Fizikālā svārsta īpašību izpēte. Fizika. Sagatavošanās eksāmenam A daļa Students pēta viņa rīcībā esošo svārstu īpašības

Eksperimentālais pētījums 1. B 23 Nr. 2402. Skolēns skolas laboratorijā pētīja matemātiskā svārsta svārstības. Kādu lielumu mērījumu rezultāti viņam ļaus aprēķināt svārsta svārstību periodu? 1) svārsta masa m un zināšanas par brīvā kritiena paātrinājuma tabulu vērtību g 2) vītnes garums ma no l un zināšanas par brīvā kritiena paātrinājuma tabulas vērtību g 3) amplitūdas svārstības svārsts A un tā masa m 4) svārsta A svārstību amplitūda un zināšanas par brīvā kritiena paātrinājuma tabulu vērtību g 2. B 23 Nr. 2404. Eksperimenta laikā students pētīja atkarību no moduļa atsperes elastīgais spēks uz atsperes garumu, ko izsaka ar formulu, kur ir atsperes garums nedeformētā stāvoklī. Iegūtās atkarības grafiks parādīts Unke attēlā. Kurš no apgalvojumiem atbilst atbildei ar jūsu pieredzes ulta rezultātu? A. Tāpēc atsperes garums nedeformētajā lāpstiņā ir 3 cm B. Atsperes stingrība ir vienāda. 1) A 2) B 3) A un B 4) Ne A, ne B 3. B 23 Nr. 2407. Ar šīm atsperēm ir nepieciešams eksperimentāli noteikt atsperu svārsta svārstības no cieta. perioda atkarība Kuru svārstu pāri var izmantot šim nolūkam? Attēlā atsperes un atsvari ir parādīti vienāda svara stāvoklī. 1) A, C vai D 2) tikai B 3) tikai C 4) tikai D 4. B 23 Nr. 2408. Eksperimentāli nepieciešams noskaidrot matemātiskā svārsta mazo svārstību perioda atkarību no vielas no plkst. kurā tiek veikta slodze. Kādu bāku pāri (skat. att.) var ņemt šim nolūkam? Svārsta atsvari - vienādas masas un vienāda ārējā diametra dobas lodītes no vara un alumīnija. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 5. B 23 Nr. 2410. Mērot spriegumu stieples spirāles galos, četri skolēni dažādos veidos savienojas ar vienu voltmetru. Šo darbu rezultāts ir parādīts zemāk esošajā attēlā. Kurš no studentiem zem vienotā voltmetra ir pareizs? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 6. B 23 Nr. 2411. Baltās gaismas stars, izejot caur prizmu, sadalās spektrā. Tika izvirzīta hipotēze, ka uz ekrāna aiz prizmas iegūtā spektra platums ir atkarīgs no stara krišanas leņķa uz prizmas virsmu. Šo hipotēzi nepieciešams pārbaudīt eksperimentāli. Kādi divi eksperimenti ir jāveic šādai izmeklēšanai? 1) A un 2) B un 3) B un 4) C un B C D D 7. B 23 Nr. 2414. tas pats materiāls. Kuru vadītāju pāri izvēlēties, lai eksperimentāli noteiktu vadītāja pretestības atkarību no tā garuma? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 8. B 23 Nr. 2415. Vadi ir izgatavoti no dažādiem materiāliem. Kurš vadītāju pāris jāizvēlas, lai eksperimentāli noteiktu vadītāja pretestības atkarību no tā īpatnējās pretestības? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 9. B 23 Nr. 2416 trīs Kurš kondensatoru pāris jāizvēlas, lai eksperimentāli noteiktu atora kapacitātes atkarību no tā plākšņu laukuma? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 10. B 23 Nr. 2417 trīs Kuru kondensatoru pāri izvēlēties, lai eksperimentāli noteiktu atora kapacitātes atkarību no attāluma starp tā plāksnēm? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 11. B 23 Nr. 2418 jūdzes. Kuru kondensatoru pāri izvēlēties, lai eksperimentāli noteiktu kondensatora kapacitātes atkarību no jūsu elektriskā vadītāja? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 12. B 23 Nr. 2419. Mērot strāvas stiprumu stieples spirālē R, četri skolēni dažādos veidos savienoja ampērmetru. Ulta rezultāts ir parādīts zemāk esošajā attēlā. Norādiet pareizo ampērmetra savienojumu. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 13. B 23 Nr. 2421. Lai eksperimentāli pārbaudītu, vai elastīgā stieņa stingums ir atkarīgs no tā garuma, tērauda stieņu pāris 1) A un 2) B un 3) C un 4) B un B C D D 14. B 23 Nr. 2429. Divi trauki ir piepildīti ar dažādiem šķidrumiem. Kuru trauku pāri izvēlēties, lai eksperimentāli atklātu šķidruma kolonnas atkarību un spiediena tiltu no tās blīvuma? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 15. B 23 Nr. 2430. Divi trauki ir piepildīti ar vienu un to pašu šķidrumu. Kuru trauku pāri izvēlēties, lai eksperimentāli atklātu šķidruma kolonnas spiediena atkarību no kolonnas augstuma? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 16. B 23 Nr. 3119. No tā paša materiāla izgatavoti vadītāji a la. Kurš vadītāju pāris jāizvēlas, lai eksperimentāli noteiktu stieples pretestības atkarību no tā diametra? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 17. B 23 Nr. 3122. Tika izvirzīta hipotēze, ka diverģējošas lēcas radītā objekta virtuālā attēla izmērs ir atkarīgs no lēcas optiskās jaudas. Šo hipotēzi nepieciešams pārbaudīt eksperimentāli. Kādus divus eksperimentus var veikt šādam pētījumam 1) A un 2) A un 3) B un 4) C un B C C D 18. B 23 Nr. 3124. Skolēns pētīja svārstības skolas laboratorijas atsperu svārstā. Kādi divi mērījumi viņam jāzina, lai noteiktu atsperes un svārsta stingrību? 1) viļņa formas A svārstību amplitūda un tās svārstību periods T 2) peldošā svārsta A svārstību amplitūda un slodzes masa m 3) brīvā kritiena paātrinājums g un viļņa svārsta A amplitūda 4) svārsta svārstību periods T un slodzes masa m 19. B 23 Nr. 3127. blīvumi. Kurš bumbiņu pāris jāizvēlas, lai eksperimentāli atklātu Arhimēda spēka atkarību no šķidruma blīvuma? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 20. B 23 Nr. 3128. Divas bumbiņas ir izgatavotas no dažādiem materiāliem. Kāds bumbiņu pāris jāizvēlas, lai eksperimentāli noteiktu masu atkarību un tiltu no blīvuma? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 21. B 23 Nr. 3214. Lai noteiktu līdzsvara stāvoklī esošās gāzes molāro masu, precīzi jāzina 1) Gāzes temperatūra, masa un spiediens 2) Gāzes blīvums , tās temperatūra un spiediens 3) Gāzes blīvums, masa un temperatūra 4) Gāzes spiediens , tilpums un temperatūra 22. B 23 Nr. 3215. Atsperes svārsts veic brīvas harmoniskas svārstības. Kādu lielumu var noteikt, ja ir zināma slodzes m masa un svārsta svārstību periods T? 1) Garums bez tās atsperes stiepšanas 2) Maksimālā un mazā potenciālā enerģija 3) Atsperes stingums 4) Atsperu un svārsta svārstību amplitūda 23. B 23 Nr. 3246. Laboratorijas darbu laikā tas bija nepieciešams lai izmērītu spriegumu pāri pretestībai tiv leni. To var izdarīt, izmantojot ķēdi 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 24. B 23 Nr. 3247. Laboratorijas darbu laikā bija nepieciešams izmērīt strāvu caur pretestību To var izdarīt, izmantojot ķēdi 1 ) 1 2) 2 3) 3 4) 4 25. B 23 Nr. 3248. Laboratorijas darbu laikā bija nepieciešams izmērīt spriegumu uz rezistora. To var izdarīt, izmantojot shēmu 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 26. B 23 Nr. 3249. Cilindriskā traukā ielej šķidrumu. Tika izvirzīta hipotēze, ka šķidruma spiediens uz trauka dibenu ir atkarīgs no trauka dibena laukuma. Lai pārbaudītu šo hipotēzi, jums jāizvēlas divi šādi eksperimenti no tālāk norādītajiem. 1) A un 2) B un 3) A un 4) B un C C D D ​lasīt 1) gāzes spiedienu p un tilpumu V 2) gāzes masu m un temperatūru T 3) gāzes temperatūru T un tās tilpumu V 4 ) gāzes spiedienu p un gāzes temperatūra T 28. B 23 Nr. 3320. Matemātiskais svārsts veic brīvas harmoniskas svārstības. Kādu lielumu var noteikt, ja ir zināms gaismas garums l un svārstību periods T? 1) Bākas svārstību amplitūda A 2) Brīvā kritiena paātrinājums g 3) Maks. maza kinētiskā enerģija 4) Atsvara masa m šūpojas 29. B 23 Nr. 3347. Svārstu atsvari ir vara bumbiņas. Kuru svārstu pāri (skat. attēlu) izvēlēties, lai eksperimentāli noskaidrotu, vai mazo svārstību periods ir atkarīgs no vītnes garuma? 1) A un 2) A un 3) A un 4) B un B C D C 30. B 23 Nr. 3391. Stieples spole ar strāvu rada magnētisko lauku. Ir izvirzīta hipotēze, ka magnētiskā plūsma caur spoles šķērsgriezumu ir atkarīga no apgriezienu skaita un diametra. Šo hipotēzi nepieciešams pārbaudīt eksperimentāli. Kādi divi spoļu komplekti būtu jāņem šādai izmeklēšanai? 1) A un 2) B un 3) B un 4) C un B C D D 31. B 23 Nr. 3392. Pieņemsim, ka jūs nezināt formulu matemātiskā svārsta svārstību perioda aprēķināšanai. Ir nepieciešams eksperimentāli pārbaudīt, vai šī vērtība ir atkarīga no slodzes masas. Kuras bākas ir jāizmanto šai pārbaudei? 1) A un 2) A un 3) B un 4) B un B D C D 32. B 23 Nr. 3395. Students apgūst Arhimēda likumu, eksperimentos mainot šķidrumā iegremdēta ķermeņa tilpumu un ūdens blīvumu. šķidrums. Kuru eksperimentu pāri viņam vajadzētu izvēlēties, lai atklātu Arhimēda spēka atkarību no iegremdētā ķermeņa tilpuma? (Cipari norāda šķidruma blīvumu.) 33. B 23 Nr. 3462. Ķēdes posmam ir novirze no Oma likuma. Tas ir saistīts ar faktu, ka 1) ar i maina elektronu skaitu, kas pārvietojas ar i spirālē 2) uz zila ​iedod fotoefektu 3) maina spoles pretestību karsējot 4) parādās magnētiskais lauks 34. B 23 Nr.3467. Slīpās plaknes efektivitātes noteikšanai izmantota attēlā redzamā iekārta. Izmantojot dinamometru, skolēns pa slīpu plakni vienmērīgi paceļ stieni ar diviem atsvariem. Eksperimenta datus students ievadīja tabulā. Kāda ir slīpas plaknes efektivitāte? Jūsu atbilde ir izteikta procentos. Diametra norāde, paceļot kravu, N 1,5 Slīpas plaknes garums, m 1,0 Stieņa svars ar diviem aizmugurējiem, kg 0,22 Slīpās plaknes augstums, m 0,15 1) 10% 2) 22% 3) 45% 4 ) 100% 35. B 23 Nr. 3595. Skolnieks veic eksperimentus ar divām lēcām, vēršot uz tām paralēlu gaismas staru. Staru gaita šajos eksperimentos ir parādīta attēlos. Saskaņā ar šo eksperimentu rezultātiem objektīva fokusa attālums 1) ir lielāks par objektīva fokusa attālumu 2) ir mazāks par fokusa attālumu Objektīva attālums 3) ir vienāds ar objektīva 4 fokusa attālumu. ) nevar korelēt ar lēcas fokusa attālumu 36. B 23 Nr. 3608. Students veic eksperimentus ar divām lēcām, vēršot uz tām paralēlu gaismas staru. Staru gaita šajos eksperimentos ir parādīta attēlos. Saskaņā ar šo eksperimentu rezultātiem objektīva fokusa attālums 1) ir lielāks par objektīva fokusa attālumu 2) ir mazāks par objektīva fokusa attālumu 3) ir vienāds ar objektīva fokusa attālumu 4) nevar korelēt. ar lēcas fokusa attālumu 37. B 23 Nr. 3644. Precīziem elektriskiem mērījumiem nesenā pagātnē tika izmantoti pretestības "veikali", kas bija koka kaste, zem kuras vāka bieza vara plāksne (1) ar spraugām ( 2) tika ievietots, kurā var ievietot vara aizbāžņus (3) (skat. attēlu). Ja visi spraudņi ir stingri ievietoti, tad elektriskā strāva caur tiem plūst tieši gar plāksni, kuras pretestība ir niecīga. Ja trūkst kāda no spraudņiem, tad strāva plūst pa vadiem (4), kuri aizver spraugas un kuriem ir precīzi izmērīta pretestība.Tiv le ni eat. Nosakiet, ar kādu pretestības iestatītā pretestība ir vienāda, kā parādīts nākamajā diagrammā, ja,. 