آمادگی برای OGE و آزمون یکپارچه ایالت
آموزش عمومی متوسطه
خط UMK A. V. Grachev. فیزیک (10-11) (پایه، پیشرفته)
خط UMK A. V. Grachev. فیزیک (7-9)
خط UMK A. V. Peryshkin. فیزیک (7-9)
آمادگی برای امتحان فیزیک: مثال ها، راه حل ها، توضیحات
وظایف امتحانی فیزیک (گزینه ج) را با معلم تجزیه و تحلیل می کنیم.Lebedeva Alevtina Sergeevna، معلم فیزیک، تجربه کاری 27 سال. دیپلم وزارت آموزش و پرورش منطقه مسکو (2013)، قدردانی از رئیس منطقه شهری ووسکرسنسکی (2015)، دیپلم رئیس انجمن معلمان ریاضیات و فیزیک منطقه مسکو (2015).
این کار وظایف سطوح مختلف پیچیدگی را ارائه می دهد: پایه، پیشرفته و بالا. وظایف سطح پایه، کارهای ساده ای هستند که همسان سازی مهم ترین مفاهیم فیزیکی، مدل ها، پدیده ها و قوانین را آزمایش می کنند. وظایف سطح پیشرفته با هدف آزمایش توانایی استفاده از مفاهیم و قوانین فیزیک برای تجزیه و تحلیل فرآیندها و پدیده های مختلف و همچنین توانایی حل مسائل برای اعمال یک یا دو قانون (فرمول) در هر یک از موضوعات مربوط به دوره فیزیک مدرسه در کار 4، وظایف قسمت 2 وظایفی با سطح پیچیدگی بالایی هستند و توانایی استفاده از قوانین و تئوری های فیزیک را در یک موقعیت تغییر یافته یا جدید آزمایش می کنند. انجام چنین وظایفی مستلزم به کارگیری دانش از دو سه بخش فیزیک به طور همزمان است، یعنی. سطح آموزش بالا این گزینه کاملاً با نسخه آزمایشی USE در سال 2017 مطابقت دارد، وظایف از بانک باز وظایف USE گرفته شده است.
شکل نموداری از وابستگی ماژول سرعت به زمان را نشان می دهد تی. مسیر طی شده توسط خودرو را در بازه زمانی 0 تا 30 ثانیه از نمودار مشخص کنید.
راه حل.مسیر طی شده توسط خودرو در بازه زمانی 0 تا 30 ثانیه به سادگی به عنوان مساحت یک ذوزنقه تعریف می شود که پایه های آن فواصل زمانی (30 - 0) = 30 ثانیه و (30 - 10) است. = 20 ثانیه، و ارتفاع سرعت است v= 10 متر بر ثانیه، یعنی
| اس = | (30 + 20) با | 10 متر بر ثانیه = 250 متر. |
| 2 |
پاسخ. 250 متر
یک جرم 100 کیلوگرمی با طناب به صورت عمودی به سمت بالا بلند می شود. شکل وابستگی پیش بینی سرعت را نشان می دهد Vبار بر روی محور هدایت شده به سمت بالا، از زمان تی. مدول کشش کابل را در طول بالابر تعیین کنید.
راه حل.با توجه به منحنی طرح ریزی سرعت vبار بر روی محوری که به صورت عمودی به سمت بالا هدایت می شود، از زمان تی، می توانید پیش بینی شتاب بار را تعیین کنید
| آ = | ∆v | = | (8 - 2) متر بر ثانیه | \u003d 2 متر بر ثانیه 2. |
| ∆تی | 3 ثانیه |
بر روی بار اعمال می شود: گرانش که به صورت عمودی به سمت پایین هدایت می شود و نیروی کششی کابل که در امتداد کابل به صورت عمودی به سمت بالا هدایت می شود، به شکل. 2. بیایید معادله پایه دینامیک را بنویسیم. بیایید از قانون دوم نیوتن استفاده کنیم. مجموع هندسی نیروهای وارد بر جسم برابر است با حاصل ضرب جرم جسم و شتاب وارده به آن.
+ = (1)
بیایید معادله طرح بردارها را در چارچوب مرجع مرتبط با زمین بنویسیم، محور OY به سمت بالا هدایت خواهد شد. پیش بینی نیروی کشش مثبت است، از آنجایی که جهت نیرو با جهت محور OY منطبق است، پیش بینی نیروی گرانش منفی است، زیرا بردار نیرو مخالف محور OY است، طرح بردار شتاب همچنین مثبت است، بنابراین بدن با شتاب به سمت بالا حرکت می کند. ما داریم
تی – میلی گرم = مادر (2);
از فرمول (2) مدول نیروی کشش
تی = متر(g + آ) = 100 کیلوگرم (10 + 2) متر بر ثانیه 2 = 1200 نیوتن.
پاسخ. 1200 نیوتن
بدنه در امتداد یک سطح افقی ناهموار با سرعت ثابتی کشیده می شود که مدول آن 1.5 متر بر ثانیه است و نیرویی مانند شکل (1) به آن وارد می شود. در این حالت، ماژول نیروی اصطکاک لغزشی که بر روی بدنه وارد می شود 16 نیوتن است. قدرت ایجاد شده توسط نیرو چقدر است. اف?
راه حل.بیایید فرآیند فیزیکی مشخص شده در شرایط مسئله را تصور کنیم و یک نقشه شماتیک ایجاد کنیم که تمام نیروهای وارد بر بدن را نشان می دهد (شکل 2). اجازه دهید معادله اصلی دینامیک را بنویسیم.
Tr + + = (1)
با انتخاب یک سیستم مرجع مرتبط با یک سطح ثابت، معادلاتی را برای طرح بردارها بر روی محورهای مختصات انتخاب شده می نویسیم. با توجه به شرایط مشکل، بدن به طور یکنواخت حرکت می کند، زیرا سرعت آن ثابت و برابر با 1.5 متر بر ثانیه است. یعنی شتاب بدن صفر است. دو نیرو به صورت افقی روی بدنه وارد می شوند: نیروی اصطکاک لغزشی tr. و نیرویی که بدن با آن کشیده می شود. طرح نیروی اصطکاک منفی است، زیرا بردار نیرو با جهت محور منطبق نیست. ایکس. فرافکنی نیرو افمثبت یادآوری می کنیم که برای یافتن برجستگی، عمود از ابتدا و انتهای بردار را به محور انتخاب شده پایین می آوریم. با در نظر گرفتن این موضوع داریم: اف cos- اف tr = 0; (1) پیش بینی نیرو را بیان می کند اف، این اف cosα = اف tr = 16 N; (2) سپس توان ایجاد شده توسط نیرو برابر خواهد بود ن = اف cosα V(3) بیایید با در نظر گرفتن رابطه (2) جایگزینی ایجاد کنیم و داده های مربوطه را در رابطه (3) جایگزین کنیم:
ن\u003d 16 N 1.5 متر بر ثانیه \u003d 24 وات.
پاسخ. 24 وات.
باری که روی یک فنر سبک با سختی 200 نیوتن بر متر ثابت می شود به صورت عمودی در نوسان است. شکل نموداری از افست را نشان می دهد ایکسمحموله از زمان تی. وزن بار را تعیین کنید. پاسخ خود را به نزدیکترین عدد صحیح گرد کنید.
راه حل.وزن روی فنر به صورت عمودی در نوسان است. با توجه به منحنی جابجایی بار ایکساز زمان تی، دوره نوسان بار را تعیین کنید. دوره نوسان است تی= 4 ثانیه از فرمول تی= 2π جرم را بیان می کنیم مترمحموله
| = | تی | ; | متر | = | تی 2 | ; متر = ک | تی 2 | ; متر= 200 H/M | (4 s) 2 | = 81.14 کیلوگرم ≈ 81 کیلوگرم. |
| 2π | ک | 4π 2 | 4π 2 | 39,438 |
پاسخ: 81 کیلوگرم
شکل یک سیستم از دو بلوک سبک وزن و یک کابل بدون وزن را نشان می دهد که با آن می توانید بار 10 کیلوگرمی را متعادل یا بلند کنید. اصطکاک ناچیز است. بر اساس تجزیه و تحلیل شکل بالا، انتخاب کنید دوعبارات را درست کنید و اعداد آنها را در پاسخ مشخص کنید.
- برای حفظ تعادل بار، باید در انتهای طناب با نیروی 100 نیوتن عمل کنید.
- سیستم بلوک های نشان داده شده در شکل افزایش قدرت نمی دهد.
- ساعت، باید قسمتی از طناب را به طول 3 بکشید ساعت.
- برای بلند کردن آهسته بار به ارتفاع ساعتساعت.
راه حل.در این کار، لازم است مکانیسم های ساده، یعنی بلوک ها را به خاطر بیاوریم: یک بلوک متحرک و یک بلوک ثابت. بلوک متحرک دو بار افزایش نیرو می دهد، در حالی که بخش طناب باید دو برابر بیشتر کشیده شود و بلوک ثابت برای تغییر جهت نیرو استفاده می شود. در کار، مکانیسم های ساده برنده شدن نمی دهد. پس از تجزیه و تحلیل مشکل، بلافاصله عبارات لازم را انتخاب می کنیم:
- برای بلند کردن آهسته بار به ارتفاع ساعت، باید قسمتی از طناب را به طول 2 بکشید ساعت.
- برای حفظ تعادل بار، باید روی انتهای طناب با نیروی 50 نیوتن عمل کنید.
پاسخ. 45.
یک وزنه آلومینیومی که بر روی نخی بی وزن و غیر قابل امتداد ثابت شده است، کاملاً در ظرفی با آب غوطه ور می شود. بار به دیواره ها و پایین کشتی برخورد نمی کند. سپس یک بار آهنی با آب در همان ظرف غوطه ور می شود که جرم آن برابر با جرم بار آلومینیوم است. در نتیجه مدول نیروی کشش نخ و مدول نیروی گرانش وارد بر بار چگونه تغییر می کند؟
- افزایش؛
- کاهش می دهد؛
- تغییر نمی کند
راه حل.ما وضعیت مشکل را تجزیه و تحلیل می کنیم و پارامترهایی را انتخاب می کنیم که در طول مطالعه تغییر نمی کنند: این جرم بدن و مایعی است که بدن روی نخ ها در آن غوطه ور می شود. پس از آن، بهتر است یک نقشه شماتیک ایجاد کنید و نیروهای وارد بر بار را نشان دهید: نیروی کشش نخ افکنترل، هدایت شده در امتداد نخ به بالا. گرانش به صورت عمودی به سمت پایین هدایت می شود. نیروی ارشمیدسی آ، از کنار مایع روی بدن غوطه ور شده و به سمت بالا هدایت می شود. با توجه به شرایط مسئله، جرم بارها یکسان است، بنابراین، مدول نیروی گرانش وارد بر بار تغییر نمی کند. از آنجایی که تراکم کالاها متفاوت است، حجم آن نیز متفاوت خواهد بود.
| V = | متر | . |
| پ |
چگالی آهن 7800 کیلوگرم بر متر مکعب و بار آلومینیوم 2700 کیلوگرم بر متر مکعب است. از این رو، Vو< وا. جسم در حالت تعادل است، حاصل تمام نیروهای وارد بر جسم صفر است. بیایید محور مختصات OY را به سمت بالا هدایت کنیم. معادله پایه دینامیک را با در نظر گرفتن پیش بینی نیروها به شکل می نویسیم افسابق + فا – میلی گرم= 0; (1) نیروی کشش را بیان می کنیم اف extr = میلی گرم – فا(2)؛ نیروی ارشمیدسی به چگالی مایع و حجم قسمت زیر آب بدن بستگی دارد فا = ρ gV p.h.t (3)؛ چگالی مایع تغییر نمی کند و حجم بدنه آهن کمتر است Vو< وابنابراین نیروی ارشمیدسی وارد بر بار آهن کمتر خواهد بود. در مورد مدول نیروی کشش نخ نتیجه می گیریم، کار با معادله (2) افزایش می یابد.
پاسخ. 13.
جرم میله متراز یک صفحه شیبدار ناهموار ثابت با زاویه α در پایه می لغزد. مدول شتاب میله ای برابر است با آ، مدول سرعت میله ای افزایش می یابد. مقاومت هوا را می توان نادیده گرفت.
بین مقادیر فیزیکی و فرمول هایی که می توان آنها را محاسبه کرد مطابقت ایجاد کنید. برای هر موقعیت از ستون اول، موقعیت مربوطه را از ستون دوم انتخاب کنید و اعداد انتخاب شده را در جدول زیر حروف مربوطه یادداشت کنید.
