Proučavanje svojstava fizičkog klatna. fizika. Priprema za ispit dio A Student proučava svojstva klatna koja mu stoje na raspolaganju

14.03.2021

Eksperimentalna studija 1. B 23 br. 2402. Učenik je proučavao oscilacije matematičkog klatna u školskoj laboratoriji. Rezultati mjerenja kojih veličina će mu omogućiti da izračuna period oscilacije klatna? 1) masa klatna m i poznavanje tabelarne vrijednosti ubrzanja slobodnog pada g 2) dužina niti ma no l i poznavanje tabelarne vrijednosti ubrzanja slobodnog pada g 3) amplituda oscilacija od klatno A i njegova masa m 4) amplituda oscilacija klatna A i poznavanje tabelarne vrednosti ubrzanja slobodnog pada g 2. B 23 br. 2404. Student je tokom eksperimenta istraživao zavisnost modula klatna. elastična sila opruge na dužinu opruge, koja se izražava formulom, gdje je dužina opruge u nedeformisanom stanju. Grafikon rezultirajuće zavisnosti prikazan je na slici Unke. Koja od tvrdnji odgovara odgovoru sa vašim rezultatom ultnog iskustva? A. Dužina opruge u nedeformisanoj lopatici je dakle 3 cm B. Krutost opruge je jednaka. 1) A 2) B 3) A i B 4) Ni A ni B 3. B 23 Br. 2407. Potrebno je eksperimentalno otkriti oscilacije opružnog klatna od tvrdog sa ovim oprugama. zavisnost od perioda Koji par klatna se može koristiti za ovu svrhu? Na slici su opruge i utezi prikazani u stanju jednake težine. 1) A, C ili D 2) samo B 3) samo C 4) samo D 4. B 23 br. 2408. Potrebno je eksperimentalno utvrditi zavisnost perioda malih oscilacija matematičkog klatna od supstance od na koji se vrši opterećenje. Koji par svjetionika (vidi sliku) se može uzeti u tu svrhu? Utezi klatna - šuplje kuglice od bakra i aluminija iste mase i istog vanjskog prečnika. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 5. B 23 br. Rezultat ovih radova je prikazan na slici ispod. Ko je od učenika pod objedinjenim voltmetrom tačan? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 6. B 23 br. 2411. Snop bijele svjetlosti, prolazeći kroz prizmu, razlaže se u spektar. Pretpostavlja se da širina spektra dobijenog na ekranu iza prizme zavisi od upadnog ugla snopa na lice prizme. Ovu hipotezu je potrebno eksperimentalno provjeriti. Koja dva eksperimenta treba provesti za takvo istraživanje? 1) A i 2) B i 3) B i 4) C i B C D D 7. B 23 br. 2414. isti materijal. Koji par provodnika treba izabrati da bi se eksperimentalno otkrila zavisnost otpora provodnika o njegovoj dužini? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 8. B 23 br. 2415. Provodnici se izrađuju od različitih materijala. Koji par provodnika treba izabrati da bi se eksperimentalno otkrila zavisnost otpora provodnika o njegovom specifičnom otporu? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 9. B 23 br. 2416 tri Koji par kondenzatora treba izabrati da bi se eksperimentalno otkrila ovisnost kapacitivnosti atora o površini njegovih ploča? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 10. B 23 br. 2417 tri Koji par kondenzatora treba izabrati da bi se eksperimentalno otkrila ovisnost kapacitivnosti atora o udaljenosti između njegovih ploča? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 11. B 23 br. 2418 mi. Koji par kondenzatora treba izabrati da bi se eksperimentalno otkrila ovisnost kapacitivnosti kondenzatora o vašem električnom vodiču? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 12. B 23 br. 2419. Prilikom mjerenja jačine struje u žičanoj spirali R, četiri učenika su na različite načine povezivala ampermetar. Rezultat ultata prikazan je na slici ispod. Označite ispravan priključak za ampermetar. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 13. B 23 br. 2421. Da bi se eksperimentalno potvrdilo da krutost elastične šipke zavisi od njene dužine, par čeličnih šipki 1) A i 2) B i 3) C i 4) B i B C D D 14. B 23 br. 2429. Dvije posude su napunjene različitim tečnostima. Koji par posuda treba izabrati da bi se eksperimentalno otkrila ovisnost i tlačni most stupca tekućine od njegove gustine? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 15. B 23 br. 2430. Dvije posude su napunjene istom tečnošću. Koji par posuda treba izabrati da bi se eksperimentalno otkrila ovisnost tlaka stupca tekućine o visini stupa? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 16. B 23 br. 3119. Provodnici izrađeni od istog materijala a la. Koji par provodnika treba izabrati da bi se eksperimentalno otkrila ovisnost otpora žice od njenog promjera? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 17. B 23 br. 3122. Pretpostavlja se da veličina virtuelne slike objekta koju stvara divergentno sočivo zavisi od optičke snage sočiva. Ovu hipotezu je potrebno eksperimentalno provjeriti. Koja dva eksperimenta se mogu izvesti za takvo proučavanje 1) A i 2) A i 3) B i 4) C i B C C D 18. B 23 br. 3124. Učenik je proučavao oscilacije u školskoj laboratoriji opružnog klatna. Koja dva mjerenja mora znati da bi odredio krutost opruge i klatna? 1) amplituda oscilacije talasnog oblika A i njegov period oscilovanja T 2) amplituda oscilacije plutajućeg klatna A i masa m tereta 3) ubrzanje slobodnog pada g i amplituda talasnog klatna A 4) period oscilovanja klatna T i mase m tereta 19. B 23 br. 3127. gustine. Koji par kuglica treba izabrati da bi se eksperimentalno otkrila zavisnost Arhimedove sile od gustine tečnosti? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 20. B 23 br. 3128. Dvije lopte su napravljene od različitih materijala. Koji par kuglica treba izabrati da bi se eksperimentalno otkrila ovisnost i most masa od gustoće? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 21. B 23 br. 3214. Da bi se odredila molarna masa gasa u ravnoteži, potrebno je tačno znati mjerenje 1) Temperatura, masa i pritisak plina 2) Gustina plina , njegova temperatura i pritisak 3) Gustina gasa, njegova masa i temperatura 4) Pritisak gasa, njegova zapremina i njegova temperatura 22. B 23 br. 3215. Opružno klatno vrši slobodne harmonijske oscilacije. Koja se vrijednost može odrediti ako su poznati masa tereta m i period oscilovanja T klatna? 1) Dužina bez istezanja te opruge 2) Najveća i mala potencijalna energija 3) Krutost opruge 4) Amplituda oscilovanja opruge i klatna 23. B 23 br. 3246. U toku laboratorijskog rada bilo je potrebno za mjerenje napona na otporu tiv leni. To se može uraditi pomoću kola 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 24. B 23 br. 3247. Tokom laboratorijskog rada bilo je potrebno izmjeriti struju kroz otpor To se može uraditi pomoću kola 1. ) 1 2) 2 3) 3 4) 4 25. B 23 br. 3248. Tokom laboratorijskog rada bilo je potrebno izmjeriti napon na otporniku. To se može uraditi pomoću šeme 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 26. B 23 br. 3249. Tečnost se sipa u cilindričnu posudu. Pretpostavlja se da pritisak tečnosti na dno posude zavisi od površine dna posude. Da biste testirali ovu hipotezu, morate odabrati sljedeća dva eksperimenta od dolje navedenih. 1) A i 2) B i 3) A i 4) B i C C D D čitaj 1) pritisak gasa p i njegov volumen V 2) masa gasa m i njegova temperatura T 3) temperatura gasa T i njegova zapremina V 4) pritisak gasa p i temperatura gasa T 28. B 23 br. 3320. Matematičko klatno vrši slobodne harmonijske oscilacije. Koja se vrijednost može odrediti ako su poznati dužina l i period oscilovanja T svjetlosti? 1) Amplituda A oscilacije fara 2) Ubrzanje slobodnog pada g 3) Maksimalna mala kinetička energija 4) masa m tegova se ljulja 29. B 23 br. 3347. Težine klatna su bakarne kuglice. Koji par njihala (vidi sliku) treba izabrati da bi se eksperimentalno utvrdilo da li period malih oscilacija zavisi od dužine niti? 1) A i 2) A i 3) A i 4) B i B C D C 30. B 23 br. 3391. Žičani namotaj sa strujom stvara magnetno polje. Pretpostavlja se da magnetni tok kroz poprečni presjek zavojnice zavisi od broja zavoja i prečnika. Ovu hipotezu je potrebno eksperimentalno provjeriti. Koja dva seta zavojnica treba uzeti za takvo istraživanje? 1) A i 2) B i 3) B i 4) C i B C D D 31. B 23 Br. 3392. Pretpostavimo da ne znate formulu za izračunavanje perioda oscilovanja matematičkog klatna. Potrebno je eksperimentalno provjeriti da li ova vrijednost ovisi o masi tereta. Koje svjetionike treba koristiti za ovu verifikaciju? 1) A i 2) A i 3) B i 4) B i B D C D 32. B 23 br. 3395. Učenik proučava Arhimedov zakon, menjajući u eksperimentima zapreminu tela uronjenog u tečnost i gustinu tela. tečnost. Koji par eksperimenata bi trebao izabrati da otkrije zavisnost Arhimedove sile o zapremini potopljenog tijela? (Cifre pokazuju gustinu tečnosti.) 33. B 23 br. 3462. Postoji odstupanje od Ohmovog zakona za presek lanca. To je zbog činjenice da se 1) mijenja sa i broj elektrona koji se kreću sa i u spirali 2) na plavoj daje foto efekat 3) mijenja otpor zavojnice kada se zagrije 4) pojavljuje se magnetsko polje 34. B 23 br. 3467. Oprema prikazana na slici korištena je za određivanje efikasnosti nagnute ravni. Pomoću dinamometra učenik ravnomjerno podiže šipku sa dva utega duž nagnute ravni. Učenik je podatke eksperimenta unio u tabelu. Kolika je efikasnost kosih ravni? Vaš odgovor je izražen u procentima. Oznaka prečnika pri podizanju tereta, N 1,5 Dužina kosih ravni, m 1,0 Težina šipke sa dva iza, kg 0,22 Visina nagnute ravni, m 0,15 1) 10% 2) 22% 3) 45% 4 ) 100% 35. B 23 br. 3595. Učenik izvodi eksperimente sa dva sočiva, usmjeravajući na njih paralelni snop svjetlosti. Tok zraka u ovim eksperimentima prikazan je na slikama. Prema rezultatima ovih eksperimenata, žižna daljina sočiva 1) veća je od žižne daljine sočiva 2) manja je od žižne daljine. Udaljenost sočiva 3) jednaka je žižnoj daljini sočiva 4 ) ne može biti u korelaciji sa žižnom daljinom sočiva 36. B 23 br. 3608. Učenik izvodi eksperimente sa dva sočiva, usmjeravajući na njih paralelni snop svjetlosti. Tok zraka u ovim eksperimentima prikazan je na slikama. Prema rezultatima ovih eksperimenata, žižna daljina sočiva 1) veća je od žižne daljine sočiva 2) manja je od žižne daljine sočiva 3) jednaka je žižnoj daljini sočiva 4) ne može se korelirati sa žižnom daljinom sočiva 37. B 23 br. 3644. U skorijoj prošlosti za tačna električna mjerenja korišćeni su otporni "skladišni" koji su predstavljali drvenu kutiju, ispod čijeg poklopca je debela bakarna ploča (1) sa prazninama ( 2) postavljen je u koji se mogu ubaciti bakarni čepovi (3) (vidi sliku). Ako su svi utikači čvrsto umetnuti, električna struja teče kroz njih direktno duž ploče, čiji je otpor zanemariv. Ako neki od utikača nedostaje, tada struja teče kroz žice (4) koje zatvaraju praznine i imaju precizno izmjeren otpor.Tiv le ni eat. Odredite koliko je jednak otpor postavljen na kutiji otpora, kao što je prikazano na sljedećem dijagramu, ako,. 1) 8 ohma 2) 9 oma 3) 0,125 oma 4) 0,1 oma Koji doprinosilac se može utvrditi iz ovih podataka? 