1) 8 omi 2) 9 omi 3) 0,125 omi 4) 0,1 omi Kādu veicinātāju var noteikt pēc šiem datiem? 1) Avoga dro numurs 2) elektriskā jauda 3) universālā gāzes jauda 4) pie 39. B 23 Nr. 3646. Nesenā pagātnē precīziem elektriskajiem mērījumiem tika izmantoti pretestības “veikali”, kas ir koka kaste, zem vāks, kuram tika uzlikta bieza vara plāksne (1) ar spraugām (2), kurās var ievietot vara aizbāžņus (3) (skat. attēlu). Ja visi spraudņi ir stingri ievietoti, tad elektriskā strāva caur tiem plūst tieši gar plāksni, kuras pretestība ir niecīga. Ja trūkst kāda no spraudņiem, tad strāva plūst pa vadiem (4), kuri aizver spraugas un kuriem ir precīzi izmērīta pretestība.Tiv le ni eat. Nosakiet, kāda ir pretestība, kas parādīta nākamajā diagrammā, ja iestatīta uz, uzglabāt, pretestība, . 1) 10 omi 2) 16 omi 3) 0,1 omi 4) 0,625 omi Kādu veicinātāju var noteikt pēc šiem datiem? 1) Avoga dro numurs 2) elektriskā jauda 3) universālā gāzes jauda 4) atbilstoši Bolcmana pozīcijai 41. B 23 Nr. 3718. Lai noteiktu pastāvīgā elektriskā emitētāja jaudu griezumā un pēc tam atkārtoti, izmantojiet ideālu ampērmetru un voltmetrs. Kāda ir šo ierīču savienojuma shēma, kas savieno vadus, ir atstāta novārtā un var būt maza. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 ir pareizi? strāva, Pretestība 42. B 23 Nr. 3719. Gāzes likumu pētīšanai laborants izgatavoja gāzes termometru, kas ir kolba ar gaisu, hermētiski savienota ar izliektu cauruli, kuras atvērtajā vertikālajā daļā atrodas stabiņš ūdens. Sildot gaisu kolbā, laborants novēroja ūdens staba kustību caurules iekšpusē. Tajā pašā laikā atmosfēras spiediens nemainījās. Daži eksperimenta posmi ir parādīti attēlā. Kurš no apgalvojumiem atbilst šī eksperimenta rezultātiem, kas veikts noteiktos apstākļos? A) Sildot gāzi, tās tilpuma izmaiņas ir proporcionālas temperatūras izmaiņām ry. B) Kad gāze tiek uzkarsēta, tās spiediens palielināsies no I. 1) tikai A 2) tikai B 3) gan A, gan B 4) ne A, ne B . Izmantojot attēla datus un psihrometrisko tabulu, nosakiet, kādu temperatūru (Celsija grādos) rāda sausās spuldzes mērītājs, ja gaisa un telpas relatīvais mitrums ir nepieciešams 60%. 1) 10,5ºС 2) 21ºС 3) 11ºС 4) 29ºС izmērīja vītnes vītuma leņķus, uz kuriem karājas bija īss. Šī eksperimenta rezultātā G. Kavendišs izmērīja vērtību 1) svina blīvums 2) efektivitātes koeficients enta proporcionāls ti Kulu likumā 3) gravitācijas pret ti 4 ) brīvā kritiena paātrinājums uz Zemes 45. B 23 Nr. 4131. 10 tonnas smags meteorīts tuvojas sfēriskai planētai. Šīs planētas rādiuss ir 2,5 106 m. Figūra ar unke (nepārtraukta līnija). Brīvā kritiena paātrinājums uz virsmas no šīs planētas ir aptuveni vienāds ar 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 Nr. 4356 Ir 20g, 40g, 60g un 80g atsvaru komplekts un atspere, kas piestiprināta pie balsta vertikālā stāvoklī. Atsvarus pēc kārtas uzmanīgi piekar no atsperes (skat. 1. attēlu). Atsperes pagarinājuma atkarība no atsperei pievienotās slodzes masas ir parādīta 2. attēlā. Kādas masas slodze, kas ir piestiprināta šai atsperei, var radīt nelielas svārstības pa asi no stundas stūra ar tas viens? 1) 20 g 2) 40 g 3) 50 g 4) 80 g Atsvarus pēc kārtas uzmanīgi piekar no atsperes (skat. 1. attēlu). Atsperes pagarinājuma atkarība no atsperei pievienotās slodzes masas ir parādīta 2. attēlā. Kādas masas slodze, kas ir piestiprināta šai atsperei, var radīt nelielas svārstības pa asi no stundas stūra ar tas viens? 1) 10 g 2) 40 g 3) 60 g 4) 100 g Izmantojot tabulu datus, nosakiet absolūto mitrumu telpā, kurā ir uzstādīti šie termometri. Pirmajā tabulā parādīts relatīvais mitrums, kas izteikts %. 1) 2) 3) 4) 49. B 23 Nr. 4463. Noteiktā telpā uzstādīto sauso un mitro termometru rādījumi ir attiecīgi vienādi un. Izmantojot tabulu datus, nosakiet absolūto mitrumu telpā, kurā ir uzstādīti šie termometri. Pirmajā tabulā parādīts relatīvais mitrums, kas izteikts %. 1) 2) 3) 4) 50. B 23 Nr. 4498. Māja stāv lauka malā. No balkona, no 5 m augstuma, zēns iemeta akmeni horizontālā virzienā. Oļa sākotnējais ātrums ir 7 m/s, tā masa ir 0,1 kg. 2 s pēc ki metiena maisa akmens enerģija ir aptuveni vienāda ar 1) 15,3 J 2) 0 3) 7,4 J 4) 22,5 J 51. B 23 Nr. 4568. Māja stāv uz malas. lauks. No balkona, no 5 m augstuma, zēns iemeta akmeni horizontālā virzienā. Sākotnējais oļu ātrums ir 7 m/s. 2 s pēc metiena maisa ātrums ir aptuveni vienāds ar 1) 21 m/s 2) 14 m/s 3) 7 m/s 4) 0 52. B 23 nr. 4603. Māja stāv uz malas no lauka. No balkona, no 5 m augstuma, zēns iemeta akmeni horizontālā virzienā. Oļa sākotnējais ātrums ir 7 m/s, tā masa ir 0,1 kg. 2 s pēc somas pulsa mešanas, aptuveni vienāds ar 1) 0,7 kg m/s 2) 1,4 kg m/s 3) 2,1 kg m/s 4) 0 53. B 23 Nr. 4638. Māja stāv uz lauka mala. No balkona, no 5 m augstuma, zēns iemeta akmeni horizontālā virzienā. Sākotnējais oļu ātrums ir 7 m/s. 2 sekundes pēc metiena oļi būs augstumā 1) 0 2) 14 m 3) 15 m 4) 25 m 54. B 23 Nr. 4743. Skolotājs demonstrēja pieredzi sprieguma novērošanā, kas rodas spolē, kad a caur to iziet magnēts (1. att.). Pēc tam spriegums no spoles iekrita datora mērīšanas sistēmā un tika parādīts monitorā re (2. att.). Kas eksperimentā tika darīts ar ledu? 1) paša lauka EML atkarība un jauda un lauka indukcija no elektriskās strāvas virziena maiņas 2) ampēra spēka atkarības un tilta dēļ no strāvas stipruma 3) radīsies magnētiskais lauks parādās, kad mainās elektriskā jauda, ​​no kura lauka 4) ir atkarīgs no indukcijas strāvas virziena no magnētiskā lauka strāvas izmaiņām 55. B 23 Nr. 4778. Skolotājs samontēja att. 1, savienojot spoli ar kondensatoru. Vispirms kondensators tika pievienots sprieguma avotam, pēc tam slēdzis tika pagriezts pozīcijā 2. Spriegums no induktora nonāk datora mērīšanas sistēmā, un rezultāts ​Tie tiek parādīti monitorā (2. att.). Kas eksperimentā tika darīts ar ledu? 1) automātisks svārstību process ģeneratorā 2) nepieciešamās elektromagnētiskās shēmas 3) elektromagnētiskās indukcijas parādība 4) brīvas elektromagnētiskās svārstības 56. B 23 Nr. 4813. Skolotāja demonstrēja pieredzi, novērojot spriegumu, kas rodas spolē, kad magnēts iet garām. caur to (1. att.). Pēc tam spriegums no spoles iekrita datora mērīšanas sistēmā un tika parādīts monitorā re (2. att.). Eksperimentā tika pētīts 1) magnētiskais lauks, mainoties elektriskajam laukam 2) elektromagnētiskās indukcijas fenomens 3) pašindukcijas fenomens 4) ampēra spēka darbība 57. B 23 Nr. 4848. skolotājs demonstrēja eksperimentu, kura uzstādījums parādīts fotogrāfijā (1. att.). Vispirms viņš pieslēdza kondensatoru pie sprieguma avota, un tad pagrieza slēdzi pozīcijā 2. Spriegums no induktora tiek ievadīts datora mērīšanas sistēmā, un ekrānā tiek parādīti sprieguma izmaiņu rezultāti laika gaitā.Nekas (Zīm. 2). Eksperimentā novērotais 1) brīvas svārstības ideālā kontūrā 2) brīvas slāpētas svārstības svārstību ķēdē 3) parādība notiek svārstību ķēdē 4) nepieciešamas nepieciešamās elektromagnētiskās svārstības 58. kontūrā. B 23 Nr. 4953. Students izmērīja gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz slodzi. Dinamometra rādījumi ir parādīti fotoattēlā. Mērījumu kļūda ir vienāda ar skaitītāja diametra dalījuma vērtību. Kurā gadījumā skaitītāja izmēra norāde katrā ierakstā ir pareiza? 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 Nr. 5163. Students izmērīja gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz slodze. Dinamometra rādījumi ir parādīti fotoattēlā. Mērījumu kļūda ir vienāda ar skaitītāja diametra dalījuma vērtību. Kurā gadījumā skaitītāja izmēra norāde katrā ierakstā ir pareiza? 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 Nr. 5198. Students izmērīja gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz slodze. Dinamometra rādījumi ir parādīti fotoattēlā. Mērījumu kļūda ir vienāda ar skaitītāja diametra dalījuma vērtību. Kurā gadījumā skaitītāja izmēra norāde katrā ierakstā ir pareiza? 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 Nr. 5303. Students izmērīja gravitācijas spēku, kas iedarbojas uz slodze. Dinamometra rādījumi ir parādīti fotoattēlā. Mērījumu kļūda ir vienāda ar dinamometra dalījuma vērtību. Kurā gadījumā mūsu reģistrētais dinamometra rādījums ir pareizs? 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 Nr. 6127. Students, izmantojot osciloskopu, pētīja piespiedu svārstības oscilācijas ķēde, kas sastāv no virknē savienotas stieples spoles, kondensatora un rezistora ar nelielu pretestību. Spoles induktivitāte ir 5 mH. Attēlā parādīts osciloskopa ekrāna skats, kad tā zondes ir savienotas ar kondensatora spailēm rezonanses gadījumā. Attēlā redzams arī osciloskopa slēdzis, kas ļauj mainīt attēla mērogu pa horizontālo asi: pagriežot šo slēdzi, var iestatīt, kāds laika periods atbilst vienam osciloskopa ekrāna dalījumam. Nosakiet, kāda ir lietotāja kapacitāte svārstību ķēdē, kas kondensēta ar toru? 1) 20 uF 2) ≈ 64 mF 3) ≈ 80 uF 4) 80 F . Kondensatora kapacitāte ir 16 mikrofarādes. Attēlā parādīts osciloskopa ekrāna skats, kad tā zondes ir savienotas ar kondensatora spailēm rezonanses gadījumā. Attēlā redzams arī osciloskopa slēdzis, kas ļauj mainīt attēla mērogu pa horizontālo asi: pagriežot šo slēdzi, var iestatīt, kāds laika periods atbilst vienam osciloskopa ekrāna dalījumam. Nosakiet, kāda ir svārstību ķēdē izmantotās spoles induktivitāte. 1) 1 H 2) 25 mH 3) 0,17 H 4) 64 μH 64. B 23 Nr. 6206. No viena materiāla ir izgatavoti dažādi vadi. Kuru vadu pāri izvēlēties, lai eksperimentāli pārbaudītu stieples pretestības atkarību no tā garuma? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 65. B 23 Nr. 6241. Nepieciešams eksperimentāli noteikt atsperes svārsta svārstību perioda atkarību no slodzes masas. Kādu svārstu pāri vajadzētu izmantot šim nolūkam? 1) A un D 2) tikai B 3) tikai C 4) tikai D Kuru svārstu pāri vajadzētu izmantot šim testam? 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 67. B 23 Nr. 6314. Eksperimentāli jānoskaidro matemātiskā svārsta mazo svārstību perioda atkarība no vielas, no kuras tiek veikta slodze. Kādu svārstu pāri var paņemt šim nolūkam? Svārsta atsvari - dobas lodītes no vara un alumīnija ar vienādu masu un vienādu ārējo diametru. 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 68. B 23 Nr. 6350. Laboratorijas darbu veikšanai skolēnam tika izsniegts dinamometrs, nezināma blīvuma krava un vārglāze ar ūdeni. Diemžēl uz dinamometra nebija norādīts skalas dalījums. Izmantojot eksperimenta skices, nosakiet diametra skalas dalījuma vērtību uz milimetru. 1) 0,1 N 2) 0,2 N 3) 0,4 N 4) 0,5 N Diemžēl mērglāzē nebija norādīts skalas sadalījums. Izmantojot eksperimenta gaitas skices, nosakiet izmaiņu skalas dalījuma cenu no nodarbības. 1) 200 ml 2) 250 ml 3) 400 ml 4) 500 ml