ب) ضریب اصطکاک میله در صفحه شیبدار
3) میلی گرم cosα
| 4) sinα - | آ |
| g cosα |
راه حل.این کار مستلزم اعمال قوانین نیوتن است. توصیه می کنیم یک نقشه شماتیک تهیه کنید. تمام ویژگی های سینماتیکی حرکت را نشان می دهد. در صورت امکان، بردار شتاب و بردارهای تمام نیروهای اعمال شده به جسم متحرک را به تصویر بکشید. به یاد داشته باشید که نیروهایی که بر جسم وارد می شوند، نتیجه برهم کنش با اجسام دیگر هستند. سپس معادله اصلی دینامیک را یادداشت کنید. یک سیستم مرجع را انتخاب کنید و معادله حاصل را برای طرح بردار نیرو و شتاب بنویسید.
با پیروی از الگوریتم پیشنهادی، یک ترسیم شماتیک خواهیم داشت (شکل 1). شکل نیروهای اعمال شده به مرکز ثقل میله و محورهای مختصات سیستم مرجع مرتبط با سطح صفحه شیبدار را نشان می دهد. از آنجایی که همه نیروها ثابت هستند، حرکت میله با افزایش سرعت به همان اندازه متغیر خواهد بود، یعنی. بردار شتاب در جهت حرکت است. بیایید جهت محورها را همانطور که در شکل نشان داده شده است انتخاب کنیم. بیایید پیش بینی نیروها بر روی محورهای انتخاب شده را بنویسیم.
اجازه دهید معادله اصلی دینامیک را بنویسیم:
Tr + = (1)
اجازه دهید این معادله (1) را برای طرح نیروها و شتاب بنویسیم.
در محور OY: طرح ریزی نیروی واکنش تکیه گاه مثبت است، زیرا بردار با جهت محور OY منطبق است. N y = ن; نیروی اصطکاک صفر است زیرا بردار عمود بر محور است. پرتاب گرانش منفی و برابر خواهد بود mgy= – میلی گرم cosα ; طرح برداری بردار شتاب یک سال= 0، زیرا بردار شتاب عمود بر محور است. ما داریم ن – میلی گرم cosα = 0 (2) از معادله، نیروی واکنشی را که روی میله از سمت صفحه شیبدار اعمال می کند، بیان می کنیم. ن = میلی گرم cosα (3). بیایید پیش بینی ها را روی محور OX بنویسیم.
در محور OX: پیش بینی نیرو نبرابر با صفر است، زیرا بردار عمود بر محور OX است. طرح ریزی نیروی اصطکاک منفی است (بردار در جهت مخالف نسبت به محور انتخاب شده هدایت می شود). تابش گرانش مثبت و برابر است میلی گرم x = میلی گرم sinα (4) از مثلث قائم الزاویه. پیش بینی شتاب مثبت تبر = آ; سپس معادله (1) را با در نظر گرفتن طرح ریزی می نویسیم میلی گرم sinα- اف tr = مادر (5); اف tr = متر(g sinα- آ) (6); به یاد داشته باشید که نیروی اصطکاک متناسب با نیروی فشار عادی است ن.
الف - مقدماتی اف tr = μ ن(7)، ضریب اصطکاک میله را در صفحه شیبدار بیان می کنیم.
| μ = | اف tr | = | متر(g sinα- آ) | = تانا – | آ | (8). |
| ن | میلی گرم cosα | g cosα |
ما موقعیت های مناسب را برای هر حرف انتخاب می کنیم.
پاسخ.الف-3; ب - 2.
وظیفه 8. اکسیژن گازی در ظرفی با حجم 33.2 لیتر است. فشار گاز 150 کیلو پاسکال، دمای آن 127 درجه سانتیگراد است. جرم گاز را در این ظرف تعیین کنید. پاسخ خود را بر حسب گرم بیان کنید و به نزدیکترین عدد صحیح گرد کنید.
راه حل.توجه به تبدیل واحدها به سیستم SI مهم است. تبدیل دما به کلوین تی = تی°С + 273، حجم V\u003d 33.2 لیتر \u003d 33.2 10 -3 m 3; فشار را ترجمه می کنیم پ= 150 کیلو پاسکال = 150000 پاسکال. با استفاده از معادله حالت گاز ایده آل
جرم گاز را بیان می کند.
حتما به واحدی که از شما خواسته می شود پاسخ را یادداشت کنید دقت کنید. این خیلی مهمه.
پاسخ. 48
وظیفه 9.یک گاز یک اتمی ایده آل در مقدار 0.025 مول به صورت آدیاباتیک منبسط شد. در همان زمان، دمای آن از +103 درجه سانتیگراد به +23 درجه سانتیگراد کاهش یافت. کار گاز چیست؟ پاسخ خود را بر حسب ژول بیان کنید و به نزدیکترین عدد صحیح گرد کنید.
راه حل.اولاً، گاز عدد تک اتمی درجه آزادی است من= 3، در مرحله دوم، گاز به صورت آدیاباتیک منبسط می شود - این به معنای عدم انتقال حرارت است س= 0. گاز با کاهش انرژی داخلی عمل می کند. با در نظر گرفتن این موضوع، قانون اول ترمودینامیک را 0 = ∆ می نویسیم U + آ G; (1) کار گاز را بیان می کنیم آ g = –∆ U(2)؛ تغییر انرژی درونی یک گاز تک اتمی را به صورت می نویسیم
پاسخ. 25 جی.
رطوبت نسبی قسمتی از هوا در دمای معین 10 درصد است. فشار این قسمت از هوا را چند بار باید تغییر داد تا رطوبت نسبی آن در دمای ثابت 25 درصد افزایش یابد؟
راه حل.سوالات مربوط به بخار اشباع و رطوبت هوا اغلب برای دانش آموزان مشکل ایجاد می کند. بیایید از فرمول برای محاسبه رطوبت نسبی هوا استفاده کنیم
با توجه به شرایط مشکل، دما تغییر نمی کند، به این معنی که فشار بخار اشباع ثابت می ماند. بیایید فرمول (1) را برای دو حالت هوا بنویسیم.
φ 1 \u003d 10%؛ φ 2 = 35٪
فشار هوا را از فرمول های (2)، (3) بیان می کنیم و نسبت فشارها را می یابیم.
| پ 2 | = | φ 2 | = | 35 | = 3,5 |
| پ 1 | φ 1 | 10 |
پاسخ.فشار باید 3.5 برابر افزایش یابد.
ماده داغ در حالت مایع به آرامی در یک کوره ذوب با قدرت ثابت خنک شد. جدول نتایج اندازه گیری دمای یک ماده را در طول زمان نشان می دهد.
از لیست پیشنهادی انتخاب کنید دوعباراتی که با نتایج اندازه گیری ها مطابقت دارند و اعداد آنها را نشان می دهند.
- نقطه ذوب ماده در این شرایط 232 درجه سانتی گراد است.
- در 20 دقیقه. پس از شروع اندازه گیری، ماده فقط در حالت جامد بود.
- ظرفیت گرمایی یک ماده در حالت مایع و جامد یکسان است.
- بعد از 30 دقیقه پس از شروع اندازه گیری، ماده فقط در حالت جامد بود.
- فرآیند تبلور این ماده بیش از 25 دقیقه طول کشید.
راه حل.با سرد شدن ماده، انرژی درونی آن کاهش یافت. نتایج اندازه گیری دما اجازه می دهد تا دمایی که در آن ماده شروع به کریستال شدن می کند، تعیین شود. تا زمانی که یک ماده از حالت مایع به حالت جامد تغییر کند، دما تغییر نمی کند. با دانستن اینکه دمای ذوب و دمای تبلور یکسان هستند، عبارت زیر را انتخاب می کنیم:
1. نقطه ذوب یک ماده در این شرایط 232 درجه سانتی گراد است.
دومین جمله صحیح این است:
4. بعد از 30 دقیقه پس از شروع اندازه گیری، ماده فقط در حالت جامد بود. از آنجایی که دما در این نقطه از زمان در حال حاضر کمتر از دمای تبلور است.
پاسخ. 14.
در یک سیستم ایزوله، بدن A دارای دمای +40 درجه سانتیگراد و بدن B دارای دمای +65 درجه سانتیگراد است. این اجسام در تماس حرارتی با یکدیگر قرار می گیرند. پس از مدتی به تعادل حرارتی می رسد. در نتیجه دمای جسم B و کل انرژی داخلی بدن A و B چگونه تغییر کرد؟
برای هر مقدار، ماهیت مناسب تغییر را تعیین کنید:
- افزایش یافت؛
- کاهش یافته؛
- تغییر نکرده است
اعداد انتخاب شده برای هر کمیت فیزیکی را در جدول بنویسید. اعداد در پاسخ ممکن است تکرار شوند.
راه حل.اگر در یک سیستم منزوی از اجسام، هیچ تغییر انرژی به جز تبادل گرما رخ ندهد، مقدار گرمایی که توسط اجسامی که انرژی درونی آنها کاهش می‌یابد برابر با مقدار گرمای دریافتی توسط اجسامی است که انرژی داخلی آنها افزایش می‌یابد. (طبق قانون پایستگی انرژی) در این حالت کل انرژی داخلی سیستم تغییر نمی کند. مسائل از این نوع بر اساس معادله تعادل حرارتی حل می شوند.
| ∆U = ∑ | n | ∆U i = 0 (1); |
| من = 1 |
جایی که ∆ U- تغییر در انرژی درونی
در مورد ما، در اثر انتقال حرارت، انرژی داخلی جسم B کاهش می یابد، به این معنی که دمای این جسم کاهش می یابد. انرژی درونی جسم A افزایش می یابد، زیرا بدن مقدار گرما را از جسم B دریافت می کند، دمای آن افزایش می یابد. کل انرژی داخلی اجسام A و B تغییر نمی کند.
پاسخ. 23.
پروتون پهمانطور که در شکل نشان داده شده است، در شکاف بین قطب های یک آهنربای الکتریکی پرواز می کند، دارای سرعت عمود بر بردار القای میدان مغناطیسی است. نیروی لورنتس که بر روی پروتون وارد می شود نسبت به شکل به کجا هدایت می شود (بالا، به سمت ناظر، دور از ناظر، پایین، چپ، راست)
راه حل.میدان مغناطیسی بر روی ذره باردار با نیروی لورنتس اثر می گذارد. برای تعیین جهت این نیرو، مهم است که قانون یادگاری دست چپ را به خاطر بسپارید، فراموش نکنید که بار ذره را در نظر بگیرید. ما چهار انگشت دست چپ را در امتداد بردار سرعت هدایت می کنیم، برای یک ذره با بار مثبت، بردار باید عمود بر کف دست وارد شود، انگشت شست که 90 درجه کنار گذاشته شده است، جهت نیروی لورنتس را نشان می دهد که بر ذره وارد می شود. در نتیجه، داریم که بردار نیروی لورنتس نسبت به شکل از ناظر دور شده است.
پاسخ.از ناظر
مدول شدت میدان الکتریکی در خازن هوای مسطح با ظرفیت 50 μF 200 ولت بر متر است. فاصله بین صفحات خازن 2 میلی متر است. شارژ خازن چقدر است؟ پاسخ خود را با میکروC بنویسید.
راه حل.بیایید تمام واحدهای اندازه گیری را به سیستم SI تبدیل کنیم. ظرفیت C \u003d 50 μF \u003d 50 10 -6 F، فاصله بین صفحات د= 2 10 -3 متر مشکل با یک خازن هوای مسطح سر و کار دارد - دستگاهی برای انباشت بار الکتریکی و انرژی میدان الکتریکی. از فرمول ظرفیت الکتریکی
جایی که دفاصله بین صفحات است.
بیایید تنش را بیان کنیم U= E د(4)؛ (4) را در (2) جایگزین کرده و بار خازن را محاسبه کنید.
q = سی · اد\u003d 50 10 -6 200 0.002 \u003d 20 μC
به واحدهایی که باید پاسخ را در آن بنویسید توجه کنید. ما آن را به صورت آویز دریافت کردیم، اما آن را در μC ارائه می کنیم.
پاسخ. 20 µC.
دانش آموز آزمایشی را بر روی شکست نور انجام داد که در عکس ارائه شده است. زاویه شکست نور منتشر شده در شیشه و ضریب شکست شیشه با افزایش زاویه تابش چگونه تغییر می کند؟
- در حال افزایش است
- کاهش می دهد
- تغییر نمی کند
- اعداد انتخاب شده را برای هر پاسخ در جدول ثبت کنید. اعداد در پاسخ ممکن است تکرار شوند.