1) Avoga dro broj 2) električna energija 3) univerzalna gasna snaga 4) na 39. B 23 br. 3646. U skorijoj prošlosti za tačna električna mjerenja korišćeni su otpornici, koji su drvena kutija, ispod poklopac na koji je postavljena debela bakarna ploča (1) sa otvorima (2) u koje se mogu ubaciti bakarni čepovi (3) (vidi sliku). Ako su svi utikači čvrsto umetnuti, električna struja teče kroz njih direktno duž ploče, čiji je otpor zanemariv. Ako neki od utikača nedostaje, tada struja teče kroz žice (4) koje zatvaraju praznine i imaju precizno izmjeren otpor.Tiv le ni eat. Odredite čemu je jednak otpor, prikazan na sljedećem dijagramu, ako je postavljeno na, pohraniti, otpor, . 1) 10 oma 2) 16 oma 3) 0,1 oma 4) 0,625 oma Koji doprinosilac se može utvrditi iz ovih podataka? 1) Avoga dro broj 2) električna energija 3) univerzalna gasna snaga 4) prema Boltzmanovom položaju na 41. B 23 br. 3718. Da biste odredili snagu konstantnog električnog emitera u rezu, a zatim ponovo, koristite idealan ampermetar i voltmetar. Koji je dijagram povezivanja ovih uređaja koji spajaju žice je zanemaren i može biti mali. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 je tačno? struja, otpor 42. B 23 br. 3719. Za proučavanje plinskih zakona, laboratorijski asistent je napravio plinski termometar, koji je boca sa zrakom, hermetički spojena na zakrivljenu cijev, u čijem se otvorenom okomitom dijelu nalazi stub od vode. Zagrijavanjem zraka u tikvici, laboratorijski asistent je promatrao kretanje vodenog stupca unutar cijevi. Istovremeno, atmosferski pritisak je ostao nepromenjen. Neke faze eksperimenta prikazane su na slici. Koja od tvrdnji odgovara(e) rezultatima ovog eksperimenta, sprovedenog pod navedenim uslovima? A) Prilikom zagrevanja gasa, promena njegove zapremine je proporcionalna promeni temperature ry. B) Kada se gas zagreje, njegov pritisak će porasti od I. 1) samo A 2) samo B 3) i A i B 4) ni A ni B . Koristeći podatke na slici i psihrometrijsku tabelu, odredite koju temperaturu (u stepenima Celzijusa) pokazuje merač sa suvim termometrom ako je relativna vlažnost vazduha u prostoriji nee 60%. 1) 10,5ºS 2) 21ºS 3) 11ºS 4) 29ºS izmjereni su uglovi uvrtanja konca, na kojem je vješanje bilo kratko. Kao rezultat ovog eksperimenta, G. Cavendish je izmjerio vrijednost 1) gustine olova 2) koeficijenta efikasnosti enta proporcionalnog ti u Couloovom zakonu 3) gravitacijskog prema ti 4 ) ubrzanja slobodnog pada na Zemlji 45. B 23 Br. 4131. Meteorit težak 10 tona približava se sfernoj planeti. Poluprečnik ove planete je 2,5 106 m. Figura sa unke (puna linija). Ubrzanje slobodnog pada na površini sa ove planete je približno jednako 1) 3,5 m/s 2 2) 50 m/s 2 3) 0,2 m/s 2 4) 1,4 m/s 2 46. B 23 br. 4356 Postoji set utega od 20g, 40g, 60g i 80g i opruga pričvršćena za oslonac u vertikalnom položaju. Tegovi se pažljivo okače na oprugu (vidi sliku 1). Zavisnost izduženja opruge od mase tereta pričvršćenog za oprugu prikazana je na slici 2. Opterećenje koje mase, koje je pričvršćeno za ovu oprugu, može napraviti male oscilacije duž ose od ugla sata sa onaj? 1) 20 g 2) 40 g 3) 50 g 4) 80 g Tegovi se pažljivo okače na oprugu (vidi sliku 1). Zavisnost izduženja opruge od mase tereta pričvršćenog za oprugu prikazana je na slici 2. Opterećenje koje mase, koje je pričvršćeno za ovu oprugu, može napraviti male oscilacije duž ose od ugla sata sa onaj? 1) 10 g 2) 40 g 3) 60 g 4) 100 g Koristeći podatke u tabelama, odredite apsolutnu vlažnost u prostoriji u kojoj su postavljeni ovi termometri. Prva tabela prikazuje relativnu vlažnost izraženu u %. 1) 2) 3) 4) 49. B 23 br. 4463. Očitavanja suhih i vlažnih termometara postavljenih u određenoj prostoriji jednaka su i. Koristeći podatke u tabelama, odredite apsolutnu vlažnost u prostoriji u kojoj su postavljeni ovi termometri. Prva tabela prikazuje relativnu vlažnost izraženu u %. 1) 2) 3) 4) 50. B 23 br. 4498. Kuća stoji na rubu polja. Sa balkona, sa visine od 5 m, dječak je bacio kamenčić u horizontalnom smjeru. Početna brzina šljunka je 7 m/s, njegova masa je 0,1 kg. 2 s nakon bacanja kija, energija kamena vreće je približno jednaka 1) 15,3 J 2) 0 3) 7,4 J 4) 22,5 J 51. B 23 br. 4568. Kuća stoji na rubu polje. Sa balkona, sa visine od 5 m, dječak je bacio kamenčić u horizontalnom smjeru. Početna brzina šljunka je 7 m/s. 2 s nakon bacanja, brzina vreće je približno jednaka 1) 21 m/s 2) 14 m/s 3) 7 m/s 4) 0 52. B 23 broj 4603. Kuća stoji na rubu polja. Sa balkona, sa visine od 5 m, dječak je bacio kamenčić u horizontalnom smjeru. Početna brzina šljunka je 7 m/s, njegova masa je 0,1 kg. 2 s nakon bacanja pulsa vreće, otprilike jednako 1) 0,7 kg m/s 2) 1,4 kg m/s 3) 2,1 kg m/s 4) 0 53. B 23 br. 4638. Kuća stoji na rubu terena. Sa balkona, sa visine od 5 m, dječak je bacio kamenčić u horizontalnom smjeru. Početna brzina šljunka je 7 m/s. 2 sekunde nakon bacanja, kamenčići će biti na visini 1) 0 2) 14 m 3) 15 m 4) 25 m 54. B 23 br. 4743. Nastavnik je pokazao iskustvo u posmatranju napona koji nastaje u zavojnici kada magnet prolazi kroz njega (slika 1). Napon sa zavojnice je zatim padao u kompjuterski merni sistem i prikazivao se na monitoru re (slika 2). Šta je urađeno sa ledom u eksperimentu? 1) zavisnost i snaga EMF samog polja i indukcije polja od promene smera električne struje 2) zbog zavisnosti i premošćavanja Amperove sile od jačine struje 3) magnetsko polje će nastaju kada se promeni električna snaga iz koje polje 4) zavisi od smera indukcione struje od promene struje magnetnog polja 55. B 23 br. 4778. Učitelj je sastavio kolo prikazano na sl. 1 spajanjem zavojnice na kondenzator. Prvo je kondenzator spojen na izvor napona, zatim je prekidač okrenut u položaj 2. Napon iz induktora ulazi u kompjuterski mjerni sistem, a rezultat se prikazuje na monitoru (slika 2). Šta je urađeno sa ledom u eksperimentu? 1) automatski oscilatorni proces u generatoru 2) potrebna elektromagnetna kola 3) fenomen elektromagnetne indukcije 4) slobodne elektromagnetne oscilacije 56. B 23 br. 4813. Nastavnik je demonstrirao iskustvo posmatranja napona koji se javlja u zavojnici kada magnet prođe kroz njega (slika 1). Napon sa zavojnice je zatim padao u kompjuterski merni sistem i prikazivao se na monitoru re (slika 2). U eksperimentu je proučavano 1) magnetno polje se pojavilo pri promeni električnog polja 2) fenomen elektromagnetne indukcije 3) fenomen samoindukcije 4) dejstvo Amperove sile 57. B 23 br. 4848. nastavnik je demonstrirao eksperiment čija je postavka prikazana na fotografiji (sl. 1). Prvo je spojio kondenzator na izvor napona, a zatim prebacio prekidač u položaj 2. Napon iz induktora se dovodi u kompjuterski mjerni sistem, a rezultati promjene napona tokom vremena se prikazuju na ekranu. Ništa (Sl. 2). Ono što je uočeno u eksperimentu 1) slobodne fluktuirajuće oscilacije u idealnoj konturi 2) slobodne prigušene oscilacije u oscilatornom krugu 3) pojava oscilatornog kola 4) potrebne su vam potrebne elektromagnetne oscilacije u konturi 58. B 23 br. 4953. Učenik je izmjerio silu gravitacije koja djeluje na teret. Očitavanja dinamometra prikazana su na fotografiji. Greška mjerenja jednaka je vrijednosti podjele prečnika mjerača. U kom slučaju je indikacija dimenzije merača po snimku tačna? 1) (2,0 ± 0,1) N 2) (2,0 ± 0,2) N 3) (2,0 ± 0,5) N 4) (2,0 ± 0,01) N 59. B 23 Br. 5163. Učenik je izmjerio silu gravitacije koja djeluje na opterećenje. Očitavanja dinamometra prikazana su na fotografiji. Greška mjerenja jednaka je vrijednosti podjele prečnika mjerača. U kom slučaju je indikacija dimenzije merača po snimku tačna? 1) (1,6 ± 0,2) N 2) (1,4 ± 0,2) N 3) (2,4 ± 0,1) N 4) (1,6 ± 0,1) N 60. B 23 br. 5198. Učenik je izmjerio silu gravitacije koja djeluje na opterećenje. Očitavanja dinamometra prikazana su na fotografiji. Greška mjerenja jednaka je vrijednosti podjele prečnika mjerača. U kom slučaju je indikacija dimenzije merača po snimku tačna? 1) (1,8 ± 0,2) N 2) (1,3 ± 0,2) N 3) (1,4 ± 0,01) N 4) (1,4 ± 0,1) N 61. B 23 br. 5303. Učenik je izmjerio silu gravitacije koja djeluje na opterećenje. Očitavanja dinamometra prikazana su na fotografiji. Greška mjerenja jednaka je vrijednosti podjele dinamometra. U kom slučaju je očitanje dinamometra koje smo snimili ispravno? 1) (4,3 ± 0,1) N 2) (4,3 ± 0,2) N 3) (4,6 ± 0,1) N 4) (4,3 ± 0,3) N 62. B 23 br. 6127. Učenik je pomoću osciloskopa proučavao prinudne oscilacije u oscilatorno kolo koje se sastoji od žičane zavojnice spojene u seriju, kondenzatora i otpornika s malim otporom. Induktivnost zavojnice je 5 mH. Slika prikazuje prikaz ekrana osciloskopa kada su njegove sonde spojene na terminale kondenzatora za slučaj rezonancije. Na slici je prikazan i prekidač osciloskopa, koji vam omogućava da promijenite skalu slike duž horizontalne ose: okretanjem ovog prekidača možete podesiti koji vremenski period odgovara jednoj podjeli ekrana osciloskopa. Odredite koliki je kapacitet korisnika u titrajnom kolu kondenzovanom torom? 1) 20 uF 2) ≈ 64 mF 3) ≈ 80 uF 4) 80 F . Kapacitet kondenzatora je 16 mikrofarada. Slika prikazuje prikaz ekrana osciloskopa kada su njegove sonde spojene na terminale kondenzatora za slučaj rezonancije. Na slici je prikazan i prekidač osciloskopa, koji vam omogućava da promijenite skalu slike duž horizontalne ose: okretanjem ovog prekidača možete podesiti koji vremenski period odgovara jednoj podjeli ekrana osciloskopa. Odredite kolika je induktivnost zavojnice koja se koristi u oscilirajućem krugu. 1) 1 H 2) 25 mH 3) 0,17 H 4) 64 μH 64. B 23 br. 6206. Različite žice su napravljene od istog materijala. Koji par žica treba izabrati da bi se eksperimentalno provjerila ovisnost otpora žice o njenoj dužini? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 65. B 23 br. 6241. Potrebno je eksperimentalno otkriti zavisnost perioda oscilovanja opružnog klatna od mase tereta. Koji par klatna treba koristiti u tu svrhu? 1) A i D 2) samo B 3) samo C 4) samo D Koji par klatna treba koristiti za ovaj test? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 67. B 23 br. 6314. Potrebno je eksperimentalno utvrditi ovisnost perioda malih oscilacija matematičkog klatna od tvari od koje je načinjen teret. Koji par klatna se može uzeti u tu svrhu? Utezi klatna - šuplje kuglice od bakra i aluminijuma iste mase i istog vanjskog prečnika. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 68. B 23 br. 6350. Za izvođenje laboratorijskih radova učenik je dobio dinamometar, teret nepoznate gustine i menzuru sa vodom. Nažalost, podjela skale nije naznačena na dinamometru. Koristeći skice eksperimenta, odredite vrijednost podjele skale promjera po milimetru. 1) 0,1 N 2) 0,2 N 3) 0,4 N 4) 0,5 N Nažalost, podjela skale nije naznačena na čaši. Koristeći skice toka eksperimenta, odredite cijenu podjele skale promjene iz lekcije. 1) 200 ml 2) 250 ml 3) 400 ml 4) 500 ml