Ievads

1. sadaļa. Svārstības

1 Periodiskās svārstības

2. sadaļa. Fiziskais svārsts

1 Pamatformulas

3 Berzes svārsts Frūds


Ievads


Pētot fenomenu, vienlaikus iepazīstamies ar objekta īpašībām un mācāmies tās pielietot tehnoloģijā un sadzīvē. Piemēram, pievērsīsimies svārstīga kvēldiega svārstam. Jebkura parādība "parasti" tiek aplūkota dabā, taču to var prognozēt teorētiski vai nejauši atklāt, pētot citu. Pat Galilejs pievērsa uzmanību katedrāles lustras vibrācijām un "šajā svārstā bija kaut kas, kas lika tai apturēt". Tomēr novērojumiem ir liels trūkums, tie ir pasīvi. Lai pārtrauktu atkarību no dabas, ir jāizveido eksperimentāls uzstādījums. Tagad mēs varam reproducēt parādību jebkurā laikā. Bet kāds ir mūsu eksperimentu mērķis ar to pašu kvēldiega svārstu? Cilvēks daudz paņēma no "mūsu mazākajiem brāļiem" un tāpēc var iedomāties, kādus eksperimentus ar diegu svārstu būtu veicis parasts mērkaķis. Viņa būtu to pagaršojusi, nosmēlusi degunu, pavilkusi auklu un zaudējusi jebkādu interesi par to. Daba viņai ļoti ātri iemācīja izpētīt objektu īpašības. Ēdams, neēdams, garšīgs, bezgaršīgs - tas ir īss pērtiķa pētīto īpašību saraksts. Tomēr vīrietis devās tālāk. Viņš atklāja tik svarīgu īpašību kā periodiskums, ko var izmērīt. Jebkuru objekta izmērāmo īpašību sauc par fizisko lielumu. Neviens mehāniķis pasaulē nezina visus mehānikas likumus! Vai ir iespējams izdalīt galvenos likumus, izmantojot teorētisko analīzi vai tos pašus eksperimentus? Tie, kuriem tas izdevās uz visiem laikiem, ierakstīja savu vārdu zinātnes vēsturē.

Savā darbā vēlos pētīt fizikālo svārstu īpašības, noteikt, cik lielā mērā jau pētītās īpašības var pielietot praksē, cilvēku dzīvē, zinātnē un izmantot kā metodi fizikālo parādību pētīšanai citos. šīs zinātnes jomas.

1. sadaļa. Svārstības


Svārstības ir viens no visizplatītākajiem procesiem dabā un tehnoloģijā. Vēja ietekmē svārstās augstceltnes un augstsprieguma vadi, kustības laikā uz atsperēm svārstās pulksteņa svārsts un automašīna, upes līmenis gada laikā un cilvēka ķermeņa temperatūra slimības laikā.

Ar oscilējošām sistēmām ir jāsaskaras ne tikai dažādās mašīnās un mehānismos, termins "svārsts" tiek plaši izmantots dažāda rakstura sistēmām. Tātad, elektrisko svārstu sauc par ķēdi, kas sastāv no kondensatora un induktora, ķīmiskais svārsts ir ķīmisko vielu maisījums, kas nonāk svārstību reakcijā, ekoloģiskais svārsts ir divas savstarpēji mijiedarbīgas plēsēju un laupījumu populācijas. Tas pats termins attiecas uz ekonomiskajām sistēmām, kurās notiek svārstību procesi. Mēs arī zinām, ka lielākā daļa skaņas avotu ir svārstību sistēmas, ka skaņas izplatīšanās gaisā ir iespējama tikai tāpēc, ka gaiss pats par sevi ir sava veida svārstību sistēma. Turklāt papildus mehāniskajām svārstību sistēmām ir arī elektromagnētiskās svārstību sistēmas, kurās var rasties elektriskās svārstības, kas veido visas radiotehnikas pamatu. Visbeidzot, ir daudz jauktu – elektromehānisko – svārstību sistēmu, ko izmanto visdažādākajās tehnikas jomās.

Mēs redzam, ka skaņa ir gaisa blīvuma un spiediena svārstības, radioviļņi ir periodiskas elektriskā un magnētiskā lauka stipruma izmaiņas, redzamā gaisma ir arī elektromagnētiskās vibrācijas, tikai ar nedaudz atšķirīgiem viļņu garumiem un frekvencēm. Zemestrīces - augsnes vibrācijas, bēgumi un bēgumi - jūru un okeānu līmeņa izmaiņas, ko izraisa Mēness pievilkšanās un dažviet sasniedz 18 metrus, pulsa sitieni - periodiskas cilvēka sirds muskuļa kontrakcijas u.c. Nomoda un miega maiņa, darbs un atpūta, ziema un vasara. Pat mūsu ikdienas došanās uz darbu un atgriešanās mājās ietilpst svārstību definīcijā, kas tiek interpretēta kā procesi, kas atkārtojas precīzi vai aptuveni ar regulāriem intervāliem.

Tātad vibrācijas ir mehāniskas, elektromagnētiskas, ķīmiskas, termodinamiskas un dažādas citas. Neskatoties uz šo daudzveidību, tiem visiem ir daudz kopīga, un tāpēc tos apraksta ar vienādiem diferenciālvienādojumiem. Īpaša fizikas sadaļa - svārstību teorija - nodarbojas ar šo parādību likumu izpēti. Tie ir jāzina kuģu un lidmašīnu būvētājiem, rūpniecības un transporta speciālistiem, radiotehnikas un akustisko iekārtu radītājiem.

Jebkuras svārstības raksturo amplitūda - lielākā noteiktas vērtības novirze no tās nulles vērtības, perioda (T) vai frekvences (v). Pēdējie divi lielumi ir savstarpēji saistīti ar apgriezti proporcionālu sakarību: T=1/v. Svārstību frekvenci izsaka hercos (Hz). Mērvienība ir nosaukta slavenā vācu fiziķa Heinriha Herca (1857-1894) vārdā. 1 Hz ir viens cikls sekundē. Tas ir ātrums, kādā cilvēka sirds pukst. Vārds "hercs" vācu valodā nozīmē "sirds". Ja vēlas, šo sakritību var uzskatīt par sava veida simbolisku saikni.

Pirmie zinātnieki, kas pētīja svārstības, bija Galileo Galilejs (1564...1642) un Kristians Huigenss (1629...1692). Galileo izveidoja nelielu svārstību izohronismu (perioda neatkarību no amplitūdas), vērojot lustras šūpošanos katedrālē un mērot laiku pēc pulsa sitieniem uz rokas. Huigenss izgudroja pirmo svārsta pulksteni (1657) un savas monogrāfijas "Svārsta pulkstenis" (1673) otrajā izdevumā pētīja vairākas problēmas, kas saistītas ar svārsta kustību, jo īpaši atrada fiziskā svārsta šūpošanās centru. Lielu ieguldījumu svārstību izpētē devuši daudzi zinātnieki: angļi - V. Tomsons (lords Kelvins) un Dž. Reilija.<#"justify">.1 Periodiskas vibrācijas


Starp dažādām mehāniskām kustībām un svārstībām, kas notiek mums apkārt, bieži sastopamas atkārtotas kustības. Jebkura vienmērīga rotācija ir atkārtota kustība: ar katru apgriezienu jebkurš vienmērīgi rotējoša ķermeņa punkts šķērso tās pašas pozīcijas kā iepriekšējā apgrieziena laikā un tādā pašā secībā un ar tādu pašu ātrumu. Ja paskatāmies, kā vējā šūpojas koku zari un stumbri, kā uz viļņiem šūpojas kuģis, kā kustas pulksteņa svārsts, kā kustas tvaika dzinēja vai dīzeļdzinēja virzuļi un klaņi uz priekšu un atpakaļ, kā šujmašīnas adata lec uz augšu un uz leju; ja novērojam jūras bēguma un bēguma maiņu, kāju pārkārtošanos un roku vicināšanu ejot un skrienot, sirdspukstus vai pulsu, tad visās šajās kustībās pamanīsim vienu un to pašu pazīmi - viena un tā paša kustību cikla atkārtota atkārtošana.

Patiesībā atkārtošanās ne vienmēr un visos apstākļos ir tieši tāda pati. Dažos gadījumos katrs jaunais cikls ļoti precīzi atkārto iepriekšējo (svārsta šūpošanās, mašīnas detaļu kustības, kas darbojas nemainīgā ātrumā), citos gadījumos var būt manāma atšķirība starp secīgajiem cikliem (bums un plūsma, šūpošanās zari, mašīnas daļu kustības tās darbības laikā). palaišana vai apturēšana). Atkāpes no absolūti precīza atkārtojuma ļoti bieži ir tik mazas, ka tās var atstāt novārtā un var uzskatīt, ka kustība atkārtojas diezgan precīzi, t.i., to var uzskatīt par periodisku.

Periodiska ir atkārtota kustība, kurā katrs cikls precīzi atkārto jebkuru citu ciklu. Viena cikla ilgumu sauc par periodu. Fiziskā svārsta svārstību periods ir atkarīgs no daudziem apstākļiem: no ķermeņa izmēra un formas, no attāluma starp smaguma centru un piekares punktu, kā arī no ķermeņa masas sadalījuma attiecībā pret šo punktu.


2. sadaļa. Fiziskais svārsts


1 Pamatformulas


Fiziskais svārsts ir stingrs ķermenis, kas var šūpoties ap fiksētu asi. Apsveriet nelielas svārsta svārstības. Ķermeņa stāvokli jebkurā laika momentā var raksturot ar tā novirzes leņķi no līdzsvara stāvokļa (2.1. att.).



Momentu vienādojumu rakstām ap griešanās asi OZ (ass OZ iet caur piekares punktu O perpendikulāri figūras "no mums" plaknei), neņemot vērā berzes spēku momentu, ja ķermeņa inerces moments ir zināms



Šeit ir svārsta inerces moments ap asi OZ,

Svārsta leņķiskais ātrums,

Mz = - - gravitācijas moments attiecībā pret OZ asi,

a ir attālums no ķermeņa smaguma centra C līdz rotācijas asij.

Ja pieņemam, ka rotācijas laikā, piemēram, pretēji pulksteņrādītāja virzienam, leņķis palielinās, tad gravitācijas moments izraisa šī leņķa samazināšanos un līdz ar to momentā Mz<0. Это и отражает знак минус в правой части (1)

Ņemot vērā to un ņemot vērā svārstību mazumu, vienādojumu (1) pārrakstām šādā formā:



(mēs to ņēmām vērā nelielām svārstībām, kur leņķis izteikts radiānos). Vienādojums (2) apraksta harmoniskās svārstības ar ciklisku frekvenci un periodu



Fiziskā svārsta īpašs gadījums ir matemātiskais svārsts. Visa matemātiskā svārsta masa praktiski ir koncentrēta vienā punktā – svārsta inerces centrā C. Matemātiskā svārsta piemērs ir maza masīva lodīte, kas piekārta uz gara, viegla, neizstiepjama pavediena. Matemātiskā svārsta gadījumā a = l, kur l ir vītnes garums, un formula (3) iekļaujas labi zināmajā formulā


Salīdzinot formulas (3) un (4), secinām, ka fiziskā svārsta svārstību periods ir vienāds ar matemātiskā svārsta ar garumu l svārstību periodu, ko sauc par fiziskā svārsta samazināto garumu:



Fizikālā svārsta svārstību periods<#"5" height="11" src="doc_zip19.jpg" />) ir nemonotoniski atkarīgs no attāluma. To ir viegli redzēt, ja saskaņā ar Haigensa-Šteinera teorēmu inerces moments tiek izteikts kā inerces moments ap paralēlu horizontālo asi, kas iet caur masas centru: Tad svārstību periods būs vienāds ar:



Svārstību perioda izmaiņas, kad griešanās ass tiek noņemta no masas centra O abos virzienos ar attālumu a, ir parādīta attēlā. 2.2.



2 Svārsta svārstību kinemātika


Svārsts ir jebkurš ķermenis, kas piekārts tā, ka tā smaguma centrs atrodas zem piekares punkta. Uz naglas karājošs āmurs, svari, slodze uz virves - tās visas ir svārstību sistēmas, līdzīgas sienas pulksteņa svārstam (2.3. att.).



Jebkurai sistēmai, kas spēj veikt brīvas svārstības, ir stabila līdzsvara pozīcija. Svārstam šī ir pozīcija, kurā smaguma centrs atrodas vertikālē zem piekares punkta. Ja mēs izņemsim svārstu no šīs pozīcijas vai pastumsim, tad tas sāks svārstīties, novirzoties vai nu vienā, vai otrā virzienā no līdzsvara stāvokļa. Lielāko novirzi no līdzsvara stāvokļa, līdz kurai svārsts sasniedz, sauc par svārstību amplitūdu. Amplitūdu nosaka sākotnējā novirze vai grūdiens, ar kādu svārsts tika iekustināts. Šī īpašība - amplitūdas atkarība no apstākļiem kustības sākumā - ir raksturīga ne tikai svārsta brīvajām svārstībām, bet kopumā ļoti daudzu svārstību sistēmu brīvajām svārstībām.