راه حل.در وظایف چنین طرحی، ما به یاد می آوریم که شکست چیست. این تغییر جهت انتشار موج هنگام عبور از یک محیط به رسانه دیگر است. علت آن این است که سرعت انتشار امواج در این رسانه ها متفاوت است. پس از اینکه فهمیدیم نور از کدام محیط منتشر می شود، قانون شکست را به شکل می نویسیم
| sina | = | n 2 | , |
| sinβ | n 1 |
جایی که n 2- ضریب شکست مطلق شیشه، محیطی که نور در آن می رود. n 1 ضریب شکست مطلق اولین محیطی است که نور از آن می آید. برای هوا n 1 = 1. α زاویه تابش پرتو بر روی سطح نیم سیلندر شیشه ای، β زاویه شکست پرتو در شیشه است. علاوه بر این، زاویه شکست کمتر از زاویه تابش خواهد بود، زیرا شیشه یک محیط نوری متراکم تر است - محیطی با ضریب شکست بالا. سرعت انتشار نور در شیشه کمتر است. لطفاً توجه داشته باشید که زاویه ها از عمود بازیابی شده در نقطه فرود پرتو اندازه گیری می شوند. اگر زاویه تابش را افزایش دهید، زاویه شکست نیز افزایش می یابد. ضریب شکست شیشه از این مقدار تغییر نخواهد کرد.
پاسخ.
جامپر مسی در زمان تی 0 = 0 با سرعت 2 متر بر ثانیه در امتداد ریل های رسانای افقی موازی شروع به حرکت می کند که به انتهای آنها یک مقاومت 10 اهم متصل است. کل سیستم در یک میدان مغناطیسی یکنواخت عمودی قرار دارد. مقاومت جامپر و ریل ناچیز است، جامپر همیشه عمود بر ریل است. شار Ф بردار القای مغناطیسی از طریق مدار تشکیل شده توسط جامپر، ریل و مقاومت در طول زمان تغییر می کند. تیهمانطور که در نمودار نشان داده شده است.
با استفاده از نمودار، دو عبارت درست را انتخاب کنید و اعداد آنها را در پاسخ خود نشان دهید.
- تا آن زمان تی\u003d 0.1 ثانیه، تغییر در شار مغناطیسی از طریق مدار 1 مگاوات است.
- جریان القایی در جامپر در محدوده از تی= 0.1 ثانیه تی= حداکثر 0.3 ثانیه
- ماژول EMF القایی که در مدار رخ می دهد 10 میلی ولت است.
- قدرت جریان القایی در جامپر 64 میلی آمپر است.
- برای حفظ حرکت جامپر نیرویی به آن وارد می شود که برآمدگی آن بر روی جهت ریل ها 0.2 نیوتن است.
راه حل.با توجه به نمودار وابستگی جریان بردار القای مغناطیسی از طریق مدار به زمان، بخش هایی را تعیین می کنیم که در آن جریان Ф تغییر می کند و در آن تغییر در جریان صفر است. این به ما امکان می دهد فواصل زمانی را که در آن جریان القایی در مدار رخ می دهد، تعیین کنیم. بیان صحیح:
1) تا زمان تی= 0.1 ثانیه تغییر در شار مغناطیسی در مدار 1 mWb ∆F = (1 - 0) 10 -3 Wb است. ماژول EMF القایی که در مدار رخ می دهد با استفاده از قانون EMP تعیین می شود
پاسخ. 13.
با توجه به نمودار وابستگی قدرت جریان به زمان در یک مدار الکتریکی که اندوکتانس آن 1 mH است، ماژول EMF خود القایی را در بازه زمانی 5 تا 10 ثانیه تعیین کنید. پاسخ خود را با میکروولت بنویسید.
راه حل.بیایید همه کمیت ها را به سیستم SI تبدیل کنیم، i.e. اندوکتانس 1 mH را به H ترجمه می کنیم، 10 -3 H بدست می آوریم. شدت جریان نشان داده شده در شکل بر حسب mA نیز با ضرب در 10-3 به A تبدیل می شود.
فرمول EMF خود القایی دارای فرم است
در این مورد، فاصله زمانی با توجه به شرایط مشکل داده می شود
∆تی= 10 ثانیه – 5 ثانیه = 5 ثانیه
ثانيه و طبق برنامه زماني بازه تغيير جريان را در اين مدت تعيين مي كنيم:
∆من= 30 10 – 3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.
مقادیر عددی را با فرمول (2) جایگزین می کنیم، به دست می آوریم
| Ɛ | \u003d 2 10 -6 ولت یا 2 میکروولت.
پاسخ. 2.
دو صفحه شفاف موازی در برابر یکدیگر فشرده می شوند. یک پرتو نور از هوا بر روی سطح صفحه اول می افتد (شکل را ببینید). مشخص است که ضریب شکست صفحه بالایی برابر است با n 2 = 1.77. بین مقادیر فیزیکی و مقادیر آنها مطابقت برقرار کنید. برای هر موقعیت از ستون اول، موقعیت مربوطه را از ستون دوم انتخاب کنید و اعداد انتخاب شده را در جدول زیر حروف مربوطه یادداشت کنید.
راه حل.برای حل مسائل مربوط به شکست نور در فصل مشترک بین دو محیط، به ویژه مشکلات عبور نور از صفحات موازی صفحه، می توان به ترتیب راه حل زیر را توصیه کرد: ترسیمی ایجاد کنید که مسیر پرتوهای وارد شده از یک را نشان می دهد. متوسط به دیگری؛ در نقطه فرود پرتو در سطح مشترک بین دو محیط، یک نرمال به سطح بکشید، زوایای فرود و شکست را علامت بزنید. به چگالی نوری محیط مورد نظر توجه ویژه ای داشته باشید و به یاد داشته باشید که وقتی یک پرتو نور از یک محیط نوری با چگالی کمتر به یک محیط نوری متراکم تر می رسد، زاویه شکست کمتر از زاویه تابش خواهد بود. شکل زاویه بین پرتو فرود و سطح را نشان می دهد و ما به زاویه تابش نیاز داریم. به یاد داشته باشید که زاویه ها از روی عمود برگردانده شده در نقطه برخورد تعیین می شوند. ما تعیین می کنیم که زاویه تابش پرتو بر روی سطح 90 درجه - 40 درجه = 50 درجه باشد، ضریب شکست n 2 = 1,77; n 1 = 1 (هوا).
بیایید قانون شکست را بنویسیم
| sinβ = | sin50 | = 0,4327 ≈ 0,433 |
| 1,77 |
بیایید یک مسیر تقریبی تیر را از بین صفحات بسازیم. ما از فرمول (1) برای مرزهای 2-3 و 3-1 استفاده می کنیم. در پاسخ می گیریم
الف) سینوس زاویه تابش پرتو در مرز 2-3 بین صفحات 2) ≈ 0.433 است.
ب) زاویه شکست پرتو هنگام عبور از مرز 3-1 (به رادیان) 4) ≈ 0.873 است.
پاسخ. 24.
تعیین کنید که چند ذره α و چند پروتون در نتیجه یک واکنش همجوشی گرما هسته ای به دست می آید.
+ → ایکس+ y;
راه حل.در تمام واکنش های هسته ای، قوانین بقای بار الکتریکی و تعداد نوکلئون ها رعایت می شود. تعداد ذرات آلفا را با x و تعداد پروتونها را با y مشخص کنید. بیایید معادلات بسازیم
+ → x + y;
حل کردن سیستمی که داریم ایکس = 1; y = 2
پاسخ. 1 - α-ذره؛ 2- پروتون ها
مدول تکانه فوتون اول 1.32 · 10 -28 کیلوگرم متر بر ثانیه است که 9.48 · 10 -28 کیلوگرم متر بر ثانیه از مدول تکانه فوتون دوم کمتر است. نسبت انرژی E 2 /E 1 فوتون دوم و اول را پیدا کنید. جواب خود را به دهم گرد کنید.
راه حل.تکانه فوتون دوم بر اساس شرایط بیشتر از تکانه فوتون اول است، بنابراین می توانیم تصور کنیم پ 2 = پ 1 + ∆ پ(1). انرژی فوتون را می توان بر حسب تکانه فوتون با استفاده از معادلات زیر بیان کرد. این E = mc 2 (1) و پ = mc(2)، سپس
E = کامپیوتر (3),
جایی که Eانرژی فوتون است، پتکانه فوتون است، m جرم فوتون است، ج= 3 10 8 m/s سرعت نور است. با در نظر گرفتن فرمول (3) داریم:
| E 2 | = | پ 2 | = 8,18; |
| E 1 | پ 1 |
جواب را تا دهم گرد می کنیم و 8.2 می گیریم.
پاسخ. 8,2.
هسته یک اتم تحت واپاشی پوزیترون رادیواکتیو β-واپاشی قرار گرفته است. این چگونه بار الکتریکی هسته و تعداد نوترون های آن را تغییر داد؟
برای هر مقدار، ماهیت مناسب تغییر را تعیین کنید:
- افزایش یافت؛
- کاهش یافته؛
- تغییر نکرده است
اعداد انتخاب شده برای هر کمیت فیزیکی را در جدول بنویسید. اعداد در پاسخ ممکن است تکرار شوند.
راه حل.پوزیترون β - واپاشی در هسته اتم در طول تبدیل یک پروتون به یک نوترون با انتشار یک پوزیترون اتفاق می افتد. در نتیجه تعداد نوترون های هسته یک عدد افزایش می یابد، بار الکتریکی یک عدد کاهش می یابد و تعداد جرمی هسته بدون تغییر باقی می ماند. بنابراین، واکنش تبدیل یک عنصر به شرح زیر است:
پاسخ. 21.
پنج آزمایش در آزمایشگاه برای مشاهده پراش با استفاده از گریتینگ های پراش مختلف انجام شد. هر یک از گریتینگ ها توسط پرتوهای موازی نور تک رنگ با طول موج مشخص روشن می شد. نور در همه موارد عمود بر توری برخورد می کرد. در دو مورد از این آزمایش‌ها، همان تعداد ماکزیمم پراش اصلی مشاهده شد. ابتدا تعداد آزمایشی که در آن از توری پراش با دوره کوتاهتر استفاده شده است و سپس تعداد آزمایشی که در آن از توری پراش با دوره طولانی تر استفاده شده است را مشخص کنید.
راه حل.پراش نور پدیده ای است که یک پرتو نور به ناحیه یک سایه هندسی وارد می شود. پراش زمانی قابل مشاهده است که در مسیر موج نوری در موانع بزرگ و مات نور، نواحی یا حفره های مات مشاهده شود و ابعاد این نواحی یا سوراخ ها متناسب با طول موج باشد. یکی از مهمترین وسایل پراش گریتینگ پراش می باشد. جهات زاویه ای به حداکثر الگوی پراش توسط معادله تعیین می شود
د sinφ = کλ(1)
جایی که ددوره توری پراش، φ زاویه بین نرمال به توری و جهت به یکی از حداکثرهای الگوی پراش، λ طول موج نور است، کیک عدد صحیح به نام ترتیب حداکثر پراش است. بیان از معادله (1)
با انتخاب جفت با توجه به شرایط آزمایشی ابتدا 4 عدد را انتخاب می کنیم که از توری پراش با پریود کمتر استفاده شده است و سپس تعداد آزمایشی که در آن از توری پراش پریود بزرگ استفاده شده است 2 عدد می باشد.
پاسخ. 42.
جریان از مقاومت سیم عبور می کند. مقاومت با دیگری جایگزین شد، با سیمی از همان فلز و به همان طول، اما نیمی از سطح مقطع را داشت و نیمی از جریان از آن عبور می کرد. ولتاژ مقاومت و مقاومت آن چگونه تغییر می کند؟
برای هر مقدار، ماهیت مناسب تغییر را تعیین کنید:
- افزایش خواهد یافت؛
- کاهش خواهد یافت؛
- تغییر نخواهد کرد.
اعداد انتخاب شده برای هر کمیت فیزیکی را در جدول بنویسید. اعداد در پاسخ ممکن است تکرار شوند.
راه حل.مهم است که به یاد داشته باشید که مقاومت هادی به چه مقادیری بستگی دارد. فرمول محاسبه مقاومت است
قانون اهم برای مقطع مدار، از فرمول (2)، ولتاژ را بیان می کنیم
U = من آر (3).
با توجه به شرایط مشکل، مقاومت دوم از سیمی از مواد مشابه، طول یکسان، اما سطح مقطع متفاوت ساخته شده است. مساحت دو برابر کوچکتر است. با جایگزینی در (1) دریافت می کنیم که مقاومت 2 برابر افزایش می یابد و جریان 2 برابر کاهش می یابد، بنابراین، ولتاژ تغییر نمی کند.
پاسخ. 13.
دوره نوسان یک آونگ ریاضی روی سطح زمین 1.2 برابر بیشتر از دوره نوسان آن در یک سیاره است. مدول شتاب گرانشی در این سیاره چقدر است؟ تأثیر جو در هر دو مورد ناچیز است.