Uvod

Odjeljak 1. Fluktuacije

1 Periodične oscilacije

Odjeljak 2. Fizičko klatno

1 Osnovne formule

3 Frikciono klatno Froud

Uvod

Proučavajući fenomen, istovremeno se upoznajemo sa svojstvima predmeta i učimo kako ih primijeniti u tehnologiji i svakodnevnom životu. Kao primjer, okrenimo se oscilirajućem klatnu sa niti. Bilo koja pojava se "obično" promatra u prirodi, ali se može predvidjeti teoretski ili slučajno otkriti proučavanjem druge. Čak je i Galileo skrenuo pažnju na vibracije lustera u katedrali i "u ovom klatnu je bilo nečega što ga je zaustavilo". Međutim, zapažanja imaju veliki nedostatak, pasivna su. Da bismo prestali zavisiti od prirode, potrebno je izgraditi eksperimentalnu postavku. Sada možemo reproducirati fenomen u bilo kojem trenutku. Ali koja je svrha naših eksperimenata sa istim klatnom sa niti? Čovjek je uzeo mnogo od "naše manje braće" i stoga se može zamisliti kakve bi eksperimente običan majmun izvodio s klatnom od niti. Ona bi ga probala, ponjušila, povukla konac i izgubila svako interesovanje za njega. Priroda ju je naučila da vrlo brzo proučava svojstva objekata. Jestivo, nejestivo, ukusno, neukusno - ovo je kratka lista svojstava koje je majmun proučavao. Međutim, čovjek je otišao dalje. Otkrio je tako važno svojstvo kao što je periodičnost, koja se može izmjeriti. Svako mjerljivo svojstvo objekta naziva se fizička veličina. Nijedan mehaničar na svijetu ne poznaje sve zakone mehanike! Da li je moguće izdvojiti glavne zakone pomoću teorijske analize ili istih eksperimenata? Oni koji su to uspjeli zauvijek su upisali svoje ime u historiju nauke.

U svom radu želio bih da proučavam svojstva fizičkih klatna, da utvrdim u kojoj mjeri se već proučena svojstva mogu primijeniti u praksi, u životima ljudi, u nauci, te se mogu koristiti kao metoda za proučavanje fizičkih pojava u drugim oblastima. oblasti ove nauke.

Odjeljak 1. Fluktuacije

Oscilacije su jedan od najčešćih procesa u prirodi i tehnologiji. Visoke zgrade i visokonaponske žice osciliraju pod uticajem vetra, klatna sata i automobila na izvorima tokom kretanja, nivoa reke tokom godine i temperature ljudskog tela tokom bolesti.

Treba se baviti oscilatornim sistemima ne samo u raznim mašinama i mehanizmima, termin "klatno" se široko koristi u primjeni na sisteme različite prirode. Dakle, električno klatno se naziva krug koji se sastoji od kondenzatora i induktora, kemijsko klatno je mješavina kemikalija koje ulaze u oscilatornu reakciju, ekološko klatno su dvije međusobno povezane populacije grabežljivaca i plijena. Isti termin se primjenjuje na ekonomske sisteme u kojima se odvijaju oscilatorni procesi. Takođe znamo da su većina izvora zvuka oscilatorni sistemi, da je širenje zvuka u vazduhu moguće samo zato što je sam vazduh neka vrsta oscilatornog sistema. Štaviše, pored mehaničkih oscilatornih sistema, postoje i elektromagnetni oscilatorni sistemi u kojima se mogu javiti električne oscilacije koje čine osnovu sve radiotehnike. Konačno, postoji mnogo mešovitih - elektromehaničkih - oscilatornih sistema koji se koriste u širokom spektru tehničkih oblasti.

Vidimo da je zvuk fluktuacije gustine i pritiska vazduha, radio talasi su periodične promene jačine električnih i magnetnih polja, vidljiva svetlost je takođe elektromagnetne vibracije, samo sa malo drugačijim talasnim dužinama i frekvencijama. Zemljotresi - vibracije tla, oseke i tokovi - promjene nivoa mora i okeana, uzrokovane privlačenjem Mjeseca i dosežu 18 metara u nekim područjima, otkucaji pulsa - periodične kontrakcije ljudskog srčanog mišića itd. Promjena budnosti i sna, rada i odmora, zime i ljeta. Čak i naš svakodnevni odlazak na posao i povratak kući potpada pod definiciju fluktuacija, koje se tumače kao procesi koji se ponavljaju tačno ili približno u pravilnim intervalima.

Dakle, vibracije su mehaničke, elektromagnetne, hemijske, termodinamičke i razne druge. Uprkos ovoj raznolikosti, svi oni imaju mnogo zajedničkog i stoga su opisani istim diferencijalnim jednadžbama. Poseban dio fizike - teorija oscilacija - bavi se proučavanjem zakona ovih pojava. Moraju ih poznavati brodograditelji i zrakoplovi, stručnjaci za industriju i transport, kreatori radiotehničke i akustičke opreme.

Sve fluktuacije karakterizira amplituda - najveće odstupanje određene vrijednosti od njene nulte vrijednosti, perioda (T) ili frekvencije (v). Posljednje dvije veličine su međusobno povezane obrnuto proporcionalnim odnosom: T=1/v. Frekvencija oscilovanja je izražena u hercima (Hz). Jedinica mjerenja je dobila ime po poznatom njemačkom fizičaru Heinrichu Hercu (1857-1894). 1Hz je jedan ciklus u sekundi. Ovo je brzina kojom kuca ljudsko srce. Reč "herc" na nemačkom znači "srce". Po želji, ova koincidencija se može posmatrati kao neka vrsta simboličke veze.

Prvi naučnici koji su proučavali oscilacije bili su Galileo Galilej (1564...1642) i Kristijan Hajgens (1629...1692). Galileo je uspostavio izohronizam (nezavisnost perioda od amplitude) malih oscilacija, gledajući ljuljanje lustera u katedrali i mjereći vrijeme otkucajima pulsa na svojoj ruci. Hajgens je izumeo prvi sat sa klatnom (1657), au drugom izdanju svoje monografije "Sat sa klatnom" (1673) istražio je niz problema povezanih sa kretanjem klatna, a posebno je pronašao centar zamaha fizičkog klatna. Veliki doprinos proučavanju oscilacija dali su mnogi naučnici: Englez - W. Thomson (Lord Kelvin) i J. Rayleigh<#"justify">.1 Periodične vibracije

Među raznim mehaničkim pokretima i oscilacijama koje se dešavaju oko nas, često se susreću pokreti koji se ponavljaju. Svaka ravnomjerna rotacija je pokret koji se ponavlja: sa svakim okretajem, bilo koja točka ravnomjerno rotirajućeg tijela prolazi kroz iste položaje kao i tokom prethodne revolucije, i to istim redoslijedom i istim brzinama. Ako pogledamo kako se grane i stabla drveća njišu na vjetru, kako se brod njiše na valovima, kako se klatno sata kreće, kako se klipovi i klipnjače parne mašine ili dizel motora kreću naprijed-natrag, kako igla šivaće mašine skače gore-dole; ako promatramo izmjenu oseke i oseke mora, prestrojavanje nogu i mahanje rukama pri hodu i trčanju, lupanje srca ili pulsa, tada ćemo u svim tim pokretima primijetiti istu osobinu - ponovljeno ponavljanje istog ciklusa pokreta.

U stvarnosti, ponavljanje nije uvijek i pod svim uvjetima potpuno isto. U nekim slučajevima svaki novi ciklus vrlo precizno ponavlja prethodni (ljuljanje klatna, kretanja dijelova mašine koja radi konstantnom brzinom), u drugim slučajevima može se primijetiti razlika između uzastopnih ciklusa (oseka i oseka, ljuljanje grane, pomeranja delova mašine tokom njenog rada).start ili zaustavljanje). Odstupanja od apsolutno tačnog ponavljanja su često toliko mala da se mogu zanemariti i kretanje se može smatrati sasvim tačno ponavljanim, odnosno periodičnim.

Periodični je pokret koji se ponavlja u kojem svaki ciklus tačno reproducira bilo koji drugi ciklus. Trajanje jednog ciklusa naziva se period. Period oscilovanja fizičkog klatna zavisi od mnogih okolnosti: od veličine i oblika tela, od udaljenosti između težišta i tačke vešanja i od raspodele telesne mase u odnosu na ovu tačku.

Odjeljak 2. Fizičko klatno

1 Osnovne formule

Fizičko klatno je kruto tijelo koje se može ljuljati oko fiksne ose. Razmotrite male oscilacije klatna. Položaj tijela u bilo kojem trenutku može se okarakterisati uglom njegovog odstupanja od ravnotežnog položaja (slika 2.1).

Zapisujemo jednadžbu momenata oko osi rotacije OZ (os OZ prolazi kroz tačku ovjesa O okomito na ravan figure "od nas"), zanemarujući moment sila trenja ako je poznat moment inercije tijela

Evo momenta inercije klatna oko ose OZ,

Ugaona brzina klatna,

Mz=- - moment gravitacije u odnosu na osu OZ,

a je udaljenost od centra gravitacije tijela C do ose rotacije.