Ja pie svārsta pievienojam matiņu - plānas stieples gabalu vai elastīgu neilona pavedienu - un zem šiem matiem pārvietojam kūpinātu stikla plāksni, kā parādīts attēlā. 2.3. Ja plāksni pārvietosi ar nemainīgu ātrumu virzienā, kas ir perpendikulārs svārstību plaknei, tad mati uz plāksnes novilks viļņotu līniju (2.4. att.). Šajā eksperimentā mums ir visvienkāršākais osciloskops - tas ir svārstību reģistrēšanas instrumentu nosaukums. Pēdas, ko reģistrē osciloskops, sauc par viļņu formām. Tādējādi att. 2.2.3. ir svārsta svārstību oscilogramma. Svārstību amplitūda šajā oscilogrammā ir attēlota ar segmentu AB, kas dod vislielāko viļņveida līknes novirzi no taisnes ab, ko mati vilktu uz plāksnes, svārstam stāvot (atrodoties līdzsvara stāvoklī). Periods tiek attēlots ar segmentu CD, kas vienāds ar attālumu, ar kādu plāksne pārvietojas svārsta darbības laikā.



Svārsta svārstību fiksēšana uz kvēpu plāksnītes



Svārsta svārstību oscilogramma: AB - amplitūda, CD - periods

Tā kā kūpināto šķīvi pārvietojam vienmērīgi, jebkura tā kustība ir proporcionāla laikam, kurā tā notika. Tāpēc mēs varam teikt, ka pa taisni ab noteiktā mērogā (atkarībā no plāksnes ātruma) tiek attēlots laiks. Savukārt virzienā, kas ir perpendikulārs ab, matiņš uz plāksnes iezīmē svārsta gala attālumus no tā līdzsvara stāvokļa, t.i. attālums, ko svārsta gals nobrauc no šīs pozīcijas. Tādējādi oscilogramma nav nekas vairāk kā kustības grafiks – ceļa un laika grafiks.

Kā zināms, līnijas slīpums šādā grafikā atspoguļo kustības ātrumu. Svārsts iziet cauri līdzsvara stāvoklim ar vislielāko ātrumu. Attiecīgi viļņotās līnijas slīpums attēlā. 2.2.3. vislielākais tajos punktos, kur tas krusto līniju ab. Gluži pretēji, lielāko noviržu momentos svārsta ātrums ir vienāds ar nulli. Attiecīgi viļņotā līnija attēlā. 4 tajos punktos, kur tas atrodas vistālāk no ab, ir tangense, kas ir paralēla ab, t.i., slīpums ir vienāds ar nulli.


3 Svārsta svārstību dinamika


Attēlā redzamie svārsti. 2.6 ir dažādu formu un izmēru pagarināti korpusi, kas svārstās ap balstiekārtu vai atbalsta punktu. Šādas sistēmas sauc par fiziskajiem svārstiem. Līdzsvara stāvoklī, kad smaguma centrs atrodas uz vertikāles zem piekares (vai atbalsta) punkta, gravitācijas spēks tiek līdzsvarots (caur deformētā svārsta elastīgajiem spēkiem) ar balsta reakciju. Atkāpjoties no līdzsvara stāvokļa, gravitācijas un elastības spēki nosaka svārsta leņķisko paātrinājumu katrā laika momentā, t.i. noteikt tās kustības (oscilācijas) raksturu. Tagad sīkāk aplūkosim svārstību dinamiku, izmantojot visvienkāršāko tā sauktā matemātiskā svārsta piemēru, kas ir mazs svars, kas piekārts uz gara plāna pavediena.

Matemātiskā svārsta vītnes masu un atsvara deformāciju varam neņemt vērā, t.i. mēs varam pieņemt, ka svārsta masa ir koncentrēta svarā, un elastīgie spēki ir koncentrēti pavedienā, kas tiek uzskatīts par neizstieptu. Tagad apskatīsim, kādu spēku iespaidā mūsu svārsts svārstās pēc tam, kad tas kaut kādā veidā (stumšanas, novirzes rezultātā) ir izvests no līdzsvara. Atjaunojošais spēks P1, kad svārsts novirzās no līdzsvara stāvokļa.


2.6.attēls


Kad svārsts atrodas miera stāvoklī līdzsvara stāvoklī, gravitācijas spēks, kas iedarbojas uz tā svaru un ir vērsts vertikāli uz leju, tiek līdzsvarots ar vītnes spriegojumu. Izliektā stāvoklī (2.6. att.) gravitācijas spēks P iedarbojas leņķī pret stiepes spēku F, kas vērsts gar vītni. Sadalīsim gravitācijas spēku divās komponentēs: vītnes virzienā (P2) un tai perpendikulāri (P1). Kad svārsts svārstās, vītnes F stiepes spēks nedaudz pārsniedz komponentu P2 - par centripetālā spēka vērtību, kas izraisa slodzes kustību lokā. Komponents P1 vienmēr ir vērsts uz līdzsvara stāvokli; šķiet, ka viņa cenšas atjaunot šo stāvokli. Tāpēc to bieži sauc par atjaunojošo spēku. Modulo P1, jo vairāk, jo vairāk svārsts tiek novirzīts.

Tātad, tiklīdz svārsts savu svārstību laikā sāk novirzīties no līdzsvara stāvokļa, teiksim, pa labi, parādās spēks P1, kas palēnina tā kustību, jo vairāk tas tiek novirzīts. Galu galā šis spēks viņu apturēs un ievilks atpakaļ līdzsvara stāvoklī. Taču, tuvojoties šai pozīcijai, spēks P1 kļūs arvien mazāks un pašā līdzsvara stāvoklī pārvērtīsies uz nulli. Tādējādi svārsts ar inerci iziet cauri līdzsvara stāvoklim. Tiklīdz tas sāks novirzīties pa kreisi, spēks P1, kas pieaug līdz ar novirzes pieaugumu, atkal parādīsies, bet tagad vērsts pa labi. Kustība pa kreisi atkal palēnināsies, tad svārsts uz brīdi apstāsies, pēc tam sāksies paātrinātā kustība pa labi utt.

Kas notiek ar svārsta enerģiju, kad tas šūpojas?

Divas reizes periodā - pie lielākajām novirzēm pa kreisi un pa labi - svārsts apstājas, t.i. šajos brīžos ātrums ir nulle, kas nozīmē, ka arī kinētiskā enerģija ir nulle. Bet tieši šajos brīžos svārsta smaguma centrs tiek pacelts vislielākajā augstumā un līdz ar to arī potenciālā enerģija ir vislielākā. Gluži pretēji, brīžos, kad iziet cauri līdzsvara stāvoklim, potenciālā enerģija ir vismazākā, un ātrums un kinētiskā enerģija sasniedz maksimālo vērtību.

Mēs pieņemam, ka var neņemt vērā svārsta berzes spēkus uz gaisu un berzi piekares punktā. Tad saskaņā ar enerģijas nezūdamības likumu šī maksimālā kinētiskā enerģija ir tieši vienāda ar potenciālās enerģijas pārsniegumu lielākās novirzes pozīcijā pār potenciālo enerģiju līdzsvara stāvoklī.

Tātad, kad svārsts svārstās, notiek periodiska kinētiskās enerģijas pāreja potenciālajā enerģijā un otrādi, un šī procesa periods ir uz pusi ilgāks nekā paša svārsta svārstību periods. Tomēr svārsta kopējā enerģija (potenciālo un kinētisko enerģiju summa) visu laiku ir nemainīga. Tas ir vienāds ar enerģiju, kas tika piešķirta svārstam sākumā, neatkarīgi no tā, vai tā ir potenciālās enerģijas veidā (sākotnējā novirze) vai kinētiskās enerģijas veidā (sākotnējais grūdiens).

Tas attiecas uz visām vibrācijām, ja nav berzes vai citu procesu, kas ņem enerģiju no svārstību sistēmas vai piešķir tai enerģiju. Tāpēc amplitūda paliek nemainīga, un to nosaka sākotnējā novirze vai grūdiena spēks.

Tādas pašas atjaunojošā spēka P1 izmaiņas un tādu pašu enerģijas pāreju iegūstam, ja lodi tā vietā, lai pakārtu uz vītnes, liekam tai ripot vertikālā plaknē sfēriskā kausā vai pa apkārtmēru izliektā sile. Šajā gadījumā vītnes spriegojuma lomu uzņemsies spiediens uz krūzes vai siles sienām (atkal mēs neņemam vērā bumbiņas berzi pret sienām un gaisu).


3. sadaļa. Fiziskā svārsta īpašības


1 Svārsta izmantošana pulksteņos


Svārsta īpašību izpēte ir iesakņojusies dziļā tālumā. Pirmās ierīces, kas izmantoja šīs īpašības, bija pulksteņi. Svārstību (rotāciju) periods praktiski nemainās. Ja sākumā svārstības notiek ar ļoti lielu novirzi, teiksim 80 ° no vertikāles, tad ar svārstību slāpēšanu līdz 60 ° , 40° , 20 ° periods samazināsies tikai par dažiem procentiem, samazinoties novirzēm no 20 ° līdz tikko pamanāmam, tas mainīsies par mazāk nekā 1%. Ja novirzes ir mazākas par 5 ° periods paliks nemainīgs ar 0,05% precizitāti. Šī svārsta neatkarības īpašība no amplitūdas, ko sauc par izohronismu, veidoja mehānisma pamatu.

Vecākais vārpstas svārsts parādījās 14. gadsimtā. Tam bija šūpuļsviras forma ar kustīgiem regulējamiem atsvariem. Tas tika stādīts uz vārpstas (vārpstas) ar divām paletēm (plāksnēm galos). Paletes iekļuva pēc kārtas starp evakuācijas riteņa zobiem, ko grieza lejupejošs svars. Rotējot, tas uzspieda zobu uz augšējās paletes un pagrieza vārpstu par pusapgriezienu. Apakšējais iestrēga starp diviem zobiem un palēnināja riteni. Pēc tam cikls tika atkārtots.

Vārpstas svārsts tika aizstāts ar enkura mehānismu, kas pēc izskata atgādināja enkuru. Tas kalpo kā saikne starp svārstu (balansētāju) un evakuācijas riteni. 1675. gadā Huylens ierosināja vērpes svārstu - balansētāju ar spirāli - kā svārstību regulatoru. Guilens sistēma joprojām tiek izmantota rokas pulksteņos un mehāniskajos galda pulksteņos. Balansētājs - ritenis, kuram ir piestiprināta plāna spirālveida atspere (matiņš). Griežoties, balansētājs krata enkuru. Sintētiskās rubīna enkura paletes ir pārmaiņus starp evakuācijas riteņa zobiem. Vienā balansiera šūpošanās periodā ritenis griežas par viena zoba platumu. Tajā pašā laikā tas nospiež enkura kronšteinu un, griežoties, pagriež balansieri.

17. gadsimta vidū parādījās minūšu un sekunžu rādītājs, kas uzreiz ietekmēja pulksteņa precizitāti. Iemesls tam ir svārsta (spirāles) materiāls, kas, paplašinoties un saraujoties ar temperatūras paaugstināšanos vai pazemināšanos, svārstās dažādās frekvencēs. Tas noved pie laika kļūdām. Tāpēc zinātnieki ir izgudrojuši īpašu materiālu, kas ir izturīgs pret temperatūras izmaiņām - invar (dzelzs un niķeļa sakausējums). Izmantojot to, kļūda dienā nepārsniedz pussekundi.

19. gadsimta 30. gados tika prezentēti pirmie mēģinājumi izveidot kompakto pulksteni, taču tie parādījās tikai gadsimtu vēlāk. Tika izgudrots pirmais elektromehāniskais pulkstenis. Caur kontaktiem gāja elektriskā strāva, kontrolējot svārstu un kustinot bultiņas. Līdz ar kompakto akumulatoru parādīšanos pasaule ieraudzīja elektriskos pulksteņus, kuru struktūrā bija balansētājs, un to elektriskā ķēde tika slēgta ar mehāniskiem kontaktiem, progresīvāki modeļi bija pulksteņi uz pusvadītāju un integrālajām shēmām. Nedaudz vēlāk parādījās elektromehāniskie pulksteņi ar kvarca oscilatoriem kā oscilācijas sistēmas, kuru kļūda bija mazāka par divām sekundēm dienā!

Vēl viens solis uz priekšu bija pilnībā elektroniski pulksteņi. Galvenās sastāvdaļas ir elektroniskā shēma, digitālie indikatori uz šķidrajiem kristāliem. Tās ir miniatūras specializētas elektroniskās skaitļošanas ierīces (ģenerators, dalītāji, formētāji, elektronisko svārstību reizinātāji).

Atsevišķi es gribētu teikt par astronomisko pulksteni, ko izmanto debesu ķermeņu novērošanai un laika uzskaitei. Viņu kļūda ir tikai 0,000000001 sekunde dienā. Vēl mazāka kļūda ir molekulārajiem pulksteņiem, kuru pamatā ir dažu molekulu spēja absorbēt stingri noteiktas frekvences elektromagnētiskās vibrācijas (piemēram, cēzija atomi 1c uz 10 000 gadiem). Bet kvantu pulksteņi var lepoties ar super precizitāti, kur tiek izmantotas ūdeņraža kvantu ģeneratora elektromagnētiskās svārstības, kas 100 000 gadu laikā veido 1 s kļūdu.