راه حل.آونگ ریاضی سیستمی متشکل از نخی است که ابعاد آن بسیار بزرگتر از ابعاد توپ و خود توپ است. اگر فرمول تامسون برای دوره نوسان یک آونگ ریاضی فراموش شود، ممکن است مشکل ایجاد شود.
تی= 2π (1)؛
لطول آونگ ریاضی است. g- شتاب گرانش
با شرط
اکسپرس از (3) g n \u003d 14.4 متر بر ثانیه 2. لازم به ذکر است که شتاب سقوط آزاد به جرم سیاره و شعاع آن بستگی دارد
پاسخ. 14.4 متر بر ثانیه 2.
یک هادی مستقیم به طول 1 متر که جریان 3 A از آن عبور می کند، در میدان مغناطیسی یکنواخت با القاء قرار دارد. که در= 0.4 T در زاویه 30 درجه نسبت به بردار. مدول نیروی وارد بر رسانا از میدان مغناطیسی چقدر است؟
راه حل.اگر هادی حامل جریان در میدان مغناطیسی قرار گیرد، میدان روی هادی حامل جریان با نیروی آمپر عمل می کند. ما فرمول مدول نیروی آمپر را می نویسیم
اف A = من LB sina;
اف A = 0.6 N
پاسخ. اف A = 0.6 N.
انرژی میدان مغناطیسی ذخیره شده در سیم پیچ زمانی که جریان مستقیم از آن عبور می کند 120 ژول است. برای اینکه انرژی میدان مغناطیسی در سیم پیچ ذخیره شود باید قدرت جریانی را که از سیم پیچ می گذرد چند برابر افزایش داد. تا 5760 جی افزایش یابد.
راه حل.انرژی میدان مغناطیسی سیم پیچ با فرمول محاسبه می شود
| دبلیو m = | LI 2 | (1); |
| 2 |
با شرط دبلیو 1 = 120 J، سپس دبلیو 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.
| من 1 2 = | 2دبلیو 1 | ; من 2 2 = | 2دبلیو 2 | ; |
| L | L |
سپس نسبت فعلی
| من 2 2 | = 49; | من 2 | = 7 |
| من 1 2 | من 1 |
پاسخ.قدرت فعلی باید 7 برابر افزایش یابد. در پاسخنامه فقط عدد 7 را وارد می کنید.
یک مدار الکتریکی شامل دو لامپ، دو دیود و یک سیم پیچ سیمی است که مطابق شکل نشان داده شده است. (همانطور که در بالای شکل نشان داده شده است، یک دیود فقط به جریان در یک جهت اجازه می دهد.) اگر قطب شمال آهنربا به سیم پیچ نزدیک شود کدام یک از لامپ ها روشن می شود؟ پاسخ خود را با نشان دادن اینکه از چه پدیده ها و الگوهایی در توضیح استفاده کرده اید توضیح دهید.
راه حل.خطوط القای مغناطیسی از قطب شمال آهنربا خارج شده و واگرا می شوند. با نزدیک شدن آهنربا، شار مغناطیسی از طریق سیم پیچ سیم افزایش می یابد. مطابق با قانون لنز، میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان القایی حلقه باید به سمت راست هدایت شود. طبق قانون گیملت، جریان باید در جهت عقربه‌های ساعت جریان داشته باشد (وقتی از سمت چپ به آن نگاه کنید). در این جهت، دیود در مدار لامپ دوم عبور می کند. بنابراین، لامپ دوم روشن می شود.
پاسخ.لامپ دوم روشن می شود.
طول پره آلومینیومی L= 25 سانتی متر و سطح مقطع اس\u003d 0.1 سانتی متر مربع از انتهای بالایی روی یک نخ آویزان شده است. انتهای پایینی روی کف افقی ظرفی که آب در آن ریخته می شود قرار دارد. طول قسمت غوطه‌ور شده اسپیکر ل= 10 سانتی متر قدرت را پیدا کنید اف، که با آن سوزن روی ته ظرف فشار می آورد، در صورتی که معلوم باشد که نخ به صورت عمودی قرار دارد. چگالی آلومینیوم ρ a = 2.7 گرم بر سانتی متر 3، چگالی آب ρ در = 1.0 گرم بر سانتی متر 3 است. شتاب گرانش g= 10 متر بر ثانیه 2
راه حل.بیایید یک نقاشی توضیحی ایجاد کنیم.
– نیروی کشش نخ؛
- نیروی واکنش کف ظرف؛
a نیروی ارشمیدسی است که فقط بر روی قسمت غوطه‌ور شده بدن اعمال می‌شود و به مرکز قسمت غوطه‌ور شده پره اعمال می‌شود.
- نیروی گرانش که از سمت زمین بر روی پره وارد می شود و به مرکز کل پره اعمال می شود.
طبق تعریف، جرم اسپیکر مترو مدول نیروی ارشمیدسی به صورت زیر بیان می شود: متر = SLρ a (1);
اف a = Slρ در g (2)
لحظات نیرو را نسبت به نقطه تعلیق پره در نظر بگیرید.
م(تی) = 0 لحظه نیروی کشش است. (3)
م(N) = NL cosα لحظه نیروی واکنش تکیه گاه است. (4)
با در نظر گرفتن علائم لحظه ها، معادله را می نویسیم
| NL cos + Slρ در g (L – | ل | ) cosα = SLρ آ g | L | cos (7) |
| 2 | 2 |
با توجه به اینکه طبق قانون سوم نیوتن، نیروی واکنش کف ظرف برابر با نیرو است اف d که با آن سوزن روی ته ظرفی که می نویسیم فشار می آورد ن = اف e و از رابطه (7) این نیرو را بیان می کنیم:
| F d = [ | 1 | Lρ آ– (1 – | ل | )لρ در] Sg (8). |
| 2 | 2L |
با وصل کردن اعداد، به آن می رسیم
اف d = 0.025 نیوتن.
پاسخ. اف d = 0.025 نیوتن.
یک بطری حاوی متر 1 = 1 کیلوگرم نیتروژن، هنگام آزمایش برای استحکام در دمای منفجر شد تی 1 = 327 درجه سانتیگراد. چه جرمی هیدروژن متر 2 را می توان در چنین سیلندر در دمایی ذخیره کرد تی 2 \u003d 27 درجه سانتیگراد، با حاشیه ایمنی پنج برابر؟ جرم مولی نیتروژن م 1 \u003d 28 گرم در مول، هیدروژن م 2 = 2 گرم در مول.
راه حل.ما معادله حالت یک گاز ایده آل مندلیف - کلاپیرون را برای نیتروژن می نویسیم
جایی که V- حجم بالون، تی 1 = تی 1 + 273 درجه سانتیگراد. با توجه به شرایط، هیدروژن را می توان در یک فشار ذخیره کرد پ 2 = p 1/5; (3) با توجه به اینکه
ما می توانیم جرم هیدروژن را با کار کردن بلافاصله با معادلات (2)، (3)، (4) بیان کنیم. فرمول نهایی به نظر می رسد:
| متر 2 = | متر 1 | م 2 | تی 1 | (5). | ||
| 5 | م 1 | تی 2 |
پس از جایگزینی داده های عددی متر 2 = 28
پاسخ. متر 2 = 28
در یک مدار نوسانی ایده آل، دامنه نوسانات جریان در سلف من هستم= 5 میلی آمپر، و دامنه ولتاژ در خازن U m= 2.0 V. در زمان تیولتاژ خازن 1.2 ولت است. جریان سیم پیچ را در این لحظه پیدا کنید.
راه حل.در یک مدار نوسانی ایده آل، انرژی ارتعاشات حفظ می شود. برای لحظه زمان t قانون بقای انرژی شکل دارد
| سی | U 2 | + L | من 2 | = L | من هستم 2 | (1) |
| 2 | 2 | 2 |
برای مقادیر دامنه (حداکثر)، می نویسیم
و از رابطه (2) بیان می کنیم
| سی | = | من هستم 2 | (4). |
| L | U m 2 |
اجازه دهید (4) را با (3) جایگزین کنیم. در نتیجه، دریافت می کنیم:
من = من هستم (5)
بنابراین، جریان در سیم پیچ در آن زمان تیبرابر است با
من= 4.0 میلی آمپر
پاسخ. من= 4.0 میلی آمپر
یک آینه در پایین یک مخزن به عمق 2 متر وجود دارد. یک پرتو نور که از آب می گذرد، از آینه منعکس شده و از آب خارج می شود. ضریب شکست آب 1.33 است. اگر زاویه برخورد پرتو 30 درجه باشد، فاصله بین نقطه ورود پرتو به داخل آب و نقطه خروج پرتو از آب را بیابید.
راه حل.بیایید یک نقاشی توضیحی ایجاد کنیم
α زاویه تابش پرتو است.
β زاویه شکست پرتو در آب است.
AC فاصله بین نقطه ورود پرتو به آب و نقطه خروج پرتو از آب است.
طبق قانون شکست نور
| sinβ = | sina | (3) |
| n 2 |
یک ΔADB مستطیلی را در نظر بگیرید. در آن AD = ساعت، سپس DВ = AD
| tgβ = ساعت tgβ = ساعت | sina | = ساعت | sinβ | = ساعت | sina | (4) |
| cosβ |
عبارت زیر را دریافت می کنیم:
| AC = 2 DB = 2 ساعت | sina | (5) |
مقادیر عددی را در فرمول حاصل (5) جایگزین کنید.
پاسخ. 1.63 متر
برای آمادگی برای آزمون، از شما دعوت می کنیم تا با آن آشنا شوید برنامه کاری در فیزیک برای کلاس های 7-9 تا خط مواد آموزشی Peryshkina A.V.و برنامه کاری سطح عمیق برای کلاس های 10-11 به TMC Myakisheva G.Ya.برنامه ها برای مشاهده و دانلود رایگان برای همه کاربران ثبت نام شده در دسترس هستند.
مشخصات
کنترل مواد اندازه گیری
برای برگزاری آزمون یکپارچه دولتی در سال ۱۳۹۶
در فیزیک
1. انتصاب KIM USE
آزمون یکپارچه ایالتی (از این پس به عنوان USE نامیده می شود) نوعی ارزیابی عینی از کیفیت آموزش افرادی است که بر برنامه های آموزشی آموزش عمومی متوسطه تسلط یافته اند، با استفاده از وظایف به شکل استاندارد شده (مواد اندازه گیری کنترلی).
USE مطابق با قانون فدرال شماره 273-FZ مورخ 29 دسامبر 2012 "در مورد آموزش در فدراسیون روسیه" انجام می شود.
کنترل مواد اندازه گیری اجازه می دهد تا سطح توسعه را توسط فارغ التحصیلان مؤلفه فدرال استاندارد آموزشی ایالتی آموزش عمومی متوسطه (کامل) در سطوح فیزیک، پایه و مشخصات ایجاد کند.
نتایج آزمون یکپارچه دولتی در فیزیک توسط موسسات آموزشی آموزش متوسطه حرفه ای و موسسات آموزشی آموزش عالی حرفه ای به عنوان نتایج امتحانات ورودی در فیزیک شناخته می شود.
2. اسناد تعریف محتوای KIM USE
3. رویکردهای انتخاب محتوا، توسعه ساختار KIM USE
هر نسخه از مقاله امتحانی شامل عناصر محتوای کنترل شده از تمام بخش های دوره فیزیک مدرسه است، در حالی که برای هر بخش وظایف تمام سطوح طبقه بندی ارائه می شود. مهمترین عناصر محتوایی از منظر ادامه تحصیل در مؤسسات آموزش عالی در یک نوع با وظایفی با سطوح مختلف پیچیدگی کنترل می شوند. تعداد وظایف یک بخش خاص با محتوای محتوای آن و متناسب با زمان مطالعه اختصاص داده شده برای مطالعه آن مطابق با یک برنامه نمونه در فیزیک تعیین می شود. طرح‌های مختلفی که بر اساس آن گزینه‌های بررسی ساخته می‌شوند، بر اساس اصل اضافه کردن محتوا ساخته می‌شوند تا به طور کلی، همه سری گزینه‌ها تشخیصی را برای توسعه همه عناصر محتوای موجود در کدنویس ارائه دهند.
اولویت در طراحی CMM نیاز به تأیید انواع فعالیت های ارائه شده توسط استاندارد است (با در نظر گرفتن محدودیت ها در شرایط آزمایش کتبی انبوه دانش و مهارت های دانش آموزان): تسلط بر دستگاه مفهومی یک دوره فیزیک تسلط بر دانش روش شناختی، به کارگیری دانش در تبیین پدیده های فیزیکی و حل مسائل. تسلط بر مهارت های کار با اطلاعات محتوای فیزیکی هنگام استفاده از روش های مختلف ارائه اطلاعات در متون (نمودار، جداول، نمودارها و نقشه های شماتیک) به طور غیر مستقیم بررسی می شود.