Ako pretpostavimo da se tokom rotacije, na primjer, u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, kut povećava, tada moment gravitacije uzrokuje smanjenje ovog kuta i, prema tome, u trenutku Mz<0. Это и отражает знак минус в правой части (1)

S obzirom na to i uzimajući u obzir malenost oscilacija, prepisujemo jednačinu (1) u obliku:

(uzeli smo to u obzir za male fluktuacije, gdje je ugao izražen u radijanima). Jednačina (2) opisuje harmonijske oscilacije sa cikličkom frekvencijom i periodom

Poseban slučaj fizičkog klatna je matematičko klatno. Cela masa matematičkog klatna je praktično koncentrisana u jednoj tački - centru inercije klatna C. Primer matematičkog klatna je mala masivna lopta okačena na dugačku laganu nerastegljivu nit. U slučaju matematičkog klatna, a = l, gdje je l dužina niti, a formula (3) ulazi u dobro poznatu formulu

Upoređujući formule (3) i (4), zaključujemo da je period oscilovanja fizičkog klatna jednak periodu oscilovanja matematičkog klatna dužine l, koji se naziva redukovana dužina fizičkog klatna:

Period oscilovanja fizičkog klatna<#"5" height="11" src="doc_zip19.jpg" />) nemonotono zavisi od udaljenosti. Ovo je lako vidjeti ako je, u skladu s Huygens-Steinerovom teoremom, moment inercije izražen kao moment inercije oko paralelne horizontalne ose koja prolazi kroz centar mase: Tada će period oscilacije biti jednak:

Promjena perioda oscilovanja kada je os rotacije udaljena od centra mase O u oba smjera za razmak a prikazana je na Sl. 2.2.

2 Kinematika oscilacija klatna

Klatno je bilo koje tijelo ovješeno tako da mu je težište ispod tačke vješanja. Čekić visi na ekseru, vaga, teret na užetu - sve su to oscilatorni sistemi, slični klatnu zidnog sata (slika 2.3).

Svaki sistem sposoban da izvodi slobodne oscilacije ima stabilan ravnotežni položaj. Za klatno, ovo je pozicija u kojoj je centar gravitacije na vertikali ispod tačke ovjesa. Ako klatno izvadimo iz ovog položaja ili ga gurnemo, ono će početi da oscilira, odstupajući u jednom ili drugom smjeru od ravnotežnog položaja. Najveće odstupanje od ravnotežnog položaja, do koje klatno doseže, naziva se amplituda oscilacije. Amplituda je određena početnim otklonom ili guranjem kojim se klatno pokrenulo. Ovo svojstvo - zavisnost amplitude od uslova na početku kretanja - karakteristično je ne samo za slobodne oscilacije klatna, već uopšte za slobodne oscilacije velikog broja oscilatornih sistema.

Ako za njihalo pričvrstimo kosu - komad tanke žice ili elastičnu najlonsku nit - i ispod te kose pomaknemo dimljenu staklenu ploču, kao što je prikazano na sl. 2.3. Ako ploču pomičete konstantnom brzinom u smjeru okomitom na ravan oscilovanja, kosa će nacrtati valovitu liniju na ploči (slika 2.4). U ovom eksperimentu imamo najjednostavniji osciloskop - to je naziv instrumenata za snimanje oscilacija. Tragovi koje osciloskop snima nazivaju se talasni oblici. Dakle, sl. 2.2.3. je oscilogram oscilacija klatna. Amplituda oscilovanja je na ovom oscilogramu prikazana segmentom AB, koji daje najveće odstupanje valovite krivulje od prave linije ab, koju bi kosa povukla na ploču dok klatno miruje (koji miruje u ravnotežnom položaju). Period je predstavljen segmentom CD, jednak rastojanju na kojem se ploča pomera tokom perioda klatna.

Snimanje oscilacija klatna na čađavoj ploči

Oscilogram oscilacija klatna: AB - amplituda, CD - period

Pošto dimljeni tanjir pomeramo jednoliko, svako njegovo pomeranje je proporcionalno vremenu tokom kojeg se dogodilo. Stoga možemo reći da je duž prave ab, na određenoj skali (u zavisnosti od brzine ploče), ucrtano vrijeme. S druge strane, u pravcu okomitom na ab, kosa označava na ploči udaljenosti kraja klatna od njegovog ravnotežnog položaja, tj. udaljenost koju pređe kraj klatna iz ove pozicije. Dakle, oscilogram nije ništa više od grafika kretanja - grafik putanje u odnosu na vrijeme.

Kao što znamo, nagib linije na takvom grafu predstavlja brzinu kretanja. Klatno najvećom brzinom prolazi kroz ravnotežni položaj. Shodno tome, nagib valovite linije na Sl. 2.2.3. najveća u onim tačkama gde seče pravu ab. Naprotiv, u trenucima najvećih odstupanja brzina klatna je jednaka nuli. U skladu s tim, valovita linija na Sl. 4 u onim tačkama gdje je najudaljenija od ab ima tangentu paralelnu sa ab, tj. nagib jednak nuli.

3 Dinamika oscilacija klatna

Klatno prikazano na sl. 2.6 su proširena tijela različitih oblika i veličina, koja osciliraju oko ovjesa ili potporne točke. Takvi sistemi se nazivaju fizička klatna. U stanju ravnoteže, kada je centar gravitacije na vertikali ispod tačke ovjesa (ili oslonca), sila gravitacije je uravnotežena (preko elastičnih sila deformiranog klatna) reakcijom oslonca. Prilikom odstupanja od ravnotežnog položaja, gravitacija i elastične sile određuju ugaono ubrzanje klatna u svakom trenutku vremena, tj. odrediti prirodu njegovog kretanja (oscilacije). Razmotrimo sada detaljnije dinamiku oscilacija koristeći najjednostavniji primjer takozvanog matematičkog klatna, koji je mali uteg okačen na dugačku tanku nit.

Kod matematičkog klatna možemo zanemariti masu niti i deformaciju utega, tj. možemo pretpostaviti da je masa klatna koncentrisana u utezi, a elastične sile koncentrisane u niti, koja se smatra nerastezljivom. Pogledajmo sada pod utjecajem kojih sila oscilira naše klatno nakon što je na neki način izbačeno iz ravnoteže (guranjem, otklonom). Obnavljajuća sila P1 kada klatno odstupi od ravnotežnog položaja.

Slika 2.6

Kada klatno miruje u ravnotežnom položaju, sila gravitacije koja djeluje na njegovu težinu i usmjerena je okomito prema dolje, uravnotežena je zatezanjem u niti. U odmaknutom položaju (slika 2.6), sila gravitacije P djeluje pod uglom u odnosu na silu zatezanja F, usmjerenu duž konca. Razložimo silu gravitacije na dvije komponente: u smjeru niti (P2) i okomito na nju (P1). Kada klatno oscilira, sila zatezanja konca F neznatno premašuje komponentu P2 - za vrijednost centripetalne sile, zbog čega se teret kreće u luku. Komponenta P1 je uvijek usmjerena prema ravnotežnom položaju; izgleda da nastoji da vrati ovu poziciju. Stoga se često naziva obnavljajućom silom. Modul P1, što je više, to je klatno više uklonjeno.

Dakle, čim klatno tokom svojih oscilacija počne da odstupa od ravnotežnog položaja, recimo, udesno, pojavljuje se sila P1 koja usporava njegovo kretanje što više odstupa. Na kraju, ova sila će ga zaustaviti i odvući nazad u ravnotežni položaj. Međutim, kako se približavamo ovom položaju, sila P1 će postajati sve manja i okretati se na nulu u samom ravnotežnom položaju. Dakle, klatno prolazi kroz ravnotežni položaj po inerciji. Čim počne da odstupa ulijevo, ponovo će se pojaviti sila P1, koja raste sa sve većim odstupanjem, ali sada usmjerena udesno. Kretanje ulijevo će se ponovo usporiti, zatim će se klatno na trenutak zaustaviti, nakon čega će početi ubrzano kretanje udesno, itd.

Šta se dešava sa energijom klatna dok se njiše?

Dva puta tokom perioda - pri najvećim odstupanjima ulevo i udesno - klatno se zaustavi, tj. u tim trenucima brzina je nula, što znači da je i kinetička energija nula. Ali upravo u tim trenucima težište klatna je podignuto na najveću visinu i, posljedično, potencijalna energija je najveća. Naprotiv, u trenucima prolaska kroz ravnotežni položaj potencijalna energija je najmanja, a brzina i kinetička energija dostižu maksimalnu vrijednost.

Pretpostavljamo da se sile trenja klatna o zrak i trenje u tački ovjesa mogu zanemariti. Tada je, prema zakonu održanja energije, ova maksimalna kinetička energija tačno jednaka višku potencijalne energije u položaju najvećeg odstupanja u odnosu na potencijalnu energiju u ravnotežnom položaju.

Dakle, kada klatno oscilira, dolazi do periodične tranzicije kinetičke energije u potencijalnu energiju i obrnuto, a period ovog procesa je upola kraći od perioda oscilovanja samog klatna. Međutim, ukupna energija klatna (zbir potencijalne i kinetičke energije) je konstantna cijelo vrijeme. Ona je jednaka energiji koja je klatno predana u startu, bez obzira da li je u obliku potencijalne energije (početni otklon) ili u obliku kinetičke energije (početno potiskivanje).

Ovo je slučaj sa svim vibracijama u odsustvu trenja ili bilo kojih drugih procesa koji uzimaju energiju iz oscilirajućeg sistema ili mu daju energiju. Zato amplituda ostaje nepromijenjena i određena je početnim odstupanjem ili silom guranja.

Iste promjene povratne sile P1 i isti prijelaz energije dobijamo ako je umjesto da okačimo o konac, natjeramo da se kotrlja u okomitoj ravni u sfernoj čaši ili u koritu zakrivljenom po obodu. U ovom slučaju, ulogu napetosti niti će preuzeti pritisak stijenki čaše ili korita (opet zanemarujemo trenje kuglice o zidove i zrak).

Odjeljak 3. Svojstva fizičkog klatna

1 Korištenje klatna u satovima

Proučavanje svojstava klatna zaživjelo je u dubokoj udaljenosti. Prvi uređaji koji su koristili ova svojstva bili su satovi. Period oscilacija (rotacija) se praktično ne mijenja. Ako se u početku oscilacije javljaju sa vrlo velikim odstupanjem, recimo 80 ° od vertikale, zatim sa prigušenjem oscilacija do 60 ° , 40° , 20 ° period će se smanjiti za samo nekoliko posto, uz smanjenje odstupanja od 20 ° do jedva primjetnog, promijenit će se za manje od 1%. Za odstupanja manja od 5 ° period će ostati nepromenjen sa tačnošću od 0,05% Ovo svojstvo nezavisnosti klatna od amplitude, nazvano izohronizam, činilo je osnovu mehanizma.

Najstarije vreteno klatno pojavilo se u 14. veku. Imao je oblik klackalice sa pokretnim utezima za podešavanje. Posađen je na osovinu (vreteno) sa dvije palete (ploče na krajevima). Palete su naizmjence ulazile između zubaca kotača za bijeg, koji je okretao silazni uteg. Rotirajući, pritisnuo je zub na gornju paletu i okrenuo vreteno za pola okreta. Donji se zaglavio između dva zuba i usporio točak. Zatim je ciklus ponovljen.

Klatno vretena zamijenjeno je sidrenim mehanizmom, koji je po svom izgledu podsjećao na sidro. Služi kao veza između klatna (balansera) i točka za bijeg. Godine 1675. Huylens je predložio torzijsko klatno - balans sa spiralom - kao regulator oscilacija. Guilensov sistem se još uvijek koristi u ručnim satovima i mehaničkim stonim satovima. Balanser - točak na koji je pričvršćena tanka spiralna opruga (dlaka). Okrećući se, balans zatresa sidro. Sintetičke sidrene palete od rubina izmjenjuju se između zubaca kotača za bijeg. Tokom jednog perioda zamaha balansera, točak se rotira za širinu jednog zuba. Istovremeno, gura nosač sidra i, okrećući se, uvija balans.