Interesanti ir apsvērt divas visspilgtākās svārstu šķirnes, kas atsevišķi iegājušas vēsturē, nes savu atklājēju vārdus un ir dabiski slavenas tieši tāpēc, ka tām piemīt pārsteidzošas īpašības.

1851. gada 3. janvārī Žans Bernārs Leons Fuko veica veiksmīgu eksperimentu ar svārstu, kas vēlāk ieguva viņa vārdu. Eksperimentam tika izvēlēts Parīzes Panteons, jo tajā bija iespējams nostiprināt svārsta vītni 67 metru garumā. Tērauda stieples vītnes galā tika pastiprināta 28 kilogramus smaga čuguna lode. Pirms palaišanas bumba tika paņemta malā un sasieta ar tievu auklu, kas apņem bumbu gar ekvatoru. Zem svārsta tika izveidota apaļa platforma, gar kuras malu tika izliets smilšu veltnis. Viena pilnīga svārsta svārstība ilga 16 sekundes, un ar katru šūpošanos zem svārsta lodītes piestiprinātais gals novilka jaunu līniju uz smiltīm, skaidri parādot zem tās esošās platformas un līdz ar to arī visas Zemes rotāciju. .

Eksperimenta pamatā ir svārsta īpašība noturēt svārstību plakni neatkarīgi no atbalsta, uz kura svārsts ir piekārts, rotācijas. Novērotājs, kas rotē kopā ar Zemi, redz pakāpeniskas izmaiņas svārsta šūpošanās virzienā attiecībā pret apkārtējiem zemes objektiem.

Praktiski īstenojot eksperimentu ar Fuko svārstu, ir svarīgi novērst cēloņus, kas pārkāpj tā brīvo šūpošanos. Lai to izdarītu, tie padara to ļoti garu, ar smagu un simetrisku slodzi beigās. Svārstam jābūt ar vienādu spēju šūpoties visos virzienos, jābūt labi aizsargātam no vēja. Svārsts ir piestiprināts vai nu uz kardāna savienojuma, vai uz horizontāla lodīšu gultņa, kas griežas kopā ar svārsta šūpošanās plakni. Liela nozīme eksperimenta rezultātos ir svārsta palaišanai bez sānu grūdiena. Pirmajā publiskajā Fuko pieredzes demonstrācijā Panteonā svārsts tika sasiets ar auklu. Kad svārsts pēc sasiešanas nonāca pilnīgas atpūtas stāvoklī, virve tika izdegta un tā sāka kustēties.

Tā kā svārsts Panteonā vienu pilnīgu svārstību veica 16,4 sekundēs, drīz vien kļuva skaidrs, ka svārsta šūpošanās plakne griezās pulksteņrādītāja virzienā attiecībā pret grīdu. Ar katru nākamo šūpošanos metāla uzgalis noslaucīja smiltis apmēram 3 mm reizes ° no iepriekšējās atrašanās vietas. Stundas laikā šūpojošā lidmašīna pagriezās vairāk nekā 11 ° , aptuveni 32 stundu laikā veica pilnīgu apgriezienu un atgriezās iepriekšējā pozīcijā. Šī iespaidīgā demonstrācija iedzina publiku gluži histērijā; viņiem šķita, ka viņi zem kājām jūt Zemes griešanos.

Lai uzzinātu, kāpēc svārsts darbojas šādi, apsveriet smilšu gredzenu. Ziemeļu punkts 51 ° gredzens atrodas 3 m attālumā no centra, un, ņemot vērā, ka Panteons atrodas 48. ziemeļu platuma grādos, šī gredzena daļa atrodas 2,3 m tuvāk Zemes asij nekā centrs. 24 stundu laikā gredzena ziemeļu mala būs tuvāk. Tāpēc, kad Zeme griežas par 360 ° tas pārvietosies pa apli ar mazāku rādiusu nekā centrs, un diennaktī veiks par 14,42 m mazāk. Tāpēc šo punktu ātrumu atšķirība ir 1 cm/min. Tāpat gredzena dienvidu mala pārvietojas par 14,42 metriem dienā jeb 1 cm/min ātrāk nekā gredzena centrs. Šīs ātruma atšķirības dēļ līnija, kas savieno gredzena ziemeļu un dienvidu punktu, vienmēr paliek virzīta no ziemeļiem uz dienvidiem. Pie zemes ekvatora tik mazas telpas ziemeļu un dienvidu gals atrastos vienādā attālumā no zemes ass un līdz ar to kustētos ar tādu pašu ātrumu. Tāpēc Zemes virsma negrieztos ap vertikālu kolonnu, kas stāvētu pie ekvatora, un Fuko svārsts šūtos pa to pašu līniju. Šūpošanās plaknes griešanās ātrums būtu nulle, un pilnīgas apgrieziena laiks būtu bezgalīgi garš. Ja svārsts būtu uzstādīts tieši vienā no ģeogrāfiskajiem poliem, tad izrādītos, ka šūpošanās plakne pagriežas 24 stundu laikā. (Virsma 1 ° katru stundu un veic pilnu rotāciju par 360 ° tieši 15 m dienā ap Zemes asi.). 360 platuma grādos Fuko efekts izpaužas dažādās pakāpēs, savukārt tā ietekme kļūst skaidrāka, tuvojoties poliem.

Garākais pavediens - 98 metri - bija pie Fuko svārsta, kas atrodas Sanktpēterburgas Svētā Īzaka katedrālē. Svārsts tika noņemts 1992. gadā, jo tas neatbilda ēkas mērķim. Tagad Krievijas ziemeļrietumos ir tikai viens Fuko svārsts - Sanktpēterburgas planetārijā. Tā vītnes garums ir mazs – aptuveni 8 metri, taču tas nemazina redzamības pakāpi. Šis planetārija eksponāts pastāvīgi interesē visu vecumu apmeklētājus.

Fuko svārsts, kas pašlaik atrodas Apvienoto Nāciju Organizācijas Ģenerālās asamblejas ēkas apmeklētāju vestibilā Ņujorkā, ir Nīderlandes valdības dāvana. Šis svārsts ir 200 mārciņas smaga, 12 collu diametra, apzeltīta bumbiņa, kas daļēji piepildīta ar varu un ir piekārta no nerūsējošā tērauda stieples no griestiem virs svinīgām kāpnēm 75 pēdu attālumā no grīdas. Stieples augšējais gals ir fiksēts ar kardānu, kas ļauj svārstam brīvi šūpoties jebkurā vertikālā plaknē. Ar katru svārstību bumba iet pāri reljefam metāla gredzenam ar elektromagnētu, kā rezultātā lodes iekšpusē esošajā varā tiek inducēta elektriskā strāva. Šī mijiedarbība nodrošina nepieciešamo enerģiju, lai pārvarētu berzi un gaisa pretestību, un nodrošina vienmērīgu svārsta šūpošanos.


3 Berzes svārsts Frūds


Uz rotējošas vārpstas atrodas fiziskais svārsts. Berzes spēks starp vārpstu un svārstu samazinās, palielinoties relatīvajam ātrumam.

Ja svārsts kustas griešanās virzienā un tā ātrums ir mazāks par vārpstas ātrumu, tad no vārpstas puses uz to iedarbojas pietiekami liels berzes spēka moments, spiežot svārstu. Pārvietojoties pretējā virzienā, svārsta ātrums attiecībā pret vārpstu ir liels, tāpēc berzes moments ir mazs. Tātad pašoscilējošā sistēma pati regulē enerģijas plūsmu uz oscilatoru.

Svārsts svārstās attiecībā pret jauno līdzsvara stāvokli, nobīdīts pret vārpstas griešanos, un tā ātrums līdzsvara stāvoklī nepārsniedz vārpstas ātrumu. Varat mainīt sākotnējos nosacījumus, piemēram, iestatīt svārsta sākuma ātrumu lielāku par vārpstas griešanās ātrumu. Šajā gadījumā pēc kāda laika tiks izveidotas svārstības ar tādu pašu amplitūdu, un fāzes līkne būs vērsta uz to pašu atraktoru.


4 Perioda un svārsta garuma saistība


Vai pastāv attiecības starp daudzumiem? Jebkuras attiecības starp lielumiem, kas matemātiski izteiktas tabulas, grafika vai formulas veidā, tiek sauktas par fizisko likumu. Mēs cenšamies izveidot saikni starp periodu un svārsta garumu. Tam parasti tiek sastādīta tabula (3.1. tabula), kurā tiek ievadīti eksperimentu rezultāti.

3.1. tabula.

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

Tabula skaidri parāda, ka, palielinoties svārsta garumam, palielinās tā svārstību periods. Vēl skaidrāk ir šo tabulu uzrādīt grafa formā (3.1. att.), bet vēl labāk to aptuveni izteikt formulas veidā: T? 2. Formula-likums ļauj ātri aprēķināt vītnes svārsta svārstību periodu, un tas ir tā skaistums. Taču tā nav tikai likuma galvenā vērtība. Tagad jūs varat mainīt svārstību periodu un tādējādi pielāgot pulksteņa kursu tā, lai tas rādītu precīzu laiku. Arī visi pārējie vītņota svārsta svārstību likumi ir atraduši pielietojumu jau iepriekš aprakstītajos pulksteņos un citās tehniskajās ierīcēs.


3.1.attēls



Izpētījis šo tēmu, es noteicu svārsta galvenās īpašības. Galvenais un visbiežāk izmantotais ir svārsta kustības izohronisms (no grieķu valodas - "vienveidīgs") nelielās amplitūdās, tas ir, svārstību perioda neatkarība no amplitūdas. Kad amplitūda tiek dubultota, svārsta periods paliek nemainīgs, lai gan svars pārvietojas divreiz tālāk. Bet tomēr fiziskā svārsta svārstību periodu ietekmē ķermeņa izmērs un forma, attālums starp smaguma centru un piekares punktu, ķermeņa masas sadalījums attiecībā pret šo punktu.

Palielinoties svārsta garumam, palielinās arī tā svārstību periods, uz šo īpašību balstās pulksteņa mehānisms un vairāku citu tehnisko ierīču konstrukcija. Svārstu plaši izmanto dažādu veidu sistēmās. Piemēram, elektriskais svārsts ir ķēde, kas sastāv no kondensatora un induktora, ekoloģiskais svārsts ir divas savstarpēji mijiedarbojošas plēsēju un upuru populācijas.

Jebkura vienmērīga rotācija ir atkārtota kustība (periodiska): ar katru apgriezienu mēs varam novērot, kā jebkurš vienmērīgi rotējoša ķermeņa punkts šķērso tās pašas pozīcijas kā iepriekšējā apgrieziena laikā un ar tādu pašu secību.

Kad svārsts svārstās, notiek periodiska kinētiskās enerģijas pāreja potenciālajā enerģijā un otrādi, un visa šī procesa periods ir uz pusi mazāks nekā paša svārsta svārstību periods. Bet, atrodot potenciālo un kinētisko enerģiju summu, kļūst pamanāma tās noturība. Tas ir vienāds ar enerģiju, kas tika piešķirta svārstam sākumā, neatkarīgi no tā, vai tā ir potenciālās enerģijas veidā (sākotnējā novirze) vai kinētiskās enerģijas veidā (sākotnējais grūdiens).

Jebkuram fiziskajam svārstam var atrast tādas lēcu un prizmu pozīcijas, kurās svārsts svārstīsies ar tādu pašu periodu. Šis fakts ir pamats teorijai par rotējošu svārstu, kas mēra brīvā kritiena paātrinājumu. Vēl viens svarīgs faktors ir tas, ka, veicot mērījumus šādā veidā, nav nepieciešams noteikt masas centra stāvokli, kas ievērojami palielina mērījumu precizitāti. Šim nolūkam ir jāizmēra svārsta svārstību perioda atkarība no rotācijas ass stāvokļa un no šīs eksperimentālās atkarības jāatrod samazinātais garums. Šādi noteiktais garums apvienojumā ar svārstību periodu ap abām asīm, kas izmērīts ar labu precizitāti, ļauj aprēķināt gravitācijas izraisīto paātrinājumu. Tāpat ar svārstu un to matemātisko modeļu palīdzību tiek demonstrētas nelineārām svārstību sistēmām raksturīgās parādības, kas ir īpaši sarežģītas.

Diviem brīnišķīgiem svārstiem ir interesantas īpašības: Fuko svārstam un Frūda berzes svārstam. Pirmā ir balstīta uz spēju saglabāt svārstību plakni neatkarīgi no atbalsta, pie kura svārsts ir piekārts, rotācijas. Novērotājs, kas rotē kopā ar Zemi, redz pakāpeniskas izmaiņas svārsta šūpošanās virzienā attiecībā pret apkārtējiem zemes objektiem. Otrais atrodas uz rotējošas vārpstas. Ja svārsts kustas griešanās virzienā un tā ātrums ir mazāks par vārpstas ātrumu, tad no vārpstas puses uz to iedarbojas pietiekami liels berzes spēka moments, spiežot svārstu. Pārvietojoties pretējā virzienā, svārsta ātrums attiecībā pret vārpstu ir liels, tāpēc berzes moments ir mazs. Tātad pašoscilējošā sistēma pati regulē enerģijas plūsmu uz oscilatoru.

