Фізика – Легка школа

Фізика тест властивості пар і рідин

Температура повітря в закритому балоні об’ємом 200 см³ дорівнює 30⁰ С. Точка роси становить 11⁰С. Установить правильне твердження – відносна вологість повітря за температури 10 градусів Цельсія дорівнює 100%.

З якою силою натягнута сталева струна гітари, якщо її довжина 1 м, а діаметр та видовження становлять 1 мм? Деформацію вважайте пружною. 157H

Дерев’яний брусок об’ємом 125 см³ лежить на поверхні води. Для того, щоб відірвати брусок від поверхні води, треба прикласти силу 0,58 Н. Визначте периметр грані, якою брусок дотикається до поверхні води. Вважайте змочування повним, g=10 м/с². Густина дерева дорівнює 0,4 г/см³, поверхневий натяг води 0,08 Н/м. 1м

Встановіть відповідність між характерною температурою та речовиною, що характеризується такою температурою. аморфне тіло → не має характерної температури, насичена пара → точка роси, рідина → температура кипіння, тверде тіло → температура плавлення

В трьох різних капілярних трубках вода при температурі 293 К піднімається на різну висоту. Встановіть відповідність між діаметром каналу капілярної трубки та висотою підйому в ній води: діаметр 1,2 мм → висота 2,4 см, діаметр 0,5 мм → висота 5,8 см, діаметр 0,8 мм → висота 3,7 см

Встановіть відповідність між властивостями речовини та її агрегатним станом.

Не зберігає ні об’єм, ні форму, тиск залежить лише від температури → насичена пара,

Зберігає об’єм та форму, має визначену температуру плавлення → тверде кристалічне тіло,

Зберігає об’єм і дуже легко змінює форму → рідина,

Зберігає об’єм та форму, під час нагрівання повільно розм’якає → тверде аморфне тіло

Встановіть відповідність між назвами фізичних величин та їхніми одиницями в СІ

Поверхневий натяг → Н/м, Механічна напруга → Па, Абсолютна вологість → кг/м^3, Відносна вологість → %

Відносна вологість повітря ввечері за температури 16⁰С дорівнює 69 %. Визначте температуру (у градусах Цельсія), за якої вночі почне випадати роса. Відповідь дати з точністю до цілих. 10

Тонке алюмінієве кільце вагою 0,07 Н стикається з мильним розчином. Зусилля, яке необхідне прикласти, щоб відірвати кільце від розчину складає 0,2 Н. Вважаючи, що поверхневий натяг 0,04 Н/м, розрахувати радіус кільця. Відповідь дати в см з точністю до цілих. 26

У скляній капілярній трубочці вода піднялася на 20 мм. Як підніметься в тій самій трубочці спирт? Менше 20 мм

На сталевому тросі довжиною 10 м та діаметром перерізу 2 см рівномірно піднімать мармурову колону масою 5,4 т. Визначте видовження троса в міліметрах. Деформацію вважайте пружною. 8,6 мм

Яку роботу виконує газ, розширюючись ізобарно за тиску 300 кПа від 2 м3 до 3,5 м3? У відповіді запишіть число у кДж.

W=P⋅ΔV

де

W – робота газу,

P – тиск газу,

ΔV – зміна об’єму газу.

У цьому випадку, тиск газу P=300 кПа, а зміна об’єму газу ΔV=3.5м³−2м³=1.5м³.

Підставляючи значення до формули, отримаємо:

W=300кПа⋅1.5м³

W=300×10³Дж/м³⋅1.5м³

W=450×10³Дж=450кДж

Отже, робота газу, розширюючись ізобарно за тиску 300 кПа від 2 м³ до 3,5 м³, становить 450 кДж.

На скільки градусів слід збільшити температуру 200 г гелію, щоб його внутрішня енергія збільшилася на 3 кДж?

Отже, щоб збільшити внутрішню енергію 200 г гелію на 3 кДж, потрібно збільшити температуру на приблизно 4.81 К (або градусів Цельсія).