Sredinom 17. vijeka pojavile su se kazaljka za minute i sekunde, što je odmah uticalo na tačnost sata. Razlog tome je materijal klatna (spirala), koji, šireći se i skupljajući s povećanjem ili smanjenjem temperature, oscilira na različitim frekvencijama. To dovodi do grešaka u tajmingu. Stoga su naučnici izmislili poseban materijal koji je otporan na temperaturne promjene - invar (legura željeza i nikla). Uz njegovu upotrebu, greška po danu ne prelazi pola sekunde.

Tridesetih godina 19. stoljeća predstavljeni su prvi pokušaji stvaranja kompaktnog sata, ali su se pojavili tek stoljeće kasnije. Izumljen je prvi elektromehanički sat. Električna struja je prolazila kroz kontakte, kontrolišući klatno i pomerajući strelice. Pojavom kompaktnih baterija, svijet je vidio električne satove, koji su u svojoj strukturi imali balanser, a njihov električni krug je bio zatvoren mehaničkim kontaktima, napredniji modeli bili su satovi na poluvodičkim i integriranim krugovima. Nešto kasnije pojavili su se elektromehanički satovi sa kvarcnim oscilatorima kao oscilatornim sistemima, čija je greška bila manja od dvije sekunde dnevno!

Još jedan korak naprijed bili su potpuno elektronski satovi. Glavne komponente su elektronsko kolo, digitalni indikatori na tečnim kristalima. To su minijaturni specijalizovani elektronski računarski uređaji (generator, djelitelji, oblikovnici, množitelji elektronskih oscilacija).

Posebno bih želeo da kažem o astronomskom satu, koji se koristi za posmatranje nebeskih tela i merenje vremena. Njihova greška je samo 0,000000001 sekunda dnevno. Molekularni satovi, koji se zasnivaju na sposobnosti nekih molekula da apsorbuju elektromagnetne vibracije strogo određene frekvencije (na primjer, atomi cezijuma 1c za 10.000 godina), imaju još manju grešku. Ali kvantni satovi se mogu pohvaliti super preciznošću, gdje se koriste elektromagnetne oscilacije kvantnog generatora vodika i čine grešku od 1 s u 100.000 godina.

Zanimljivo je razmotriti dvije najupečatljivije varijante klatna, koje su zasebno ušle u historiju, nose imena svojih otkrića i prirodno su poznate upravo po tome što imaju zadivljujuća svojstva.

Dana 3. januara 1851. Jean Bernard Léon Foucault je izveo uspješan eksperiment s klatnom, koje je kasnije dobilo njegovo ime. Za eksperiment je odabran pariški Panteon, jer je u njemu bilo moguće ojačati nit klatna dug 67 metara. Na kraju niti čelične žice ojačana je kugla od lijevanog željeza teška 28 kilograma. Prije lansiranja, lopta je odvedena u stranu i vezana tankom vrpcom koja je okruživala loptu duž ekvatora. Ispod klatna je napravljena okrugla platforma, duž čijeg ruba je izliven valjak pijeska. Jedna potpuna oscilacija klatna trajala je 16 sekundi, a pri svakom zamahu, vrh pričvršćen ispod kugle klatna povlačio je novu liniju na pijesku, jasno pokazujući rotaciju platforme ispod njega, a time i cijele Zemlje. .

Eksperiment se zasniva na svojstvu klatna da održava ravan oscilovanja, bez obzira na rotaciju oslonca na koji je klatno okačeno. Posmatrač koji rotira sa Zemljom vidi postepenu promjenu smjera ljuljanja klatna u odnosu na okolne zemaljske objekte.

U praktičnoj provedbi eksperimenta s Foucaultovim klatnom važno je eliminirati uzroke koji narušavaju njegovo slobodno ljuljanje. Da bi to učinili, čine ga vrlo dugačkim, s teškim i simetričnim opterećenjem na kraju. Klatno mora imati istu sposobnost ljuljanja u svim smjerovima, biti dobro zaštićeno od vjetra. Klatno je fiksirano ili na kardanski zglob ili na horizontalni kuglični ležaj koji se rotira zajedno sa ravninom zamaha klatna. Od velikog značaja za rezultate eksperimenta je lansiranje klatna bez bočnog pritiska. Na prvoj javnoj demonstraciji Foucaultovog iskustva u Panteonu, zbog toga je klatno bilo vezano kanapom. Kada je klatno, nakon vezivanja, došlo u stanje potpunog mirovanja, uže je izgorjelo i počelo se kretati.

Pošto je klatno u Panteonu napravilo jednu potpunu oscilaciju za 16,4 sekunde, ubrzo je postalo jasno da se ravan njihanja klatna rotira u smeru kazaljke na satu u odnosu na pod. Sa svakim narednim zamahom, metalni vrh je pometao pijesak oko 3 mm sa 1 ° sa prethodne lokacije. Za sat vremena, avion koji se ljuljao okrenuo se više od 11 ° , za oko 32 sata, napravio potpunu revoluciju i vratio se na prethodnu poziciju. Ova impresivna demonstracija dovela je publiku u histeriju; činilo im se da su pod nogama osetili rotaciju Zemlje.

Da biste saznali zašto se klatno ponaša na ovaj način, razmotrite pješčani prsten. Sjeverna tačka 51 ° prsten je udaljen 3 m od centra, a s obzirom da se Panteon nalazi na 48 sjeverne geografske širine, ovaj dio prstena je 2,3 m bliži Zemljinoj osi od centra. u roku od 24 sata sjeverni rub prstena će biti bliži. Dakle, kada se Zemlja okrene za 360 ° kretat će se u krugu manjeg polumjera od centra, a dnevno će pokrivati 14,42 m manje. Dakle, razlika u brzinama ovih tačaka je 1 cm/min. Slično, južni rub prstena kreće se 14,42 metra dnevno, ili 1 cm/min, brže od centra prstena. Zbog ove razlike u brzini, linija koja povezuje sjevernu i južnu tačku prstena uvijek ostaje usmjerena od sjevera prema jugu. Na Zemljinom ekvatoru, sjeverni i južni kraj tako malog prostora bili bi na istoj udaljenosti od Zemljine ose i stoga bi se kretali istom brzinom. Zbog toga se površina Zemlje ne bi okretala oko vertikalnog stuba koji stoji na ekvatoru, a Foucaultovo klatno bi se ljuljalo duž iste linije. Brzina rotacije ravni ljuljanja bila bi nula, a vrijeme za potpunu revoluciju bilo bi beskonačno dugo. Kada bi se klatno postavilo tačno na jedan od geografskih polova, onda bi se ispostavilo da se ravnina ljuljanja rotira za 24 sata (površina od 1 ° svakog sata i napravi potpunu rotaciju od 360 ° tačno 15 m dnevno oko Zemljine ose.). Na 360 geografskih širina, Foucaultov efekat se manifestuje u različitim stepenima, dok njegov efekat postaje očigledniji kako se približava polovima.

Najduža nit - 98 metara - bila je kod Foucaultovog klatna, smještenog u katedrali Svetog Isaka u Sankt Peterburgu. Klatno je uklonjeno 1992. godine, jer nije odgovaralo namjeni objekta. Sada na sjeverozapadu Rusije postoji samo jedno Foucaultovo klatno - u Planetariju u Sankt Peterburgu. Dužina njegove niti je mala - oko 8 metara, ali to ne smanjuje stepen vidljivosti. Ovaj eksponat Planetarijuma je od stalnog interesovanja posetilaca svih uzrasta.

Foucaultovo klatno, koje se trenutno nalazi u predvorju za posjetioce zgrade Generalne skupštine Ujedinjenih naroda u New Yorku, poklon je vlade Holandije. Ovo klatno je 200 funti, prečnika 12 inča, pozlaćena lopta, djelomično ispunjena bakrom, okačena na žicu od nehrđajućeg čelika sa stropa iznad ceremonijalnog stepeništa udaljenog 75 stopa od poda. Gornji kraj žice fiksiran je univerzalnim zglobom, koji omogućava da se klatno slobodno ljulja u bilo kojoj vertikalnoj ravnini. Sa svakim oscilacijom, lopta prelazi preko reljefnog metalnog prstena sa elektromagnetom, usled čega se indukuje električna struja u bakru unutar lopte. Ova interakcija osigurava potrebnu energiju za savladavanje trenja i otpora zraka i osigurava da se klatno ravnomjerno ljulja.

3 Frikciono klatno Froud

Na rotirajućoj osovini nalazi se fizičko klatno. Sila trenja između osovine i klatna opada sa povećanjem relativne brzine.

Ako se klatno kreće u smjeru rotacije i njegova brzina je manja od brzine osovine, tada na njega djeluje dovoljno veliki moment sile trenja sa strane osovine, gurajući klatno. Pri kretanju u suprotnom smjeru brzina klatna u odnosu na osovinu je velika, pa je moment trenja mali. Dakle, samooscilirajući sistem sam reguliše protok energije do oscilatora.

Klatno oscilira u odnosu na novi ravnotežni položaj, pomaknuto prema rotaciji osovine, a njegova brzina u ustaljenom stanju ne prelazi brzinu osovine. Možete promijeniti početne uvjete, na primjer, postaviti početnu brzinu klatna da bude veća od brzine rotacije osovine. U tom slučaju će se oscilacije iste amplitude uspostaviti nakon nekog vremena, a fazna kriva će težiti istom atraktoru.

4 Odnos između perioda i dužine klatna

Postoje li veze između količina? Svaki odnos između veličina, matematički izražen u obliku tabele, grafikona ili formule, naziva se fizičkim zakonom. Pokušavamo da uspostavimo vezu između perioda i dužine klatna. Za to se obično sastavlja tabela (tabela 3.1) u koju se unose rezultati eksperimenata.

Tabela 3.1.

M00.250,50,751T, s011,41,72

Tabela jasno pokazuje da sa povećanjem dužine klatna, njegov period oscilovanja raste. Još je jasnije ovu tabelu prikazati u obliku grafikona (slika 3.1), ali je još bolje izraziti je približno u obliku formule: T? 2. Formula-zakon omogućava brzo izračunavanje perioda oscilacije niti klatna, i to je njegova ljepota. Ali to nije samo glavna vrijednost zakona. Sada možete promijeniti period oscilovanja i, prema tome, prilagoditi hod sata tako da pokazuje tačno vrijeme. Svi drugi zakoni osciliranja navojnog klatna su također našli primjenu u gore opisanim satovima i drugim tehničkim uređajima.

Slika 3.1

Proučivši ovu temu, odredio sam glavna svojstva klatna. Glavni i najčešće korišteni je izohronizam (od grčkog - "jednolika") kretanja klatna pri malim amplitudama, odnosno nezavisnost perioda oscilovanja od amplitude. Kada se amplituda udvostruči, period klatna ostaje nepromijenjen, iako težina putuje dvostruko dalje. Ali ipak, na period oscilacije fizičkog klatna utječu veličina i oblik tijela, udaljenost između centra gravitacije i tačke ovjesa, raspodjela tjelesne mase u odnosu na ovu tačku.

Sa povećanjem dužine klatna, povećava se i period njegovih oscilacija; na ovom svojstvu se zasniva satni mehanizam i konstrukcija niza drugih tehničkih uređaja. Klatno se široko koristi u aplikacijama na sisteme različite prirode. Na primjer, električno klatno je kolo koje se sastoji od kondenzatora i induktora, ekološko klatno su dvije populacije grabežljivaca i plijena u interakciji.

Svaka ravnomjerna rotacija je ponavljajuće kretanje (periodično): sa svakim okretajem možemo uočiti kako bilo koja točka jednoliko rotirajućeg tijela prolazi kroz iste položaje kao i tokom prethodne revolucije, i istim redoslijedom.