مهمترین فعالیت از نظر ادامه تحصیل موفق در دانشگاه حل مسئله است. هر گزینه شامل وظایفی در تمام بخش‌ها با سطوح مختلف پیچیدگی است، که به شما امکان می‌دهد توانایی اعمال قوانین و فرمول‌های فیزیکی را هم در موقعیت‌های آموزشی معمولی و هم در موقعیت‌های غیرسنتی که به استقلال کافی در هنگام ترکیب الگوریتم‌های عمل شناخته شده یا نیاز دارند، آزمایش کنید. ایجاد طرح اجرای وظیفه خود
عینیت بررسی وظایف با پاسخ دقیق با معیارهای ارزیابی یکسان، مشارکت دو کارشناس مستقل در ارزیابی یک کار، امکان انتصاب کارشناس سوم و وجود رویه تجدیدنظر تضمین می شود.
آزمون یکپارچه دولتی در فیزیک یک آزمون انتخابی برای فارغ التحصیلان است و برای تمایز در هنگام ورود به موسسات آموزش عالی طراحی شده است. برای این منظور، وظایف سه سطح از پیچیدگی در کار گنجانده شده است. تکمیل وظایف سطح پایه پیچیدگی امکان ارزیابی سطح تسلط بر مهمترین عناصر محتوای یک دوره فیزیک دبیرستان و تسلط بر مهمترین فعالیت ها را فراهم می کند.
در بین وظایف سطح پایه ، وظایفی متمایز می شوند که محتوای آنها با استاندارد سطح پایه مطابقت دارد. حداقل تعداد امتیاز USE در فیزیک، که تأیید می کند فارغ التحصیل بر برنامه آموزش عمومی متوسطه (کامل) در فیزیک تسلط دارد، بر اساس شرایط لازم برای تسلط بر استاندارد سطح پایه تعیین می شود. استفاده از وظایف با پیچیدگی زیاد و بالا در کار امتحانی به ما امکان می دهد میزان آمادگی دانشجو را برای ادامه تحصیل در دانشگاه ارزیابی کنیم.
4. ساختار KIM USE
هر نسخه از برگه امتحانی شامل 2 قسمت و شامل 32 وظیفه است که از نظر شکل و سطح پیچیدگی متفاوت است (جدول 1).
قسمت 1 شامل 24 کار است که از این تعداد 9 کار با انتخاب و ثبت تعداد پاسخ صحیح و 15 کار با پاسخ کوتاه شامل کارهایی با خود ثبت پاسخ به صورت یک عدد و همچنین وظایفی برای ایجاد متناظر و چند گزینه ای، که در آن پاسخ ها به صورت دنباله ای از اعداد بنویسید.
بخش 2 شامل 8 کار است که با یک فعالیت مشترک - حل مسئله متحد می شوند. از این تعداد 3 کار با پاسخ کوتاه (25-27) و 5 کار (28-32) که لازم است برای آنها پاسخ تفصیلی ارائه شود.
آمادگی برای OGE و آزمون یکپارچه ایالت
آموزش عمومی متوسطه
خط UMK A. V. Grachev. فیزیک (10-11) (پایه، پیشرفته)
خط UMK A. V. Grachev. فیزیک (7-9)
خط UMK A. V. Peryshkin. فیزیک (7-9)
آمادگی برای امتحان فیزیک: مثال ها، راه حل ها، توضیحات
وظایف امتحانی فیزیک (گزینه ج) را با معلم تجزیه و تحلیل می کنیم.Lebedeva Alevtina Sergeevna، معلم فیزیک، تجربه کاری 27 سال. دیپلم وزارت آموزش و پرورش منطقه مسکو (2013)، قدردانی از رئیس منطقه شهری ووسکرسنسکی (2015)، دیپلم رئیس انجمن معلمان ریاضیات و فیزیک منطقه مسکو (2015).
این کار وظایف سطوح مختلف پیچیدگی را ارائه می دهد: پایه، پیشرفته و بالا. وظایف سطح پایه، کارهای ساده ای هستند که همسان سازی مهم ترین مفاهیم فیزیکی، مدل ها، پدیده ها و قوانین را آزمایش می کنند. وظایف سطح پیشرفته با هدف آزمایش توانایی استفاده از مفاهیم و قوانین فیزیک برای تجزیه و تحلیل فرآیندها و پدیده های مختلف و همچنین توانایی حل مسائل برای اعمال یک یا دو قانون (فرمول) در هر یک از موضوعات مربوط به دوره فیزیک مدرسه در کار 4، وظایف قسمت 2 وظایفی با سطح پیچیدگی بالایی هستند و توانایی استفاده از قوانین و تئوری های فیزیک را در یک موقعیت تغییر یافته یا جدید آزمایش می کنند. انجام چنین وظایفی مستلزم به کارگیری دانش از دو سه بخش فیزیک به طور همزمان است، یعنی. سطح آموزش بالا این گزینه کاملاً با نسخه آزمایشی USE در سال 2017 مطابقت دارد، وظایف از بانک باز وظایف USE گرفته شده است.
شکل نموداری از وابستگی ماژول سرعت به زمان را نشان می دهد تی. مسیر طی شده توسط خودرو را در بازه زمانی 0 تا 30 ثانیه از نمودار مشخص کنید.
راه حل.مسیر طی شده توسط خودرو در بازه زمانی 0 تا 30 ثانیه به سادگی به عنوان مساحت یک ذوزنقه تعریف می شود که پایه های آن فواصل زمانی (30 - 0) = 30 ثانیه و (30 - 10) است. = 20 ثانیه، و ارتفاع سرعت است v= 10 متر بر ثانیه، یعنی
| اس = | (30 + 20) با | 10 متر بر ثانیه = 250 متر. |
| 2 |
پاسخ. 250 متر
یک جرم 100 کیلوگرمی با طناب به صورت عمودی به سمت بالا بلند می شود. شکل وابستگی پیش بینی سرعت را نشان می دهد Vبار بر روی محور هدایت شده به سمت بالا، از زمان تی. مدول کشش کابل را در طول بالابر تعیین کنید.
راه حل.با توجه به منحنی طرح ریزی سرعت vبار بر روی محوری که به صورت عمودی به سمت بالا هدایت می شود، از زمان تی، می توانید پیش بینی شتاب بار را تعیین کنید
| آ = | ∆v | = | (8 - 2) متر بر ثانیه | \u003d 2 متر بر ثانیه 2. |
| ∆تی | 3 ثانیه |
بر روی بار اعمال می شود: گرانش که به صورت عمودی به سمت پایین هدایت می شود و نیروی کششی کابل که در امتداد کابل به صورت عمودی به سمت بالا هدایت می شود، به شکل. 2. بیایید معادله پایه دینامیک را بنویسیم. بیایید از قانون دوم نیوتن استفاده کنیم. مجموع هندسی نیروهای وارد بر جسم برابر است با حاصل ضرب جرم جسم و شتاب وارده به آن.
+ = (1)
بیایید معادله طرح بردارها را در چارچوب مرجع مرتبط با زمین بنویسیم، محور OY به سمت بالا هدایت خواهد شد. پیش بینی نیروی کشش مثبت است، از آنجایی که جهت نیرو با جهت محور OY منطبق است، پیش بینی نیروی گرانش منفی است، زیرا بردار نیرو مخالف محور OY است، طرح بردار شتاب همچنین مثبت است، بنابراین بدن با شتاب به سمت بالا حرکت می کند. ما داریم
تی – میلی گرم = مادر (2);
از فرمول (2) مدول نیروی کشش
تی = متر(g + آ) = 100 کیلوگرم (10 + 2) متر بر ثانیه 2 = 1200 نیوتن.
پاسخ. 1200 نیوتن
بدنه در امتداد یک سطح افقی ناهموار با سرعت ثابتی کشیده می شود که مدول آن 1.5 متر بر ثانیه است و نیرویی مانند شکل (1) به آن وارد می شود. در این حالت، ماژول نیروی اصطکاک لغزشی که بر روی بدنه وارد می شود 16 نیوتن است. قدرت ایجاد شده توسط نیرو چقدر است. اف?
راه حل.بیایید فرآیند فیزیکی مشخص شده در شرایط مسئله را تصور کنیم و یک نقشه شماتیک ایجاد کنیم که تمام نیروهای وارد بر بدن را نشان می دهد (شکل 2). اجازه دهید معادله اصلی دینامیک را بنویسیم.
Tr + + = (1)
با انتخاب یک سیستم مرجع مرتبط با یک سطح ثابت، معادلاتی را برای طرح بردارها بر روی محورهای مختصات انتخاب شده می نویسیم. با توجه به شرایط مشکل، بدن به طور یکنواخت حرکت می کند، زیرا سرعت آن ثابت و برابر با 1.5 متر بر ثانیه است. یعنی شتاب بدن صفر است. دو نیرو به صورت افقی روی بدنه وارد می شوند: نیروی اصطکاک لغزشی tr. و نیرویی که بدن با آن کشیده می شود. طرح نیروی اصطکاک منفی است، زیرا بردار نیرو با جهت محور منطبق نیست. ایکس. فرافکنی نیرو افمثبت یادآوری می کنیم که برای یافتن برجستگی، عمود از ابتدا و انتهای بردار را به محور انتخاب شده پایین می آوریم. با در نظر گرفتن این موضوع داریم: اف cos- اف tr = 0; (1) پیش بینی نیرو را بیان می کند اف، این اف cosα = اف tr = 16 N; (2) سپس توان ایجاد شده توسط نیرو برابر خواهد بود ن = اف cosα V(3) بیایید با در نظر گرفتن رابطه (2) جایگزینی ایجاد کنیم و داده های مربوطه را در رابطه (3) جایگزین کنیم:
ن\u003d 16 N 1.5 متر بر ثانیه \u003d 24 وات.
پاسخ. 24 وات.
باری که روی یک فنر سبک با سختی 200 نیوتن بر متر ثابت می شود به صورت عمودی در نوسان است. شکل نموداری از افست را نشان می دهد ایکسمحموله از زمان تی. وزن بار را تعیین کنید. پاسخ خود را به نزدیکترین عدد صحیح گرد کنید.
راه حل.وزن روی فنر به صورت عمودی در نوسان است. با توجه به منحنی جابجایی بار ایکساز زمان تی، دوره نوسان بار را تعیین کنید. دوره نوسان است تی= 4 ثانیه از فرمول تی= 2π جرم را بیان می کنیم مترمحموله
| = | تی | ; | متر | = | تی 2 | ; متر = ک | تی 2 | ; متر= 200 H/M | (4 s) 2 | = 81.14 کیلوگرم ≈ 81 کیلوگرم. |
| 2π | ک | 4π 2 | 4π 2 | 39,438 |
پاسخ: 81 کیلوگرم
شکل یک سیستم از دو بلوک سبک وزن و یک کابل بدون وزن را نشان می دهد که با آن می توانید بار 10 کیلوگرمی را متعادل یا بلند کنید. اصطکاک ناچیز است. بر اساس تجزیه و تحلیل شکل بالا، انتخاب کنید دوعبارات را درست کنید و اعداد آنها را در پاسخ مشخص کنید.
- برای حفظ تعادل بار، باید در انتهای طناب با نیروی 100 نیوتن عمل کنید.
- سیستم بلوک های نشان داده شده در شکل افزایش قدرت نمی دهد.
- ساعت، باید قسمتی از طناب را به طول 3 بکشید ساعت.
- برای بلند کردن آهسته بار به ارتفاع ساعتساعت.
راه حل.در این کار، لازم است مکانیسم های ساده، یعنی بلوک ها را به خاطر بیاوریم: یک بلوک متحرک و یک بلوک ثابت. بلوک متحرک دو بار افزایش نیرو می دهد، در حالی که بخش طناب باید دو برابر بیشتر کشیده شود و بلوک ثابت برای تغییر جهت نیرو استفاده می شود. در کار، مکانیسم های ساده برنده شدن نمی دهد. پس از تجزیه و تحلیل مشکل، بلافاصله عبارات لازم را انتخاب می کنیم:
- برای بلند کردن آهسته بار به ارتفاع ساعت، باید قسمتی از طناب را به طول 2 بکشید ساعت.
- برای حفظ تعادل بار، باید روی انتهای طناب با نیروی 50 نیوتن عمل کنید.
پاسخ. 45.
