gösterir. Alt simge, bir atomun çekirdeğindeki proton sayısına eşit bir seri numarasıdır. Bundan, atom nötr olduğundan ve 8 protonun pozitif yükünü 8 elektron telafi ettiğinden, bir oksijen atomundaki nötron sayısının 21-8 = 13 ve elektron sayısının 8 olduğu sonucu çıkar.

Cevap: 813.

15. Mendelevyum elementi, X elementinin çekirdeğinin reaksiyona uygun bir parçacıkla bombardıman edilmesiyle elde edildi.. X elementinin yük numarasını ve kütle numarasını belirleyin.

Çözüm.

Nükleer reaksiyonlarda, reaksiyondan önceki kütle ve yük sayıları toplamı, reaksiyon sonrasında karşılık gelen kütle ve yük sayıları toplamına eşittir. Yani, belirli bir nükleer reaksiyon için eşitlikleri yazabiliriz.

kütle numarası nereden geliyor?ve ücret numarası.

Cevap: 99253.

16. Bir uranyum çekirdeğinin termal nötronlar tarafından bölünmesi reaksiyonla tanımlanır.. Bu durumda bir kimyasal elementin çekirdeği oluşmuştur.. Z elementinin X yük numarasını ve Y kütle numarasını belirleyin.

Çözüm.

Reaksiyon öncesi ve sonrası kütle ve yük sayıları toplamının korunması şartıyla Z elementinin yük ve kütle numarasını belirleyelim, yani bu reaksiyon için eşitlikleri yazabiliriz:

Burada bir gama kuantumunun ne yükü ne de kütlesi olduğu, dolayısıyla yük ve kütle sayılarının sıfıra eşit olduğu dikkate alınır. Şunu elde ederiz:

Cevap: 3694.

17. Flor çekirdeğibir elektron yakaladı. Bu reaksiyon sonucunda oluşan çekirdeğin yük sayısını ve kütle numarasını belirleyiniz.

Çözüm.

Bu nükleer reaksiyon şu şekilde yazılabilir:

,

yani bir elektron (negatif yüklü parçacık) yakalandığında flor atomunun yük sayısı 1 azalarak 9-1=8'e eşit olur. Çekirdekteki proton ve nötron sayısına eşit olan kütle numarası değişmeden kalır 18.

Cevap: 818.

18. Sodyumun radyoaktif izotopubeta bozunması yaşadı. Bu reaksiyon sonucunda oluşan çekirdeğin yük sayısını ve kütle numarasını belirleyiniz.

Çözüm.

Beta bozunmasında çekirdek bir beta parçacığı yayar. Bu durumda izotopun atom numarası 1 artar ancak kütle numarası değişmez. Böyle bir bozunmanın nükleer reaksiyonu şu şekilde yazılabilir:

,

Neresi

yani sonuç olarak yük sayısı 12 oldu ama kütle numarası 24'te kaldı.

Cevap: 1224.

19. Neon izotopun çekirdeğindeki proton sayısını ve nötron sayısını belirleyin.

Çözüm.

Bir izotopun üst simgesi kütle numarasıdır, yani izotop çekirdeğindeki proton ve nötronların sayısıdır. Alt simge atom numarasıdır (yük numarası), yani çekirdekteki protonların sayısıdır. Böylece neon izotopunda 10 proton ve 18-10 = 8 nötron bulunur.

Cevap: 108.

20. Sodyum izotopunun çekirdeğindeki proton sayısını ve nötron sayısını belirleyin.

Çözüm.

Bir izotopun üst simgesi kütle numarasıdır, yani izotop çekirdeğindeki proton ve nötronların sayısıdır. Alt simge atom numarasıdır (yük numarası), yani çekirdekteki protonların sayısıdır. Böylece sodyum izotopunda 11 proton ve 24-11 = 13 nötron bulunur.

Cevap: 1113.

21. Şekil D. I. Mendeleev'in Periyodik Element Tablosunun bir parçasını göstermektedir. Her elementin adının altında ana kararlı izotoplarının kütle numaraları bulunur. Bu durumda kütle numarasının yanındaki alt simge, izotopun doğadaki bolluğunu (yüzde olarak) gösterir.

Potasyumun en yaygın izotopunun çekirdeğindeki proton sayısını ve nötron sayısını belirleyin.

Çözüm.

Tablo, potasyumun en yaygın izotopunun kütle numarası 39 ve atom numarasının 19 olduğunu göstermektedir. Atom numarası, çekirdekteki protonların sayısıdır ve kütle numarası, çekirdekteki proton ve nötronların toplamıdır. . Böylece potasyumun en yaygın izotopunun çekirdeğinde 19 proton ve 39-19 = 20 nötron bulunur.

Cevap: 1920.

22. Şekilde D.I.'nin Periyodik Element Tablosu'nun bir parçası gösterilmektedir. Mendeleev. Her elementin adının altında ana kararlı izotoplarının kütle numaraları bulunur. Bu durumda kütle numarasının yanındaki alt simge, izotopun doğadaki bolluğunu (yüzde olarak) gösterir.

Galyumun en yaygın izotopunun çekirdeğindeki proton sayısını ve nötron sayısını belirleyin.

Çözüm.

Tablo galyumun en yaygın izotopunun kütle numarasının 69, atom numarasının ise 31 olduğunu göstermektedir. Kütle numarası izotopun çekirdeğindeki proton ve nötron sayısını, atom numarası ise izotopun çekirdeğindeki proton sayısını göstermektedir. çekirdek. Böylece galyum izotopunun 31 protonu ve 69-31 = 38 nötronu vardır.

Cevap: 3138.

23. Döteryum çekirdeğinin bir çekirdekle füzyon reaksiyonu sonucureaksiyona göre bir bor çekirdeği ve bir nötron oluşur:. Z çekirdeğinin Y yük numarasını ve X kütle numarasını belirleyin.

Çözüm.

Neresi

Cevap: 49.

24. Uranyum çekirdeğinin bir parçacıkla çarpışması sonucureaksiyonla açıklanan uranyum çekirdeğinin fisyonu meydana geldi. Z parçacığının X yük numarasını ve Y kütle numarasını belirleyin.

Çözüm.

X değeri Z çekirdeğinin kütle numarası, Y değeri ise sıra numarasıdır (yük numarası). Kütlenin korunumu yasasını ve reaksiyondan önceki ve sonraki yük sayılarını dikkate alarak eşitlikleri yazabiliriz:

Neresi

Cevap: 01.

25. İndiyum izotopunun çekirdeğindeki proton sayısını ve nötron sayısını belirtin.

Çözüm.

Bir izotopun üst indeksi kütle numarasıdır, yani çekirdekteki proton ve nötron sayısı, alt indeks ise sıra sayısıdır, yani çekirdekteki proton sayısıdır. Bu izotop için 49 protonumuz ve 115-49 = 66 nötronumuz var.

Cevap: 4966.

26. Ksenon izotopunun çekirdeğindeki proton sayısını ve nötron sayısını belirtin.

Çözüm.