Pamatojoties uz izpēti par pudeles svārstību perioda atkarību no novērošanas laika un tajā esošās vielas masas izmaiņām, varam droši teikt, ka ar svārstību amplitūdām, kas nepārsniedz 1 cm, inerces moments. fiziskais svārsts neietekmē tā svārstību periodu.

Tātad, apkopojot visu iepriekš minēto, var apgalvot, ka fiziskā svārsta un svārstību sistēmu īpašības kopumā tiek izmantotas ļoti daudzās dažāda rakstura jomās, un ņemiet vērā, ka gan pašas par sevi, gan kā daļa no viena. kopumā un kā metode vai nu izpētes metode, vai eksperimentu sērijas veikšana.

kinemātika fiziskā svārsta svārstības

Literatūra


1. Aksenova M.D. Enciklopēdija bērniem, "Avanta+", 1999. 625-627 lpp.

Aniščenko V.S. Deterministisks haoss, Sorosovskis. //Izglītības žurnāls. 1997. Nr.6. 70-76 lpp.

Zaslavskis G.M., Sagdejevs R.Z. Ievads nelineārajā fizikā: no svārsta līdz turbulencei un haosam. - M.: Nauka, 1988. 368 lpp.

Zaslavskis G.M. Haosa fizika Hamiltona sistēmās. Per. no angļu valodas. - Iževska, Maskava: Datorpētniecības institūts, 2004. 288 lpp.

Zubkovs B.V., Čumakovs S.V. Jaunā tehniķa enciklopēdiskā vārdnīca. - Maskavas "Pedagoģija", 1980. - 474 lpp.

Koškins N.I., Širkēvičs M.G., Elementārās fizikas rokasgrāmata. - Maskava, "Nauka", 1972. gads.

Krasnoseļskis M.A., Pokrovskis A.V. Sistēmas ar histerēzi. - M., Nauka, 1983. 271 lpp.

Trubetskovs D.I. Svārstības un viļņi humanitārajām zinātnēm. - Saratova: GosUNC "Koledža", 1997. 392 lpp.

Kuzņecovs S.P. Dinamisks haoss (lekciju kurss). - M.: Fizmatlit, 2001.

Kuzmins P.V. Svārstības. Īsas lekciju piezīmes, KGSHA izdevniecība, 2002

Landau L.D., Akhiezer A.I., Lifshitz E.M. Vispārējās fizikas kurss. Mehānika un molekulārā fizika. - Maskava, "Nauka", 1969.

Liševskis V. Zinātne un dzīve, 1988, 1. nr.

Maļiņetskis G.G., Potapovs A.B., Podlazovs A.V. Nelineārā dinamika: pieejas, rezultāti, cerības. - M.: URSS, 2006. gads.

Malovs N.N. Svārstību teorijas pamati. - Maskava, "Apgaismība", 1971.


Apmācība

Nepieciešama palīdzība tēmas apguvē?

Mūsu eksperti konsultēs vai sniegs apmācību pakalpojumus par jums interesējošām tēmām.
Iesniedziet pieteikumu norādot tēmu tieši tagad, lai uzzinātu par iespēju saņemt konsultāciju.

1. iespēja

1. daļa

Atbildes uz uzdevumiem 1-23 ir vārds, cipars vai skaitļu vai skaitļu virkne. Ierakstiet savu atbildi attiecīgajā laukā labajā pusē. Uzrakstiet katru rakstzīmi bez atstarpēm. Fizikālo lielumu mērvienības nav jāraksta.

Attēlā parādīts autobusa kustības grafiks pa taisnu ceļu pa X asi Nosakiet autobusa ātruma projekciju uz X asi laika intervālā no 0 līdz 30 minūtēm.

Atbilde: _____ km/h

Inerciālā atskaites sistēmā spēksFFinformē ķermeni ar masu m paātrinājumu, kas vienāds ar moduli 2 m/s 2 . Kāds ir ķermeņa ar masu paātrinājuma modulism2 m2spēkā 2FFšajā atskaites sistēmā?

Atbilde: _____ m/s 2

Automašīna ar masu 2t, kas brauc ar ātrumu v, saduras ar stāvošu automašīnu ar masu 2m. Pēc sadursmes viņi pārvietojas kā viens vesels. Kāds ir abu automašīnu kopējais impulss pēc sadursmes? Automašīnu mijiedarbība ar citām virsbūvēm ir niecīga.

Atbilde: _____

Kāds ir cilvēka svars gaisā, ņemot vērā Arhimēda spēku darbību? Personas tilpums V = 50 dm 3 , cilvēka ķermeņa blīvums 1036 kg/m 3 . Gaisa blīvums 1,2 kg/m 3 .

Atbilde: _____ N

Attēlā parādīti grafiki par koordinātu atkarību no laika diviem ķermeņiem: A un B, kas pārvietojas pa taisnu līniju, pa kuru vērsta X ass.Izvēlies divus pareizos apgalvojumus par ķermeņu kustību.

1. Laika intervāls starp ķermeņu A un B tikšanos ir 6 s.

2. Ķermenis A kustas ar ātrumu 3 m/s.

3. Ķermenis A kustas ar vienmērīgu paātrinājumu.

4. Pirmajās 5 sekundēs ķermenis A ir nobraucis 15 m.

5. Ķermenis B kustas ar pastāvīgu paātrinājumu.

Attēlā redzamā atsperes svārsta slodze veic harmoniskas svārstības starp punktiem 1 un 3. Kā mainās svārsta atsperes potenciālā enerģija un slodzes ātrums, svārsta slodzei virzoties no 3. punkta uz punktu 2?

1. palielinās

2. samazinās

3. nemainās

Atsperes potenciālā enerģija

Iekraušanas ātrums

M masas ripa no atpūtas slīd lejā no kalna. Brīvā kritiena paātrinājums ir g. Kalna pakājē ripas kinētiskā enerģija ir E uz. Ripas berze pret kalnu ir niecīga. Izveidojiet atbilstību starp fizikāliem lielumiem un formulām, pēc kurām tos var aprēķināt. Katrai pirmās kolonnas pozīcijai atlasiet atbilstošo otrās ailes pozīciju un pierakstiet atlasītos ciparus zem atbilstošajiem burtiem.

FIZISKAIS DAUDZUMS

A) kalna augstums

B) ripas impulsa modulis kalna pakājē

FORMULA

1) Ek2 mgEk2mg

2) √2 es Ek2 mEk

3) 2 Ekgm2Ekgm

4) EkgmEkgm

Ideāla gāze atrodas traukā zem virzuļa. Gāzes spiediens ir 100 kPa. Konstantā temperatūrā gāzes tilpums tika palielināts 4 reizes. Nosakiet gāzes spiedienu gala stāvoklī.

Atbilde: _____ kPa.

Gāze tiek pārnesta no 1. stāvokļa uz 3. stāvokli, kā parādīts p-V diagrammā. Kādu darbu veic gāze procesā 1-2-3 ja p 0 = 50 kPa, V 0 = 2 l?

Atbilde: _____ J.

Cik daudz siltuma izdala 10 kg smaga čuguna detaļa, ja tās temperatūra tiek pazemināta par 20 K?

Atbilde: _____ kJ.

Ideālas gāzes nemainīgas masas tilpuma atkarība no temperatūras ir parādīta diagrammā V-T (skat. attēlu). Izvēlieties divus pareizos apgalvojumus par procesu, kas notiek ar gāzi.

1. Gāzes spiediens ir minimālais stāvoklī A.

2. Pārejot no stāvokļa D uz stāvokli A, iekšējā enerģija samazinās.

3. Pārejas laikā no stāvokļa B uz stāvokli C gāzes veiktais darbs visu laiku ir negatīvs.

4. Gāzes spiediens stāvoklī C ir lielāks par gāzes spiedienu stāvoklī A.

5. Gāzes spiediens stāvoklī D ir lielāks par gāzes spiedienu stāvoklī A.

Attēlos A un B ir parādīti divu procesu 1-2 un 3-4 grafiki, no kuriem katru veic viens mols argona. Grafikus attēlo p-V un V-T koordinātēs, kur p ir spiediens, V ir tilpums un T ir gāzes absolūtā temperatūra. Izveidojiet atbilstību starp grafikiem un apgalvojumiem, kas raksturo grafikos attēlotos procesus.

Katrai pirmās kolonnas pozīcijai atlasiet atbilstošo otrās ailes pozīciju un pierakstiet atlasītos ciparus zem atbilstošajiem burtiem.

Diagrammas

BET)

B)

PAZIŅOJUMI

1) Gāzes iekšējā enerģija samazinās, savukārt gāze izdala siltumu.

2) Tiek strādāts pie gāzes, kamēr gāze izdala siltumu.

3) Gāze saņem siltumu, bet nedarbojas.

4) Gāze saņem siltumu un darbojas.

BET

Tās pašas strāvas, ko es plūstu caur trim plāniem gariem taisniem paralēliem vadītājiem (sk. attēlu). Kā ampēra spēks tiek virzīts uz vadītāju 3 no pārējiem diviem (augšup, lejup, pa kreisi, pa labi, no novērotāja, uz novērotāju)? Attālumi starp blakus esošajiem vadītājiem ir vienādi. Uzrakstiet savu atbildi ar vārdu(-iem).

Atbilde: _____

Attēlā parādīta elektriskās ķēdes sadaļa. Kāda ir siltuma daudzumu attiecība Q 1 /Q 2 , atbrīvots uz rezistoriem R 1 un R 2 tajā pašā laikā?

Atbilde: _____

Gaismas stars krīt uz plakana spoguļa. Leņķis starp krītošo staru kūli un spoguli ir 30°. Nosakiet leņķi starp krītošajiem un atstarotajiem stariem.

Atbilde: _____ °.

Divus neuzlādētus stikla kubus 1 un 2 satuvina kopā un novieto elektriskajā laukā, kura intensitāte ir vērsta horizontāli pa labi, kā parādīts attēla augšējā daļā. Pēc tam klucīši tika pārvietoti atsevišķi un tikai pēc tam tika noņemts elektriskais lauks (attēla apakšējā daļa). Izvēlieties no piedāvātā saraksta divus apgalvojumus, kas atbilst eksperimentālo pētījumu rezultātiem, un norādiet to numurus.

1. Pēc kubu pārvietošanas, pirmā kuba lādiņš izrādījās negatīvs, otrā lādiņš bija pozitīvs.

2. Pēc ievietošanas elektriskā laukā elektroni no pirmā kuba sāka pāriet otrajā.

3. Pēc kubu pārvietošanas abu kubu lādiņi palika vienādi ar nulli.

4. Pirms kubu atdalīšanas elektriskajā laukā 1. kuba kreisā virsma bija negatīvi lādēta.

5. Pirms kubu atdalīšanas elektriskajā laukā 2. kuba labā virsma bija negatīvi uzlādēta.

Kā mainīsies dabisko svārstību biežums un maksimālā strāvas stiprums svārstību ķēdes spolē (sk. attēlu), ja taustiņu K no 1. pozīcijas pārvietos uz 2. pozīciju brīdī, kad kondensatora lādiņš ir 0?

1. pieaugums

2. samazinājums

3. nemainīsies

Dabiskā frekvence

Maksimālā strāva spolē

Izveidojiet atbilstību starp līdzstrāvas ķēdes sekcijas pretestību un šīs ķēdes daļas shematisku attēlojumu. Visu rezistoru pretestības attēlos ir vienādas un vienādas ar R.

SEKCIJAS IZTURĪBA

A) 3R

B) 2R/3

DC SEKCIJA

4)

Kāds ir protonu un neitronu skaits slāpekļa izotopā147 N714N ?

Protonu skaits

Neitronu skaits

Nātrija izotopa pussabrukšanas periods2211 Na1122Navienāds ar 2,6 gadiem. Sākotnēji bija 208 g šī izotopa. Cik tas būs pēc 5,2 gadiem?

Atbilde: ______

Dažiem atomiem raksturīga iezīme ir iespēja uztvert vienu no tam vistuvāk esošajiem elektroniem atoma kodolā. Kā šajā gadījumā mainās kodola masas skaitlis un lādiņš?

Katrai vērtībai nosakiet atbilstošo izmaiņu veidu:

1. palielinās

2. samazinās

3. nemainās

Pierakstiet atlasītos skaitļus katram fiziskajam daudzumam. Cipari atbildē var tikt atkārtoti.

Kodola masas skaitlis

Pamatmaksa

Attēlā redzams hronometrs, pa labi no tā ir palielināts skalas daļas attēls un bultiņa. Hronometra rādītājs veic pilnīgu apgriezienu 1 minūtē.

Pierakstiet hronometra rādījumus, ņemot vērā, ka mērījuma kļūda ir vienāda ar hronometra dalījumu.

Atbilde: (_____ ± _____)

Students pēta svārstu īpašības. Viņa rīcībā ir svārsti, kuru parametri norādīti tabulā. Kuru no svārstiem vajadzētu izmantot, lai eksperimentāli atklātu svārsta svārstību perioda atkarību no tā garuma?

svārsts

svārsta garums

Cieta bumbiņas tilpums

Materiāls, no kura izgatavota bumba

1,0 m

5 cm 3

tērauda

1,5 m

5 cm 3

tērauda

2,0 m

5 cm 3

alumīnija

1,0 m

8 cm 3

tērauda

1,0 m

5 cm 3

varš

Stienis ar masu 0,8 kg pārvietojas pa horizontālu galdu, kas savienots ar 0,2 kg smagu slodzi ar bezsvara nepaplašināmu vītni, kas izmesta pār gludu bezsvara bloku. Krava pārvietojas ar paātrinājumu 1,2 m/s2. Nosakiet stieņa berzes koeficientu uz galda virsmas.