Для відповіді на це запитання нам потрібно знати специфічну теплоємність гелію. У цьому випадку ми будемо використовувати значення специфічної теплоємності при постійному об’ємі (Cv), оскільки задача передбачає збільшення внутрішньої енергії при постійному об’ємі.

Для гелію специфічна теплоємність при постійному об’ємі становить близько 3.12 J/(g·K).

Ми можемо використовувати формулу:

ΔU=n⋅Cv⋅ΔT

де

ΔU – зміна внутрішньої енергії,

n – маса гелію,

Cv – специфічна теплоємність при постійному об’ємі,

ΔT – зміна температури.

3кДж=0.2кг⋅3.12J/(g\cdotpK)⋅ΔT

3кДж=3×10³Дж

0.2кг=200г

3×10³Дж=200г⋅3.12J/(g\cdotpK)⋅ΔT

ΔT≈4.81K

Газ в ході ізобарного розширення від 2 м3 до 4 м3 виконав роботу 200 кДж. Знайдіть тиск цього газу.

Для знаходження тиску газу можна скористатись формулою для роботи газу в разі ізобарного розширення:

W=P⋅ΔV

де:

W – робота газу,
P – тиск газу,
ΔV – зміна об’єму газу.

У цьому випадку, робота газу W=200W=200 кДж, а зміна об’єму газу ΔV=4 м³−2 м³=2 м³

Підставляючи значення до формули, отримаємо:

200кДж=P⋅2м³

Переведемо кілоджоули (кДж) у джоули (Дж):

200 кДж=200×10³ Дж

Підставимо це значення до формули роботи:

200×10³Дж=P⋅2м³

P=100×10³Па=100кПа

Отже, тиск цього газу під час ізобарного розширення становить 100 кПа.

У посудину, що містить 5 кг води при 20 °С, кидають шматок сталі масою 10 кг, нагрітий до 500 °С. Вода нагрівається до 100 °С, і частина її перетворюється в пару. Знайдіть масу пари, що утворилася. Питома теплоємність води 4200 Дж/кгꞏК, питома теплота пароутворення 2,3ꞏ106 Дж/кг, питома теплоємність сталі 500 Дж/кгꞏК.

У посудину, що містить 5 кг води при 20 °С, кидають шматок сталі масою 10 кг, нагрітий до 500 °С. Вода нагрівається до 100 °С, і частина її перетворюється в пару. Знайдіть масу пари, що утворилася. Питома теплоємність води 4200 Дж/кгꞏК, питома теплота пароутворення 2,3ꞏ106 Дж/кг, питома теплоємність сталі 500 Дж/кгꞏК.

Відповідь: 0,139 кг

Для розв’язання цієї задачі використовуємо принцип збереження енергії.

Спочатку розрахуємо кількість тепла, яку поглине вода, щоб нагрітися до 100 °C. Використовуємо формулу:

Q1=m1⋅c1⋅ΔT1

де:

Q1 – кількість тепла, яку поглине вода,
m1 – маса води,
c1 – питома теплоємність води,
ΔT1 – зміна температури води.

Підставляємо відомі значення:

Q1=5кг⋅4200Дж/(кг\cdotpK)⋅(100−20)K

Q1=1.68×106Дж

Тепер розрахуємо кількість тепла, яку поглине вода при перетворенні в пару. Використовуємо формулу:

Q2=m2⋅L

де:

Q2 – кількість тепла, яку поглине вода при перетворенні в пару,
m₂ – маса пари,
L – питома теплота пароутворення.

Підставляємо відомі значення:

Q2=m2⋅2.3×106Дж/кг

Тепер розрахуємо кількість тепла, яку поглине сталь, щоб охолонути до 100 °C. Використовуємо формулу:

Q3=m3⋅c3⋅ΔT3

де:

Q₃– кількість тепла, яку поглине сталь,
m₃ – маса сталі,
c₃– питома теплоємність сталі,
ΔT₃ – зміна температури сталі.

