Zestaw wybranych zadań obowiązujących na egzaminie pisemnym z fizyki • •
Zbiór zadań A.Gajewski, A.Foryś, A.Foryś „Zadania i przykłady z fizyki” Kraków 2003 Zbiór zadań W. Dziurda, T.Stępień „Zbiór zadań z fizyki z rozwiązaniami” część II Kraków 2000
Zadania I część
równania ruchu, ruch harmoniczny, ruch ciała o zmiennej masie I.1; I.2; I.3; I.4; I.6; I.7; I.8; I.11; I.12; I.13; I.14; I.25; I.27; I.28; I.39; I.40; IV.19 9.11; 9.12, 9.13; 9.15 ze skryptu nr 2. Lampa, która znajduje się w odległości l=3m od pionowej ściany rzuca na nią plamkę świetlną.
Ruch dwóch punktów jest dany równaniami
Dwa samochody poruszają się po dwóch prostoliniowych i wzajemnie prostopadłych drogach w kierunku skrzyżowania
Ciało o masie m=0,2 kg porusza się w ośrodku lepkim, w którym działa siła oporu
W układzie kartezjańskim prostokątnym ruch punktu jest opisany równaniami
Ciało o masie m rzucono w pobliżu powierzchni Ziemi pionowo do góry z prędkością początkową v0.
Ciało o masie m rzucono z prędkością v0 pod kątem alfa względem powierzchni Ziemi.
Trzy paczki o masach m1=10kg, m4t5lgergkoekg2=15kg, m3=25kg leżą na poziomej
Na stole leży deska o masie m1, z kolei na niej znajduje się ciężarek o masie m2
Rakieta o masie początkowej M=1,5 kg startuje pionowo do góry
• Wyprowadzić wzór na okres drgań wahadła prostego.
• Pierwsze zadanie Ciołkowskiego:
Zakładamy, że rakieta porusza się ruchem postępowym prostoliniowym, na rakietę nie działają żadne siły zewnętrzne, prędkość względna wypływu gazów jest stała i wynosi v W. Warunki początkowe: v(0)=v0; m(0)=mr+mp, gdzie mr – masa rakiety; mp– masa paliwa. Znaleźć prędkość rakiety oraz prędkość maksymalną.
•
Drugie zadanie Ciołkowskiego:
Założenia takie jak w zadaniu poprzednim z tą różnicą, że rakieta porusza się pionowo do góry i działa nań stała siła ciężkości mg.
• Załóżmy teraz, że prędkość początkowa rakiety v 0=0. Według jakiego prawa (tzn. wzoru) powinna zmieniać się masa rakiety aby rakieta (startując pionowo do góry) mogła wystartować. Przyjąć, że na rakietę działa siła ciężkości F=mg. Prędkość względna wypływu gazów z rakiety wynosi V W. W chwili startu prędkość rakiety v(0)=0; masa rakiety wynosi m(0)=mr+mp – gdzie: mr – masa rakiety (konstrukcji) a mp– masa początkowa paliwa
Zadania dotyczące zastosowania prawa Gaussa np. IV. 13; IV.14; ze skryptu nr 1. 9.11; 9.12, 9.13; 9.15; ze skryptu nr 2. Kula o promieniu R naładowana jednorodnie
•
Prawo Gaussa
Znaleźć natężęnie pola elektorstatycznego wytworzonego przez nieskończony
Znaleźć natężenie pola elektrostatycznego w dowolnym punkcie przestrzeni wytworzonego przez jednorodnie naładowaną nieskończoną płaszczyznę o gęstości
Zadania dotyczące zachowawczego charakteru pola sił. I.17; • Sprawdzić czy siła F [2xz2-2y; -2x-6yz;2x2z-3y2] jest siłą zachowawczą; jeżeli tak to wyznaczyć energię potencjalną w tym polu sił.
• •
To samo dla pola sił: K1 [0,0,-g]. To samo dla pola sił: K2 [-kx,-ky,-kz] było rozważane na wykładzie.
•
To samo dla pola sił: K3 [yz,xz,xy].