Bir izotopun üst simgesi kütle numarası, yani izotopun çekirdeğindeki proton ve nötronların toplamı anlamına gelir. Alt simge yük sayısıdır, yani çekirdekteki protonların sayısıdır. Böylece verilen ksenon izotopunun 54 protonu ve 112-54 = 58 nötronu vardır.

Cevap: 5458.

27. Nötr bir baryum atomunun elektron kabuğundaki elektron sayısını belirtinve çekirdeğindeki nötronların sayısı.

Çözüm.

Baryum atomunun üst simgesi, çekirdekteki proton ve nötronların toplamını gösteren bir kütle numarasıdır. Alt simge, çekirdekteki proton sayısını gösteren yük numarasıdır. Yani baryumun çekirdeğinde 56 proton ve 145-56=89 nötron bulunmaktadır. Baryum atomu nötr olduğundan elektron kabuğundaki elektron sayısı proton sayısına eşittir, yani 56 tane vardır.

Cevap: 5689.

28. Nötr bir atomun elektron kabuğundaki elektron sayısını belirtinve çekirdeğindeki nötronların sayısı.

Çözüm.

Baryum atomunun üst simgesi, çekirdekteki proton ve nötronların toplamını gösteren bir kütle numarasıdır. Alt simge, çekirdekteki proton sayısını gösteren yük numarasıdır. Yani sezyum çekirdeğinde 55 proton ve 112-55=57 nötron bulunmaktadır. Baryum atomu nötr olduğundan elektron kabuğundaki elektron sayısı proton sayısına eşittir, yani 55 adet vardır.

Cevap: 5557.

29. .

Çözüm.

Bir izotopun üst simgesi kütle numarasıdır, yani çekirdekteki proton ve nötronların toplamıdır. Alt simge, bir izotop atomunun çekirdeğindeki proton sayısını gösteren bir seri numarasıdır. Böylece argon izotopu için 18 protonumuz ve 37-18 = 19 nötronumuz var.

Cevap: 1819.

30. Çekirdekteki proton sayısını ve nötron sayısını belirtin?

Çözüm.

Bir izotopun üst simgesi kütle numarasıdır, yani çekirdekteki proton ve nötronların toplamıdır. Alt simge, bir izotop atomunun çekirdeğindeki proton sayısını gösteren bir seri numarasıdır. Dolayısıyla belirli bir izotop için 20 protonumuz ve 48-20 = 28 nötronumuz var.

Cevap: 2028.

2019 için fizikteki Birleşik Devlet Sınavı görevlerindeki değişiklikler yıl yok.

Fizikte Birleşik Devlet Sınavı görevlerinin yapısı-2019

Sınav kağıdı iki bölümden oluşur: 32 görev.

Bölüm 1 27 görev içerir.

• 1-4, 8-10, 14, 15, 20, 25-27. problemlerde cevap bir tam sayı veya sonlu bir ondalık kesirdir.
• 5–7, 11, 12, 16–18, 21, 23 ve 24. görevlerin cevabı iki sayıdan oluşan bir dizidir.
• 19 ve 22. görevlerin cevabı iki sayıdır.

Bölüm 2 5 görev içerir. 28-32 arası görevlerin cevabı, görevin tüm ilerleyişinin ayrıntılı bir açıklamasını içerir. Görevlerin ikinci kısmı (ayrıntılı bir cevapla) bir uzman komisyonu tarafından değerlendirilir.

Sınav kağıdına dahil edilecek fizikte Birleşik Devlet Sınavı konuları

1. Mekanik(kinematik, dinamik, statik, mekanikte korunum yasaları, mekanik titreşimler ve dalgalar).
2. Moleküler fizik(moleküler kinetik teorisi, termodinamik).
3. SRT'nin elektrodinamiği ve temelleri(elektrik alan, doğru akım, manyetik alan, elektromanyetik indüksiyon, elektromanyetik salınımlar ve dalgalar, optik, SRT'nin temelleri).
4. Kuantum fiziği ve astrofizik unsurları(dalga-parçacık dualizmi, atom fiziği, atom çekirdeğinin fiziği, astrofizik unsurları).

Fizikte Birleşik Devlet Sınavının Süresi

Tüm inceleme çalışmaları tamamlanacak 235 dakika.

İşin çeşitli bölümlerinin görevlerini tamamlamak için yaklaşık süre:

1. kısa cevaplı her görev için – 3–5 dakika;
2. ayrıntılı bir cevabı olan her görev için – 15-20 dakika.

Sınava girebilecekleriniz:

• Trigonometrik fonksiyonları (cos, sin, tg) ve bir cetveli hesaplama yeteneğine sahip, programlanamayan bir hesap makinesi (her öğrenci için) kullanılır.
• Birleşik Devlet Sınavı için kullanımına izin verilen ek cihaz ve cihazların listesi Rosobrnadzor tarafından onaylandı.

Önemli!!! Sınav sırasında kopya kağıtlarına, ipuçlarına veya teknik araçların (telefon, tablet) kullanımına güvenmemelisiniz. Birleşik Devlet Sınavı 2019'daki video gözetimi ek kameralarla güçlendirilecek.

Fizikte Birleşik Devlet Sınavı puanları

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

Toplam: 52 puan(maksimum birincil puan).

Birleşik Devlet Sınavına yönelik görevleri hazırlarken bilmeniz gerekenler:

• Fiziksel kavramların, niceliklerin, yasaların, ilkelerin, önermelerin anlamını bilir/anlar.
• Fiziksel olayları ve cisimlerin özelliklerini (uzay nesneleri dahil), deneylerin sonuçlarını tanımlayabilme ve açıklayabilme... fiziksel bilginin pratik kullanımına örnekler verebilme
• Hipotezleri bilimsel teoriden ayırın, deneye dayalı sonuçlar çıkarın, vb.
• Edindiği bilgileri fiziksel problemleri çözerken uygulayabilme.
• Edinilen bilgi ve becerileri pratik faaliyetlerde ve günlük yaşamda kullanın.

Fizikte Birleşik Devlet Sınavına hazırlanmaya nereden başlamalı:

1. Her görev için gereken teoriyi inceleyin.
2. Birleşik Devlet Sınavına dayanarak geliştirilen fizikteki test görevlerini uygulayın. Web sitemizde fizikteki görevler ve seçenekler güncellenecektir.
3. Zamanınızı doğru yönetin.

Size başarılar dileriz!

OGE ve Birleşik Devlet Sınavına Hazırlık

Ortaöğretim genel eğitim

UMK A.V. Grachev hattı. Fizik (10-11) (temel, ileri)

UMK A.V. Grachev hattı. Fizik (7-9)

UMK A.V. Peryshkin hattı. Fizik (7-9)

Fizikte Birleşik Devlet Sınavına Hazırlık: örnekler, çözümler, açıklamalar

Lebedeva Alevtina Sergeevna, fizik öğretmeni, 27 yıllık iş tecrübesi. Moskova Bölgesi Eğitim Bakanlığı'ndan Onur Sertifikası (2013), Voskresensky Belediye Bölgesi Başkanından Teşekkür (2015), Moskova Bölgesi Matematik ve Fizik Öğretmenleri Derneği Başkanından Sertifika (2015).