Kada klatno oscilira, dolazi do periodičnog prijelaza kinetičke energije u potencijalnu energiju i obrnuto, a period cijelog ovog procesa je upola kraći od perioda osciliranja samog klatna. Ali kada se pronađe zbir potencijalne i kinetičke energije, njegova konstantnost postaje primjetna. Ona je jednaka energiji koja je klatno predana u startu, bez obzira da li je u obliku potencijalne energije (početni otklon) ili u obliku kinetičke energije (početno potiskivanje).

Za svako fizičko klatno mogu se naći takvi položaji leća i prizmi na kojima će klatno oscilirati sa istim periodom. Ova činjenica je osnova teorije okretnog klatna, koja mjeri ubrzanje slobodnog pada. Još jedan važan faktor je da prilikom mjerenja na ovaj način nije potrebno određivati položaj centra mase, što uvelike povećava tačnost mjerenja. U tu svrhu potrebno je izmjeriti ovisnost perioda osciliranja klatna o položaju ose rotacije i iz ove eksperimentalne zavisnosti pronaći redukovanu dužinu. Ovako određena dužina, u kombinaciji sa periodom oscilovanja oko obe ose izmerenim sa dobrom preciznošću, omogućava izračunavanje ubrzanja usled gravitacije. Takođe, uz pomoć klatna i njihovih matematičkih modela, demonstrirane su pojave svojstvene nelinearnim oscilatornim sistemima, koji su posebno složeni.

Dva divna klatna imaju zanimljiva svojstva: Foucaultovo klatno i Froudovo klatno trenja. Prvi se zasniva na sposobnosti održavanja ravni oscilovanja bez obzira na rotaciju oslonca na koji je klatno okačeno. Posmatrač koji rotira sa Zemljom vidi postepenu promjenu smjera ljuljanja klatna u odnosu na okolne zemaljske objekte. Drugi se nalazi na rotirajućoj osovini. Ako se klatno kreće u smjeru rotacije i njegova brzina je manja od brzine osovine, tada na njega djeluje dovoljno veliki moment sile trenja sa strane osovine, gurajući klatno. Pri kretanju u suprotnom smjeru brzina klatna u odnosu na osovinu je velika, pa je moment trenja mali. Dakle, samooscilirajući sistem sam reguliše protok energije do oscilatora.

Na osnovu proučavanja zavisnosti perioda oscilovanja boce od vremena posmatranja i promene mase supstance u njoj, može se sa sigurnošću tvrditi da sa amplitudama oscilacija koje ne prelaze 1 cm, moment inercije fizičko klatno ne utiče na period njegovog oscilovanja.

Dakle, sumirajući sve gore navedeno, može se tvrditi da se svojstva fizičkog klatna i oscilatornih sistema, općenito, koriste u vrlo mnogim područjima različite prirode, i napominjemo, kako sama po sebi tako i kao dio jedinstvenog u cjelini, a kao metoda bilo metoda istraživanja ili provođenja serije eksperimenata.

kinematika fizičkog klatna

Književnost

1. Aksenova M.D. Enciklopedija za djecu, "Avanta+", 1999. 625-627 str.

Anishchenko V.S. Deterministički haos, Sorosovski. //Edukativni časopis. 1997. br. 6. 70-76 str.

Zaslavsky G.M., Sagdeev R.Z. Uvod u nelinearnu fiziku: od klatna do turbulencije i haosa. - M.: Nauka, 1988. 368 str.

Zaslavsky G.M. Fizika haosa u Hamiltonovim sistemima. Per. sa engleskog. - Izhevsk, Moskva: Institut za kompjuterska istraživanja, 2004. 288 str.

Zubkov B.V., Čumakov S.V. Enciklopedijski rečnik mladog tehničara. - Moskva "Pedagogija", 1980. - 474 str.

Koshkin N.I., Shirkevich M.G., Priručnik za osnovnu fiziku. - Moskva, "Nauka", 1972.

Krasnoselsky M.A., Pokrovski A.V. Sistemi sa histerezom. - M., Nauka, 1983. 271 str.

Trubetskov D.I. Oscilacije i talasi za humanističke nauke. - Saratov: GosUNC "Koledž", 1997. 392 str.

Kuznjecov S.P. Dinamički haos (predavanja). - M.: Fizmatlit, 2001.

Kuzmin P.V. Fluktuacije. Kratke beleške sa predavanja, KGSHA izdavačka kuća, 2002

Landau L.D., Akhiezer A.I., Lifshitz E.M. Kurs opšte fizike. Mehanika i molekularna fizika. - Moskva, "Nauka", 1969.

Lishevsky V. Nauka i život, 1988, br. 1.

Malinetsky G.G., Potapov A.B., Podlazov A.V. Nelinearna dinamika: pristupi, rezultati, nade. - M.: URSS, 2006.

Malov N.N. Osnove teorije oscilacija. - Moskva, "Prosvjeta", 1971.

Tutoring

Trebate pomoć u učenju teme?

Naši stručnjaci će savjetovati ili pružiti usluge podučavanja o temama koje vas zanimaju.
Pošaljite prijavu naznačivši temu odmah da saznate o mogućnosti dobijanja konsultacija.

Opcija 1

Dio 1

Odgovori na zadatke 1-23 su riječ, broj ili niz brojeva ili brojeva. Upišite svoj odgovor u odgovarajuće polje sa desne strane. Napišite svaki znak bez razmaka. Jedinice mjerenja fizičkih veličina nije potrebno pisati.

Na slici je prikazan grafik kretanja autobusa po pravoj cesti duž ose X. Odrediti projekciju brzine autobusa na osu X u vremenskom intervalu od 0 do 30 minuta.

Odgovor: _____ km/h

U inercijskom referentnom okviru, sila⇀ FF⇀ daje tijelu mase m ubrzanje jednako po modulu 2 m/s 2 . Koliki je modul ubrzanja tijela s masomm2 m2pod snagom 2⇀ FF⇀ u ovom referentnom okviru?

Odgovor: _____ m/s 2

Automobil mase 2t koji se kreće brzinom v sudara se sa automobilom koji miruje mase 2m. Nakon sudara, kreću se kao jedno. Koliki je ukupni impuls dva automobila nakon sudara? Interakcija automobila sa drugim tijelima je zanemarljiva.

Odgovor: _____

Kolika je težina osobe u zraku, uzimajući u obzir djelovanje Arhimedove sile? Volumen osobe V = 50 dm 3 , gustina ljudskog tijela 1036 kg/m 3 . Gustina zraka 1,2 kg/m 3 .

Odgovor: _____ N

Na slici su prikazani grafikoni zavisnosti koordinata od vremena za dva tijela: A i B, koja se kreću pravolinijski, duž koje je usmjerena osa X. Odaberite dvije tačne tvrdnje o kretanju tijela.

1. Vremenski interval između sastanaka tijela A i B je 6 s.

2. Tijelo A kreće se brzinom od 3 m/s.

3. Tijelo A kreće se ravnomjernim ubrzanjem.

4. Za prvih 5 s tijelo A je prešlo 15 m.

5. Tijelo B se kreće konstantnim ubrzanjem.

Opterećenje opružnog klatna prikazanog na slici vrši harmonijske oscilacije između tačaka 1 i 3. Kako se mijenjaju potencijalna energija opruge klatna i brzina tereta kada se teret klatna kreće od tačke 3 do tačke 2?

1. povećava

2. smanjuje se

3. se ne mijenja

Potencijalna energija opruge

Brzina utovara

Pak mase m klizi niz brdo iz mirovanja. Ubrzanje slobodnog pada je g. U podnožju brda, kinetička energija paka je E to. Trenje paka o brdo je zanemarljivo. Uspostavite korespondenciju između fizičkih veličina i formula po kojima se one mogu izračunati. Za svaku poziciju prve kolone odaberite odgovarajuću poziciju druge i zapišite odabrane brojeve ispod odgovarajućih slova.

FIZIČKA KOLIČINA

A) visina brda

B) modul zamaha paka u podnožju brda

FORMULA

1) Ek√ 2 mgEk2mg

2) √2 mEk2mEk

3) √ 2 Ekgm2Ekgm

4) EkgmEkgm

Idealan gas se nalazi u posudi ispod klipa. Pritisak gasa je 100 kPa. Pri konstantnoj temperaturi zapremina gasa je povećana za 4 puta. Odrediti pritisak gasa u konačnom stanju.

Odgovor: _____ kPa.

Gas se prenosi iz stanja 1 u stanje 3 kao što je prikazano na p-V dijagramu. Koliki je rad gasa u procesu 1-2-3 ako je p 0 = 50 kPa, V 0 = 2 l?

Odgovor: _____ J.

Koliko topline daje dio od lijevanog željeza od 10 kg kada se njegova temperatura snizi za 20 K?

Odgovor: _____ kJ.

Zavisnost zapremine konstantne mase idealnog gasa od temperature prikazana je na V-T dijagramu (vidi sliku). Odaberite dvije tačne tvrdnje o procesu koji se događa s plinom.

1. Pritisak gasa je na svom minimumu u stanju A.

2. Tokom prelaska iz stanja D u stanje A, unutrašnja energija se smanjuje.

3. Tokom prijelaza iz stanja B u stanje C, rad koji obavlja plin je negativan cijelo vrijeme.

4. Pritisak gasa u stanju C veći je od pritiska gasa u stanju A.

5. Pritisak gasa u stanju D je veći od pritiska gasa u stanju A.

Na slikama A i B prikazani su grafikoni dva procesa 1-2 i 3-4, od kojih svaki izvodi jedan mol argona. Grafovi su iscrtani u p-V i V-T koordinatama, gdje je p pritisak, V zapremina i T apsolutna temperatura gasa. Uspostavite korespondenciju između grafova i iskaza koji karakteriziraju procese prikazane na grafovima.

Za svaku poziciju prve kolone odaberite odgovarajuću poziciju druge i zapišite odabrane brojeve ispod odgovarajućih slova.

CARTS

ALI)

IZJAVE

1) Unutrašnja energija gasa se smanjuje, dok gas daje toplotu.

2) Rad se vrši na gasu, dok gas daje toplotu.

3) Gas prima toplinu, ali ne radi.

4) Gas prima toplotu i radi.

ALI

Iste struje I teku kroz tri tanka duga ravna paralelna provodnika (vidi sliku). Kako je usmjerena Amperova sila koja djeluje na provodnik 3 od druga dva (gore, dolje, lijevo, desno, od posmatrača do posmatrača)? Razmaci između susjednih provodnika su isti. Napišite svoj odgovor u riječi.

Odgovor: _____

Slika prikazuje dio električnog kola. Koliki je odnos količina toplote Q 1 /Q 2 , pušten na otpornicima R 1 i R 2 u isto vrijeme?

Odgovor: _____

Snop svjetlosti pada na ravno ogledalo. Ugao između upadnog zraka i ogledala je 30°. Odredite ugao između upadnih i reflektovanih zraka.

Odgovor: _____ °.

Dvije nenabijene staklene kocke 1 i 2 se približe jedna drugoj i stave u električno polje čiji je intenzitet usmjeren horizontalno udesno, kao što je prikazano u gornjem dijelu slike. Zatim su se kocke razdvojile i tek tada je uklonjeno električno polje (donji dio slike). Odaberite sa predložene liste dvije tvrdnje koje odgovaraju rezultatima eksperimentalnih studija i navedite njihov broj.

1. Nakon što su se kocke razmaknule, pokazalo se da je naelektrisanje prve kocke negativno, a naelektrisanje druge pozitivno.