یک وزنه آلومینیومی که بر روی نخی بی وزن و غیر قابل امتداد ثابت شده است، کاملاً در ظرفی با آب غوطه ور می شود. بار به دیواره ها و پایین کشتی برخورد نمی کند. سپس یک بار آهنی با آب در همان ظرف غوطه ور می شود که جرم آن برابر با جرم بار آلومینیوم است. در نتیجه مدول نیروی کشش نخ و مدول نیروی گرانش وارد بر بار چگونه تغییر می کند؟
- افزایش؛
- کاهش می دهد؛
- تغییر نمی کند
راه حل.ما وضعیت مشکل را تجزیه و تحلیل می کنیم و پارامترهایی را انتخاب می کنیم که در طول مطالعه تغییر نمی کنند: این جرم بدن و مایعی است که بدن روی نخ ها در آن غوطه ور می شود. پس از آن، بهتر است یک نقشه شماتیک ایجاد کنید و نیروهای وارد بر بار را نشان دهید: نیروی کشش نخ افکنترل، هدایت شده در امتداد نخ به بالا. گرانش به صورت عمودی به سمت پایین هدایت می شود. نیروی ارشمیدسی آ، از کنار مایع روی بدن غوطه ور شده و به سمت بالا هدایت می شود. با توجه به شرایط مسئله، جرم بارها یکسان است، بنابراین، مدول نیروی گرانش وارد بر بار تغییر نمی کند. از آنجایی که تراکم کالاها متفاوت است، حجم آن نیز متفاوت خواهد بود.
| V = | متر | . |
| پ |
چگالی آهن 7800 کیلوگرم بر متر مکعب و بار آلومینیوم 2700 کیلوگرم بر متر مکعب است. از این رو، Vو< وا. جسم در حالت تعادل است، حاصل تمام نیروهای وارد بر جسم صفر است. بیایید محور مختصات OY را به سمت بالا هدایت کنیم. معادله پایه دینامیک را با در نظر گرفتن پیش بینی نیروها به شکل می نویسیم افسابق + فا – میلی گرم= 0; (1) نیروی کشش را بیان می کنیم اف extr = میلی گرم – فا(2)؛ نیروی ارشمیدسی به چگالی مایع و حجم قسمت زیر آب بدن بستگی دارد فا = ρ gV p.h.t (3)؛ چگالی مایع تغییر نمی کند و حجم بدنه آهن کمتر است Vو< وابنابراین نیروی ارشمیدسی وارد بر بار آهن کمتر خواهد بود. در مورد مدول نیروی کشش نخ نتیجه می گیریم، کار با معادله (2) افزایش می یابد.
پاسخ. 13.
جرم میله متراز یک صفحه شیبدار ناهموار ثابت با زاویه α در پایه می لغزد. مدول شتاب میله ای برابر است با آ، مدول سرعت میله ای افزایش می یابد. مقاومت هوا را می توان نادیده گرفت.
بین مقادیر فیزیکی و فرمول هایی که می توان آنها را محاسبه کرد مطابقت ایجاد کنید. برای هر موقعیت از ستون اول، موقعیت مربوطه را از ستون دوم انتخاب کنید و اعداد انتخاب شده را در جدول زیر حروف مربوطه یادداشت کنید.
ب) ضریب اصطکاک میله در صفحه شیبدار
3) میلی گرم cosα
| 4) sinα - | آ |
| g cosα |
راه حل.این کار مستلزم اعمال قوانین نیوتن است. توصیه می کنیم یک نقشه شماتیک تهیه کنید. تمام ویژگی های سینماتیکی حرکت را نشان می دهد. در صورت امکان، بردار شتاب و بردارهای تمام نیروهای اعمال شده به جسم متحرک را به تصویر بکشید. به یاد داشته باشید که نیروهایی که بر جسم وارد می شوند، نتیجه برهم کنش با اجسام دیگر هستند. سپس معادله اصلی دینامیک را یادداشت کنید. یک سیستم مرجع را انتخاب کنید و معادله حاصل را برای طرح بردار نیرو و شتاب بنویسید.
با پیروی از الگوریتم پیشنهادی، یک ترسیم شماتیک خواهیم داشت (شکل 1). شکل نیروهای اعمال شده به مرکز ثقل میله و محورهای مختصات سیستم مرجع مرتبط با سطح صفحه شیبدار را نشان می دهد. از آنجایی که همه نیروها ثابت هستند، حرکت میله با افزایش سرعت به همان اندازه متغیر خواهد بود، یعنی. بردار شتاب در جهت حرکت است. بیایید جهت محورها را همانطور که در شکل نشان داده شده است انتخاب کنیم. بیایید پیش بینی نیروها بر روی محورهای انتخاب شده را بنویسیم.
اجازه دهید معادله اصلی دینامیک را بنویسیم:
Tr + = (1)
اجازه دهید این معادله (1) را برای طرح نیروها و شتاب بنویسیم.
در محور OY: طرح ریزی نیروی واکنش تکیه گاه مثبت است، زیرا بردار با جهت محور OY منطبق است. N y = ن; نیروی اصطکاک صفر است زیرا بردار عمود بر محور است. پرتاب گرانش منفی و برابر خواهد بود mgy= – میلی گرم cosα ; طرح برداری بردار شتاب یک سال= 0، زیرا بردار شتاب عمود بر محور است. ما داریم ن – میلی گرم cosα = 0 (2) از معادله، نیروی واکنشی را که روی میله از سمت صفحه شیبدار اعمال می کند، بیان می کنیم. ن = میلی گرم cosα (3). بیایید پیش بینی ها را روی محور OX بنویسیم.
در محور OX: پیش بینی نیرو نبرابر با صفر است، زیرا بردار عمود بر محور OX است. طرح ریزی نیروی اصطکاک منفی است (بردار در جهت مخالف نسبت به محور انتخاب شده هدایت می شود). تابش گرانش مثبت و برابر است میلی گرم x = میلی گرم sinα (4) از مثلث قائم الزاویه. پیش بینی شتاب مثبت تبر = آ; سپس معادله (1) را با در نظر گرفتن طرح ریزی می نویسیم میلی گرم sinα- اف tr = مادر (5); اف tr = متر(g sinα- آ) (6); به یاد داشته باشید که نیروی اصطکاک متناسب با نیروی فشار عادی است ن.
الف - مقدماتی اف tr = μ ن(7)، ضریب اصطکاک میله را در صفحه شیبدار بیان می کنیم.
| μ = | اف tr | = | متر(g sinα- آ) | = تانا – | آ | (8). |
| ن | میلی گرم cosα | g cosα |
ما موقعیت های مناسب را برای هر حرف انتخاب می کنیم.
پاسخ.الف-3; ب - 2.
وظیفه 8. اکسیژن گازی در ظرفی با حجم 33.2 لیتر است. فشار گاز 150 کیلو پاسکال، دمای آن 127 درجه سانتیگراد است. جرم گاز را در این ظرف تعیین کنید. پاسخ خود را بر حسب گرم بیان کنید و به نزدیکترین عدد صحیح گرد کنید.
راه حل.توجه به تبدیل واحدها به سیستم SI مهم است. تبدیل دما به کلوین تی = تی°С + 273، حجم V\u003d 33.2 لیتر \u003d 33.2 10 -3 m 3; فشار را ترجمه می کنیم پ= 150 کیلو پاسکال = 150000 پاسکال. با استفاده از معادله حالت گاز ایده آل
جرم گاز را بیان می کند.
حتما به واحدی که از شما خواسته می شود پاسخ را یادداشت کنید دقت کنید. این خیلی مهمه.
پاسخ. 48
وظیفه 9.یک گاز یک اتمی ایده آل در مقدار 0.025 مول به صورت آدیاباتیک منبسط شد. در همان زمان، دمای آن از +103 درجه سانتیگراد به +23 درجه سانتیگراد کاهش یافت. کار گاز چیست؟ پاسخ خود را بر حسب ژول بیان کنید و به نزدیکترین عدد صحیح گرد کنید.
راه حل.اولاً، گاز عدد تک اتمی درجه آزادی است من= 3، در مرحله دوم، گاز به صورت آدیاباتیک منبسط می شود - این به معنای عدم انتقال حرارت است س= 0. گاز با کاهش انرژی داخلی عمل می کند. با در نظر گرفتن این موضوع، قانون اول ترمودینامیک را 0 = ∆ می نویسیم U + آ G; (1) کار گاز را بیان می کنیم آ g = –∆ U(2)؛ تغییر انرژی درونی یک گاز تک اتمی را به صورت می نویسیم
پاسخ. 25 جی.
رطوبت نسبی قسمتی از هوا در دمای معین 10 درصد است. فشار این قسمت از هوا را چند بار باید تغییر داد تا رطوبت نسبی آن در دمای ثابت 25 درصد افزایش یابد؟
راه حل.سوالات مربوط به بخار اشباع و رطوبت هوا اغلب برای دانش آموزان مشکل ایجاد می کند. بیایید از فرمول برای محاسبه رطوبت نسبی هوا استفاده کنیم
با توجه به شرایط مشکل، دما تغییر نمی کند، به این معنی که فشار بخار اشباع ثابت می ماند. بیایید فرمول (1) را برای دو حالت هوا بنویسیم.
φ 1 \u003d 10%؛ φ 2 = 35٪
فشار هوا را از فرمول های (2)، (3) بیان می کنیم و نسبت فشارها را می یابیم.
| پ 2 | = | φ 2 | = | 35 | = 3,5 |
| پ 1 | φ 1 | 10 |
پاسخ.فشار باید 3.5 برابر افزایش یابد.
ماده داغ در حالت مایع به آرامی در یک کوره ذوب با قدرت ثابت خنک شد. جدول نتایج اندازه گیری دمای یک ماده را در طول زمان نشان می دهد.
از لیست پیشنهادی انتخاب کنید دوعباراتی که با نتایج اندازه گیری ها مطابقت دارند و اعداد آنها را نشان می دهند.
- نقطه ذوب ماده در این شرایط 232 درجه سانتی گراد است.
- در 20 دقیقه. پس از شروع اندازه گیری، ماده فقط در حالت جامد بود.
- ظرفیت گرمایی یک ماده در حالت مایع و جامد یکسان است.
- بعد از 30 دقیقه پس از شروع اندازه گیری، ماده فقط در حالت جامد بود.
- فرآیند تبلور این ماده بیش از 25 دقیقه طول کشید.
راه حل.با سرد شدن ماده، انرژی درونی آن کاهش یافت. نتایج اندازه گیری دما اجازه می دهد تا دمایی که در آن ماده شروع به کریستال شدن می کند، تعیین شود. تا زمانی که یک ماده از حالت مایع به حالت جامد تغییر کند، دما تغییر نمی کند. با دانستن اینکه دمای ذوب و دمای تبلور یکسان هستند، عبارت زیر را انتخاب می کنیم:
1. نقطه ذوب یک ماده در این شرایط 232 درجه سانتی گراد است.
دومین جمله صحیح این است:
4. بعد از 30 دقیقه پس از شروع اندازه گیری، ماده فقط در حالت جامد بود. از آنجایی که دما در این نقطه از زمان در حال حاضر کمتر از دمای تبلور است.
پاسخ. 14.
در یک سیستم ایزوله، بدن A دارای دمای +40 درجه سانتیگراد و بدن B دارای دمای +65 درجه سانتیگراد است. این اجسام در تماس حرارتی با یکدیگر قرار می گیرند. پس از مدتی به تعادل حرارتی می رسد. در نتیجه دمای جسم B و کل انرژی داخلی بدن A و B چگونه تغییر کرد؟
برای هر مقدار، ماهیت مناسب تغییر را تعیین کنید:
- افزایش یافت؛
- کاهش یافته؛
- تغییر نکرده است
اعداد انتخاب شده برای هر کمیت فیزیکی را در جدول بنویسید. اعداد در پاسخ ممکن است تکرار شوند.
راه حل.اگر در یک سیستم منزوی از اجسام، هیچ تغییر انرژی به جز تبادل گرما رخ ندهد، مقدار گرمایی که توسط اجسامی که انرژی درونی آنها کاهش می‌یابد برابر با مقدار گرمای دریافتی توسط اجسامی است که انرژی داخلی آنها افزایش می‌یابد. (طبق قانون پایستگی انرژی) در این حالت کل انرژی داخلی سیستم تغییر نمی کند. مسائل از این نوع بر اساس معادله تعادل حرارتی حل می شوند.
| ∆U = ∑ | n | ∆U i = 0 (1); |
| من = 1 |
جایی که ∆ U- تغییر در انرژی درونی
در مورد ما، در اثر انتقال حرارت، انرژی داخلی جسم B کاهش می یابد، به این معنی که دمای این جسم کاهش می یابد. انرژی درونی جسم A افزایش می یابد، زیرا بدن مقدار گرما را از جسم B دریافت می کند، دمای آن افزایش می یابد. کل انرژی داخلی اجسام A و B تغییر نمی کند.
پاسخ. 23.