Çalışma farklı zorluk seviyelerinde görevler sunuyor: temel, ileri ve yüksek. Temel düzeydeki görevler, en önemli fiziksel kavramlara, modellere, olgulara ve yasalara hakimiyeti test eden basit görevlerdir. İleri düzeydeki görevler, çeşitli süreçleri ve olayları analiz etmek için fizik kavramlarını ve yasalarını kullanma becerisinin yanı sıra okul fizik dersinin herhangi bir konusuyla ilgili bir veya iki yasayı (formülleri) kullanarak problemleri çözme yeteneğini test etmeyi amaçlamaktadır. 4. çalışmada, 2. bölümün görevleri yüksek düzeyde karmaşıklığa sahip görevlerdir ve fizik yasalarını ve teorilerini değişen veya yeni bir durumda kullanma yeteneğini test eder. Bu tür görevleri tamamlamak, fiziğin iki veya üç bölümündeki bilgilerin aynı anda uygulanmasını gerektirir; yüksek düzeyde eğitim. Bu seçenek, Birleşik Devlet Sınavı 2017'nin demo sürümüne tamamen karşılık gelir; görevler, Birleşik Devlet Sınavı görevlerinin açık bankasından alınır.

Şekilde hız modülünün zamana karşı grafiği gösterilmektedir T. Grafikten arabanın 0'dan 30 saniyeye kadar olan zaman aralığında kat ettiği mesafeyi belirleyin.

Çözüm. Bir arabanın 0 ila 30 saniye arasındaki zaman aralığında kat ettiği yol, en kolay şekilde, tabanları (30 – 0) = 30 saniye ve (30 – 10) zaman aralıkları olan bir yamuğun alanı olarak tanımlanabilir. ) = 20 s ve yükseklik hızdır v= 10 m/s, yani.

Cevap. 250 m.

100 kg ağırlığındaki bir yük bir halat yardımıyla dikey olarak yukarıya doğru kaldırılıyor. Şekil hız projeksiyonunun bağımlılığını göstermektedir V zamanın bir fonksiyonu olarak yukarı doğru yönlendirilmiş eksen üzerindeki yük T. Kaldırma sırasında kablo çekme kuvvetinin modülünü belirleyin.

Çözüm. Hız projeksiyonu bağımlılık grafiğine göre v zamanın bir fonksiyonu olarak dikey olarak yukarı doğru yönlendirilmiş bir eksen üzerindeki yük T yükün ivmesinin projeksiyonunu belirleyebiliriz

Yüke şunlar etki eder: Dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilen yerçekimi kuvveti ve kablo boyunca dikey olarak yukarıya doğru yönlendirilen kablonun gerilme kuvveti (bkz. 2. Dinamiğin temel denklemini yazalım. Newton'un ikinci yasasını kullanalım. Bir cisme etki eden kuvvetlerin geometrik toplamı, cismin kütlesi ile ona verilen ivmenin çarpımına eşittir.

+ = (1)

Dünya ile ilişkili referans sistemindeki vektörlerin OY eksenini yukarı doğru yönlendirerek izdüşümünün denklemini yazalım. Çekme kuvvetinin izdüşümü pozitiftir, kuvvetin yönü OY ekseninin yönü ile çakıştığı için, yerçekimi kuvvetinin izdüşümü negatiftir, kuvvet vektörü OY ekseninin tersi olduğundan, ivme vektörünün izdüşümü aynı zamanda pozitiftir, dolayısıyla vücut yukarı doğru ivmeyle hareket eder. Sahibiz

T – mg = anne (2);

formül (2)'den çekme kuvveti modülü

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

Cevap. 1200 N.

Cisim, modülü 1,5 m/s olan sabit hızla pürüzlü bir yatay yüzey boyunca Şekil (1)'deki gibi bir kuvvet uygulanarak sürüklenmektedir. Bu durumda cisme etki eden kayma sürtünme kuvvetinin modülü 16 N'dir. Kuvvetin geliştirdiği güç nedir? F?

Çözüm. Problem ifadesinde belirtilen fiziksel süreci hayal edelim ve vücuda etki eden tüm kuvvetleri gösteren şematik bir çizim yapalım (Şekil 2). Dinamiğin temel denklemini yazalım.

TR + + = (1)

Sabit bir yüzeyle ilişkili bir referans sistemi seçtikten sonra, vektörlerin seçilen koordinat eksenlerine izdüşümü için denklemler yazıyoruz. Problemin koşullarına göre cisim, hızı sabit ve 1,5 m/s'ye eşit olduğundan düzgün bir şekilde hareket etmektedir. Bu, cismin ivmesinin sıfır olduğu anlamına gelir. Cismin üzerine yatay olarak iki kuvvet etki eder: kayma sürtünme kuvveti tr. ve vücudun sürüklendiği kuvvet. Kuvvet vektörü eksen yönü ile çakışmadığı için sürtünme kuvvetinin projeksiyonu negatiftir. X. Kuvvet projeksiyonu F pozitif. İzdüşümü bulmak için vektörün başından ve sonundan seçilen eksene dik olanı indirdiğimizi hatırlatırız. Bunu dikkate aldığımızda: F cosa – F tr = 0; (1) kuvvetin projeksiyonunu ifade edelim F, Bu F koza = F tr = 16 N; (2) o zaman kuvvetin geliştirdiği güç şuna eşit olacaktır: N = F cosa V(3) Denklem (2)'yi dikkate alarak bir değişiklik yapalım ve karşılık gelen verileri denklem (3)'te yerine koyalım:

N= 16 N · 1,5 m/s = 24 W.

Cevap. 24 W.

Sertliği 200 N/m olan hafif bir yaya bağlanan yük dikey salınımlara maruz kalıyor. Şekil yer değiştirme bağımlılığının bir grafiğini göstermektedir X zaman zaman yükleniyor T. Yükün kütlesinin ne olduğunu belirleyin. Cevabınızı bir tam sayıya yuvarlayın.

Çözüm. Yay üzerindeki bir kütle dikey salınımlara maruz kalır. Yük deplasman grafiğine göre X zamandan T yükün salınım periyodunu belirleriz. Salınım periyodu eşittir T= 4 sn; formülden T= 2π kütleyi ifade edelim M kargo

Cevap: 81 kg.

Şekilde, dengede tutabileceğiniz veya 10 kg ağırlığındaki bir yükü kaldırabileceğiniz iki hafif blok ve ağırlıksız bir kablodan oluşan bir sistem gösterilmektedir. Sürtünme ihmal edilebilir düzeydedir. Yukarıdaki şeklin analizine dayanarak, seçin iki Doğru ifadeleri belirtiniz ve cevabınızda bunların sayısını belirtiniz.

1. Yükü dengede tutabilmek için halatın ucuna 100 N kuvvetle etki etmeniz gerekmektedir.
2. Şekilde gösterilen blok sistemi herhangi bir mukavemet kazancı sağlamamaktadır.
3. H, halat uzunluğu 3 olan bir bölümü çıkarmanız gerekir H.
4. Yükü yavaşça yüksekliğe kaldırmak için HH.