Za pomocą równań transformacji Lorentza otrzymać równianie powierzchni falowej błysku
Zadania II część
Szczególna teoria względności IX.1; IX.2; IX.4; IX.9; IX.10; IX.19; IX.20; IX.21
Różniczkując równiania wykazać że wielkość ds^2 jest równa
Cząstka porusza się z prędkością v (3,4,12) m/s w układzie wspórzędnych
Samolot odrzutowy leci z prędkośćią v =3600km/godz
Cienki pręt o długości własnej l0 porusza się względem zespołu obserwatorów z prędkością
Jaką prędkość uzyska elektron poruszający się w polu elektrostatycznym po przebyciu
Elektron poruszający się z prędkością v0=1/4c wpada w jednorodne pole elektryczne
Zadania III część IX. 31; IX. 32; IX. 33; IX. 34
Cząstka o ładunku q i masie spoczynkowej m jest przyspieszana w jednorodnym polu elektrycznym
Obliczyć częstość (cyklotronową) ruchu obrotowego cząstki o masie spoczynkowej m
Zadania IV część X.2; X.3; X.5; X.6; X.7; X.8; X.9; X.11; X.12; XI.2 XI.3 XI.4. Gdy światło o długości fali lambda=4000A pada na pewien metal, emitowane są elektrony
Siła F popycha dolny koniec jednorodnej belki o długości l wzdłuż równi pochyłej.
Termometr o masie m=5 dag i polu przekroju poprzecznego S=1cm^2 pływa pionowo w wodzie
Na linie przerzuconej przez krążek o momencie bezwładności I oraz promieniu R i przyczepionej do klocka o masie M znajduje się małpa o masie m
Do jednorodnego pola elektrycznego o natężeniu E=2,0 * 10^3 N/C, instniejącego między okładkami kondensatora o długości l=10,0 cm o odległymi od siebie o d=2,0cm wpada elektron
Zachowawczy charakter pola sił. Siła jest zachowawcza
Efekt Comptona polega na tym, że foton padając na spoczywający elektron, rozprasza się na nim jak cząstka na cząstce.
Antykatodę lampy Roentgena bombardują elektrony o prędkości v=10^6 m/s.
Jakie są, zgodnie z teorią Bohra, w stanie podstawowym atomu wodoru a) liczba kwantowa, b) promień orbity, c) moment pędu, d) pęd elektronu
Przy przejściu elektronu w atomie wodoru Bohra z jednej stacjonarnej orbity na drugą, bliższą jądra, energia atomu zmniejsza się
Jakie linie widmowe pojawiają sięw widzialnej części widma po wzbudzeniu atomów wodoru elektronami E=13eV
W lampie kineskopowej elektrony są rozpędzone do prędkości v=10^8 m/s. Znaleźć długość fali materii dla tych elektronów bez uwzględzniania i z uwzględnieniem zależności masy od prędkości.
Obliczyć długość fali de Broglie'a dla: a) elektronu przyspieszonego różnicą potencjałów U=1 MV, b) protonu o energii kinetycznej T=500MeV.
Wyznaczyć poziomy energetyczne i unormowane funkcje falowe cząśtki znajdującej się w jamie potencjału. Energia potencjalna V=niesk. dla x<0 i dla x>a oraz V=0 dla 0
Wyznaczyć natężenie i potencjał pola elektrycznego wytworzonego przez dwie równoległe, nieskończone płaszczyzny, z których jedna jest naładowana ładunkiem o powierzchniowej gęstości..
Metalowa sfera o promieniu R1 i ładunku q umieszona jest centralnie z metalową sferą o promieniu R2 i łądunku -q (R2>R1). Wykazać, że natężenie....
Długi, metalowy cylinder o promienu R1 umieszony jest współosiowo z drugim metalowym cylindrem o promieniu R2. Powierzchniowa gęstość ładunku wewnętrznego cylindra
Znaleźć natężenie i potencjał pola elektrycznego w funkcji odległości od środka dla: a) powłoki kulistej o promieniu R, naładowanej równomiernie ładunkiem q, b) kuli o promieniu R, naładowanej równomiernie ładunkiem o gęstości przestrzennej ρ.