Підставляємо відомі значення:

Q3=10кг⋅500Дж/(кг\cdotpK)⋅(100−500)K

Q3=−2.0×106Дж

Тепер застосуємо принцип збереження енергії:

Q1+Q2+Q3=0

1.68×106Дж+Q2−2.0×106Дж=0

Q2=0.32×106Дж

Тепер розрахуємо масу пари m2:

Q2=m2⋅2.3×106Дж/кг

0.32×106Дж=m2⋅2.3×106Дж/кг

m2≈0.139кг

Отже, маса пари, що утворилася, становить приблизно 0.139 кг.

Фізика 10 клас МКТ

Фізична модель газу, молекули якого приймають за матеріальні точки, що не взаємодіють одна з одною на відстані та пружно взаємодіють у моменти зіткнення. Ідеальний газ

Якому значенню температури за шкалою Кельвіна відповідає значення температури 57 °С? 330 К

Чи зміниться, і якщо зміниться, то як, середня кінетична енергія молекул ідеального газу, якщо абсолютну температуру газу збільшити в 3 рази? Збільшиться в 3 рази

Установити зв’язок між макроскопічними та мікроскопічними параметрами речовини й, виходячи з цього, знайти рівняння стану даної речовини. Основне завдання МКТ

Визначте середню квадратичну швидкість руху молекул газу, який займає об’єм 5 м³ при тиску 2ꞏ10⁵ Па та має масу 6 кг. 707

Середня кінетична енергія поступального руху молекул газу в балоні дорівнює 4,14ꞏ10^–21Дж. Чому дорівнює температура газу в цьому балоні? 200 К

Розв’яжи задачу і запиши відповідь в одиницях вимірювання СІ, заокругливши до цілого.

При якій температурі середня квадратична швидкість руху молекул азоту дорівнює 943 м/с? 999

Фізика 10 клас тест

Через блок із нерухомою віссю перекинута нитка, до кінців якої прикріплені вантажі масами 8 кг і 2 кг. Знайдіть силу натягу нитки. 32 Н

В якій точці траєкторії при виконанні мертвої петлі тиск на пілота з боку сидіння літака буде мінімальним? 1

У нижній точці мертвої петлі реактивний літак рухається зі швидкістю v = 1200 км/год. Визначити, якого перевантаження (відношення сили тиску на сидіння до сили тяжіння) зазнає пілот, якщо діаметр петлі 2 км. 12

Вантажі з масами 2 кг та 4 кг з’єднані ниткою, перекинутою через нерухомий блок. З якими прискореннями будуть рухатися тіла? Вантаж 2 рухається вниз із прискоренням 3,3 м/с2, а вантаж 1 вгору

Визначте, як зміниться сила гравітаційної взаємодії між двома однаковими тілами, якщо відстань між ними зменшити в 1,5 раза, масу другого тіла збільшити у 8 разів, а масу першого збільшити у 2 рази: збільшиться у 36 разів

Установіть відповідність визначення та поняття або явища:

міра інертності тіла → маса,

зміна форми та об’єму тіла → деформація,

точка прикладання сили тяжіння → центр тяжіння,

стан тіла, в якому відсутні переміщення будь-яких його точок під дією прикладених сил → рівновага,

відсутність ваги тіла → невагомість,

властивість тіла зберігати швидкість → інертність

Установіть відповідність між вченими та їхніми досягненнями в галузі механіки:

формула для сили тертя ковзання → Амонтон,

постійність прискорення вільного падіння → Галілей,

формулювання основних законів динаміки → Ньютон,

опис сили пружності → Гук

Яку силу необхідно прикласти, щоб рівномірно рухати вгору вагонетку масою 600 кг по естакаді з кутом нахилу 20°. Силою тертя можна знехтувати. g=10 м/с^2 2052 H

З вершини похилої площини завдовжки 10 м і заввишки 4 м починає ковзати тіло. З якою швидкістю воно досягне основи площини, якщо коефіцієнт тертя становить 0,1? Відповідь дати в СІ з точністю до десятих, прийняти g =10 м/с2. 7,7

Доповніть пропущеними словами речення, у яких відображаються основні закони динаміки.