Çözüm. Bu problemde basit mekanizmaları, yani blokları hatırlamak gerekir: hareketli ve sabit blok. Hareketli blok güçte iki kat kazanç sağlarken, halatın bölümünün iki kat daha uzun çekilmesi gerekir ve sabit blok kuvveti yönlendirmek için kullanılır. İş yerinde basit kazanma mekanizmaları işe yaramıyor. Sorunu analiz ettikten sonra hemen gerekli ifadeleri seçiyoruz:

1. Yükü yavaşça yüksekliğe kaldırmak için H, ip uzunluğu 2'nin bir kısmını çıkarmanız gerekiyor H.
2. Yükü dengede tutabilmek için halatın ucuna 50 N kuvvetle etki etmeniz gerekmektedir.

Cevap. 45.

Ağırlıksız ve uzamayan bir ipliğe bağlanan alüminyum ağırlık, suyla dolu bir kaba tamamen daldırılır. Yük, geminin duvarlarına ve tabanına temas etmiyor. Daha sonra kütlesi alüminyum ağırlığın kütlesine eşit olan bir demir ağırlık, suyla aynı kaba daldırılır. Bunun sonucunda ipliğin çekme kuvvetinin modülü ve yüke etki eden yer çekimi kuvvetinin modülü nasıl değişecektir?

1. Artışlar;
2. Azalır;
3. Değişmiyor.

Çözüm. Sorunun durumunu analiz ediyoruz ve çalışma sırasında değişmeyen parametreleri vurguluyoruz: bunlar vücudun kütlesi ve vücudun bir iplik üzerine daldırıldığı sıvıdır. Bundan sonra şematik bir çizim yapmak ve yüke etki eden kuvvetleri belirtmek daha iyidir: iplik gerginliği F iplik boyunca yukarı doğru yönlendirilmiş kontrol; yerçekimi dikey olarak aşağıya doğru yönlendirilmiştir; Arşimet kuvveti A, daldırılmış gövde üzerindeki sıvının yanından etki eder ve yukarıya doğru yönlendirilir. Problemin koşullarına göre yüklerin kütlesi aynı olduğundan yüke etki eden yer çekimi kuvvetinin modülü değişmez. Yükün yoğunluğu farklı olduğundan hacmi de farklı olacaktır.

Demirin yoğunluğu 7800 kg/m3, alüminyum yükün yoğunluğu ise 2700 kg/m3'tür. Buradan, V Ve< Va. Vücut dengededir, vücuda etki eden tüm kuvvetlerin sonucu sıfırdır. OY koordinat eksenini yukarıya doğru yönlendirelim. Kuvvetlerin izdüşümü dikkate alınarak dinamiğin temel denklemini şu şekilde yazıyoruz: F kontrol + Fa – mg= 0; (1) Gerilme kuvvetini ifade edelim F kontrol = mg – Fa(2); Arşimet kuvveti, sıvının yoğunluğuna ve vücudun batan kısmının hacmine bağlıdır. Fa = ρ gV p.h.t. (3); Sıvının yoğunluğu değişmez ve demir gövdenin hacmi küçülür V Ve< Va dolayısıyla demir yüküne etki eden Arşimet kuvveti daha az olacaktır. İpliğin gerginlik kuvvetinin modülü hakkında denklem (2) ile çalışarak artacağı sonucuna varıyoruz.

Cevap. 13.

Bir kütle bloğu M tabanda α açısı olan sabit, pürüzlü eğimli bir düzlemden kayar. Bloğun ivme modülü eşittir A bloğun hızının modülü artar. Hava direnci ihmal edilebilir.

Fiziksel büyüklükler ile bunların hesaplanabileceği formüller arasında bir yazışma kurun. İlk sütundaki her konum için, ikinci sütundan karşılık gelen konumu seçin ve seçilen sayıları tabloda karşılık gelen harflerin altına yazın.

B) Bir blok ile eğik bir düzlem arasındaki sürtünme katsayısı

3) mg cosa

Çözüm. Bu görev Newton yasalarının uygulanmasını gerektirir. Şematik bir çizim yapmanızı öneririz; hareketin tüm kinematik özelliklerini gösterir. Mümkünse ivme vektörünü ve hareketli cisme uygulanan tüm kuvvetlerin vektörlerini gösterin; Bir cisme etki eden kuvvetlerin diğer cisimlerle etkileşimin sonucu olduğunu unutmayın. Daha sonra dinamiğin temel denklemini yazın. Bir referans sistemi seçin ve kuvvet ve ivme vektörlerinin izdüşümü için elde edilen denklemi yazın;

Önerilen algoritmayı takiben şematik bir çizim yapacağız (Şekil 1). Şekil bloğun ağırlık merkezine uygulanan kuvvetleri ve eğimli düzlemin yüzeyi ile ilişkili referans sisteminin koordinat eksenlerini göstermektedir. Tüm kuvvetler sabit olduğundan bloğun hareketi artan hızla birlikte eşit şekilde değişken olacaktır; ivme vektörü hareket yönünde yönlendirilir. Eksenlerin yönünü şekildeki gibi seçelim. Seçilen eksenlerdeki kuvvetlerin izdüşümlerini yazalım.

Dinamiğin temel denklemini yazalım:

TR + = (1)

Bu denklemi (1) kuvvetlerin ve ivmenin izdüşümü için yazalım.

OY ekseninde: vektör OY ekseninin yönü ile çakıştığı için yer reaksiyon kuvvetinin izdüşümü pozitiftir New York = N; vektör eksene dik olduğundan sürtünme kuvvetinin izdüşümü sıfırdır; yerçekimi izdüşümü negatif ve eşit olacaktır mg y= – mg cosa; ivme vektör projeksiyonu bir e= 0, çünkü ivme vektörü eksene diktir. Sahibiz N – mg cosα = 0 (2) denkleminden eğik düzlem tarafından bloğa etki eden reaksiyon kuvvetini ifade ediyoruz. N = mg cosa (3). OX eksenindeki izdüşümleri yazalım.

OX ekseninde: kuvvet projeksiyonu N vektör OX eksenine dik olduğundan sıfıra eşittir; Sürtünme kuvvetinin projeksiyonu negatiftir (vektör seçilen eksene göre ters yönde yönlendirilmiştir); yerçekimi izdüşümü pozitif ve eşittir mg x = mg sinα (4) bir dik üçgenden. Hızlanma tahmini olumlu bir x = A; Daha sonra projeksiyonu dikkate alarak denklem (1)'i yazıyoruz. mg sina – F tr = anne (5); F tr = M(G sina – A) (6); Sürtünme kuvvetinin normal basınç kuvvetiyle orantılı olduğunu unutmayın. N.

A-tarikatı F tr = μ N(7) bloğun eğik düzlemdeki sürtünme katsayısını ifade ediyoruz.

Her harf için uygun pozisyonları seçiyoruz.

Cevap. bir – 3; B-2.

Görev 8. Gaz halindeki oksijen, 33,2 litre hacimli bir kaptadır. Gaz basıncı 150 kPa, sıcaklığı 127° C. Bu kaptaki gazın kütlesini belirleyin. Cevabınızı gram cinsinden ifade edin ve en yakın tam sayıya yuvarlayın.