2. Nakon stavljanja u električno polje, elektroni iz prve kocke su počeli da prelaze u drugu.

3. Nakon što su se kocke razmaknule, naboji obje kocke ostali su jednaki nuli.

4. Prije razdvajanja kocki u električnom polju, lijeva površina 1. kocke bila je negativno nabijena.

5. Prije razdvajanja kocki u električnom polju, desna površina 2. kocke je bila negativno nabijena.

Kako će se promijeniti frekvencija prirodnih oscilacija i maksimalna jačina struje u zavojnici oscilatornog kola (vidi sliku) ako se ključ K pomjeri iz položaja 1 u položaj 2 u trenutku kada je napunjenost kondenzatora 0?

1. povećanje

2. smanjenje

3. neće se promijeniti

Prirodna frekvencija

Maksimalna struja u zavojnici

Uspostavite korespondenciju između otpora dijela DC kola i šematskog prikaza ovog dijela kola. Otpori svih otpornika na slikama su isti i jednaki R.

SECTION RESISTANCE

A) 3R

B) 2R/3

DC SECTION

Koliki je broj protona i neutrona u izotopu dušika147 N714N ?

Broj protona

Broj neutrona

Poluživot izotopa natrijuma2211 N / A1122Naiznosi 2,6 godina. U početku je bilo 208 g ovog izotopa. Koliko će to biti za 5,2 godine?

Odgovor: ______

Za neke atome karakteristična je mogućnost da atomsko jezgro uhvati jedan od njemu najbližih elektrona. Kako se u ovom slučaju mijenjaju maseni broj i naboj jezgra?

Za svaku vrijednost odredite odgovarajuću prirodu promjene:

1. povećava

2. smanjuje se

3. se ne mijenja

Zapišite odabrane brojeve za svaku fizičku veličinu. Brojevi u odgovoru se mogu ponoviti.

Maseni broj jezgra

Core charge

Na slici je štoperica, desno od nje je uvećana slika dijela vage i strelice. Kazaljka štoperice napravi potpunu revoluciju za 1 minut.

Zapišite očitanja štoperice, vodeći računa da je greška mjerenja jednaka podjeli štoperice.

Odgovor: (_____ ± _____)

Učenik proučava svojstva klatna. Na raspolaganju ima klatna, čiji su parametri dati u tabeli. Koje od klatna treba koristiti da bi se eksperimentalno otkrila zavisnost perioda oscilovanja klatna o njegovoj dužini?

№ klatno

dužina klatna

Solidan volumen lopte

Materijal od kojeg je lopta napravljena

1,0 m

5 cm 3

čelika

1,5 m

5 cm 3

čelika

2,0 m

5 cm 3

aluminijum

1,0 m

8 cm 3

čelika

1,0 m

5 cm 3

bakar

Šipka mase 0,8 kg kreće se duž horizontalnog stola, povezana s teretom mase 0,2 kg bestežinskom nerastezljivom niti bačenom preko glatkog bestežinskog bloka. Teret se kreće ubrzanjem od 1,2 m/s2. Odredite koeficijent trenja šipke na površini stola.

Odgovor: _____

Tačka B je u sredini segmenta AC. Stacionarna tačkasta naelektrisanja -q i -2q (q = 1 nC) nalaze se u tačkama A i C, respektivno. Koji pozitivni naboj treba staviti u tačku C umjesto naelektrisanja - 2q, da bi se modul jakosti električnog polja u tački B povećao 2 puta?

Odgovor: _____ nK

Pravi provodnik dužine I = 0,2 m, kroz koji teče struja I = 2 A, nalazi se u jednoličnom magnetskom polju sa indukcijom B = 0,6 T i paralelan je sa vektorom⇀ BB⇀ . Odrediti modul sile koja djeluje na provodnik iz magnetskog polja.

Odgovor: _____ H.

Dio 2.

Potpuno ispravno rješenje svakog od zadataka 27-31 treba da sadrži zakone i formule čija je primjena neophodna i dovoljna za rješavanje problema, kao i matematičke transformacije, proračune s numeričkim odgovorom i, ako je potrebno, broj objašnjavanje rješenja.

Zasebno žablje jaje je prozirno, njegova ljuska se sastoji od želatinozne tvari; unutar jajeta je tamni embrion. U rano proljeće, u sunčanim danima, kada je temperatura vode u rezervoarima blizu nule, kavijar je topao na dodir. Mjerenja pokazuju da njegova temperatura može dostići 30 stepeni.

1) Kako se može objasniti ovaj fenomen?

2) Navedite slične primjere iz svakodnevnog života ili prirode.

Pokaži odgovor

Osoba počinje da se uspinje pokretnim stepenicama podzemne željeznice krećući se prema gore sa ubrzanjem a = 0,21 m/s 2 . Došavši do sredine pokretnih stepenica, staje, okreće se i počinje silaziti istim ubrzanjem. Odredite koliko dugo je osoba na pokretnim stepenicama.

Dužina pokretnih stepenica je L=100 m, a brzina V=2 m/s.

Pokaži odgovor

Cilindar sadrži dušik mase m = 24 g na temperaturi T = 300 K. Gas se hladi izohorično tako da mu tlak pada n = 3 puta. Plin se zatim zagrijava pod konstantnim pritiskom dok njegova temperatura ne dostigne svoju prvobitnu temperaturu. Odrediti rad A koji je izvršio gas.

Pokaži odgovor

Kada su stezaljke galvanske ćelije kratko spojene, struja u kolu je 2 A. Kada se električna lampa sa električnim otporom od 3 oma priključi na stezaljke galvanske ćelije, struja u kolu je 0,5 A. Na osnovu rezultata ovih eksperimenata odredite unutrašnji otpor galvanske ćelije.

Pokaži odgovor

Osoba čita knjigu držeći je na udaljenosti od 50 cm od očiju. Ako je to udaljenost njegovog najboljeg vida, koja će mu onda optička snaga naočara omogućiti da čita knjigu na udaljenosti od 25 cm?

Na našoj web stranici možete se dobro pripremiti za polaganje ispita iz fizike, jer se svake sedmice na našoj web stranici pojavljuju nove opcije za zadatke.

1. Na slici je prikazan grafik kretanja autobusa po pravoj cesti duž ose X. Odrediti projekciju brzine autobusa na osu X u vremenskom intervalu od 0 do 30 minuta.

Odgovor: _____ km/h

2.U inercijskom referentnom okviru, sila ⇀ F

Govori o ubrzanju tijela mase m, po modulu 2 m/s 2 . Koliki je modul ubrzanja tijela s masom m2 pod snagom 2 ⇀ F

u ovom referentnom okviru?

Odgovor: _____ m/s 2

3. Na kolica mase 50 kg, koja se kotrlja duž staze brzinom od 0,8 m / s, na vrh se sipa 200 kg pijeska. Odredite brzinu kolica nakon utovara

Odgovor: _____

4. Kolika je težina osobe u vazduhu, uzimajući u obzir dejstvo Arhimedove sile? Volumen osobe V = 50 dm 3, gustina ljudskog tijela je 1036 kg / m 3. Gustina zraka 1,2 kg/m 3 .

Odgovor: _____ N

5. Na slici su prikazani grafikoni zavisnosti koordinata od vremena za dva tijela: A i B, koja se kreću pravolinijski, duž koje je usmjerena osa X. Odaberite dvije tačne tvrdnje o kretanju tijela.

1. Vremenski interval između sastanaka tijela A i B je 6 s.

2. Tijelo A kreće se brzinom od 3 m/s.

3. Tijelo A kreće se ravnomjernim ubrzanjem.

4. Za prvih 5 s tijelo A je prešlo 15 m.

5. Tijelo B se kreće konstantnim ubrzanjem.

Odgovor:_____;

6. Opterećenje opružnog klatna prikazanog na slici čini harmonijske oscilacije između tačaka 1 i 3. Kako se mijenjaju potencijalna energija opruge klatna i brzina tereta kada se teret klatna kreće od tačke 3 do tačke 2?

1. povećava

2. smanjuje se

3. se ne mijenja

7. Pak mase m klizi niz brdo iz stanja mirovanja. Ubrzanje slobodnog pada je g. U podnožju brda, kinetička energija paka je jednaka E k. Trenje paka o brdo je zanemarljivo. Uspostavite korespondenciju između fizičkih veličina i formula po kojima se one mogu izračunati. Za svaku poziciju prve kolone odaberite odgovarajuću poziciju druge i zapišite odabrane brojeve ispod odgovarajućih slova.

FIZIČKA KOLIČINA

A) visina brda

B) modul zamaha paka u podnožju brda

1) Ek√ 2 mg

2) √ 2 mEk

3) √ 2 Ekgm

4) Ekgm

Odgovor:____;

8. U posudi ispod klipa nalazi se idealan gas. Pritisak gasa je 100 kPa. Pri konstantnoj temperaturi zapremina gasa je povećana za 4 puta. Odrediti pritisak gasa u konačnom stanju.

Odgovor: _____ kPa.

9. Gas se prenosi iz stanja 1 u stanje 3 kao što je prikazano na p-V dijagramu. Koliki je rad koji obavlja plin u procesu 1-2-3, ako je p 0 = 50 kPa, V 0 = 2 l?

Odgovor: _____ J.

10. Koliko toplote odaje dio od livenog gvožđa mase 10 kg kada mu temperatura padne za 20 K?

Specifični toplotni kapacitet livenog gvožđa C= DdobrotoGoWith

Odgovor: _____ kJ.

11. Zavisnost zapremine konstantne mase idealnog gasa od temperature prikazana je na V-T dijagramu (vidi sliku). Odaberite dvije tačne tvrdnje o procesu koji se događa s plinom.

1. Pritisak gasa je na svom minimumu u stanju A.

2. Tokom prelaska iz stanja D u stanje A, unutrašnja energija se smanjuje.

3. Tokom prijelaza iz stanja B u stanje C, rad koji obavlja plin je negativan cijelo vrijeme.

4. Pritisak gasa u stanju C veći je od pritiska gasa u stanju A.

5. Pritisak gasa u stanju D je veći od pritiska gasa u stanju A.

Odgovor:____;

12. Slike A i B prikazuju grafike dva procesa 1-2 i 3-4, od kojih svaki izvodi jedan mol argona. Grafovi su iscrtani u p-V i V-T koordinatama, gdje je p pritisak, V zapremina i T apsolutna temperatura gasa. Uspostavite korespondenciju između grafova i iskaza koji karakteriziraju procese prikazane na grafovima.

Za svaku poziciju prve kolone odaberite odgovarajuću poziciju druge i zapišite odabrane brojeve ispod odgovarajućih slova.

IZJAVE

1) Unutrašnja energija gasa se smanjuje, dok gas daje toplotu.

2) Rad se vrši na gasu, dok gas daje toplotu.

3) Gas prima toplinu, ali ne radi.

4) Gas prima toplotu i radi.

ALI	B
Odgovor:____;

13. Iste struje I teku kroz tri tanka duga ravna paralelna provodnika (vidi sliku). Kako je usmjerena Amperova sila koja djeluje na provodnik 3 od druga dva (gore, dolje, lijevo, desno, od posmatrača do posmatrača)? Razmaci između susjednih provodnika su isti. Napišite svoj odgovor u riječi.

Odgovor: _____

14. Slika prikazuje dio električnog kola. Koliki je odnos količina toplote Q 1 /Q 2 koje se istovremeno oslobađaju na otpornicima R 1 i R 2?

Odgovor: _____

16. Snop svjetlosti pada na ravno ogledalo. Ugao između upadnog zraka i ogledala je 30°. Odredite ugao između upadnih i reflektovanih zraka.

Odgovor: _____ °.

16. Dvije nenabijene staklene kocke 1 i 2 se približe jedna drugoj i stave u električno polje čiji je intenzitet usmjeren horizontalno udesno, kao što je prikazano u gornjem dijelu slike. Zatim su se kocke razdvojile i tek tada je uklonjeno električno polje (donji dio slike). Odaberite sa predložene liste dvije tvrdnje koje odgovaraju rezultatima eksperimentalnih studija i navedite njihov broj.