Основою динаміки є закони, що були відкриті – Ньютоном

Уся класична динаміка розглядається в інерціальних системах

Коли на тіло не діють сили або дія сил компенсується, тіло може Правильна відповідь: рухатися поступально та рівномірно або бути в спокої

Перший закон Ньютона. Інерція та інертність

Явище інерції – це явище збереження тілом стану спокою або рівномірного прямолінійного руху за умови, що на нього не діють інші тіла та поля або їхні дії скомпенсовані. Цей термін походить від латинського слова inertia – бездіяльність, застиглість.

Закон інерції наприкінці XVI ст. експериментально встановив італійський учений Галілео Галілей (1564–1642).

Тіло рухається рівномірно прямолінійно або перебуває в стані спокою, якщо на нього не діють інші тіла або дії інших тіл скомпенсовані.

Закон, що був сформульований Галілеєм, отримав назву «закон інерції». Тіло, на яке не діють інші тіла та поля, називають вільним (ізольованим), а рух вільного тіла називають рухом за інерцією.

Властивість тіла зберігати свою швидкість за відсутності дії на нього інших тіл називають інертністю тіла.

З точки зору спостереження явища інерції всі системи можна розділити на інерціальні та неінерціальні.

Інерціальна система відліку (ІСВ) – це система відліку, відносно якої спостерігається явище інерції.

Неінерціальна система відліку (НСВ) – це система відліку, відносно якої явище інерції не спостерігається.

Принцип рівності ІСВ:

Будь-яка система відліку (СВ), що рухається відносно інерціальної СВ рівномірно прямолінійно, теж є інерціальною.

І закон Ньютона

Існують такі системи відліку, відносно яких тіло перебуває в стані спокою або рівномірного прямолінійного руху за умови, що на це тіло не діють зовнішні сили або дія зовнішніх сил компенсується. Такі системи відліку називають інерціальними.

Принцип відносності Галілея: усі інерціальні системи рівноправні відносно причин прискорення.

В усіх інерціальних системах відліку перебіг механічних явищ і процесів відбувається однаково за однакових початкових умов.в усіх інерціальних системах відліку перебіг механічних явищ і процесів відбувається однаково за однакових початкових умов.

За яких умов тіло можна вважати вільним? Коли воно рухається рівномірно та прямолінійно

Чи всі системи відліку є однаково рівноправними відносно причин прискорення? Ні

Маса та імпульс тіла. Другий закон Ньютона. Третій закон Ньютона. Межі застосування законів Ньютона

У скільки разів збільшується сила, у стільки ж разів збільшується прискорення, якого набуває тіло в результаті дії цієї сили.

$a \sim F$

Фізичну величину (m), що є мірою інертності матеріальної точки або тіла в поступальному русі, називають інерційною масою або просто масою. Одиниця маси в системі СІ – кілограм:

$\left[ m \right] = 1$

Якщо однаковою силою подіяти на тіла різної маси, то чим більшою є маса тіла, тим меншим буде його прискорення.

$a \sim \frac{1}{m}$

Основні властивості маси

Маса тіла не залежить від вибору СВ. Наприклад, маса пасажира в потязі, що рухається, дорівнює його масі на пероні.
Маса тіла не залежить від швидкості руху тіла (у класичній механіці). Ця властивість маси є наслідком її інваріантності.
Маса тіла є адитивною величиною та дорівнює сумі мас усіх частинок, з яких складається тіло, а маса системи тіл дорівнює сумі мас тіл, що утворюють систему.