پروتون پهمانطور که در شکل نشان داده شده است، در شکاف بین قطب های یک آهنربای الکتریکی پرواز می کند، دارای سرعت عمود بر بردار القای میدان مغناطیسی است. نیروی لورنتس که بر روی پروتون وارد می شود نسبت به شکل به کجا هدایت می شود (بالا، به سمت ناظر، دور از ناظر، پایین، چپ، راست)
راه حل.میدان مغناطیسی بر روی ذره باردار با نیروی لورنتس اثر می گذارد. برای تعیین جهت این نیرو، مهم است که قانون یادگاری دست چپ را به خاطر بسپارید، فراموش نکنید که بار ذره را در نظر بگیرید. ما چهار انگشت دست چپ را در امتداد بردار سرعت هدایت می کنیم، برای یک ذره با بار مثبت، بردار باید عمود بر کف دست وارد شود، انگشت شست که 90 درجه کنار گذاشته شده است، جهت نیروی لورنتس را نشان می دهد که بر ذره وارد می شود. در نتیجه، داریم که بردار نیروی لورنتس نسبت به شکل از ناظر دور شده است.
پاسخ.از ناظر
مدول شدت میدان الکتریکی در خازن هوای مسطح با ظرفیت 50 μF 200 ولت بر متر است. فاصله بین صفحات خازن 2 میلی متر است. شارژ خازن چقدر است؟ پاسخ خود را با میکروC بنویسید.
راه حل.بیایید تمام واحدهای اندازه گیری را به سیستم SI تبدیل کنیم. ظرفیت C \u003d 50 μF \u003d 50 10 -6 F، فاصله بین صفحات د= 2 10 -3 متر مشکل با یک خازن هوای مسطح سر و کار دارد - دستگاهی برای انباشت بار الکتریکی و انرژی میدان الکتریکی. از فرمول ظرفیت الکتریکی
جایی که دفاصله بین صفحات است.
بیایید تنش را بیان کنیم U= E د(4)؛ (4) را در (2) جایگزین کرده و بار خازن را محاسبه کنید.
q = سی · اد\u003d 50 10 -6 200 0.002 \u003d 20 μC
به واحدهایی که باید پاسخ را در آن بنویسید توجه کنید. ما آن را به صورت آویز دریافت کردیم، اما آن را در μC ارائه می کنیم.
پاسخ. 20 µC.
دانش آموز آزمایشی را بر روی شکست نور انجام داد که در عکس ارائه شده است. زاویه شکست نور منتشر شده در شیشه و ضریب شکست شیشه با افزایش زاویه تابش چگونه تغییر می کند؟
- در حال افزایش است
- کاهش می دهد
- تغییر نمی کند
- اعداد انتخاب شده را برای هر پاسخ در جدول ثبت کنید. اعداد در پاسخ ممکن است تکرار شوند.
راه حل.در وظایف چنین طرحی، ما به یاد می آوریم که شکست چیست. این تغییر جهت انتشار موج هنگام عبور از یک محیط به رسانه دیگر است. علت آن این است که سرعت انتشار امواج در این رسانه ها متفاوت است. پس از اینکه فهمیدیم نور از کدام محیط منتشر می شود، قانون شکست را به شکل می نویسیم
| sina | = | n 2 | , |
| sinβ | n 1 |
جایی که n 2- ضریب شکست مطلق شیشه، محیطی که نور در آن می رود. n 1 ضریب شکست مطلق اولین محیطی است که نور از آن می آید. برای هوا n 1 = 1. α زاویه تابش پرتو بر روی سطح نیم سیلندر شیشه ای، β زاویه شکست پرتو در شیشه است. علاوه بر این، زاویه شکست کمتر از زاویه تابش خواهد بود، زیرا شیشه یک محیط نوری متراکم تر است - محیطی با ضریب شکست بالا. سرعت انتشار نور در شیشه کمتر است. لطفاً توجه داشته باشید که زاویه ها از عمود بازیابی شده در نقطه فرود پرتو اندازه گیری می شوند. اگر زاویه تابش را افزایش دهید، زاویه شکست نیز افزایش می یابد. ضریب شکست شیشه از این مقدار تغییر نخواهد کرد.
پاسخ.
جامپر مسی در زمان تی 0 = 0 با سرعت 2 متر بر ثانیه در امتداد ریل های رسانای افقی موازی شروع به حرکت می کند که به انتهای آنها یک مقاومت 10 اهم متصل است. کل سیستم در یک میدان مغناطیسی یکنواخت عمودی قرار دارد. مقاومت جامپر و ریل ناچیز است، جامپر همیشه عمود بر ریل است. شار Ф بردار القای مغناطیسی از طریق مدار تشکیل شده توسط جامپر، ریل و مقاومت در طول زمان تغییر می کند. تیهمانطور که در نمودار نشان داده شده است.
با استفاده از نمودار، دو عبارت درست را انتخاب کنید و اعداد آنها را در پاسخ خود نشان دهید.
- تا آن زمان تی\u003d 0.1 ثانیه، تغییر در شار مغناطیسی از طریق مدار 1 مگاوات است.
- جریان القایی در جامپر در محدوده از تی= 0.1 ثانیه تی= حداکثر 0.3 ثانیه
- ماژول EMF القایی که در مدار رخ می دهد 10 میلی ولت است.
- قدرت جریان القایی در جامپر 64 میلی آمپر است.
- برای حفظ حرکت جامپر نیرویی به آن وارد می شود که برآمدگی آن بر روی جهت ریل ها 0.2 نیوتن است.
راه حل.با توجه به نمودار وابستگی جریان بردار القای مغناطیسی از طریق مدار به زمان، بخش هایی را تعیین می کنیم که در آن جریان Ф تغییر می کند و در آن تغییر در جریان صفر است. این به ما امکان می دهد فواصل زمانی را که در آن جریان القایی در مدار رخ می دهد، تعیین کنیم. بیان صحیح:
1) تا زمان تی= 0.1 ثانیه تغییر در شار مغناطیسی در مدار 1 mWb ∆F = (1 - 0) 10 -3 Wb است. ماژول EMF القایی که در مدار رخ می دهد با استفاده از قانون EMP تعیین می شود
پاسخ. 13.
با توجه به نمودار وابستگی قدرت جریان به زمان در یک مدار الکتریکی که اندوکتانس آن 1 mH است، ماژول EMF خود القایی را در بازه زمانی 5 تا 10 ثانیه تعیین کنید. پاسخ خود را با میکروولت بنویسید.
راه حل.بیایید همه کمیت ها را به سیستم SI تبدیل کنیم، i.e. اندوکتانس 1 mH را به H ترجمه می کنیم، 10 -3 H بدست می آوریم. شدت جریان نشان داده شده در شکل بر حسب mA نیز با ضرب در 10-3 به A تبدیل می شود.
فرمول EMF خود القایی دارای فرم است
در این مورد، فاصله زمانی با توجه به شرایط مشکل داده می شود
∆تی= 10 ثانیه – 5 ثانیه = 5 ثانیه
ثانيه و طبق برنامه زماني بازه تغيير جريان را در اين مدت تعيين مي كنيم:
∆من= 30 10 – 3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.
مقادیر عددی را با فرمول (2) جایگزین می کنیم، به دست می آوریم
| Ɛ | \u003d 2 10 -6 ولت یا 2 میکروولت.
پاسخ. 2.
دو صفحه شفاف موازی در برابر یکدیگر فشرده می شوند. یک پرتو نور از هوا بر روی سطح صفحه اول می افتد (شکل را ببینید). مشخص است که ضریب شکست صفحه بالایی برابر است با n 2 = 1.77. بین مقادیر فیزیکی و مقادیر آنها مطابقت برقرار کنید. برای هر موقعیت از ستون اول، موقعیت مربوطه را از ستون دوم انتخاب کنید و اعداد انتخاب شده را در جدول زیر حروف مربوطه یادداشت کنید.
راه حل.برای حل مسائل مربوط به شکست نور در فصل مشترک بین دو محیط، به ویژه مشکلات عبور نور از صفحات موازی صفحه، می توان به ترتیب راه حل زیر را توصیه کرد: ترسیمی ایجاد کنید که مسیر پرتوهای وارد شده از یک را نشان می دهد. متوسط به دیگری؛ در نقطه فرود پرتو در سطح مشترک بین دو محیط، یک نرمال به سطح بکشید، زوایای فرود و شکست را علامت بزنید. به چگالی نوری محیط مورد نظر توجه ویژه ای داشته باشید و به یاد داشته باشید که وقتی یک پرتو نور از یک محیط نوری با چگالی کمتر به یک محیط نوری متراکم تر می رسد، زاویه شکست کمتر از زاویه تابش خواهد بود. شکل زاویه بین پرتو فرود و سطح را نشان می دهد و ما به زاویه تابش نیاز داریم. به یاد داشته باشید که زاویه ها از روی عمود برگردانده شده در نقطه برخورد تعیین می شوند. ما تعیین می کنیم که زاویه تابش پرتو بر روی سطح 90 درجه - 40 درجه = 50 درجه باشد، ضریب شکست n 2 = 1,77; n 1 = 1 (هوا).
بیایید قانون شکست را بنویسیم
| sinβ = | sin50 | = 0,4327 ≈ 0,433 |
| 1,77 |
بیایید یک مسیر تقریبی تیر را از بین صفحات بسازیم. ما از فرمول (1) برای مرزهای 2-3 و 3-1 استفاده می کنیم. در پاسخ می گیریم
الف) سینوس زاویه تابش پرتو در مرز 2-3 بین صفحات 2) ≈ 0.433 است.
ب) زاویه شکست پرتو هنگام عبور از مرز 3-1 (به رادیان) 4) ≈ 0.873 است.
پاسخ. 24.
تعیین کنید که چند ذره α و چند پروتون در نتیجه یک واکنش همجوشی گرما هسته ای به دست می آید.
+ → ایکس+ y;
راه حل.در تمام واکنش های هسته ای، قوانین بقای بار الکتریکی و تعداد نوکلئون ها رعایت می شود. تعداد ذرات آلفا را با x و تعداد پروتونها را با y مشخص کنید. بیایید معادلات بسازیم
+ → x + y;
حل کردن سیستمی که داریم ایکس = 1; y = 2
پاسخ. 1 - α-ذره؛ 2- پروتون ها
مدول تکانه فوتون اول 1.32 · 10 -28 کیلوگرم متر بر ثانیه است که 9.48 · 10 -28 کیلوگرم متر بر ثانیه از مدول تکانه فوتون دوم کمتر است. نسبت انرژی E 2 /E 1 فوتون دوم و اول را پیدا کنید. جواب خود را به دهم گرد کنید.
راه حل.تکانه فوتون دوم بر اساس شرایط بیشتر از تکانه فوتون اول است، بنابراین می توانیم تصور کنیم پ 2 = پ 1 + ∆ پ(1). انرژی فوتون را می توان بر حسب تکانه فوتون با استفاده از معادلات زیر بیان کرد. این E = mc 2 (1) و پ = mc(2)، سپس
E = کامپیوتر (3),
جایی که Eانرژی فوتون است، پتکانه فوتون است، m جرم فوتون است، ج= 3 10 8 m/s سرعت نور است. با در نظر گرفتن فرمول (3) داریم:
| E 2 | = | پ 2 | = 8,18; |
| E 1 | پ 1 |
جواب را تا دهم گرد می کنیم و 8.2 می گیریم.
پاسخ. 8,2.
هسته یک اتم تحت واپاشی پوزیترون رادیواکتیو β-واپاشی قرار گرفته است. این چگونه بار الکتریکی هسته و تعداد نوترون های آن را تغییر داد؟
برای هر مقدار، ماهیت مناسب تغییر را تعیین کنید:
- افزایش یافت؛
- کاهش یافته؛
- تغییر نکرده است
اعداد انتخاب شده برای هر کمیت فیزیکی را در جدول بنویسید. اعداد در پاسخ ممکن است تکرار شوند.
راه حل.پوزیترون β - واپاشی در هسته اتم در طول تبدیل یک پروتون به یک نوترون با انتشار یک پوزیترون اتفاق می افتد. در نتیجه تعداد نوترون های هسته یک عدد افزایش می یابد، بار الکتریکی یک عدد کاهش می یابد و تعداد جرمی هسته بدون تغییر باقی می ماند. بنابراین، واکنش تبدیل یک عنصر به شرح زیر است:
پاسخ. 21.
پنج آزمایش در آزمایشگاه برای مشاهده پراش با استفاده از گریتینگ های پراش مختلف انجام شد. هر یک از گریتینگ ها توسط پرتوهای موازی نور تک رنگ با طول موج مشخص روشن می شد. نور در همه موارد عمود بر توری برخورد می کرد. در دو مورد از این آزمایش‌ها، همان تعداد ماکزیمم پراش اصلی مشاهده شد. ابتدا تعداد آزمایشی که در آن از توری پراش با دوره کوتاهتر استفاده شده است و سپس تعداد آزمایشی که در آن از توری پراش با دوره طولانی تر استفاده شده است را مشخص کنید.