1. Nakon što su se kocke razmaknule, pokazalo se da je naelektrisanje prve kocke negativno, a naelektrisanje druge pozitivno.

2. Nakon stavljanja u električno polje, elektroni iz prve kocke su počeli da prelaze u drugu.

3. Nakon što su se kocke razmaknule, naboji obje kocke ostali su jednaki nuli.

4. Prije razdvajanja kocki u električnom polju, lijeva površina 1. kocke bila je negativno nabijena.

5. Prije razdvajanja kocki u električnom polju, desna površina 2. kocke je bila negativno nabijena.

Odgovor:_____;

17. Kako će se promijeniti frekvencija prirodnih oscilacija i maksimalna jačina struje u zavojnici oscilatornog kola (vidi sliku) ako se ključ K pomjeri iz položaja 1 u položaj 2 u trenutku kada je napunjenost kondenzatora 0?

1. povećanje

2. smanjenje

3. neće se promijeniti

18. Uspostavite korespondenciju između otpora dijela jednosmjernog kola i šematskog prikaza ovog dijela kola. Otpori svih otpornika na slikama su isti i jednaki R.

SECTION RESISTANCE

DC SECTION

Odgovor:_____;

19. Koliki je broj protona i neutrona u izotopu dušika 14 7 N?

20. Poluživot izotopa natrijuma 22 11 Na

iznosi 2,6 godina. U početku je bilo 208 g ovog izotopa. Koliko će to biti za 5,2 godine?

Odgovor: ______

21. Za neke atome karakteristična je mogućnost da atomsko jezgro uhvati jedan od njemu najbližih elektrona. Kako se u ovom slučaju mijenjaju maseni broj i naboj jezgra?

Za svaku vrijednost odredite odgovarajuću prirodu promjene:

1. povećava

2. smanjuje se

3. se ne mijenja

Zapišite odabrane brojeve za svaku fizičku veličinu. Brojevi u odgovoru se mogu ponoviti.

Odgovori na zadatke 1-24 su riječ, broj ili niz brojeva ili brojeva. Upišite svoj odgovor u odgovarajuće polje sa desne strane. Napišite svaki znak bez razmaka. Jedinice mjerenja fizičkih veličina nije potrebno pisati.

Na slici je prikazan grafik kretanja autobusa po pravoj cesti duž ose X. Odrediti projekciju brzine autobusa na osu X u vremenskom intervalu od 0 do 30 minuta.

Odgovor: _____ km/h

U inercijskom referentnom okviru, sila \overset\rightharpoonup F daje tijelu mase m ubrzanje jednako po modulu 2 m/s 2 . Koliki je modul ubrzanja tijela mase \frac m2 pod djelovanjem sile 2\overset\rightharpoonup F u ovom referentnom okviru?

Odgovor: _____ m/s 2

Na kolica mase 50 kg, koja se kotrlja duž staze brzinom od 0,8 m / s, na vrh se sipa 200 kg pijeska. Odredite brzinu kolica nakon utovara

Odgovor: _____

Kolika je težina osobe u zraku, uzimajući u obzir djelovanje Arhimedove sile? Volumen osobe V = 50 dm 3, gustina ljudskog tijela je 1036 kg / m 3. Gustina zraka 1,2 kg/m 3 .

Odgovor: _____ N

Na slici su prikazani grafikoni zavisnosti koordinata od vremena za dva tijela: A i B, koja se kreću pravolinijski, duž koje je usmjerena osa X. Odaberite dvije tačne tvrdnje o kretanju tijela.

1. Vremenski interval između sastanaka tijela A i B je 6 s.

2. Tijelo A kreće se brzinom od 3 m/s.

3. Tijelo A kreće se ravnomjernim ubrzanjem.

4. Za prvih 5 s tijelo A je prešlo 15 m.

5. Tijelo B se kreće konstantnim ubrzanjem.

1. povećava

2. smanjuje se

3. se ne mijenja

Pak mase m klizi niz brdo iz mirovanja. Ubrzanje slobodnog pada je g. U podnožju brda, kinetička energija paka je jednaka E k. Trenje paka o brdo je zanemarljivo. Uspostavite korespondenciju između fizičkih veličina i formula po kojima se one mogu izračunati. Za svaku poziciju prve kolone odaberite odgovarajuću poziciju druge i zapišite odabrane brojeve ispod odgovarajućih slova.

FIZIČKA KOLIČINA

A) visina brda

B) modul zamaha paka u podnožju brda

1) E_k\sqrt(\frac(2m)g)

2) \sqrt(2mE_k)

3) \sqrt(\frac(2E_k)(gm))

4) \frac(E_k)(gm)

Idealan gas se nalazi u posudi ispod klipa. Pritisak gasa je 100 kPa. Pri konstantnoj temperaturi zapremina gasa je povećana za 4 puta. Odrediti pritisak gasa u konačnom stanju.

Odgovor: _____ kPa.

Gas se prenosi iz stanja 1 u stanje 3 kao što je prikazano na p-V dijagramu. Koliki je rad koji obavlja plin u procesu 1-2-3, ako je p 0 = 50 kPa, V 0 = 2 l?

Odgovor: _____ J.

Koliko topline daje dio od lijevanog željeza od 10 kg kada se njegova temperatura snizi za 20 K?

Specifični toplotni kapacitet livenog gvožđa C=500\frac(J)(kg^\circ C)

Odgovor: _____ kJ.

Zavisnost zapremine konstantne mase idealnog gasa od temperature prikazana je na V-T dijagramu (vidi sliku). Odaberite dvije tačne tvrdnje o procesu koji se događa s plinom.

1. Pritisak gasa je na svom minimumu u stanju A.

2. Tokom prelaska iz stanja D u stanje A, unutrašnja energija se smanjuje.

3. Tokom prijelaza iz stanja B u stanje C, rad koji obavlja plin je negativan cijelo vrijeme.

4. Pritisak gasa u stanju C veći je od pritiska gasa u stanju A.

5. Pritisak gasa u stanju D je veći od pritiska gasa u stanju A.

Za svaku poziciju prve kolone odaberite odgovarajuću poziciju druge i zapišite odabrane brojeve ispod odgovarajućih slova.

ALI)

IZJAVE

1) Unutrašnja energija gasa se smanjuje, dok gas daje toplotu.

2) Rad se vrši na gasu, dok gas daje toplotu.

3) Gas prima toplinu, ali ne radi.

4) Gas prima toplotu i radi.

ALI	B

Odgovor: _____

Slika prikazuje dio električnog kola. Koliki je odnos količina toplote Q 1 /Q 2 koje se istovremeno oslobađaju na otpornicima R 1 i R 2?

Odgovor: _____

Snop svjetlosti pada na ravno ogledalo. Ugao između upadnog zraka i ogledala je 30°. Odredite ugao između upadnih i reflektovanih zraka.

Odgovor: _____ °.

1. Nakon što su se kocke razmaknule, pokazalo se da je naelektrisanje prve kocke negativno, a naelektrisanje druge pozitivno.

2. Nakon stavljanja u električno polje, elektroni iz prve kocke su počeli da prelaze u drugu.

3. Nakon što su se kocke razmaknule, naboji obje kocke ostali su jednaki nuli.

4. Prije razdvajanja kocki u električnom polju, lijeva površina 1. kocke bila je negativno nabijena.

5. Prije razdvajanja kocki u električnom polju, desna površina 2. kocke je bila negativno nabijena.

1. povećanje

2. smanjenje

3. neće se promijeniti

Uspostavite korespondenciju između otpora dijela DC kola i šematskog prikaza ovog dijela kola. Otpori svih otpornika na slikama su isti i jednaki R.

SECTION RESISTANCE

DC SECTION

Koliki je broj protona i neutrona u izotopu dušika ()_7^(14)N?

Poluživot izotopa natrijuma ()_(11)^(22)Na je 2,6 godina. U početku je bilo 208 g ovog izotopa. Koliko će to biti za 5,2 godine?

Odgovor: ______

Za neke atome karakteristična je mogućnost da atomsko jezgro uhvati jedan od njemu najbližih elektrona. Kako se u ovom slučaju mijenjaju maseni broj i naboj jezgra?

Za svaku vrijednost odredite odgovarajuću prirodu promjene:

1. povećava

2. smanjuje se

3. se ne mijenja

Zapišite odabrane brojeve za svaku fizičku veličinu. Brojevi u odgovoru se mogu ponoviti.

Na slici je štoperica, desno od nje je uvećana slika dijela vage i strelice. Kazaljka štoperice napravi potpunu revoluciju za 1 minut.

Zapišite očitanja štoperice, vodeći računa da je greška mjerenja jednaka podjeli štoperice.

Odgovor: (_____ ± _____)

Razmotrite tabelu koja sadrži informacije o zemaljskim planetama Sunčevog sistema.

Odaberite dvije tvrdnje koje odgovaraju karakteristikama planeta i navedite njihove brojeve.

1) Od zemaljskih planeta, Venera se okreće u najizduženoj orbiti oko Sunca.

2) Ubrzanje slobodnog pada na Marsu je približno 3,8 m/s 2 .

3) Prva kosmička brzina za Merkur je manja nego za Zemlju.

4) Među planetama zemaljske grupe, frekvencija okretanja oko Sunca je maksimalna na Veneri.

5) Prosječna gustina Merkura je manja od one Venere.

Odgovor: _____

Odgovor: _____ nK

Pravi provodnik dužine I = 0,2 m, kroz koji teče struja I = 2 A, nalazi se u jednoličnom magnetskom polju sa indukcijom B = 0,6 T i paralelan je vektoru \overset\rightharpoonup B. Odredite modul sile koja deluje na provodniku sa strane magnetskog polja.

Odgovor: _____ H.

Dio 2.

Potpuno ispravno rješenje svakog od zadataka 28-32 treba da sadrži zakone i formule čija je primjena neophodna i dovoljna za rješavanje problema, kao i matematičke transformacije, proračune s numeričkim odgovorom i, ako je potrebno, broj objašnjavanje rješenja.

1) Kako se može objasniti ovaj fenomen?

S=Vt_1+\\frac(at_1^2)2.

Zapišimo jednačinu u drugačijem obliku:

\\frac(0,21)2t_1^2+2t_1-50=0.

Rješenje su dva broja: 14.286 i -33.333.

Samo pozitivne vrijednosti imaju fizičko značenje, tada t 1 =14,286s.

Drugi dio puta osoba se kreće ravnomjerno ubrzano, ali je ubrzanje usmjereno u smjeru suprotnom od brzine pokretnih stepenica. Napišimo formulu koja opisuje ovo kretanje:

S=\\frac(at_2^2)2-Vt_2;

zamijenimo vrijednosti:

\\frac(0,21)2t_2^2-2t_2-50=0.

Prilikom rješavanja dobijamo dvije vrijednosti: -14.286 i 33.333.

Samo pozitivne vrijednosti imaju fizičko značenje, tada t 2 = 33,333 s.

Ukupno vrijeme provedeno na pokretnim stepenicama: t=t 1 +t 2 =14,286+33,333=47,6 s.

Oko i sočivo naočara čine optički sistem čija se optička snaga može izračunati po formuli: D=D 1 +D 2 .

Zatim, D_1+D_2=\frac1F;

D_2=\frac1F-D_1;

D_2=\frac1(0,25\;m)-2\;dptr=2\;dptr.

Proučavanje svojstava fizičkog klatna. fizika. Priprema za ispit dio A Student proučava svojstva klatna koja mu stoje na raspolaganju

Tutoring

Dio 2.

Prijavite grešku u kucanju

Tekst za slanje našim urednicima:

Vaš komentar (opciono):