Другий закон Ньютона

ІІ закон Ньютона

Прискорення, якого тіло набуває під дією певної сили, прямо пропорційне величині цієї сили та обернено пропорційне масі тіла, причому напрямок прискорення збігається з напрямком дії сили.

$\vec a = \frac{{\overrightarrow F }}{m}$

сила, яка діє на тіло, дорівнює добутку маси тіла на прискорення, що його надає ця сила

$\vec F = m\vec a$

Основне рівняння динаміки: у разі дії на тіло кількох сил геометрична сума всіх діючих сил дорівнює добутку маси тіла на прискорення, з яким рухається тіло під впливом усіх сил.

${\vec F_1} + \mathord{\buildrel{\lower3pt\hbox{$\scriptscriptstyle\rightharpoonup$}} \over F} + … + {\vec F_n} = m\vec a$

1 Н – це постійна сила, що надає тілу масою 1 кг прискорення 1 м/с²:

$1H = 1КГ\frac{m}{{{c^2}}}$

Напрямок прискорення руху тіла завжди збігається з напрямком рівнодійної сил, прикладених до тіла.

$a = \frac{F}{m};\quad \vec a \uparrow \uparrow \vec F$

Тіло рухається рівноприскорено та прямолінійно тільки в тому випадку, якщо рівнодійна сил, прикладених до тіла, не змінюється з часом.

Третій закон Ньютона

Тіла взаємодіють із силами, що мають одну природу, напрямлені вздовж однієї прямої, рівні за модулем і протилежні за напрямком:

Закон всесвітнього тяжіння:

Між будь-якими двома тілами діють сили гравітаційного притягання, які прямо пропорційні добутку мас цих тіл і обернено пропорційні квадрату відстані між ними.

Фізика атома та атомного ядра. Фізичні основи атомної енергетики

Встановіть відповідність між принципом дії метода реєстрації випромінювання та його назвою:

Відбуваються кольорові реакції зміни речовини під впливом іонізуючого випромінювання – колориметричний метод,
Під впливом випромінювання відбувається іонізація молекул, в результаті чого електропровідність цього середовища збільшується – іонізаційний метод,
Під впливом радіоактивних випромінювань деякі речовини (сірчистий цинк, йодистий натрій) світяться – сцинтиляційний метод,
Заряджена частинка, рухаючись у фотоемульсії, руйнує молекули аргентум броміду в тих зернах, крізь які вона пройшла – метод товстошарових фотоемульсій

Встановіть відповідність між досягненнями в галузі атомної та ядерної фізики, та вченими, що є їх авторами :

Радіоактивність – Анрі Антуан Беккерель,
Ядерний реактор – Енріко Фермі,
Планетарна модель атома – Ернест Резерфорд,
Відкриття нейтрону – Джеймс Чедвік

Установіть відповідність між видом випромінювання та матеріалом, що може зупинити його проникнення

β – випромінювання – шар алюмінію,
γ – випромінювання – свинець,
α – випромінювання – лист паперу

Активність радіоактивного елемента зменшилася в 4 рази за 8 діб. Визначте період піврозпаду елемента. Відповідь дати у добах, з точністю до цілих: 4

При протіканні ланцюгової ядерної реакції кількість нейтронів зростає за геометричною прогресією

Пристрій, призначений для створення керованої ядерної реакції називається ядерний реактор

Тороїдальна камера з магнітними котушками для утримання високотемпературної плазми – це токамак

Вкажіть речовини, які використовують для сповільнення електронів в бета-випромінюванні: алюміній

Радіоприймач налаштований на прийом хвиль із частотою 300 МГц. Якій довжині хвилі відповідає ця частота?

Дано:
ν = 300 МГц = 300000000 Гц = 3*10⁸ Гц

λ-?

$\lambda = cT = \frac{c}{\nu }$

с – швидкість світла = 3*10⁸

λ = 3*10⁸ / 3*10⁸ = 1 м

Відповідь: 1 м