Çözüm. Birimlerin SI sistemine dönüştürülmesine dikkat edilmesi önemlidir. Sıcaklığı Kelvin'e dönüştürün T = T°C + 273, hacim V= 33,2 l = 33,2 · 10 –3 m3 ; Basıncı dönüştürüyoruz P= 150 kPa = 150.000 Pa. İdeal gaz durum denklemini kullanma

Gazın kütlesini ifade edelim.

Cevabı hangi birimlerin yazmasının istendiğine dikkat ettiğinizden emin olun. Bu çok önemli.

Cevap.'48

Görev 9. 0,025 mol miktarındaki ideal tek atomlu gaz adyabatik olarak genişledi. Aynı zamanda sıcaklığı +103°C'den +23°C'ye düştü. Gazla ne kadar iş yapıldı? Cevabınızı Joule cinsinden ifade edin ve en yakın tam sayıya yuvarlayın.

Çözüm. Birincisi, gazın tek atomlu serbestlik derecesi sayısıdır. Ben= 3, ikinci olarak gaz adyabatik olarak genişler - bu, ısı değişimi olmadığı anlamına gelir Q= 0. Gaz iç enerjisini azaltarak iş yapar. Bunu dikkate alarak termodinamiğin birinci yasasını 0 = ∆ şeklinde yazıyoruz. sen + A G; (1) Gaz işini ifade edelim A g = –∆ sen(2); Tek atomlu bir gazın iç enerjisindeki değişimi şu şekilde yazıyoruz:

Cevap. 25J.

Belirli bir sıcaklıkta havanın bir kısmının bağıl nemi %10'dur. Sabit sıcaklıkta bağıl nemin %25 artması için havanın bu bölümünün basıncı kaç kez değiştirilmelidir?

Çözüm. Doymuş buhar ve hava nemi ile ilgili sorular çoğunlukla okul çocukları için zorluklara neden olur. Bağıl hava nemini hesaplamak için formülü kullanalım

Problemin koşullarına göre sıcaklık değişmez, yani doymuş buhar basıncı aynı kalır. Havanın iki durumu için formül (1)'i yazalım.

φ1 = %10; φ2 = %35

Hava basıncını (2), (3) formüllerinden ifade edip basınç oranını bulalım.

Cevap. Basınç 3,5 kat artırılmalıdır.

Sıcak sıvı madde, bir eritme fırınında sabit güçte yavaş yavaş soğutuldu. Tablo, bir maddenin sıcaklığının zaman içindeki ölçümlerinin sonuçlarını göstermektedir.

Sağlanan listeden seçin iki Alınan ölçümlerin sonuçlarına karşılık gelen ve sayılarını gösteren ifadeler.

1. Bu koşullar altında maddenin erime noktası 232°C'dir.
2. 20 dakika içinde. Ölçümlerin başlamasından sonra madde yalnızca katı haldeydi.
3. Sıvı ve katı haldeki bir maddenin ısı kapasitesi aynıdır.
4. 30 dakika sonra. Ölçümlerin başlamasından sonra madde yalnızca katı haldeydi.
5. Maddenin kristalleşme süreci 25 dakikadan fazla sürdü.

Çözüm. Madde soğudukça iç enerjisi azaldı. Sıcaklık ölçümlerinin sonuçları, bir maddenin kristalleşmeye başladığı sıcaklığı belirlememizi sağlar. Bir madde sıvı halden katı hale geçerken sıcaklığı değişmez. Erime sıcaklığı ile kristalleşme sıcaklığının aynı olduğunu bilerek şu ifadeyi seçiyoruz:

1. Bu koşullar altında maddenin erime noktası 232°C'dir.

İkinci doğru ifade ise şöyle:

4. 30 dakika sonra. Ölçümlerin başlamasından sonra madde yalnızca katı haldeydi. Çünkü bu noktadaki sıcaklık zaten kristalizasyon sıcaklığının altındadır.

Cevap. 14.

İzole edilmiş bir sistemde A gövdesinin sıcaklığı +40°C, B gövdesinin sıcaklığı ise +65°C'dir. Bu cisimler birbirleriyle termal temasa getirildi. Bir süre sonra termal denge oluştu. Sonuç olarak B cisminin sıcaklığı ve A ve B cisimlerinin toplam iç enerjisi nasıl değişti?

Her miktar için, değişikliğin karşılık gelen niteliğini belirleyin:

1. Artırılmış;
2. Azaldı;
3. Değişmedi.

Tablodaki her fiziksel büyüklük için seçilen sayıları yazın. Cevaptaki sayılar tekrarlanabilir.

Çözüm. Yalıtılmış bir cisimler sisteminde ısı alışverişi dışında herhangi bir enerji dönüşümü gerçekleşmiyorsa, iç enerjisi azalan cisimlerin verdiği ısı miktarı, iç enerjisi artan cisimlerin aldığı ısı miktarına eşit olur. (Enerjinin korunumu kanununa göre.) Bu durumda sistemin toplam iç enerjisi değişmez. Bu tür problemler ısı dengesi denklemine göre çözülür.

nerede ∆ sen– iç enerjideki değişim.

Bizim durumumuzda ısı alışverişi sonucu B cismin iç enerjisi azalır, yani bu cismin sıcaklığı düşer. A cisminin iç enerjisi artar, B cisminden bir miktar ısı aldığından sıcaklığı artacaktır. A ve B cisimlerinin toplam iç enerjisi değişmez.

Cevap. 23.

Proton P Elektromıknatısın kutupları arasındaki boşluğa doğru uçan cisim, şekilde gösterildiği gibi manyetik alan indüksiyon vektörüne dik bir hıza sahiptir. Çizime göre yönlendirilmiş protona etki eden Lorentz kuvveti nerede (yukarı, gözlemciye doğru, gözlemciden uzağa, aşağı, sola, sağa)

Çözüm. Manyetik alan yüklü bir parçacığa Lorentz kuvvetiyle etki eder. Bu kuvvetin yönünü belirlemek için sol elin anımsatıcı kuralını hatırlamak önemlidir, parçacığın yükünü hesaba katmayı unutmayın. Sol elin dört parmağını hız vektörü boyunca yönlendiriyoruz, pozitif yüklü bir parçacık için vektör avuç içine dik olarak girmelidir, 90°'ye ayarlı başparmak parçacık üzerine etki eden Lorentz kuvvetinin yönünü gösterir. Sonuç olarak, Lorentz kuvvet vektörünün şekle göre gözlemciden uzağa yönlendirildiğini elde ederiz.

Cevap. gözlemciden.

50 μF kapasiteli düz hava kondansatörünün elektrik alan şiddeti modülü 200 V/m'ye eşittir. Kapasitör plakaları arasındaki mesafe 2 mm'dir. Kondansatörün yükü nedir? Cevabınızı µC cinsinden yazın.

Çözüm. Tüm ölçü birimlerini SI sistemine çevirelim. Kapasitans C = 50 µF = 50 10 –6 F, plakalar arasındaki mesafe D= 2 · 10 –3 m Sorun, elektrik yükünü ve elektrik alan enerjisini depolamak için bir cihaz olan düz hava kapasitöründen bahsediyor. Elektriksel kapasitans formülünden

Nerede D– plakalar arasındaki mesafe.