راه حل.پراش نور پدیده ای است که یک پرتو نور به ناحیه یک سایه هندسی وارد می شود. پراش زمانی قابل مشاهده است که در مسیر موج نوری در موانع بزرگ و مات نور، نواحی یا حفره های مات مشاهده شود و ابعاد این نواحی یا سوراخ ها متناسب با طول موج باشد. یکی از مهمترین وسایل پراش گریتینگ پراش می باشد. جهات زاویه ای به حداکثر الگوی پراش توسط معادله تعیین می شود
د sinφ = کλ(1)
جایی که ددوره توری پراش، φ زاویه بین نرمال به توری و جهت به یکی از حداکثرهای الگوی پراش، λ طول موج نور است، کیک عدد صحیح به نام ترتیب حداکثر پراش است. بیان از معادله (1)
با انتخاب جفت با توجه به شرایط آزمایشی ابتدا 4 عدد را انتخاب می کنیم که از توری پراش با پریود کمتر استفاده شده است و سپس تعداد آزمایشی که در آن از توری پراش پریود بزرگ استفاده شده است 2 عدد می باشد.
پاسخ. 42.
جریان از مقاومت سیم عبور می کند. مقاومت با دیگری جایگزین شد، با سیمی از همان فلز و به همان طول، اما نیمی از سطح مقطع را داشت و نیمی از جریان از آن عبور می کرد. ولتاژ مقاومت و مقاومت آن چگونه تغییر می کند؟
برای هر مقدار، ماهیت مناسب تغییر را تعیین کنید:
- افزایش خواهد یافت؛
- کاهش خواهد یافت؛
- تغییر نخواهد کرد.
اعداد انتخاب شده برای هر کمیت فیزیکی را در جدول بنویسید. اعداد در پاسخ ممکن است تکرار شوند.
راه حل.مهم است که به یاد داشته باشید که مقاومت هادی به چه مقادیری بستگی دارد. فرمول محاسبه مقاومت است
قانون اهم برای مقطع مدار، از فرمول (2)، ولتاژ را بیان می کنیم
U = من آر (3).
با توجه به شرایط مشکل، مقاومت دوم از سیمی از مواد مشابه، طول یکسان، اما سطح مقطع متفاوت ساخته شده است. مساحت دو برابر کوچکتر است. با جایگزینی در (1) دریافت می کنیم که مقاومت 2 برابر افزایش می یابد و جریان 2 برابر کاهش می یابد، بنابراین، ولتاژ تغییر نمی کند.
پاسخ. 13.
دوره نوسان یک آونگ ریاضی روی سطح زمین 1.2 برابر بیشتر از دوره نوسان آن در یک سیاره است. مدول شتاب گرانشی در این سیاره چقدر است؟ تأثیر جو در هر دو مورد ناچیز است.
راه حل.آونگ ریاضی سیستمی متشکل از نخی است که ابعاد آن بسیار بزرگتر از ابعاد توپ و خود توپ است. اگر فرمول تامسون برای دوره نوسان یک آونگ ریاضی فراموش شود، ممکن است مشکل ایجاد شود.
تی= 2π (1)؛
لطول آونگ ریاضی است. g- شتاب گرانش
با شرط
اکسپرس از (3) g n \u003d 14.4 متر بر ثانیه 2. لازم به ذکر است که شتاب سقوط آزاد به جرم سیاره و شعاع آن بستگی دارد
پاسخ. 14.4 متر بر ثانیه 2.
یک هادی مستقیم به طول 1 متر که جریان 3 A از آن عبور می کند، در میدان مغناطیسی یکنواخت با القاء قرار دارد. که در= 0.4 T در زاویه 30 درجه نسبت به بردار. مدول نیروی وارد بر رسانا از میدان مغناطیسی چقدر است؟
راه حل.اگر هادی حامل جریان در میدان مغناطیسی قرار گیرد، میدان روی هادی حامل جریان با نیروی آمپر عمل می کند. ما فرمول مدول نیروی آمپر را می نویسیم
اف A = من LB sina;
اف A = 0.6 N
پاسخ. اف A = 0.6 N.
انرژی میدان مغناطیسی ذخیره شده در سیم پیچ زمانی که جریان مستقیم از آن عبور می کند 120 ژول است. برای اینکه انرژی میدان مغناطیسی در سیم پیچ ذخیره شود باید قدرت جریانی را که از سیم پیچ می گذرد چند برابر افزایش داد. تا 5760 جی افزایش یابد.
راه حل.انرژی میدان مغناطیسی سیم پیچ با فرمول محاسبه می شود
| دبلیو m = | LI 2 | (1); |
| 2 |
با شرط دبلیو 1 = 120 J، سپس دبلیو 2 \u003d 120 + 5760 \u003d 5880 J.
| من 1 2 = | 2دبلیو 1 | ; من 2 2 = | 2دبلیو 2 | ; |
| L | L |
سپس نسبت فعلی
| من 2 2 | = 49; | من 2 | = 7 |
| من 1 2 | من 1 |
پاسخ.قدرت فعلی باید 7 برابر افزایش یابد. در پاسخنامه فقط عدد 7 را وارد می کنید.
یک مدار الکتریکی شامل دو لامپ، دو دیود و یک سیم پیچ سیمی است که مطابق شکل نشان داده شده است. (همانطور که در بالای شکل نشان داده شده است، یک دیود فقط به جریان در یک جهت اجازه می دهد.) اگر قطب شمال آهنربا به سیم پیچ نزدیک شود کدام یک از لامپ ها روشن می شود؟ پاسخ خود را با نشان دادن اینکه از چه پدیده ها و الگوهایی در توضیح استفاده کرده اید توضیح دهید.
راه حل.خطوط القای مغناطیسی از قطب شمال آهنربا خارج شده و واگرا می شوند. با نزدیک شدن آهنربا، شار مغناطیسی از طریق سیم پیچ سیم افزایش می یابد. مطابق با قانون لنز، میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان القایی حلقه باید به سمت راست هدایت شود. طبق قانون گیملت، جریان باید در جهت عقربه‌های ساعت جریان داشته باشد (وقتی از سمت چپ به آن نگاه کنید). در این جهت، دیود در مدار لامپ دوم عبور می کند. بنابراین، لامپ دوم روشن می شود.
پاسخ.لامپ دوم روشن می شود.
طول پره آلومینیومی L= 25 سانتی متر و سطح مقطع اس\u003d 0.1 سانتی متر مربع از انتهای بالایی روی یک نخ آویزان شده است. انتهای پایینی روی کف افقی ظرفی که آب در آن ریخته می شود قرار دارد. طول قسمت غوطه‌ور شده اسپیکر ل= 10 سانتی متر قدرت را پیدا کنید اف، که با آن سوزن روی ته ظرف فشار می آورد، در صورتی که معلوم باشد که نخ به صورت عمودی قرار دارد. چگالی آلومینیوم ρ a = 2.7 گرم بر سانتی متر 3، چگالی آب ρ در = 1.0 گرم بر سانتی متر 3 است. شتاب گرانش g= 10 متر بر ثانیه 2
راه حل.بیایید یک نقاشی توضیحی ایجاد کنیم.
– نیروی کشش نخ؛
- نیروی واکنش کف ظرف؛
a نیروی ارشمیدسی است که فقط بر روی قسمت غوطه‌ور شده بدن اعمال می‌شود و به مرکز قسمت غوطه‌ور شده پره اعمال می‌شود.
- نیروی گرانش که از سمت زمین بر روی پره وارد می شود و به مرکز کل پره اعمال می شود.
طبق تعریف، جرم اسپیکر مترو مدول نیروی ارشمیدسی به صورت زیر بیان می شود: متر = SLρ a (1);
اف a = Slρ در g (2)
لحظات نیرو را نسبت به نقطه تعلیق پره در نظر بگیرید.
م(تی) = 0 لحظه نیروی کشش است. (3)
م(N) = NL cosα لحظه نیروی واکنش تکیه گاه است. (4)
با در نظر گرفتن علائم لحظه ها، معادله را می نویسیم
| NL cos + Slρ در g (L – | ل | ) cosα = SLρ آ g | L | cos (7) |
| 2 | 2 |
با توجه به اینکه طبق قانون سوم نیوتن، نیروی واکنش کف ظرف برابر با نیرو است اف d که با آن سوزن روی ته ظرفی که می نویسیم فشار می آورد ن = اف e و از رابطه (7) این نیرو را بیان می کنیم:
| F d = [ | 1 | Lρ آ– (1 – | ل | )لρ در] Sg (8). |
| 2 | 2L |
با وصل کردن اعداد، به آن می رسیم
اف d = 0.025 نیوتن.
پاسخ. اف d = 0.025 نیوتن.
یک بطری حاوی متر 1 = 1 کیلوگرم نیتروژن، هنگام آزمایش برای استحکام در دمای منفجر شد تی 1 = 327 درجه سانتیگراد. چه جرمی هیدروژن متر 2 را می توان در چنین سیلندر در دمایی ذخیره کرد تی 2 \u003d 27 درجه سانتیگراد، با حاشیه ایمنی پنج برابر؟ جرم مولی نیتروژن م 1 \u003d 28 گرم در مول، هیدروژن م 2 = 2 گرم در مول.
راه حل.ما معادله حالت یک گاز ایده آل مندلیف - کلاپیرون را برای نیتروژن می نویسیم
جایی که V- حجم بالون، تی 1 = تی 1 + 273 درجه سانتیگراد. با توجه به شرایط، هیدروژن را می توان در یک فشار ذخیره کرد پ 2 = p 1/5; (3) با توجه به اینکه
ما می توانیم جرم هیدروژن را با کار کردن بلافاصله با معادلات (2)، (3)، (4) بیان کنیم. فرمول نهایی به نظر می رسد:
| متر 2 = | متر 1 | م 2 | تی 1 | (5). | ||
| 5 | م 1 | تی 2 |
پس از جایگزینی داده های عددی متر 2 = 28
پاسخ. متر 2 = 28
در یک مدار نوسانی ایده آل، دامنه نوسانات جریان در سلف من هستم= 5 میلی آمپر، و دامنه ولتاژ در خازن U m= 2.0 V. در زمان تیولتاژ خازن 1.2 ولت است. جریان سیم پیچ را در این لحظه پیدا کنید.
راه حل.در یک مدار نوسانی ایده آل، انرژی ارتعاشات حفظ می شود. برای لحظه زمان t قانون بقای انرژی شکل دارد
| سی | U 2 | + L | من 2 | = L | من هستم 2 | (1) |
| 2 | 2 | 2 |
برای مقادیر دامنه (حداکثر)، می نویسیم
و از رابطه (2) بیان می کنیم
| سی | = | من هستم 2 | (4). |
| L | U m 2 |
اجازه دهید (4) را با (3) جایگزین کنیم. در نتیجه، دریافت می کنیم:
من = من هستم (5)
بنابراین، جریان در سیم پیچ در آن زمان تیبرابر است با
من= 4.0 میلی آمپر
پاسخ. من= 4.0 میلی آمپر
یک آینه در پایین یک مخزن به عمق 2 متر وجود دارد. یک پرتو نور که از آب می گذرد، از آینه منعکس شده و از آب خارج می شود. ضریب شکست آب 1.33 است. اگر زاویه برخورد پرتو 30 درجه باشد، فاصله بین نقطه ورود پرتو به داخل آب و نقطه خروج پرتو از آب را بیابید.
راه حل.بیایید یک نقاشی توضیحی ایجاد کنیم
α زاویه تابش پرتو است.
β زاویه شکست پرتو در آب است.
AC فاصله بین نقطه ورود پرتو به آب و نقطه خروج پرتو از آب است.
طبق قانون شکست نور
| sinβ = | sina | (3) |
| n 2 |
یک ΔADB مستطیلی را در نظر بگیرید. در آن AD = ساعت، سپس DВ = AD
| tgβ = ساعت tgβ = ساعت | sina | = ساعت | sinβ | = ساعت | sina | (4) |
| cosβ |
عبارت زیر را دریافت می کنیم:
| AC = 2 DB = 2 ساعت | sina | (5) |
مقادیر عددی را در فرمول حاصل (5) جایگزین کنید.
پاسخ. 1.63 متر
برای آمادگی برای آزمون، از شما دعوت می کنیم تا با آن آشنا شوید برنامه کاری در فیزیک برای کلاس های 7-9 تا خط مواد آموزشی Peryshkina A.V.و برنامه کاری سطح عمیق برای کلاس های 10-11 به TMC Myakisheva G.Ya.برنامه ها برای مشاهده و دانلود رایگان برای همه کاربران ثبت نام شده در دسترس هستند.