Atbilde: _____

Punkts B atrodas segmenta AC vidū. Stacionārie punktveida lādiņi -q un -2q (q = 1 nC) atrodas attiecīgi punktos A un C. Kāds pozitīvs lādiņš jāievieto punktā C lādiņa vietā - 2q, lai elektriskā lauka intensitātes modulis punktā B palielinātos 2 reizes?

Atbilde: _____ nK

Taisns vadītājs ar garumu I = 0,2 m, caur kuru plūst strāva I = 2 A, atrodas vienmērīgā magnētiskajā laukā ar indukciju B = 0,6 T un ir paralēls vektoram.BB. Noteikt spēka moduli, kas iedarbojas uz vadītāju no magnētiskā lauka.

Atbilde: _____ H.

2. daļa.

Katra no 27.-31. uzdevuma pilnīgajam pareizajam risinājumam jāsatur likumi un formulas, kuru pielietošana ir nepieciešama un pietiekama uzdevuma risināšanai, kā arī matemātiski pārveidojumi, aprēķini ar skaitlisku atbildi un, ja nepieciešams, skaitlis. skaidrojot risinājumu.

Atsevišķa vardes ola ir caurspīdīga, tās apvalks sastāv no želatīnveida vielas; olas iekšpusē ir tumšs embrijs. Agrā pavasarī, saulainās dienās, kad ūdens temperatūra rezervuāros ir tuvu nullei, ikri pieskaroties jūtas silti. Mērījumi liecina, ka tā temperatūra var sasniegt 30 grādus.

1) Kā izskaidrot šo parādību?

2) Sniedziet līdzīgus piemērus, kas sastopami ikdienā vai dabā.

Parādi atbildi

Cilvēks sāk kāpt pa metro eskalatoru, virzoties augšup ar paātrinājumu a = 0,21 m/s 2 . Sasniedzis eskalatora vidu, viņš apstājas, pagriežas un ar tādu pašu paātrinājumu sāk braukt lejā. Nosakiet, cik ilgi cilvēks atrodas uz eskalatora.

Eskalatora garums ir L=100 m, un tā ātrums V=2 m/s.

Parādi atbildi

Balonā ir slāpeklis ar masu m = 24 g temperatūrā T = 300 K. Gāzi atdzesē izohoriski tā, lai tās spiediens pazeminātos n = 3 reizes. Pēc tam gāzi karsē nemainīgā spiedienā, līdz tās temperatūra sasniedz sākotnējo temperatūru. Nosakiet gāzes veikto darbu A.

Parādi atbildi

Kad galvaniskā elementa spailes ir īssavienojums, strāvas stiprums ķēdē ir 2 A. Kad galvaniskā elementa spailēm ir pievienota elektriskā lampa ar elektrisko pretestību 3 omi, strāvas stiprums ķēdē ir 0,5 A. Pamatojoties uz šo eksperimentu rezultātiem, nosaka galvaniskā elementa iekšējo pretestību.

Parādi atbildi

Cilvēks lasa grāmatu, turot to 50 cm attālumā no acīm. Ja tas ir viņa labākās redzes attālums, tad kāds briļļu optiskais spēks ļaus viņam lasīt grāmatu 25 cm attālumā?

Mūsu mājaslapā var labi sagatavoties eksāmena nokārtošanai fizikā, jo katru nedēļu mūsu mājaslapā parādās jaunas uzdevumu iespējas.

1. Attēlā parādīts autobusa kustības grafiks pa taisnu ceļu pa X asi Nosakiet autobusa ātruma projekciju uz X asi laika intervālā no 0 līdz 30 minūtēm.

Atbilde: _____ km/h

2. Inerciālā atskaites sistēmā spēks F

Norāda ķermeņa m masas paātrinājumu, modulo 2 m/s 2 . Kāds ir ķermeņa ar masu paātrinājuma modulis m2 spēkā 2 F

šajā atskaites sistēmā?

Atbilde: _____ m/s 2


3. Uz ratiņiem ar masu 50 kg, ripojot pa trasi ar ātrumu 0,8 m/s, virsū uzber 200 kg smilšu. Nosakiet ratiņu ātrumu pēc iekraušanas

Atbilde: _____


4. Kāds ir cilvēka svars gaisā, ņemot vērā Arhimēda spēka darbību? Cilvēka tilpums V \u003d 50 dm 3, cilvēka ķermeņa blīvums ir 1036 kg / m 3. Gaisa blīvums 1,2 kg/m 3.

Atbilde: _____ N


5. Attēlā parādīti grafiki par koordinātu atkarību no laika diviem ķermeņiem: A un B, kas pārvietojas pa taisnu līniju, pa kuru ir vērsta X ass.. Izvēlieties divus pareizos apgalvojumus par ķermeņu kustību.

1. Laika intervāls starp ķermeņu A un B tikšanos ir 6 s.

2. Ķermenis A kustas ar ātrumu 3 m/s.

3. Ķermenis A kustas ar vienmērīgu paātrinājumu.

4. Pirmajās 5 sekundēs ķermenis A ir nobraucis 15 m.

5. Ķermenis B kustas ar pastāvīgu paātrinājumu.

Atbilde:_____;

6. Attēlā redzamā atsperes svārsta slodze veic harmoniskas svārstības starp punktiem 1 un 3. Kā mainās svārsta atsperes potenciālā enerģija un slodzes ātrums, svārsta slodzei virzoties no 3. punkta uz punktu 2?

1. palielinās

2. samazinās

3. nemainās

7. Ripa ar masu m no miera stāvokļa slīd lejā no kalna. Brīvā kritiena paātrinājums ir g. Kalna pakājē ripas kinētiskā enerģija ir vienāda ar E k. Ripas berze kalnā ir niecīga. Izveidojiet atbilstību starp fizikāliem lielumiem un formulām, pēc kurām tos var aprēķināt. Katrai pirmās kolonnas pozīcijai atlasiet atbilstošo otrās ailes pozīciju un pierakstiet atlasītos ciparus zem atbilstošajiem burtiem.

FIZISKAIS DAUDZUMS

A) kalna augstums

B) ripas impulsa modulis kalna pakājē

1) Ek2 mg

2) 2 mEk

3) 2 Ekgm

4) Ekgm

Atbilde:____;

8. Tvertnē zem virzuļa ir ideāla gāze. Gāzes spiediens ir 100 kPa. Konstantā temperatūrā gāzes tilpums tika palielināts 4 reizes. Nosakiet gāzes spiedienu gala stāvoklī.

Atbilde: _____ kPa.


9. Gāze tiek pārnesta no 1. stāvokļa uz 3. stāvokli, kā parādīts p-V diagrammā. Kādu darbu veic gāze procesā 1-2-3, ja p 0 \u003d 50 kPa, V 0 \u003d 2 l?

Atbilde: _____ J.


10. Cik daudz siltuma izdala 10 kg smaga čuguna detaļa, kad tās temperatūra pazeminās par 20 K?

Čuguna īpatnējā siltumietilpība C= DlabiuzGparAr

Atbilde: _____ kJ.


11. Ideālas gāzes konstantas masas tilpuma atkarība no temperatūras ir parādīta diagrammā V-T (skat. attēlu). Izvēlieties divus pareizos apgalvojumus par procesu, kas notiek ar gāzi.

1. Gāzes spiediens ir minimālais stāvoklī A.

2. Pārejot no stāvokļa D uz stāvokli A, iekšējā enerģija samazinās.

3. Pārejas laikā no stāvokļa B uz stāvokli C gāzes veiktais darbs visu laiku ir negatīvs.

4. Gāzes spiediens stāvoklī C ir lielāks par gāzes spiedienu stāvoklī A.

5. Gāzes spiediens stāvoklī D ir lielāks par gāzes spiedienu stāvoklī A.

Atbilde:____;

12. Attēlos A un B ir parādīti divu procesu 1-2 un 3-4 grafiki, no kuriem katru veic viens mols argona. Grafikus attēlo p-V un V-T koordinātēs, kur p ir spiediens, V ir tilpums un T ir gāzes absolūtā temperatūra. Izveidojiet atbilstību starp grafikiem un apgalvojumiem, kas raksturo grafikos attēlotos procesus.

Katrai pirmās kolonnas pozīcijai atlasiet atbilstošo otrās ailes pozīciju un pierakstiet atlasītos ciparus zem atbilstošajiem burtiem.

PAZIŅOJUMI

1) Gāzes iekšējā enerģija samazinās, savukārt gāze izdala siltumu.

2) Tiek strādāts pie gāzes, kamēr gāze izdala siltumu.

3) Gāze saņem siltumu, bet nedarbojas.

4) Gāze saņem siltumu un darbojas.

BETB
Atbilde:____;

13. Tādas pašas strāvas, ko es plūstu caur trim tieviem gariem taisniem paralēliem vadītājiem (skat. attēlu). Kā ampēra spēks tiek virzīts uz vadītāju 3 no pārējiem diviem (augšup, lejup, pa kreisi, pa labi, no novērotāja, uz novērotāju)? Attālumi starp blakus esošajiem vadītājiem ir vienādi. Uzrakstiet savu atbildi ar vārdu(-iem).

Atbilde: _____


14. Attēlā parādīta elektriskās ķēdes sadaļa. Kāda ir siltuma daudzuma Q 1 /Q 2 attiecība, kas vienlaikus izdalās uz rezistoriem R 1 un R 2?

Atbilde: _____


16. Gaismas stars krīt uz plakana spoguļa. Leņķis starp krītošo staru kūli un spoguli ir 30°. Nosakiet leņķi starp krītošajiem un atstarotajiem stariem.

Atbilde: _____ °.


16. Divus neuzlādētus stikla kubus 1 un 2 satuvina kopā un novieto elektriskajā laukā, kura intensitāte ir vērsta horizontāli pa labi, kā parādīts attēla augšējā daļā. Pēc tam klucīši tika pārvietoti atsevišķi un tikai pēc tam tika noņemts elektriskais lauks (attēla apakšējā daļa). Izvēlieties no piedāvātā saraksta divus apgalvojumus, kas atbilst eksperimentālo pētījumu rezultātiem, un norādiet to numurus.

1. Pēc kubu pārvietošanas, pirmā kuba lādiņš izrādījās negatīvs, otrā lādiņš bija pozitīvs.

2. Pēc ievietošanas elektriskā laukā elektroni no pirmā kuba sāka pāriet otrajā.

3. Pēc kubu pārvietošanas abu kubu lādiņi palika vienādi ar nulli.

4. Pirms kubu atdalīšanas elektriskajā laukā 1. kuba kreisā virsma bija negatīvi lādēta.

5. Pirms kubu atdalīšanas elektriskajā laukā 2. kuba labā virsma bija negatīvi uzlādēta.

Atbilde:_____;

17. Kā mainīsies dabisko svārstību biežums un maksimālā strāvas stiprums svārstību ķēdes spolē (skat. attēlu), ja taustiņu K no 1. pozīcijas pārvietos uz 2. pozīciju brīdī, kad kondensatora lādiņš ir 0?

1. pieaugums

2. samazinājums

3. nemainīsies

18. Izveidojiet atbilstību starp līdzstrāvas ķēdes posma pretestību un šīs ķēdes posma shematisku attēlojumu. Visu rezistoru pretestības attēlos ir vienādas un vienādas ar R.

SEKCIJAS IZTURĪBA

DC SEKCIJA

Atbilde:_____;

19. Kāds ir protonu un neitronu skaits slāpekļa izotopā 14 7 N?

20. Nātrija izotopa pussabrukšanas periods 22 11 Na

vienāds ar 2,6 gadiem. Sākotnēji bija 208 g šī izotopa. Cik tas būs pēc 5,2 gadiem?

Atbilde: ______


21. Dažiem atomiem raksturīga iezīme ir iespēja atoma kodolam notvert vienu no tam tuvākajiem elektroniem. Kā šajā gadījumā mainās kodola masas skaitlis un lādiņš?

Katrai vērtībai nosakiet atbilstošo izmaiņu veidu:

1. palielinās

2. samazinās

3. nemainās

Pierakstiet atlasītos skaitļus katram fiziskajam daudzumam. Cipari atbildē var tikt atkārtoti.

Atbildes uz 1.–24. uzdevumu ir vārds, cipars vai skaitļu vai skaitļu virkne. Ierakstiet savu atbildi attiecīgajā laukā labajā pusē. Uzrakstiet katru rakstzīmi bez atstarpēm. Fizikālo lielumu mērvienības nav jāraksta.

1

Attēlā parādīts autobusa kustības grafiks pa taisnu ceļu pa X asi Nosakiet autobusa ātruma projekciju uz X asi laika intervālā no 0 līdz 30 minūtēm.

Atbilde: _____ km/h

2

Inerciālajā atskaites sistēmā spēks \overset\rightharpoonup F informē ķermeni ar masu m paātrinājumu, kas vienāds ar moduli 2 m/s 2 . Kāds ir ķermeņa paātrinājuma modulis ar masu \frac m2, iedarbojoties spēkam 2\overset\rightharpoonup F šajā atskaites sistēmā?