Gerilimi ifade edelim sen=E D(4); (2)'de (4)'ü yerine koyalım ve kapasitörün yükünü hesaplayalım.

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

Lütfen cevabı yazmanız gereken birimlere dikkat edin. Bunu coulomb cinsinden aldık, ancak µC cinsinden sunuyoruz.

Cevap. 20 uC.

Öğrenci fotoğrafta gösterilen ışığın kırılması üzerine bir deney yaptı. Camda yayılan ışığın kırılma açısı ve camın kırılma indisi, geliş açısı arttıkça nasıl değişir?

1. Artışlar
2. Azalır
3. Değişmiyor
4. Her cevap için seçilen sayıları tabloya kaydedin. Cevaptaki sayılar tekrarlanabilir.

Çözüm. Bu tür problemlerde kırılmanın ne olduğunu hatırlıyoruz. Bu, bir ortamdan diğerine geçerken dalganın yayılma yönündeki bir değişikliktir. Bunun nedeni, bu ortamlardaki dalga yayılma hızlarının farklı olmasıdır. Işığın hangi ortamdan yayıldığını bulduktan sonra kırılma yasasını şu şekilde yazalım:

Nerede N 2 – ışığın gittiği ortam olan camın mutlak kırılma indisi; N 1, ışığın geldiği ilk ortamın mutlak kırılma indisidir. Hava için N 1 = 1. α, ışının cam yarım silindirin yüzeyine gelme açısıdır, β, ışının camdaki kırılma açısıdır. Ayrıca, cam optik olarak daha yoğun bir ortam olduğundan, kırılma indisi yüksek bir ortam olduğundan, kırılma açısı geliş açısından daha az olacaktır. Işığın camda yayılma hızı daha yavaştır. Lütfen ışının geliş noktasında düzeltilen dikeyden açıları ölçtüğümüzü unutmayın. Geliş açısını arttırırsanız kırılma açısı da artacaktır. Bu, camın kırılma indisini değiştirmeyecektir.

Cevap.

Zamanın bir noktasında bakır atlamacı T 0 = 0, uçlarına 10 Ohm'luk bir direncin bağlı olduğu paralel yatay iletken raylar boyunca 2 m/s hızla hareket etmeye başlar. Sistemin tamamı dikey düzgün bir manyetik alan içerisindedir. Jumper'ın ve rayların direnci ihmal edilebilir; jumper her zaman raylara dik olarak yerleştirilir. Jumper, raylar ve direnç tarafından oluşturulan devre boyunca manyetik indüksiyon vektörünün akısı Ф zamanla değişir T grafikte gösterildiği gibi.

Grafiği kullanarak iki doğru ifadeyi seçin ve cevabınızda bunların sayılarını belirtin.

1. Zamana kadar T= 0,1 s devre boyunca manyetik akıdaki değişim 1 mWb'dir.
2. Jumper'daki endüksiyon akımı aralığı T= 0,1 sn T= 0,3 sn maks.
3. Devrede ortaya çıkan endüktif emf'nin modülü 10 mV'dir.
4. Jumper'da akan endüksiyon akımının gücü 64 mA'dır.
5. Jumper'ın hareketini sürdürmek için, rayların yönündeki çıkıntısı 0,2 N olan bir kuvvet uygulanır.

Çözüm. Manyetik indüksiyon vektörünün devre boyunca akışının zamana bağımlılığının bir grafiğini kullanarak, akının (F) değiştiği ve akıdaki değişimin sıfır olduğu alanları belirleyeceğiz. Bu, devrede indüklenen akımın görüneceği zaman aralıklarını belirlememize olanak sağlayacaktır. Doğru ifade:

1) O zamana kadar T= Devre boyunca manyetik akıdaki 0,1 s'lik değişim 1 mWb'ye eşittir ∆Ф = (1 – 0) 10 –3 Wb; Devrede ortaya çıkan endüktif emf'nin modülü EMR yasası kullanılarak belirlenir.

Cevap. 13.

Endüktansı 1 mH olan bir elektrik devresinde akım-zaman grafiğini kullanarak, 5 ila 10 s zaman aralığındaki kendi kendine endüktif emk modülünü belirleyin. Cevabınızı µV cinsinden yazın.

Çözüm. Tüm miktarları SI sistemine dönüştürelim, yani. 1 mH'nin endüktansını H'ye dönüştürürüz, 10 –3 H elde ederiz. Şekilde mA cinsinden gösterilen akım da 10 –3 ile çarpılarak A'ya dönüştürülecektir.

Kendi kendine indüksiyon emk'sinin formülü şu şekildedir:

bu durumda sorunun durumuna göre zaman aralığı verilir.

∆T= 10 sn – 5 sn = 5 sn

saniye ve grafiği kullanarak bu süre zarfında mevcut değişimin aralığını belirleriz:

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

Sayısal değerleri formül (2)'ye koyarsak, şunu elde ederiz:

| Ɛ | = 2 ·10 –6 V veya 2 µV.

Cevap. 2.

İki şeffaf düzlem-paralel plaka birbirine sıkıca bastırılır. Havadan birinci plakanın yüzeyine bir ışık ışını düşüyor (şekle bakın). Üst plakanın kırılma indisinin eşit olduğu bilinmektedir. N 2 = 1,77. Fiziksel büyüklükler ile anlamları arasında bir ilişki kurun. İlk sütundaki her konum için, ikinci sütundan karşılık gelen konumu seçin ve seçilen sayıları tabloda karşılık gelen harflerin altına yazın.

Çözüm.İki ortam arasındaki arayüzde ışığın kırılmasıyla ilgili sorunları, özellikle de ışığın düzlem-paralel plakalardan geçişiyle ilgili sorunları çözmek için aşağıdaki çözüm prosedürü önerilebilir: bir ortamdan diğerine gelen ışınların yolunu gösteren bir çizim yapın. bir diğer; İki ortam arasındaki arayüzde ışının geliş noktasında yüzeye bir normal çizin, geliş ve kırılma açılarını işaretleyin. Söz konusu ortamın optik yoğunluğuna özellikle dikkat edin ve bir ışık ışınının optik olarak daha az yoğun bir ortamdan optik olarak daha yoğun bir ortama geçtiğinde kırılma açısının geliş açısından daha küçük olacağını unutmayın. Şekil gelen ışın ile yüzey arasındaki açıyı göstermektedir, ancak gelme açısına ihtiyacımız var. Açıların, çarpma noktasında düzeltilen dikey çizgiye göre belirlendiğini unutmayın. Işının yüzeye gelme açısının 90° – 40° = 50°, kırılma indisi olduğunu tespit ediyoruz. N 2 = 1,77; N 1 = 1 (hava).

Kırılma yasasını yazalım

Işının plakalar boyunca yaklaşık yolunu çizelim. 2–3 ve 3–1 sınırları için formül (1)'i kullanıyoruz. Yanıt olarak alıyoruz

A) Işının plakalar arasındaki 2-3 sınırındaki geliş açısının sinüsü 2) ≈ 0,433'tür;

B) 3–1 sınırını geçerken ışının kırılma açısı (radyan cinsinden) 4) ≈ 0,873'tür.

Cevap. 24.

Termonükleer füzyon reaksiyonu sonucunda kaç tane α parçacığı ve kaç tane proton üretildiğini belirleyin

+ → X+ sen;

Çözüm. Tüm nükleer reaksiyonlarda elektrik yükünün ve nükleon sayısının korunumu yasalarına uyulur. Alfa parçacıklarının sayısını x, proton sayısını y ile gösterelim. Denklemler oluşturalım

+ → x + y;

sahip olduğumuz sistemi çözmek X = 1; sen = 2

Cevap. 1 – α parçacığı; 2 – protonlar.

İlk fotonun momentum modülü 1,32 · 10 –28 kg m/s'dir; bu, ikinci fotonun momentum modülünden 9,48 · 10 –28 kg m/s daha azdır. İkinci ve birinci fotonların enerji oranını E 2/E 1 bulun. Sonucunuzu en yakın ondalık sayıya yuvarlayın.

Çözüm. Koşula göre ikinci fotonun momentumu birinci fotonun momentumundan daha büyüktür, yani temsil edilebilir. P 2 = P 1 + Δ P(1). Bir fotonun enerjisi, aşağıdaki denklemler kullanılarak fotonun momentumu cinsinden ifade edilebilir. Bu e = mc 2 (1) ve P = mc(2), o zaman

e = bilgisayar (3),

Nerede e– foton enerjisi, P– foton momentumu, m – foton kütlesi, C= 3 · 10 8 m/s – ışık hızı. Formül (3)'ü hesaba katarsak:

Cevabı onda birine yuvarlıyoruz ve 8,2 alıyoruz.

Cevap. 8,2.

Atomun çekirdeği radyoaktif pozitron β bozunmasına uğramıştır. Bunun sonucunda çekirdeğin elektrik yükü ve içindeki nötron sayısı nasıl değişti?

Her miktar için, değişikliğin karşılık gelen niteliğini belirleyin:

1. Artırılmış;
2. Azaldı;
3. Değişmedi.

Tablodaki her fiziksel büyüklük için seçilen sayıları yazın. Cevaptaki sayılar tekrarlanabilir.

Çözüm. Pozitron β - atom çekirdeğindeki bozunma, bir protonun bir pozitron emisyonuyla bir nötrona dönüşmesiyle meydana gelir. Bunun sonucunda çekirdekteki nötron sayısı bir artar, elektrik yükü bir azalır ve çekirdeğin kütle numarası değişmez. Böylece elementin dönüşüm reaksiyonu aşağıdaki gibidir:

Cevap. 21.

Kırınım ızgaralarını kullanarak kırınımı gözlemlemek için laboratuvarda beş deney yapıldı. Izgaraların her biri, belirli bir dalga boyuna sahip paralel monokromatik ışık ışınlarıyla aydınlatıldı. Her durumda ışık ızgaraya dik olarak düşüyordu. Bu deneylerin ikisinde aynı sayıda ana kırınım maksimumu gözlemlendi. Önce daha kısa periyotlu bir kırınım ızgarasının kullanıldığı deneyin numarasını, ardından daha büyük periyotlu bir kırınım ızgarasının kullanıldığı deneyin numarasını belirtin.

Çözüm. Işığın kırınımı, bir ışık ışınının geometrik bir gölge bölgesine girmesi olgusudur. Bir ışık dalgasının yolu üzerinde, ışığı geçirmeyen büyük engellerde opak alanlar veya delikler olduğunda ve bu alanların veya deliklerin boyutları dalga boyuyla orantılı olduğunda kırınım gözlemlenebilir. En önemli kırınım cihazlarından biri kırınım ızgarasıdır. Kırınım modelinin maksimumlarına açısal yönler denklemle belirlenir.

D günahφ = kλ(1),

Nerede D– kırınım ızgarasının periyodu, φ – ızgaraya normal ile kırınım modelinin maksimumlarından birinin yönü arasındaki açı, λ – ışık dalga boyu, k– kırınım maksimumunun sırası olarak adlandırılan bir tamsayı. Denklem (1)'den ifade edelim.

Deney koşullarına göre çiftleri seçerek, önce daha kısa periyotlu bir kırınım ızgarasının kullanıldığı yerde 4'ü seçiyoruz ve ardından daha büyük periyotlu bir kırınım ızgarasının kullanıldığı deney sayısını seçiyoruz - bu 2'dir.

Cevap. 42.

Akım, tel sargılı bir direnç üzerinden akar. Direnç, aynı metalden ve aynı uzunlukta, ancak kesit alanının yarısına sahip olan ve içinden akımın yarısı geçen bir tel ile başka bir dirençle değiştirildi. Direnç üzerindeki voltaj ve direnci nasıl değişecek?

Her miktar için, değişikliğin karşılık gelen niteliğini belirleyin:

1. Artacak;
2. Azalacak;
3. Değişmeyecek.

Tablodaki her fiziksel büyüklük için seçilen sayıları yazın. Cevaptaki sayılar tekrarlanabilir.

Çözüm.İletken direncinin hangi değerlere bağlı olduğunu hatırlamak önemlidir. Direnç hesaplama formülü şu şekildedir:

Devrenin bir bölümü için Ohm kanunu, formül (2)'den gerilimi ifade ediyoruz

sen = ben (3).

Sorunun koşullarına göre ikinci direnç aynı malzemeden, aynı uzunlukta fakat farklı kesit alanına sahip telden yapılır. Alan iki kat daha küçüktür. (1)'i değiştirerek direncin 2 kat arttığını ve akımın 2 kat azaldığını, dolayısıyla voltajın değişmediğini buluyoruz.

Cevap. 13.

Matematiksel bir sarkacın Dünya yüzeyindeki salınım periyodu, belirli bir gezegendeki salınım periyodundan 1,2 kat daha fazladır. Bu gezegende yer çekiminden kaynaklanan ivmenin büyüklüğü nedir? Her iki durumda da atmosferin etkisi ihmal edilebilir düzeydedir.

Çözüm. Matematiksel bir sarkaç, boyutları topun ve topun kendisinin boyutlarından çok daha büyük olan bir iplikten oluşan bir sistemdir. Thomson'un matematiksel bir sarkacın salınım periyoduna ilişkin formülü unutulursa zorluk ortaya çıkabilir.

T= 2π(1);

ben– matematiksel sarkacın uzunluğu; G- yerçekimi ivmesi.

Koşullara göre

(3)’ten ifade edelim G n = 14,4 m/s2. Yerçekimi ivmesinin gezegenin kütlesine ve yarıçapına bağlı olduğu unutulmamalıdır.

Cevap. 14,4 m/sn 2.

3 A akım taşıyan 1 m uzunluğunda düz bir iletken, indüksiyonlu düzgün bir manyetik alan içine yerleştirilmiştir. İÇİNDE= 0,4 Tesla, vektöre 30° açıyla. Manyetik alandan iletkene etki eden kuvvetin büyüklüğü nedir?

Çözüm. Akım taşıyan bir iletkeni manyetik alana yerleştirirseniz, akım taşıyan iletkenin üzerindeki alan bir Amper kuvvetiyle etki edecektir. Amper kuvvet modülünün formülünü yazalım

F bir = ben LB sina;

F bir = 0,6 N

Cevap. F A = 0,6 N.

Bobinden doğru akım geçtiğinde bobinde depolanan manyetik alan enerjisi 120 J'ye eşittir. İçinde depolanan manyetik alan enerjisinin artması için bobin sargısından akan akımın kuvvetinin kaç kat artması gerekir? 5760 J tarafından.

Çözüm. Bobinin manyetik alanının enerjisi aşağıdaki formülle hesaplanır:

Koşullara göre K 1 = 120 J, o zaman K 2 = 120 + 5760 = 5880 J.

Daha sonra cari oran

Cevap. Mevcut gücün 7 kat arttırılması gerekiyor. Cevap formuna sadece 7 sayısını giriyorsunuz.

Bir elektrik devresi iki ampul, iki diyot ve şekilde gösterildiği gibi birbirine bağlanan bir kablo sarımından oluşur. (Resmin üst kısmında gösterildiği gibi bir diyot, akımın yalnızca bir yönde akmasına izin verir.) Mıknatısın kuzey kutbu bobine yaklaştırılırsa hangi ampul yanar? Açıklamanızda hangi olguları ve kalıpları kullandığınızı belirterek cevabınızı açıklayın.

Çözüm. Manyetik indüksiyon çizgileri mıknatısın kuzey kutbundan çıkar ve birbirinden ayrılır. Mıknatıs yaklaştıkça tel bobinden geçen manyetik akı artar. Lenz kuralına göre bobinin endüktif akımının oluşturduğu manyetik alanın sağa doğru yönlendirilmesi gerekir. Gimlet kuralına göre akımın saat yönünde (soldan bakıldığında) akması gerekir. İkinci lamba devresindeki diyot bu yönde geçer. Bu, ikinci lambanın yanacağı anlamına gelir.

Cevap.İkinci lamba yanacaktır.

Alüminyum jant teli uzunluğu L= 25 cm ve kesit alanı S= 0,1 cm2 üst ucundan bir ipliğe asılmıştır. Alt uç, içine suyun döküldüğü kabın yatay tabanına dayanır. Jant telinin batık kısmının uzunluğu ben= 10 cm Kuvveti bulun Fİpliğin dikey olarak yerleştirildiği biliniyorsa, örgü iğnesinin kabın tabanına bastırdığı. Alüminyumun yoğunluğu ρ a = 2,7 g/cm3, suyun yoğunluğu ρ b = 1,0 g/cm3. Yerçekimi ivmesi G= 10 m/s2

Çözüm. Açıklayıcı bir çizim yapalım.

– İplik gerginlik kuvveti;

– Kabın tabanının tepki kuvveti;

a, yalnızca gövdenin suya batırılan kısmına etki eden ve jant telinin suya batırılan kısmının merkezine uygulanan Arşimet kuvvetidir;

– Dünyadan jant teline etki eden ve tüm jant telinin merkezine uygulanan yerçekimi kuvveti.

Tanım gereği, jant telinin kütlesi M ve Arşimet kuvvet modülü şu şekilde ifade edilir: M = SLρa(1);

F bir = SLρ içeride G (2)

Kolun asılı olduğu noktaya göre kuvvetlerin momentlerini ele alalım.

M(T) = 0 – çekme kuvveti momenti; (3)

M(K)= Hollanda cosα destek reaksiyon kuvvetinin momentidir; (4)

Anların işaretlerini dikkate alarak denklemi yazıyoruz

Newton'un üçüncü yasasına göre kabın tabanının tepki kuvvetinin kuvvete eşit olduğu düşünülürse Förgü iğnesinin kabın dibine bastırdığı d yazıyoruz N = F d ve denklem (7)'den bu kuvveti ifade ediyoruz:

Sayısal verileri yerine koyalım ve şunu elde edelim

F d = 0,025 N.

Cevap. F d = 0,025 N.

Silindir içeren M 1 = 1 kg nitrojen, dayanıklılık testi sırasında sıcaklıkta patladı T 1 = 327°C. Hangi kütle hidrojen M 2 böyle bir silindirde bir sıcaklıkta saklanabilir T 2 = 27°C, beş kat güvenlik marjına sahip mi? Azotun molar kütlesi M 1 = 28 g/mol, hidrojen M 2 = 2 g/mol.

Çözüm. Azot için Mendeleev-Clapeyron ideal gaz durum denklemini yazalım

Nerede V– silindirin hacmi, T 1 = T 1 + 273°C. Şartlara göre hidrojen basınçta depolanabilir P 2 = p1/5; (3) Bunu dikkate alarak

hidrojenin kütlesini doğrudan denklemler (2), (3), (4) ile çalışarak ifade edebiliriz. Son formül şöyle görünür:

Sayısal verileri değiştirdikten sonra M 2 = 28 gr.

Cevap. M 2 = 28 gr.

İdeal bir salınım devresinde, indüktördeki akım dalgalanmalarının genliği Ben= 5 mA ve kapasitördeki voltaj genliği Hımm= 2,0 V. Zamanında T kapasitör üzerindeki voltaj 1,2 V'dur. Bu anda bobindeki akımı bulun.

Çözüm.İdeal bir salınım devresinde salınım enerjisi korunur. Bir t anı için enerjinin korunumu yasası şu şekildedir:

Genlik (maksimum) değerleri için yazıyoruz

ve denklem (2)'den ifade ediyoruz

(4)'ü (3)'ün yerine koyalım. Sonuç olarak şunu elde ederiz:

BEN = Ben (5)

Böylece o anda bobindeki akım T eşittir

BEN= 4,0 mA.

Cevap. BEN= 4,0 mA.

2 m derinlikte bir rezervuarın dibinde bir ayna bulunmaktadır. Sudan geçen bir ışık ışını aynadan yansıyarak sudan çıkar. Suyun kırılma indisi 1,33'tür. Işının geliş açısı 30° ise ışının suya giriş noktası ile sudan çıkış noktası arasındaki mesafeyi bulun.

Çözüm. Açıklayıcı bir çizim yapalım

α ışının geliş açısıdır;

β ışının sudaki kırılma açısıdır;

AC, ışının suya giriş noktası ile ışının sudan çıkış noktası arasındaki mesafedir.

Işığın kırılma kanununa göre

Dikdörtgen ΔADB'yi düşünün. İçinde AD = H, o zaman DB = AD

Aşağıdaki ifadeyi elde ederiz:

Elde edilen formülde sayısal değerleri yerine koyalım (5)

Cevap. 1,63 m.

Birleşik Devlet Sınavına hazırlanırken sizi aşağıdakileri tanımaya davet ediyoruz: Peryshkina A.V.'nin UMK serisine 7-9. Sınıflar için fizik çalışma programı. Ve Myakisheva G.Ya. öğretim materyalleri için 10-11. Sınıflar için ileri düzey çalışma programı. Programlar tüm kayıtlı kullanıcılar tarafından görüntülenebilir ve ücretsiz olarak indirilebilir.