Atbilde: _____ m/s 2

3

Uz ratiņiem ar masu 50 kg, ripojot pa trasi ar ātrumu 0,8 m/s, virsū uzber 200 kg smilšu. Nosakiet ratiņu ātrumu pēc iekraušanas

Atbilde: _____

4

Kāds ir cilvēka svars gaisā, ņemot vērā Arhimēda spēku darbību? Cilvēka tilpums V \u003d 50 dm 3, cilvēka ķermeņa blīvums ir 1036 kg / m 3. Gaisa blīvums 1,2 kg/m 3.

Atbilde: _____ N

5

Attēlā parādīti grafiki par koordinātu atkarību no laika diviem ķermeņiem: A un B, kas pārvietojas pa taisnu līniju, pa kuru vērsta X ass.Izvēlies divus pareizos apgalvojumus par ķermeņu kustību.

1. Laika intervāls starp ķermeņu A un B tikšanos ir 6 s.

2. Ķermenis A kustas ar ātrumu 3 m/s.

3. Ķermenis A kustas ar vienmērīgu paātrinājumu.

4. Pirmajās 5 sekundēs ķermenis A ir nobraucis 15 m.

5. Ķermenis B kustas ar pastāvīgu paātrinājumu.

6

Attēlā redzamā atsperes svārsta slodze veic harmoniskas svārstības starp punktiem 1 un 3. Kā mainās svārsta atsperes potenciālā enerģija un slodzes ātrums, svārsta slodzei virzoties no 3. punkta uz punktu 2?

1. palielinās

2. samazinās

3. nemainās

7

M masas ripa no atpūtas slīd lejā no kalna. Brīvā kritiena paātrinājums ir g. Kalna pakājē ripas kinētiskā enerģija ir vienāda ar E k. Ripas berze kalnā ir niecīga. Izveidojiet atbilstību starp fizikāliem lielumiem un formulām, pēc kurām tos var aprēķināt. Katrai pirmās kolonnas pozīcijai atlasiet atbilstošo otrās ailes pozīciju un pierakstiet atlasītos ciparus zem atbilstošajiem burtiem.

FIZISKAIS DAUDZUMS

A) kalna augstums

B) ripas impulsa modulis kalna pakājē

1) E_k\sqrt(\frac(2m)g)

2) \sqrt(2mE_k)

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

4) \frac(E_k)(gm)

8

Ideāla gāze atrodas traukā zem virzuļa. Gāzes spiediens ir 100 kPa. Konstantā temperatūrā gāzes tilpums tika palielināts 4 reizes. Nosakiet gāzes spiedienu gala stāvoklī.

Atbilde: _____ kPa.

9

Gāze tiek pārnesta no 1. stāvokļa uz 3. stāvokli, kā parādīts p-V diagrammā. Kādu darbu veic gāze procesā 1-2-3, ja p 0 \u003d 50 kPa, V 0 \u003d 2 l?

Atbilde: _____ J.

10

Cik daudz siltuma izdala 10 kg smaga čuguna detaļa, ja tās temperatūra tiek pazemināta par 20 K?

Čuguna īpatnējā siltumietilpība C=500\frac(J) (kg^\circ C)

Atbilde: _____ kJ.

11

Ideālas gāzes nemainīgas masas tilpuma atkarība no temperatūras ir parādīta diagrammā V-T (skat. attēlu). Izvēlieties divus pareizos apgalvojumus par procesu, kas notiek ar gāzi.

1. Gāzes spiediens ir minimālais stāvoklī A.

2. Pārejot no stāvokļa D uz stāvokli A, iekšējā enerģija samazinās.

3. Pārejas laikā no stāvokļa B uz stāvokli C gāzes veiktais darbs visu laiku ir negatīvs.

4. Gāzes spiediens stāvoklī C ir lielāks par gāzes spiedienu stāvoklī A.

5. Gāzes spiediens stāvoklī D ir lielāks par gāzes spiedienu stāvoklī A.

12

Attēlos A un B ir parādīti divu procesu 1-2 un 3-4 grafiki, no kuriem katru veic viens mols argona. Grafikus attēlo p-V un V-T koordinātēs, kur p ir spiediens, V ir tilpums un T ir gāzes absolūtā temperatūra. Izveidojiet atbilstību starp grafikiem un apgalvojumiem, kas raksturo grafikos attēlotos procesus.

Katrai pirmās kolonnas pozīcijai atlasiet atbilstošo otrās ailes pozīciju un pierakstiet atlasītos ciparus zem atbilstošajiem burtiem.

BET)

B)

PAZIŅOJUMI

1) Gāzes iekšējā enerģija samazinās, savukārt gāze izdala siltumu.

2) Tiek strādāts pie gāzes, kamēr gāze izdala siltumu.

3) Gāze saņem siltumu, bet nedarbojas.

4) Gāze saņem siltumu un darbojas.

BETB

13

Tās pašas strāvas, ko es plūstu caur trim plāniem gariem taisniem paralēliem vadītājiem (sk. attēlu). Kā ampēra spēks tiek virzīts uz vadītāju 3 no pārējiem diviem (augšup, lejup, pa kreisi, pa labi, no novērotāja, uz novērotāju)? Attālumi starp blakus esošajiem vadītājiem ir vienādi. Uzrakstiet savu atbildi ar vārdu(-iem).

Atbilde: _____

14

Attēlā parādīta elektriskās ķēdes sadaļa. Kāda ir siltuma daudzuma Q 1 /Q 2 attiecība, kas vienlaikus izdalās uz rezistoriem R 1 un R 2?

Atbilde: _____

15

Gaismas stars krīt uz plakana spoguļa. Leņķis starp krītošo staru kūli un spoguli ir 30°. Nosakiet leņķi starp krītošajiem un atstarotajiem stariem.

Atbilde: _____ °.

16

Divus neuzlādētus stikla kubus 1 un 2 satuvina kopā un novieto elektriskajā laukā, kura intensitāte ir vērsta horizontāli pa labi, kā parādīts attēla augšējā daļā. Pēc tam klucīši tika pārvietoti atsevišķi un tikai pēc tam tika noņemts elektriskais lauks (attēla apakšējā daļa). Izvēlieties no piedāvātā saraksta divus apgalvojumus, kas atbilst eksperimentālo pētījumu rezultātiem, un norādiet to numurus.

1. Pēc kubu pārvietošanas, pirmā kuba lādiņš izrādījās negatīvs, otrā lādiņš bija pozitīvs.

2. Pēc ievietošanas elektriskā laukā elektroni no pirmā kuba sāka pāriet otrajā.

3. Pēc kubu pārvietošanas abu kubu lādiņi palika vienādi ar nulli.

4. Pirms kubu atdalīšanas elektriskajā laukā 1. kuba kreisā virsma bija negatīvi lādēta.

5. Pirms kubu atdalīšanas elektriskajā laukā 2. kuba labā virsma bija negatīvi uzlādēta.

17

Kā mainīsies dabisko svārstību biežums un maksimālā strāvas stiprums svārstību ķēdes spolē (sk. attēlu), ja taustiņu K no 1. pozīcijas pārvietos uz 2. pozīciju brīdī, kad kondensatora lādiņš ir 0?

1. pieaugums

2. samazinājums

3. nemainīsies

18

Izveidojiet atbilstību starp līdzstrāvas ķēdes sekcijas pretestību un šīs ķēdes daļas shematisku attēlojumu. Visu rezistoru pretestības attēlos ir vienādas un vienādas ar R.

SEKCIJAS IZTURĪBA

DC SEKCIJA

4)

19

Kāds ir protonu un neitronu skaits slāpekļa izotopā ()_7^(14)N ?

20

Nātrija izotopa ()_(11)^(22)Na pussabrukšanas periods ir 2,6 gadi. Sākotnēji bija 208 g šī izotopa. Cik tas būs pēc 5,2 gadiem?

Atbilde: ______

21

Dažiem atomiem raksturīga iezīme ir iespēja uztvert vienu no tam vistuvāk esošajiem elektroniem atoma kodolā. Kā šajā gadījumā mainās kodola masas skaitlis un lādiņš?

Katrai vērtībai nosakiet atbilstošo izmaiņu veidu:

1. palielinās

2. samazinās

3. nemainās

Pierakstiet atlasītos skaitļus katram fiziskajam daudzumam. Cipari atbildē var tikt atkārtoti.

22

Attēlā redzams hronometrs, pa labi no tā ir palielināts skalas daļas attēls un bultiņa. Hronometra rādītājs veic pilnīgu apgriezienu 1 minūtē.

Pierakstiet hronometra rādījumus, ņemot vērā, ka mērījuma kļūda ir vienāda ar hronometra dalījumu.

Atbilde: (_____ ± _____)

23

Students pēta svārstu īpašības. Viņa rīcībā ir svārsti, kuru parametri norādīti tabulā. Kuru no svārstiem vajadzētu izmantot, lai eksperimentāli atklātu svārsta svārstību perioda atkarību no tā garuma?

24

Apsveriet tabulu, kurā ir informācija par Saules sistēmas sauszemes planētām.

Izvēlieties divus apgalvojumus, kas atbilst planētu īpašībām, un norādiet to numurus.

1) No sauszemes planētām Venera riņķo visgarākā orbītā ap Sauli.

2) Brīvā kritiena paātrinājums uz Marsa ir aptuveni 3,8 m/s 2 .

3) Pirmais kosmiskais ātrums dzīvsudrabam ir mazāks nekā Zemei.

4) Starp sauszemes grupas planētām ap Sauli apgriezienu biežums ir maksimālais pie Venēras.

5) Dzīvsudraba vidējais blīvums ir mazāks nekā Venēras blīvums.

25

Stienis ar masu 0,8 kg pārvietojas pa horizontālu galdu, kas savienots ar 0,2 kg smagu slodzi ar bezsvara nepaplašināmu vītni, kas izmesta pār gludu bezsvara bloku. Krava pārvietojas ar paātrinājumu 1,2 m/s2. Nosakiet stieņa berzes koeficientu uz galda virsmas.

Atbilde: _____

26

Punkts B atrodas segmenta AC vidū. Stacionārie punktveida lādiņi -q un -2q (q = 1 nC) atrodas attiecīgi punktos A un C. Kāds pozitīvs lādiņš jāievieto punktā C lādiņa vietā - 2q, lai elektriskā lauka intensitātes modulis punktā B palielinātos 2 reizes?

Atbilde: _____ nK

27

Taisns vadītājs ar garumu I = 0,2 m, caur kuru plūst strāva I = 2 A, atrodas vienmērīgā magnētiskajā laukā ar indukciju B = 0,6 T un ir paralēls vektoram \overset\rightharpoonup B. Nosakiet iedarbojošā spēka moduli uz vadītāja ar magnētiskā lauka pusi.

Atbilde: _____ H.

2. daļa.

Katra no 28.-32. uzdevuma pilnīgajam pareizajam risinājumam jāsatur likumi un formulas, kuru pielietošana ir nepieciešama un pietiekama uzdevuma risināšanai, kā arī matemātiski pārveidojumi, aprēķini ar skaitlisku atbildi un, ja nepieciešams, skaitlis. skaidrojot risinājumu.

Atsevišķa vardes ola ir caurspīdīga, tās apvalks sastāv no želatīnveida vielas; olas iekšpusē ir tumšs embrijs. Agrā pavasarī, saulainās dienās, kad ūdens temperatūra rezervuāros ir tuvu nullei, ikri pieskaroties jūtas silti. Mērījumi liecina, ka tā temperatūra var sasniegt 30 grādus.

1) Kā izskaidrot šo parādību?

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

Uzrakstīsim vienādojumu citā formā:

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

Risinājums ir divi skaitļi: 14,286 un -33,333.

Tikai pozitīvajām vērtībām ir fiziska nozīme, tad t 1 = 14,286 s.

Cilvēka kustības otrā daļa ir vienmērīgi paātrināta, bet paātrinājums ir vērsts pretējā virzienā no eskalatora ātruma. Uzrakstīsim formulu, kas apraksta šo kustību:

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

aizstāsim vērtības:

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

Risinot iegūstam divas vērtības: -14.286 un 33.333.

Tikai pozitīvām vērtībām ir fiziska nozīme, tad t 2 \u003d 33,333 s.

Kopējais uz eskalatora pavadītais laiks: t=t 1 +t 2 =14,286+33,333=47,6 s.

Balonā ir slāpeklis ar masu m = 24 g temperatūrā T = 300 K. Gāzi atdzesē izohoriski tā, lai tās spiediens pazeminātos n = 3 reizes. Pēc tam gāzi karsē nemainīgā spiedienā, līdz tās temperatūra sasniedz sākotnējo temperatūru. Nosakiet gāzes veikto darbu A.

Kad galvaniskā elementa spailes ir īssavienojums, strāvas stiprums ķēdē ir 2 A. Kad galvaniskā elementa spailēm ir pievienota elektriskā lampa ar elektrisko pretestību 3 omi, strāvas stiprums ķēdē ir 0,5 A. Pamatojoties uz šo eksperimentu rezultātiem, nosaka galvaniskā elementa iekšējo pretestību.

Acs un briļļu lēca veido optisko sistēmu, kuras optisko jaudu var aprēķināt pēc formulas: D=D 1 +D 2 .

Pēc tam D_1+D_2=\frac1F;

D_2=\frac1F-D_1;

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

Vai jums ir jautājumi?

Ziņot par drukas kļūdu

Teksts, kas jānosūta mūsu redaktoriem: