भौतिकी में परीक्षा के डेमो संस्करण का समाधान।

विनिर्देश
नियंत्रण मापने की सामग्री
2019 में एकीकृत राज्य परीक्षा के लिए
भौतिकी में

1. किम यूएसई की नियुक्ति

एकीकृत राज्य परीक्षा (बाद में यूएसई के रूप में संदर्भित) उन व्यक्तियों के प्रशिक्षण की गुणवत्ता के वस्तुनिष्ठ मूल्यांकन का एक रूप है, जिन्होंने मानकीकृत रूप (नियंत्रण मापने वाली सामग्री) में कार्यों का उपयोग करके माध्यमिक सामान्य शिक्षा के शैक्षिक कार्यक्रमों में महारत हासिल की है।

USE 29 दिसंबर 2012 के संघीय कानून संख्या 273-FZ "रूसी संघ में शिक्षा पर" के अनुसार आयोजित किया जाता है।

नियंत्रण मापने वाली सामग्री भौतिकी, बुनियादी और प्रोफ़ाइल स्तरों में माध्यमिक (पूर्ण) सामान्य शिक्षा के राज्य शैक्षिक मानक के संघीय घटक के स्नातकों द्वारा विकास के स्तर को स्थापित करने की अनुमति देती है।

भौतिकी में एकीकृत राज्य परीक्षा के परिणाम माध्यमिक व्यावसायिक शिक्षा के शैक्षणिक संस्थानों और उच्च व्यावसायिक शिक्षा के शैक्षणिक संस्थानों द्वारा भौतिकी में प्रवेश परीक्षाओं के परिणामों के रूप में मान्यता प्राप्त हैं।

2. KIM USE की सामग्री को परिभाषित करने वाले दस्तावेज़

3. सामग्री के चयन के लिए दृष्टिकोण, KIM USE की संरचना का विकास

परीक्षा पत्र के प्रत्येक संस्करण में स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम के सभी वर्गों से नियंत्रित सामग्री तत्व शामिल हैं, जबकि प्रत्येक अनुभाग के लिए सभी वर्गीकरण स्तरों के कार्य पेश किए जाते हैं। उच्च शिक्षण संस्थानों में सतत शिक्षा के दृष्टिकोण से सबसे महत्वपूर्ण सामग्री तत्वों को जटिलता के विभिन्न स्तरों के कार्यों द्वारा एक ही प्रकार में नियंत्रित किया जाता है। किसी विशेष अनुभाग के लिए कार्यों की संख्या इसकी सामग्री सामग्री और भौतिकी में एक अनुकरणीय कार्यक्रम के अनुसार इसके अध्ययन के लिए आवंटित अध्ययन समय के अनुपात में निर्धारित की जाती है। विभिन्न योजनाएँ, जिनके अनुसार परीक्षा विकल्पों का निर्माण किया जाता है, सामग्री जोड़ के सिद्धांत पर बनाई जाती हैं ताकि, सामान्य तौर पर, विकल्पों की सभी श्रृंखला कोडिफायर में शामिल सभी सामग्री तत्वों के विकास के लिए निदान प्रदान करें।

सीएमएम के डिजाइन में प्राथमिकता मानक द्वारा प्रदान की गई गतिविधियों के प्रकारों को सत्यापित करने की आवश्यकता है (छात्रों के ज्ञान और कौशल के बड़े पैमाने पर लिखित परीक्षण की स्थितियों में सीमाओं को ध्यान में रखते हुए): भौतिकी पाठ्यक्रम के वैचारिक तंत्र में महारत हासिल करना , पद्धतिगत ज्ञान में महारत हासिल करना, भौतिक घटनाओं को समझाने और समस्याओं को हल करने में ज्ञान को लागू करना। भौतिक सामग्री की जानकारी के साथ काम करने के कौशल में महारत हासिल करना अप्रत्यक्ष रूप से पाठ (ग्राफ, टेबल, आरेख और योजनाबद्ध चित्र) में जानकारी प्रस्तुत करने के विभिन्न तरीकों का उपयोग करते समय जांचा जाता है।

विश्वविद्यालय में शिक्षा को सफलतापूर्वक जारी रखने की दृष्टि से सबसे महत्वपूर्ण गतिविधि समस्या समाधान है। प्रत्येक विकल्प में जटिलता के विभिन्न स्तरों के सभी अनुभागों में कार्य शामिल होते हैं, जो आपको विशिष्ट शैक्षिक स्थितियों और गैर-पारंपरिक स्थितियों दोनों में भौतिक कानूनों और सूत्रों को लागू करने की क्षमता का परीक्षण करने की अनुमति देता है, जिनके लिए ज्ञात क्रिया एल्गोरिदम को संयोजित करते समय पर्याप्त उच्च स्तर की स्वतंत्रता की आवश्यकता होती है। अपनी स्वयं की कार्य निष्पादन योजना बनाना।

विस्तृत उत्तर के साथ कार्यों की जाँच की निष्पक्षता समान मूल्यांकन मानदंड, एक कार्य का मूल्यांकन करने वाले दो स्वतंत्र विशेषज्ञों की भागीदारी, तीसरे विशेषज्ञ की नियुक्ति की संभावना और एक अपील प्रक्रिया के अस्तित्व द्वारा सुनिश्चित की जाती है।

भौतिकी में एकीकृत राज्य परीक्षा स्नातकों के लिए पसंद की परीक्षा है और इसे उच्च शिक्षा संस्थानों में प्रवेश करते समय अंतर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इन उद्देश्यों के लिए, कार्य में जटिलता के तीन स्तरों के कार्य शामिल किए गए हैं। जटिलता के बुनियादी स्तर के कार्यों को पूरा करने से हाई स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम के सबसे महत्वपूर्ण सामग्री तत्वों में महारत हासिल करने और सबसे महत्वपूर्ण गतिविधियों में महारत हासिल करने के स्तर का आकलन करने की अनुमति मिलती है।

बुनियादी स्तर के कार्यों के बीच, ऐसे कार्यों को प्रतिष्ठित किया जाता है जिनकी सामग्री बुनियादी स्तर के मानक से मेल खाती है। भौतिकी में यूएसई अंकों की न्यूनतम संख्या, जो पुष्टि करती है कि स्नातक ने भौतिकी में माध्यमिक (पूर्ण) सामान्य शिक्षा के कार्यक्रम में महारत हासिल कर ली है, बुनियादी स्तर के मानक में महारत हासिल करने की आवश्यकताओं के आधार पर निर्धारित की जाती है। परीक्षा कार्य में बढ़ी हुई और उच्च स्तर की जटिलता के कार्यों का उपयोग हमें विश्वविद्यालय में शिक्षा जारी रखने के लिए छात्र की तत्परता की डिग्री का आकलन करने की अनुमति देता है।

4. किम उपयोग की संरचना

परीक्षा पत्र के प्रत्येक संस्करण में दो भाग होते हैं और इसमें 32 कार्य शामिल होते हैं जो जटिलता के रूप और स्तर में भिन्न होते हैं (तालिका 1)।

भाग 1 में 24 लघु उत्तरीय कार्य हैं। इनमें से 13 कार्य एक संख्या, एक शब्द या दो संख्याओं के रूप में उत्तर के रिकॉर्ड के साथ होते हैं। 11 मिलान और बहुविकल्पीय कार्य जिनमें उत्तर संख्याओं के अनुक्रम के रूप में लिखे जाने चाहिए।

भाग 2 में 8 कार्य शामिल हैं, जो एक सामान्य गतिविधि - समस्या समाधान से एकजुट हैं। इनमें से 3 कार्य संक्षिप्त उत्तर वाले (25-27) और 5 कार्य (28-32) हैं, जिनके लिए विस्तृत उत्तर देना आवश्यक है।

शिक्षकों और स्नातकों को भौतिकी में आगामी यूएसई के केआईएम के बारे में जानकारी देने के लिए, सभी विषयों में यूएसई के प्रदर्शन संस्करण हर साल एफआईपीआई की आधिकारिक वेबसाइट पर प्रकाशित किए जाते हैं। हर कोई परिचित हो सकता है और वास्तविक विकल्पों की संरचना, मात्रा, अनुमानित कार्यों के बारे में एक विचार प्राप्त कर सकता है।

परीक्षा की तैयारी करते समय, स्नातकों के लिए अंतिम परीक्षा के लिए सूचना समर्थन के आधिकारिक स्रोतों के विकल्पों का उपयोग करना बेहतर होता है।

भौतिकी में परीक्षा 2017 का प्रदर्शन संस्करण

भौतिकी 2016-2015 में परीक्षा के डेमो संस्करण

कुल कार्य - 31; कठिनाई के स्तर के अनुसार उनमें से: बुनियादी - 18; बढ़ा हुआ - 9; उच्च - 4.

किसी नौकरी के लिए अधिकतम प्रारंभिक स्कोर 50 है।

कार्य पूरा करने का कुल समय - 235 मिनट

कार्य के विभिन्न भागों के कार्यों को पूरा करने का अनुमानित समय है:

1) संक्षिप्त उत्तर वाले प्रत्येक कार्य के लिए - 3-5 मिनट;

2) विस्तृत उत्तर के साथ प्रत्येक कार्य के लिए - 15-25 मिनट।

अतिरिक्त सामग्री और उपकरणत्रिकोणमितीय कार्यों (कॉस, सिन, टीजी) और एक रूलर की गणना करने की क्षमता के साथ एक गैर-प्रोग्राम योग्य कैलकुलेटर का उपयोग किया जाता है (प्रत्येक छात्र के लिए)। अतिरिक्त उपकरणों और सामग्रियों की सूची, जिनके उपयोग की परीक्षा के लिए अनुमति है, रोसोब्रनाडज़ोर द्वारा अनुमोदित है।

भौतिकी में यूएसई 2017 के प्रदर्शन संस्करण से खुद को परिचित करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि इसमें शामिल कार्य उन सभी सामग्री मुद्दों को प्रतिबिंबित नहीं करते हैं जिन्हें 2017 में केआईएम विकल्पों का उपयोग करके जांचा जाएगा।

2016 की तुलना में 2017 में भौतिकी में KIM USE में बदलाव

परीक्षा पत्र के भाग 1 की संरचना बदल दी गई है, भाग 2 को अपरिवर्तित छोड़ दिया गया है। परीक्षा कार्य से, एक सही उत्तर के विकल्प वाले कार्यों को बाहर रखा गया और संक्षिप्त उत्तर वाले कार्यों को जोड़ा गया।

भौतिकी में परीक्षा पत्र की संरचना में परिवर्तन करते समय, शैक्षिक उपलब्धियों के मूल्यांकन के लिए सामान्य वैचारिक दृष्टिकोण को संरक्षित किया गया। विशेष रूप से, परीक्षा पत्र के सभी कार्यों को पूरा करने के लिए अधिकतम अंक अपरिवर्तित रहे, जटिलता के विभिन्न स्तरों के कार्यों के लिए अधिकतम अंकों का वितरण और स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम के अनुभागों और गतिविधि के तरीकों द्वारा कार्यों की संख्या का अनुमानित वितरण किया गया। संरक्षित.

2017 में एकीकृत राज्य परीक्षा में नियंत्रित किए जा सकने वाले प्रश्नों की एक पूरी सूची भौतिकी में 2017 में एकीकृत राज्य परीक्षा के लिए शैक्षिक संगठनों के स्नातकों की तैयारी के स्तर के लिए सामग्री तत्वों और आवश्यकताओं के कोडिफायर में दी गई है।

माध्यमिक सामान्य शिक्षा

एकीकृत राज्य परीक्षा-2018 के लिए तैयारी: भौतिकी में डेमो संस्करण का विश्लेषण

USE-2018. भौतिक विज्ञान। विषयगत प्रशिक्षण कार्य

संस्करण में शामिल हैं:
परीक्षा के सभी विषयों पर विभिन्न प्रकार के कार्य;
सभी सवालों के जवाब.
पुस्तक शिक्षकों दोनों के लिए उपयोगी होगी: यह सभी विषयों के अध्ययन की प्रक्रिया में, सीधे कक्षा में परीक्षा के लिए छात्रों की तैयारी को प्रभावी ढंग से व्यवस्थित करना संभव बनाती है, और छात्रों के लिए: प्रशिक्षण कार्य आपको उत्तीर्ण होने पर व्यवस्थित रूप से करने की अनुमति देंगे प्रत्येक विषय, परीक्षा की तैयारी करें।

आराम की स्थिति में एक बिंदु पिंड धुरी के साथ चलना शुरू कर देता है हेएक्स. यह आंकड़ा एक प्रक्षेपण निर्भरता ग्राफ दिखाता है एएक्ससमय के साथ इस पिंड का त्वरण टी.

गति के तीसरे सेकंड में पिंड द्वारा तय की गई दूरी निर्धारित करें।

उत्तर: _________ मी.

समाधान

ग्राफ़ पढ़ने में सक्षम होना प्रत्येक छात्र के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। समस्या में प्रश्न यह है कि ग्राफ़ से समय पर त्वरण के प्रक्षेपण की निर्भरता, गति के तीसरे सेकंड में शरीर ने जिस पथ की यात्रा की है, उसे निर्धारित करना आवश्यक है। ग्राफ से पता चलता है कि समय अंतराल में टी 1 = 2 s से टी 2 = 4 एस, त्वरण प्रक्षेपण शून्य है। फलस्वरूप, न्यूटन के दूसरे नियम के अनुसार इस क्षेत्र में परिणामी बल का प्रक्षेपण भी शून्य के बराबर होता है। हम इस क्षेत्र में गति की प्रकृति निर्धारित करते हैं: शरीर समान रूप से गति करता है। गति और गति के समय को जानकर मार्ग निर्धारित करना आसान है। हालाँकि, 0 से 2 सेकंड के अंतराल में, शरीर समान रूप से त्वरित गति से आगे बढ़ा। त्वरण की परिभाषा का उपयोग करते हुए, हम वेग प्रक्षेपण समीकरण लिखते हैं वीएक्स = वी 0एक्स + ए एक्स टी; चूंकि शरीर शुरू में आराम की स्थिति में था, इसलिए दूसरे सेकंड के अंत तक वेग का प्रक्षेपण हो गया

फिर तीसरे सेकंड में शरीर द्वारा तय किया गया रास्ता

उत्तर: 8 मी

चावल। 1

एक चिकनी क्षैतिज सतह पर एक हल्के स्प्रिंग से जुड़ी हुई दो पट्टियाँ होती हैं। द्रव्यमान की एक पट्टी के लिए एम= 2 किग्रा मापांक के बराबर एक स्थिर बल लगाएं एफ= 10 एन और स्प्रिंग की धुरी के अनुदिश क्षैतिज रूप से निर्देशित (चित्र देखें)। उस समय स्प्रिंग के लोचदार बल का मापांक निर्धारित करें जब यह पट्टी 1 m/s 2 के त्वरण के साथ चलती है।

उत्तर: _________ एन.

समाधान

किसी द्रव्यमान के पिंड पर क्षैतिज रूप से एम\u003d 2 किग्रा, दो बल कार्य करते हैं, यह बल है एफ= 10 एन और लोचदार बल, स्प्रिंग की तरफ से। इन बलों का परिणाम शरीर को त्वरण प्रदान करता है। हम एक समन्वय रेखा चुनते हैं और इसे बल की क्रिया के अनुदिश निर्देशित करते हैं एफ. आइए इस पिंड के लिए न्यूटन का दूसरा नियम लिखें।

अक्ष 0 पर प्रक्षेपित एक्स: एफ – एफअतिरिक्त = एमए (2)

हम लोचदार बल के मापांक को सूत्र (2) से व्यक्त करते हैं एफअतिरिक्त = एफ – एमए (3)

संख्यात्मक मानों को सूत्र (3) में रखें और प्राप्त करें, एफनियंत्रण = 10 एन - 2 किग्रा 1 मी/से 2 = 8 एन।

उत्तर: 8 एन.

कार्य 3

एक खुरदरे क्षैतिज तल पर स्थित 4 किलो वजन वाला एक पिंड, 10 मीटर/सेकेंड की गति से इसके साथ चलने की सूचना मिली थी। जिस क्षण से शरीर चलना शुरू करता है उस क्षण से लेकर उस क्षण तक जब शरीर की गति 2 गुना कम हो जाती है, घर्षण बल द्वारा किए गए कार्य का मापांक निर्धारित करें।

उत्तर: _________ जे।

समाधान

गुरुत्वाकर्षण बल शरीर पर कार्य करता है, समर्थन की प्रतिक्रिया बल घर्षण बल है जो ब्रेकिंग त्वरण बनाता है। शरीर को शुरू में 10 मीटर / सेकंड के बराबर गति के साथ रिपोर्ट किया गया था। आइए हमारे मामले के लिए न्यूटन का दूसरा नियम लिखें।

समीकरण (1) चयनित अक्ष पर प्रक्षेपण को ध्यान में रखते हुए वाईऐसा दिखाई देगा:

एन – एमजी = 0; एन = एमजी (2)

अक्ष पर प्रक्षेपण में एक्स: –एफटीआर = - एमए; एफटीआर = एमए; (3) हमें घर्षण बल के कार्य के मापांक को उस समय तक निर्धारित करने की आवश्यकता है जब गति आधी हो जाती है, अर्थात। 5 मी/से. आइए कार्य की गणना के लिए एक सूत्र लिखें।

ए · ( एफ tr)=- एफटी.आर. एस (4)

तय की गई दूरी निर्धारित करने के लिए, हम कालातीत सूत्र लेते हैं:

(3) और (5) को (4) में प्रतिस्थापित करें

तब घर्षण बल के कार्य का मापांक बराबर होगा:

आइए संख्यात्मक मानों को प्रतिस्थापित करें

उत्तर: 150 जे

USE-2018. भौतिक विज्ञान। 30 अभ्यास परीक्षा पेपर

संस्करण में शामिल हैं:
परीक्षा के लिए 30 प्रशिक्षण विकल्प
कार्यान्वयन और मूल्यांकन मानदंड के लिए निर्देश
सभी सवालों के जवाब
प्रशिक्षण विकल्प शिक्षक को परीक्षा की तैयारी व्यवस्थित करने में मदद करेंगे, और छात्रों को अंतिम परीक्षा के लिए स्वतंत्र रूप से अपने ज्ञान और तैयारी का परीक्षण करने में मदद मिलेगी।

स्टेप्ड ब्लॉक में 24 सेमी की त्रिज्या के साथ एक बाहरी चरखी होती है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, बाहरी और भीतरी घिरनी पर बंधे धागों से वजन लटकाया जाता है। ब्लॉक के अक्ष में कोई घर्षण नहीं है। यदि सिस्टम संतुलन में है तो ब्लॉक की आंतरिक चरखी की त्रिज्या क्या है?

चावल। 1

उत्तर: _________देखें

समाधान

समस्या की स्थिति के अनुसार सिस्टम संतुलन में है। छवि पर एल 1, कंधे की ताकत एल 2 बल के कंधे संतुलन की स्थिति: शरीर को दक्षिणावर्त घुमाने वाले बलों के क्षण शरीर को वामावर्त घुमाने वाले बलों के क्षणों के बराबर होने चाहिए। याद रखें कि बल का क्षण बल के मापांक और भुजा का गुणनफल है। भार के किनारे से धागों पर कार्य करने वाले बल 3 गुना भिन्न होते हैं। इसका मतलब यह है कि ब्लॉक की आंतरिक चरखी की त्रिज्या बाहरी चरखी से भी 3 गुना भिन्न होती है। इसलिए, कंधा एल 2 8 सेमी के बराबर होगा.

उत्तर: 8 सेमी

कार्य 5

ओह, अलग अलग समय पर।

नीचे दी गई सूची से चयन करें दोकथनों को सही करें और उनकी संख्या बताएं।

1. समय 1.0 s पर स्प्रिंग की स्थितिज ऊर्जा अधिकतम होती है।
2. गेंद का दोलन काल 4.0 s है।
3. 2.0 s समय पर गेंद की गतिज ऊर्जा न्यूनतम होती है।
4. गेंद के दोलन का आयाम 30 मिमी है।
5. एक गेंद और एक स्प्रिंग वाले लोलक की कुल यांत्रिक ऊर्जा न्यूनतम 3.0 s है।

समाधान

तालिका एक स्प्रिंग से जुड़ी और क्षैतिज अक्ष के साथ दोलन करती हुई गेंद की स्थिति पर डेटा दिखाती है। ओह, अलग अलग समय पर। हमें इस डेटा का विश्लेषण करने और सही दो कथन चुनने की आवश्यकता है। सिस्टम एक स्प्रिंग पेंडुलम है। समय के बिंदु पर टी\u003d 1 s, संतुलन स्थिति से शरीर का विस्थापन अधिकतम है, जिसका अर्थ है कि यह आयाम मान है। परिभाषा के अनुसार, प्रत्यास्थ रूप से विकृत शरीर की संभावित ऊर्जा की गणना सूत्र द्वारा की जा सकती है

कहाँ क- वसंत कठोरता का गुणांक, एक्स- संतुलन स्थिति से शरीर का विस्थापन। यदि विस्थापन अधिकतम है, तो इस बिंदु पर गति शून्य है, जिसका अर्थ है कि गतिज ऊर्जा शून्य होगी। ऊर्जा के संरक्षण एवं परिवर्तन के नियम के अनुसार स्थितिज ऊर्जा अधिकतम होनी चाहिए। तालिका से हम देखते हैं कि पिंड दोलन का आधा भाग पार कर जाता है टी= 2 एस, दोगुने समय में कुल दोलन टी= 4 एस. इसलिए कथन 1 सत्य होगा; 2.

कार्य 6

बर्फ का एक छोटा सा टुकड़ा तैरने के लिए पानी के एक बेलनाकार गिलास में डाला गया। कुछ देर बाद बर्फ पूरी तरह पिघल गई। निर्धारित करें कि बर्फ के पिघलने के परिणामस्वरूप गिलास के तल पर दबाव और गिलास में पानी का स्तर कैसे बदल गया है।

1. बढ़ा हुआ;
2. कमी हुई;
3. नहीं बदला है.

को लिखना मेज़

समाधान

चावल। 1

परीक्षा के विभिन्न संस्करणों में इस प्रकार की समस्याएँ काफी आम हैं। और जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, छात्र अक्सर गलतियाँ करते हैं। आइए इस कार्य का विस्तार से विश्लेषण करने का प्रयास करें। निरूपित एमबर्फ के टुकड़े का द्रव्यमान है, ρ l बर्फ का घनत्व है, ρ w पानी का घनत्व है, वीपीटी बर्फ के डूबे हुए हिस्से का आयतन है, जो विस्थापित तरल के आयतन (छेद का आयतन) के बराबर है। मानसिक रूप से पानी से बर्फ हटा दें। फिर पानी में एक छेद रह जाएगा, जिसका आयतन बराबर होगा वीअपराह्न, यानी बर्फ के टुकड़े द्वारा विस्थापित पानी की मात्रा 1( बी).

आइए बर्फ पर तैरने की स्थिति को लिखें चित्र। 1( ए).

फा = एमजी (1)

ρ में वीबजे जी = एमजी (2)

सूत्र (3) और (4) की तुलना करने पर हम देखते हैं कि छेद का आयतन हमारे बर्फ के टुकड़े के पिघलने से प्राप्त पानी के आयतन के बिल्कुल बराबर है। इसलिए, यदि हम अब (मानसिक रूप से) बर्फ से प्राप्त पानी को छेद में डालते हैं, तो छेद पूरी तरह से पानी से भर जाएगा, और बर्तन में पानी का स्तर नहीं बदलेगा। यदि जल स्तर नहीं बदलता है, तो हाइड्रोस्टेटिक दबाव (5), जो इस मामले में केवल तरल की ऊंचाई पर निर्भर करता है, भी नहीं बदलेगा। अत: उत्तर होगा

USE-2018. भौतिक विज्ञान। प्रशिक्षण कार्य

यह प्रकाशन हाई स्कूल के छात्रों को भौतिकी में परीक्षा की तैयारी के लिए संबोधित है।
भत्ते में शामिल हैं:
20 प्रशिक्षण विकल्प
सभी सवालों के जवाब
प्रत्येक विकल्प के लिए उत्तर प्रपत्र का उपयोग करें।
यह प्रकाशन शिक्षकों को भौतिकी में परीक्षा के लिए छात्रों को तैयार करने में सहायता करेगा।

एक भारहीन स्प्रिंग एक चिकनी क्षैतिज सतह पर स्थित है और एक छोर पर दीवार से जुड़ा हुआ है (चित्र देखें)। किसी समय, स्प्रिंग ख़राब होना शुरू हो जाता है, जिससे उसके मुक्त सिरे A और समान रूप से गतिमान बिंदु A पर बाहरी बल लगता है।

विरूपण पर भौतिक मात्राओं की निर्भरता के ग्राफ़ के बीच एक पत्राचार स्थापित करें एक्सस्प्रिंग्स और ये मूल्य। पहले कॉलम में प्रत्येक स्थिति के लिए, दूसरे कॉलम से संबंधित स्थिति का चयन करें और लिखें मेज़

समाधान

समस्या के चित्र से यह देखा जा सकता है कि जब स्प्रिंग विकृत नहीं होती है, तो उसका मुक्त सिरा, और तदनुसार बिंदु A, निर्देशांक के साथ एक स्थिति में होते हैं एक्स 0 . किसी समय, स्प्रिंग ख़राब होना शुरू हो जाता है, जिससे इसके मुक्त सिरे A पर बाहरी बल लगता है। बिंदु A समान रूप से चलता है। इस पर निर्भर करते हुए कि स्प्रिंग खिंची हुई है या संपीड़ित है, स्प्रिंग में उत्पन्न होने वाले लोचदार बल की दिशा और परिमाण बदल जाएगा। तदनुसार, अक्षर ए के तहत, ग्राफ वसंत के विरूपण पर लोचदार मापांक की निर्भरता है।

अक्षर बी के तहत ग्राफ विरूपण की भयावहता पर बाहरी बल के प्रक्षेपण की निर्भरता है। क्योंकि बाहरी बल में वृद्धि के साथ, विरूपण का परिमाण और लोचदार बल बढ़ता है।

उत्तर: 24.

कार्य 8

रेउमुर तापमान पैमाने का निर्माण करते समय, यह माना जाता है कि सामान्य वायुमंडलीय दबाव में, बर्फ 0 डिग्री रेउमुर (°R) के तापमान पर पिघलती है, और पानी 80°R के तापमान पर उबलता है। 29°R के तापमान पर एक आदर्श गैस कण की स्थानांतरीय तापीय गति की औसत गतिज ऊर्जा ज्ञात कीजिए। अपना उत्तर eV में व्यक्त करें और निकटतम सौवें भाग तक पूर्णांकित करें।

उत्तर: _______ ईवी।

समाधान

समस्या दिलचस्प है क्योंकि दो तापमान माप पैमानों की तुलना करना आवश्यक है। ये रेउमुर तापमान स्केल और सेल्सियस तापमान स्केल हैं। तराजू पर बर्फ के पिघलने बिंदु समान हैं, लेकिन क्वथनांक अलग-अलग हैं, हम डिग्री रेउमुर को डिग्री सेल्सियस में परिवर्तित करने के लिए एक सूत्र प्राप्त कर सकते हैं। यह

आइए 29 (°R) के तापमान को डिग्री सेल्सियस में बदलें

हम सूत्र का उपयोग करके परिणाम का केल्विन में अनुवाद करते हैं

टी = टीडिग्री सेल्सियस + 273 (2);

टी= 36.25 + 273 = 309.25 (के)

एक आदर्श गैस के कणों की स्थानांतरीय तापीय गति की औसत गतिज ऊर्जा की गणना करने के लिए, हम सूत्र का उपयोग करते हैं

कहाँ क- बोल्ट्जमैन स्थिरांक 1.38 · 10 -23 J/K के बराबर, टीकेल्विन पैमाने पर पूर्ण तापमान है। सूत्र से पता चलता है कि तापमान पर औसत गतिज ऊर्जा की निर्भरता प्रत्यक्ष होती है, अर्थात तापमान जितनी बार बदलता है, अणुओं की तापीय गति की औसत गतिज ऊर्जा उतनी ही बार बदलती है। संख्यात्मक मान प्रतिस्थापित करें:

परिणाम को इलेक्ट्रॉन वोल्ट में परिवर्तित किया जाता है और निकटतम सौवें भाग तक पूर्णांकित किया जाता है। आइए इसे याद रखें

1 ईवी = 1.6 · 10 -19 जे।

इसके लिए

उत्तर: 0.04 ई.वी.

एक मोनोआटोमिक आदर्श गैस का एक मोल प्रक्रिया 1-2 में शामिल होता है, जिसका ग्राफ दिखाया गया है वीटी-आरेख. इस प्रक्रिया के लिए गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन और गैस को दी गई ऊष्मा की मात्रा का अनुपात निर्धारित करें।

उत्तर: ___________ ।

समाधान

प्रक्रिया 1-2 में समस्या की स्थिति के अनुसार, जिसका ग्राफ दिखाया गया है वीटी-आरेख, एक मोनोआटोमिक आदर्श गैस का एक मोल शामिल है। समस्या के प्रश्न का उत्तर देने के लिए, आंतरिक ऊर्जा और गैस को दी गई ऊष्मा की मात्रा में परिवर्तन के लिए अभिव्यक्तियाँ प्राप्त करना आवश्यक है। आइसोबैरिक प्रक्रिया (गे-लुसाक कानून)। आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन को दो रूपों में लिखा जा सकता है:

गैस को दी गई ऊष्मा की मात्रा के लिए, हम ऊष्मागतिकी का पहला नियम लिखते हैं:

क्यू 12 = ए 12+∆ यू 12 (5),

कहाँ ए 12 - विस्तार के दौरान गैस का काम। परिभाषा के अनुसार, काम है

ए 12 = पी 0 2 वी 0 (6).

तब ऊष्मा की मात्रा (4) और (6) को ध्यान में रखते हुए बराबर होगी।

क्यू 12 = पी 0 2 वी 0 + 3पी 0 · वी 0 = 5पी 0 · वी 0 (7)

आइए संबंध लिखें:

उत्तर: 0,6.

संदर्भ पुस्तक में भौतिकी पाठ्यक्रम पर संपूर्ण सैद्धांतिक सामग्री शामिल है, जो परीक्षा उत्तीर्ण करने के लिए आवश्यक है। पुस्तक की संरचना विषय में सामग्री तत्वों के आधुनिक कोडिफायर से मेल खाती है, जिसके आधार पर परीक्षा कार्यों को संकलित किया जाता है - एकीकृत राज्य परीक्षा की नियंत्रण और माप सामग्री (सीएमएम)। सैद्धांतिक सामग्री संक्षिप्त, सुलभ रूप में प्रस्तुत की गई है। प्रत्येक विषय के साथ USE प्रारूप के अनुरूप परीक्षा कार्यों के उदाहरण दिए गए हैं। इससे शिक्षक को एकीकृत राज्य परीक्षा की तैयारी व्यवस्थित करने में मदद मिलेगी, और छात्रों को अंतिम परीक्षा के लिए स्वतंत्र रूप से अपने ज्ञान और तैयारी का परीक्षण करने में मदद मिलेगी।

एक लोहार 1000°C के तापमान पर 500 ग्राम वजनी लोहे के घोड़े की नाल बनाता है। फोर्जिंग समाप्त करने के बाद, वह घोड़े की नाल को पानी के एक बर्तन में फेंक देता है। एक फुसफुसाहट होती है, और बर्तन से भाप उठती है। पानी का वह द्रव्यमान ज्ञात कीजिए जो गर्म घोड़े की नाल को पानी में डुबाने पर वाष्पित हो जाता है। ध्यान रखें कि पानी पहले से ही क्वथनांक तक गर्म हो चुका है।

उत्तर: _________

समाधान

समस्या को हल करने के लिए ताप संतुलन समीकरण को याद रखना महत्वपूर्ण है। यदि कोई हानि नहीं होती है, तो निकायों की प्रणाली में ऊर्जा का ताप हस्तांतरण होता है। परिणामस्वरूप, पानी वाष्पित हो जाता है। प्रारंभ में, पानी 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर था, जिसका अर्थ है कि गर्म घोड़े की नाल को डुबोने के बाद, पानी से प्राप्त ऊर्जा तुरंत वाष्पीकरण में चली जाएगी। हम ऊष्मा संतुलन समीकरण लिखते हैं

साथऔर · एमपी · ( टीएन - 100) = एलएमपहले में),

कहाँ एलवाष्पीकरण की विशिष्ट ऊष्मा है, एम c पानी का द्रव्यमान है जो भाप में बदल गया है, एम p लोहे के घोड़े की नाल का द्रव्यमान है, साथ g लोहे की विशिष्ट ऊष्मा क्षमता है। सूत्र (1) से हम पानी का द्रव्यमान व्यक्त करते हैं

उत्तर रिकॉर्ड करते समय इस बात पर ध्यान दें कि आप पानी का द्रव्यमान किन इकाइयों में छोड़ना चाहते हैं।

उत्तर: 90

एक मोनोआटोमिक आदर्श गैस का एक मोल एक चक्रीय प्रक्रिया में शामिल होता है, जिसका ग्राफ दिखाया गया है टीवी- आरेख.

चुनना दोप्रस्तुत ग्राफ़ के विश्लेषण के आधार पर सही कथन।

1. अवस्था 2 में गैस का दबाव अवस्था 4 में गैस के दबाव से अधिक है
2. धारा 2-3 में गैस का कार्य सकारात्मक है।
3. खंड 1-2 में, गैस का दबाव बढ़ जाता है।
4. धारा 4-1 में, गैस से एक निश्चित मात्रा में ऊष्मा हटा दी जाती है।
5. धारा 1-2 में गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन धारा 2-3 में गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन से कम है।

समाधान

इस प्रकार का कार्य ग्राफ़ को पढ़ने और भौतिक मात्राओं की प्रस्तुत निर्भरता को समझाने की क्षमता का परीक्षण करता है। यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि विशेष रूप से विभिन्न अक्षों में आइसोप्रोसेस के लिए निर्भरता ग्राफ़ कैसे दिखते हैं आर= स्थिरांक. हमारे उदाहरण में टीवीआरेख दो समदाब रेखाएँ दर्शाता है। आइए देखें कि एक निश्चित तापमान पर दबाव और आयतन कैसे बदलेगा। उदाहरण के लिए, दो समदाब रेखाओं पर स्थित बिंदु 1 और 4 के लिए। पी 1 . वी 1 = पी 4 . वी 4, हम इसे देखते हैं वी 4 > वी 1 का मतलब है पी 1 > पी 4 . अवस्था 2 दबाव से मेल खाती है पी 1 . नतीजतन, अवस्था 2 में गैस का दबाव अवस्था 4 में गैस के दबाव से अधिक है। धारा 2-3 में, प्रक्रिया आइसोकोरिक है, गैस कोई काम नहीं करती है, यह शून्य के बराबर है। दावा ग़लत है. सेक्शन 1-2 में दबाव बढ़ना भी गलत है। ठीक ऊपर हमने दिखाया कि यह एक समदाब रेखीय संक्रमण है। धारा 4-1 में, गैस को संपीड़ित करने पर तापमान को स्थिर बनाए रखने के लिए गैस से एक निश्चित मात्रा में गर्मी हटा दी जाती है।

उत्तर: 14.

ऊष्मा इंजन कार्नोट चक्र के अनुसार कार्य करता है। ताप इंजन के रेफ्रिजरेटर का तापमान बढ़ा दिया गया, जिससे हीटर का तापमान वही रह गया। प्रति चक्र हीटर से गैस द्वारा प्राप्त ऊष्मा की मात्रा नहीं बदली है। ऊष्मा इंजन की दक्षता और प्रति चक्र गैस के कार्य में कैसे बदलाव आया?

प्रत्येक मान के लिए, परिवर्तन की उचित प्रकृति निर्धारित करें:

1. बढ़ा हुआ
2. की कमी हुई
3. नहीं बदला है

को लिखना मेज़प्रत्येक भौतिक मात्रा के लिए चयनित आंकड़े। उत्तर में संख्याएँ दोहराई जा सकती हैं।

समाधान

कार्नोट चक्र पर चलने वाले ताप इंजन अक्सर परीक्षा में असाइनमेंट में पाए जाते हैं। सबसे पहले, आपको दक्षता कारक की गणना के लिए सूत्र याद रखना होगा। हीटर के तापमान और रेफ्रिजरेटर के तापमान के माध्यम से इसे रिकॉर्ड करने में सक्षम हो

इसके अलावा गैस के उपयोगी कार्य के माध्यम से दक्षता भी लिख सकेंगे एजी और हीटर से प्राप्त ऊष्मा की मात्रा क्यूएन।

हमने स्थिति को ध्यान से पढ़ा और निर्धारित किया कि कौन से पैरामीटर बदले गए थे: हमारे मामले में, हमने रेफ्रिजरेटर का तापमान बढ़ा दिया, जिससे हीटर का तापमान वही रह गया। सूत्र (1) का विश्लेषण करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि अंश का अंश घट जाता है, हर नहीं बदलता है, इसलिए, ऊष्मा इंजन की दक्षता कम हो जाती है। यदि हम सूत्र (2) के साथ काम करते हैं, तो हम तुरंत समस्या के दूसरे प्रश्न का उत्तर दे देंगे। ताप इंजन के मापदंडों में सभी वर्तमान परिवर्तनों के साथ, प्रति चक्र गैस का काम भी कम हो जाएगा।

उत्तर: 22.

ऋणात्मक आवेश - क्यूक्यूऔर नकारात्मक- क्यू(तस्वीर देखने)। यह चित्र के सापेक्ष कहाँ निर्देशित है ( दाएं, बाएं, ऊपर, नीचे, पर्यवेक्षक की ओर, पर्यवेक्षक से दूर) आवेश त्वरण - क्यू मेंसमय का यह क्षण, यदि केवल आवेश इस पर कार्य करते हैं + क्यूऔर –क्यू? अपना उत्तर शब्दों में लिखें

समाधान

चावल। 1

ऋणात्मक आवेश - क्यूदो निश्चित आवेशों के क्षेत्र में है: धनात्मक + क्यूऔर नकारात्मक- क्यू, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए कि आवेश का त्वरण कहाँ निर्देशित है - क्यू, उस समय जब केवल +Q और - आवेश इस पर कार्य करते हैं क्यूबलों के ज्यामितीय योग के रूप में, परिणामी बल की दिशा ज्ञात करना आवश्यक है न्यूटन के दूसरे नियम के अनुसार, यह ज्ञात है कि त्वरण वेक्टर की दिशा परिणामी बल की दिशा से मेल खाती है। यह चित्र दो वैक्टरों का योग निर्धारित करने के लिए एक ज्यामितीय निर्माण दिखाता है। सवाल उठता है कि सेनाओं को इस तरह निर्देशित क्यों किया जाता है? याद रखें कि समान रूप से आवेशित पिंड किस प्रकार परस्पर क्रिया करते हैं, वे एक-दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, आवेशों की परस्पर क्रिया का कूलम्ब बल केंद्रीय बल है। वह बल जिससे विपरीत आवेशित वस्तुएँ आकर्षित होती हैं। चित्र से, हम देखते हैं कि आवेश है क्यूस्थिर आवेशों से समदूरस्थ जिनका मापांक बराबर है। इसलिए, मॉड्यूलो भी बराबर होगा। परिणामी बल को आकृति के सापेक्ष निर्देशित किया जाएगा नीचे।चार्ज त्वरण को भी निर्देशित किया जाएगा - क्यू, अर्थात। नीचे।

उत्तर:नीचे।

पुस्तक में भौतिकी में परीक्षा को सफलतापूर्वक उत्तीर्ण करने के लिए सामग्री शामिल है: सभी विषयों पर संक्षिप्त सैद्धांतिक जानकारी, विभिन्न प्रकार और जटिलता के स्तर के कार्य, जटिलता के बढ़े हुए स्तर की समस्याओं को हल करना, उत्तर और मूल्यांकन मानदंड। छात्रों को इंटरनेट पर अतिरिक्त जानकारी खोजने और अन्य मैनुअल खरीदने की ज़रूरत नहीं है। इस पुस्तक में, उन्हें परीक्षा के लिए स्वतंत्र रूप से और प्रभावी ढंग से तैयारी करने के लिए आवश्यक सभी चीज़ें मिलेंगी। प्रकाशन में भौतिकी में परीक्षा में परीक्षण किए गए सभी विषयों पर विभिन्न प्रकार के कार्य शामिल हैं, साथ ही जटिलता के बढ़े हुए स्तर की समस्याओं का समाधान भी शामिल है। प्रकाशन छात्रों को भौतिकी में परीक्षा की तैयारी में अमूल्य सहायता प्रदान करेगा, और इसका उपयोग शिक्षकों द्वारा शैक्षिक प्रक्रिया को व्यवस्थित करने में भी किया जा सकता है।

4 ओम और 8 ओम के प्रतिरोध के साथ श्रृंखला में जुड़े दो प्रतिरोधक एक बैटरी से जुड़े हैं, जिसके टर्मिनलों पर वोल्टेज 24 V है। छोटी रेटिंग के प्रतिरोधक में कितनी तापीय शक्ति जारी होती है?

उत्तर: _________ मंगल।

समाधान

समस्या को हल करने के लिए, प्रतिरोधों का एक श्रृंखला कनेक्शन आरेख बनाना वांछनीय है। फिर कंडक्टरों के श्रृंखला कनेक्शन के नियमों को याद रखें।

योजना इस प्रकार होगी:

कहाँ आर 1 = 4 ओम, आर 2 = 8 ओम. बैटरी टर्मिनलों पर वोल्टेज 24 V है। जब कंडक्टर श्रृंखला में जुड़े होते हैं, तो सर्किट के प्रत्येक अनुभाग में वर्तमान ताकत समान होगी। कुल प्रतिरोध को सभी प्रतिरोधों के प्रतिरोधों के योग के रूप में परिभाषित किया गया है। सर्किट अनुभाग के लिए ओम के नियम के अनुसार हमारे पास:

छोटी रेटिंग के अवरोधक पर जारी तापीय शक्ति को निर्धारित करने के लिए, हम लिखते हैं:

पी = मैं 2 आर= (2 ए) 2 4 ओम = 16 डब्ल्यू।

उत्तर: पी= 16 डब्ल्यू.

2 · 10–3 मीटर 2 क्षेत्रफल वाला एक तार का फ्रेम चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के लंबवत अक्ष के चारों ओर एक समान चुंबकीय क्षेत्र में घूमता है। फ्रेम क्षेत्र में प्रवेश करने वाला चुंबकीय प्रवाह कानून के अनुसार बदलता है

Ф = 4 · 10 –6 cos10π टी,

जहाँ सभी मात्राएँ SI में व्यक्त की जाती हैं। चुंबकीय प्रेरण का मापांक क्या है?

उत्तर: ________________ एमटी.

समाधान

चुंबकीय प्रवाह नियम के अनुसार बदलता है

Ф = 4 · 10 –6 cos10π टी,

जहाँ सभी मात्राएँ SI में व्यक्त की जाती हैं। आपको यह समझने की आवश्यकता है कि सामान्यतः चुंबकीय प्रवाह क्या है और यह मान चुंबकीय प्रेरण मापांक से कैसे संबंधित है बीऔर फ्रेम क्षेत्र एस. आइए यह समझने के लिए समीकरण को सामान्य रूप में लिखें कि इसमें कौन सी मात्राएँ शामिल हैं।

Φ = Φ m cosω टी(1)

याद रखें कि कॉस या साइन साइन से पहले बदलते मान का एक आयाम मान होता है, जिसका अर्थ है Φ अधिकतम = 4 10 -6 Wb, दूसरी ओर, चुंबकीय प्रवाह चुंबकीय प्रेरण मापांक के उत्पाद के बराबर होता है और सर्किट क्षेत्र और सर्किट के सामान्य और चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के बीच के कोण की कोज्या Φ m = में · एस cosα, प्रवाह cosα = 1 पर अधिकतम है; प्रेरण के मापांक को व्यक्त करें

उत्तर mT में लिखना होगा। हमारा परिणाम 2 एमटी है।

उत्तर: 2.

विद्युत सर्किट का अनुभाग श्रृंखला से जुड़े चांदी और एल्यूमीनियम तारों का है। उनके माध्यम से 2 ए की निरंतर विद्युत धारा प्रवाहित होती है। ग्राफ दिखाता है कि सर्किट के इस खंड में संभावित φ कैसे बदलता है जब इसे तारों के साथ कुछ दूरी पर विस्थापित किया जाता है एक्स

ग्राफ़ का उपयोग करके, चयन करें दोकथनों को सही करें और उत्तर में उनकी संख्याएँ इंगित करें।

1. तारों का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र समान है।
2. चांदी के तार का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र 6.4 · 10 -2 मिमी 2
3. चांदी के तार का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र 4.27 · 10 -2 मिमी 2
4. एल्युमिनियम तार में 2 W की तापीय शक्ति उत्सर्जित होती है।
5. चांदी के तार एल्यूमीनियम तार की तुलना में कम तापीय शक्ति पैदा करते हैं।

समाधान

समस्या में प्रश्न का उत्तर दो सही कथन होंगे। ऐसा करने के लिए, आइए एक ग्राफ़ और कुछ डेटा का उपयोग करके कुछ सरल समस्याओं को हल करने का प्रयास करें। विद्युत सर्किट का अनुभाग श्रृंखला से जुड़े चांदी और एल्यूमीनियम तारों का है। उनके माध्यम से 2 ए की निरंतर विद्युत धारा प्रवाहित होती है। ग्राफ दिखाता है कि सर्किट के इस खंड में संभावित φ कैसे बदलता है जब इसे तारों के साथ कुछ दूरी पर विस्थापित किया जाता है एक्स. चांदी और एल्युमीनियम के विशिष्ट प्रतिरोध क्रमशः 0.016 μΩ m और 0.028 μΩ m हैं।

तार श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, इसलिए, सर्किट के प्रत्येक अनुभाग में वर्तमान ताकत समान होगी। कंडक्टर का विद्युत प्रतिरोध उस सामग्री पर निर्भर करता है जिससे कंडक्टर बनाया जाता है, कंडक्टर की लंबाई, तार का क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र

जहां ρ कंडक्टर की प्रतिरोधकता है; एल- कंडक्टर की लंबाई; एस- संकर अनुभागीय क्षेत्र। ग्राफ से देखा जा सकता है कि चांदी के तार की लंबाई कितनी है एलसी = 8 मीटर; एल्यूमीनियम तार की लंबाई एलए = 14 मीटर चांदी के तार के खंड पर वोल्टेज यू c \u003d Δφ \u003d 6 V - 2 V \u003d 4 V. एल्यूमीनियम तार के अनुभाग में वोल्टेज यूए \u003d Δφ \u003d 2 वी - 1 वी \u003d 1 वी। स्थिति के अनुसार, यह ज्ञात है कि तारों के माध्यम से 2 ए की निरंतर विद्युत धारा प्रवाहित होती है, वोल्टेज और करंट को जानकर, हम विद्युत प्रतिरोध को इसके अनुसार निर्धारित करते हैं सर्किट अनुभाग के लिए ओम का नियम.

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि गणना के लिए संख्यात्मक मान एसआई प्रणाली में होने चाहिए।

सही कथन 2.

आइए शक्ति के लिए भावों की जाँच करें।

पीए = मैं 2 · आरए(4);

पीए = (2 ए) 2 0.5 ओम = 2 डब्ल्यू।

संदर्भ पुस्तक में भौतिकी पाठ्यक्रम पर संपूर्ण सैद्धांतिक सामग्री शामिल है, जो परीक्षा उत्तीर्ण करने के लिए आवश्यक है। पुस्तक की संरचना विषय में सामग्री तत्वों के आधुनिक कोडिफायर से मेल खाती है, जिसके आधार पर परीक्षा कार्यों को संकलित किया जाता है - एकीकृत राज्य परीक्षा की नियंत्रण और माप सामग्री (सीएमएम)। सैद्धांतिक सामग्री संक्षिप्त, सुलभ रूप में प्रस्तुत की गई है। प्रत्येक विषय के साथ USE प्रारूप के अनुरूप परीक्षा कार्यों के उदाहरण दिए गए हैं। इससे शिक्षक को एकीकृत राज्य परीक्षा की तैयारी व्यवस्थित करने में मदद मिलेगी, और छात्रों को अंतिम परीक्षा के लिए स्वतंत्र रूप से अपने ज्ञान और तैयारी का परीक्षण करने में मदद मिलेगी। मैनुअल के अंत में, स्व-परीक्षा के कार्यों के उत्तर दिए गए हैं, जो स्कूली बच्चों और आवेदकों को प्रमाणन परीक्षा के लिए अपने ज्ञान के स्तर और तैयारी की डिग्री का निष्पक्ष मूल्यांकन करने में मदद करेंगे। मैनुअल वरिष्ठ छात्रों, आवेदकों और शिक्षकों को संबोधित है।

एक छोटी वस्तु एक पतले अभिसरण लेंस के मुख्य ऑप्टिकल अक्ष पर फोकल लंबाई और उससे दोगुनी फोकल लंबाई के बीच स्थित होती है। वस्तु को लेंस के फोकस के करीब लाया जाता है। यह लेंस की छवि आकार और ऑप्टिकल शक्ति को कैसे बदलता है?

प्रत्येक मात्रा के लिए, उसके परिवर्तन की उचित प्रकृति निर्धारित करें:

1. बढ़ती है
2. कम हो जाती है
3. बदलना मत

को लिखना मेज़प्रत्येक भौतिक मात्रा के लिए चयनित आंकड़े। उत्तर में संख्याएँ दोहराई जा सकती हैं।

समाधान

वस्तु एक पतले अभिसरण लेंस के मुख्य ऑप्टिकल अक्ष पर फोकल और उससे दोगुनी फोकल लंबाई के बीच स्थित है। वस्तु को लेंस के फोकस के करीब लाया जाने लगता है, जबकि लेंस की ऑप्टिकल शक्ति नहीं बदलती है, क्योंकि हम लेंस नहीं बदलते हैं।

कहाँ एफलेंस की फोकल लंबाई है; डीलेंस की ऑप्टिकल शक्ति है. छवि का आकार कैसे बदलेगा, इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, प्रत्येक स्थिति के लिए एक छवि बनाना आवश्यक है।

चावल. 1

चावल। 2

हमने विषय की दो स्थितियों के लिए दो छवियां बनाईं। जाहिर है कि दूसरी तस्वीर का आकार बढ़ गया है.

उत्तर: 13.

चित्र एक डीसी सर्किट दिखाता है। वर्तमान स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध की उपेक्षा की जा सकती है। भौतिक मात्राओं और सूत्रों के बीच एक पत्राचार स्थापित करें जिसके द्वारा उनकी गणना की जा सकती है (- वर्तमान स्रोत का ईएमएफ; आररोकनेवाला का प्रतिरोध है)।

पहले कॉलम की प्रत्येक स्थिति के लिए, दूसरे की संगत स्थिति का चयन करें और लिखें मेज़संबंधित अक्षरों के अंतर्गत चयनित संख्याएँ।

समाधान

चावल।1

समस्या की स्थिति के अनुसार, हम स्रोत के आंतरिक प्रतिरोध की उपेक्षा करते हैं। सर्किट में एक निरंतर वर्तमान स्रोत, दो प्रतिरोधक, प्रतिरोध शामिल हैं आर, प्रत्येक और कुंजी। समस्या की पहली स्थिति के लिए बंद कुंजी के साथ स्रोत के माध्यम से वर्तमान ताकत का निर्धारण करना आवश्यक है। यदि कुंजी बंद है, तो दो प्रतिरोधक समानांतर में जुड़े होंगे। इस मामले में पूर्ण सर्किट के लिए ओम का नियम इस प्रकार दिखेगा:

कहाँ मैं- कुंजी बंद होने पर स्रोत के माध्यम से वर्तमान ताकत;

कहाँ एन- समान प्रतिरोध के साथ समानांतर में जुड़े कंडक्टरों की संख्या।

- वर्तमान स्रोत का ईएमएफ।

(1) में स्थानापन्न (2) हमारे पास है: यह संख्या 2 के अंतर्गत सूत्र है)।

समस्या की दूसरी शर्त के अनुसार, कुंजी को खोला जाना चाहिए, फिर धारा केवल एक अवरोधक के माध्यम से प्रवाहित होगी। इस मामले में पूर्ण परिपथ के लिए ओम का नियम इस प्रकार होगा:

समाधान

आइए हमारे मामले में परमाणु प्रतिक्रिया लिखें:

इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप आवेश एवं द्रव्यमान संख्या के संरक्षण का नियम पूरा होता है।

जेड = 92 – 56 = 36;

एम = 236 – 3 – 139 = 94.

अत: नाभिक का आवेश 36 है और नाभिक की द्रव्यमान संख्या 94 है।

नई हैंडबुक में एकीकृत राज्य परीक्षा उत्तीर्ण करने के लिए आवश्यक भौतिकी पाठ्यक्रम पर सभी सैद्धांतिक सामग्री शामिल है। इसमें नियंत्रण और माप सामग्री द्वारा जाँच की गई सामग्री के सभी तत्व शामिल हैं, और स्कूल भौतिकी पाठ्यक्रम के ज्ञान और कौशल को सामान्य बनाने और व्यवस्थित करने में मदद करता है। सैद्धांतिक सामग्री संक्षिप्त और सुलभ रूप में प्रस्तुत की गई है। प्रत्येक विषय परीक्षण कार्यों के उदाहरणों के साथ है। व्यावहारिक कार्य USE प्रारूप के अनुरूप हैं। परीक्षणों के उत्तर मैनुअल के अंत में दिए गए हैं। मैनुअल स्कूली बच्चों, आवेदकों और शिक्षकों को संबोधित है।

अवधि टीपोटेशियम आइसोटोप का आधा जीवन 7.6 मिनट है। प्रारंभ में, नमूने में इस आइसोटोप का 2.4 मिलीग्राम था। 22.8 मिनट के बाद नमूने में इस आइसोटोप की कितनी मात्रा बचेगी?

उत्तर: _________ मिलीग्राम।

समाधान

कार्य रेडियोधर्मी क्षय के नियम का उपयोग करना है। इसे फॉर्म में लिखा जा सकता है

कहाँ एम 0 पदार्थ का प्रारंभिक द्रव्यमान है, टीवह समय है जो किसी पदार्थ को सड़ने में लगता है टी- हाफ लाइफ। आइए संख्यात्मक मानों को प्रतिस्थापित करें

उत्तर: 0.3 मिग्रा.

एकवर्णी प्रकाश की किरण एक धातु की प्लेट पर गिरती है। इस मामले में, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की घटना देखी जाती है। पहले कॉलम में ग्राफ़ तरंग दैर्ध्य λ और प्रकाश आवृत्ति ν पर ऊर्जा की निर्भरता दिखाते हैं। ग्राफ़ और ऊर्जा के बीच एक पत्राचार स्थापित करें जिसके लिए यह प्रस्तुत निर्भरता निर्धारित कर सकता है।

पहले कॉलम में प्रत्येक स्थिति के लिए, दूसरे कॉलम से संबंधित स्थिति का चयन करें और लिखें मेज़संबंधित अक्षरों के अंतर्गत चयनित संख्याएँ।

समाधान

फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की परिभाषा को याद करना उपयोगी है। यह प्रकाश की पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया की घटना है, जिसके परिणामस्वरूप फोटॉनों की ऊर्जा पदार्थ के इलेक्ट्रॉनों में स्थानांतरित हो जाती है। बाहरी और आंतरिक फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के बीच अंतर करें। हमारे मामले में, हम बाहरी फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के बारे में बात कर रहे हैं। प्रकाश की क्रिया के तहत, किसी पदार्थ से इलेक्ट्रॉन बाहर निकल जाते हैं। कार्य फ़ंक्शन उस सामग्री पर निर्भर करता है जिससे फोटोकेल का फोटोकैथोड बनाया जाता है, और प्रकाश की आवृत्ति पर निर्भर नहीं होता है। आपतित फोटॉनों की ऊर्जा प्रकाश की आवृत्ति के समानुपाती होती है।

इ= एचवी(1)

जहां λ प्रकाश की तरंग दैर्ध्य है; साथप्रकाश की गति है,

(3) को (1) में प्रतिस्थापित करने पर हमें प्राप्त होता है

आइए परिणामी सूत्र का विश्लेषण करें। जाहिर है, जैसे-जैसे तरंग दैर्ध्य बढ़ता है, आपतित फोटॉन की ऊर्जा कम होती जाती है। इस प्रकार की निर्भरता अक्षर A के अंतर्गत ग्राफ़ से मेल खाती है)

आइए फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के लिए आइंस्टीन समीकरण लिखें:

एचν = एबाहर + इसे (5),

कहाँ एचν फोटोकैथोड पर आपतित फोटॉन की ऊर्जा है, ए vy - कार्य फ़ंक्शन, इ k प्रकाश की क्रिया के तहत फोटोकैथोड से उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा है।

सूत्र (5) से हम व्यक्त करते हैं इक = एचν – एबाहर (6), इसलिए, आपतित प्रकाश की आवृत्ति में वृद्धि के साथ फोटोइलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा बढ़ जाती है।

लाल सीमा

यह न्यूनतम आवृत्ति है जिस पर फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव अभी भी संभव है। आपतित प्रकाश की आवृत्ति पर फोटोइलेक्ट्रॉनों की अधिकतम गतिज ऊर्जा की निर्भरता अक्षर बी के तहत ग्राफ में परिलक्षित होती है)।

एमीटर रीडिंग निर्धारित करें (आंकड़ा देखें) यदि वर्तमान ताकत के प्रत्यक्ष माप में त्रुटि एमीटर के विभाजन मूल्य के बराबर है।

उत्तर: (____________________±___________) ए.

समाधान

कार्य निर्दिष्ट माप त्रुटि को ध्यान में रखते हुए, मापने वाले उपकरण की रीडिंग रिकॉर्ड करने की क्षमता का परीक्षण करता है। आइए स्केल डिवीजन मान निर्धारित करें साथ\u003d (0.4 ए - 0.2 ए) / 10 \u003d 0.02 ए। स्थिति के अनुसार माप त्रुटि स्केल डिवीजन के बराबर है, यानी। Δ मैं = सी= 0.02 ए. हम अंतिम परिणाम इस प्रकार लिखते हैं:

मैं= (0.20 ± 0.02) ए

एक प्रायोगिक सेटअप को इकट्ठा करना आवश्यक है जिसके साथ आप लकड़ी पर स्टील के फिसलने वाले घर्षण के गुणांक को निर्धारित कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, छात्र ने हुक के साथ एक स्टील बार लिया। इस प्रयोग को संचालित करने के लिए नीचे दिए गए उपकरणों की सूची में से किन दो वस्तुओं का अतिरिक्त उपयोग किया जाना चाहिए?

1. लकड़ी का लट्ठा
2. शक्ति नापने का यंत्र
3. बीकर
4. प्लास्टिक रेल
5. स्टॉपवॉच देखनी

प्रत्युत्तर में चयनित वस्तुओं की संख्या लिखिए।

समाधान

कार्य में, लकड़ी पर स्टील के फिसलन घर्षण गुणांक को निर्धारित करना आवश्यक है, इसलिए, प्रयोग करने के लिए, बल को मापने के लिए उपकरणों की प्रस्तावित सूची से एक लकड़ी के शासक और एक डायनेमोमीटर लेना आवश्यक है। फिसलने वाले घर्षण बल के मापांक की गणना के लिए सूत्र को याद करना उपयोगी है

फ़क = μ · एन (1),

जहां μ फिसलने वाले घर्षण का गुणांक है, एनसमर्थन का प्रतिक्रिया बल है, जो शरीर के वजन के मापांक के बराबर है।

हैंडबुक में भौतिकी में यूएसई द्वारा परीक्षण किए गए सभी विषयों पर विस्तृत सैद्धांतिक सामग्री शामिल है। प्रत्येक अनुभाग के बाद परीक्षा के रूप में बहु-स्तरीय कार्य दिए जाते हैं। हैंडबुक के अंत में ज्ञान के अंतिम नियंत्रण के लिए, परीक्षा के अनुरूप प्रशिक्षण विकल्प दिए गए हैं। छात्रों को इंटरनेट पर अतिरिक्त जानकारी खोजने और अन्य मैनुअल खरीदने की ज़रूरत नहीं है। इस गाइड में, उन्हें परीक्षा के लिए स्वतंत्र रूप से और प्रभावी ढंग से तैयारी करने के लिए आवश्यक सभी चीज़ें मिलेंगी। संदर्भ पुस्तक हाई स्कूल के छात्रों को भौतिकी में परीक्षा की तैयारी के लिए संबोधित है। मैनुअल में परीक्षा द्वारा परीक्षण किए गए सभी विषयों पर विस्तृत सैद्धांतिक सामग्री शामिल है। प्रत्येक अनुभाग के बाद, यूएसई कार्यों और एक अभ्यास परीक्षण के उदाहरण दिए गए हैं। सभी प्रश्नों का उत्तर दिया गया है. परीक्षा के लिए छात्रों की प्रभावी तैयारी के लिए प्रकाशन भौतिकी के शिक्षकों, अभिभावकों के लिए उपयोगी होगा।

चमकीले तारों के बारे में जानकारी वाली एक तालिका पर विचार करें।

चुनना दोऐसे कथन जो सितारों की विशेषताओं से मेल खाते हों।

1. बेतेल्गेज़ की सतह का तापमान और त्रिज्या इंगित करती है कि यह तारा लाल सुपरजायंट्स का है।
2. प्रोसीओन की सतह पर तापमान सूर्य की सतह से 2 गुना कम है।
3. कैस्टर और कैपेला तारे पृथ्वी से समान दूरी पर हैं और इसलिए, एक ही तारामंडल से संबंधित हैं।
4. तारा वेगा वर्णक्रमीय वर्ग ए के सफेद तारों से संबंधित है।
5. चूँकि वेगा और कैपेला तारों का द्रव्यमान समान है, वे एक ही वर्णक्रमीय प्रकार के हैं।

समाधान

कार्य में, आपको दो सच्चे कथन चुनने होंगे जो सितारों की विशेषताओं के अनुरूप हों। तालिका से पता चलता है कि बेतेल्गेज़ का तापमान सबसे कम और त्रिज्या सबसे बड़ी है, जिसका अर्थ है कि यह तारा लाल दिग्गजों से संबंधित है। इसलिए, सही उत्तर (1) है। दूसरे कथन को सही ढंग से चुनने के लिए, वर्णक्रमीय प्रकारों द्वारा तारों के वितरण को जानना आवश्यक है। हमें तापमान अंतराल और इस तापमान के अनुरूप तारे का रंग जानने की आवश्यकता है। तालिका डेटा का विश्लेषण करते हुए, हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि (4) सही कथन होगा। तारा वेगा वर्णक्रमीय वर्ग ए के सफेद तारों से संबंधित है।

200 मीटर/सेकेंड की गति से उड़ने वाला 2 किलोग्राम का एक प्रक्षेप्य दो टुकड़ों में टूट जाता है। 1 किलोग्राम द्रव्यमान का पहला टुकड़ा 90° के कोण पर 300 मीटर/सेकेंड की गति से मूल दिशा में उड़ता है। दूसरे टुकड़े की गति ज्ञात कीजिए।

उत्तर: _______ मी/से.

समाधान

प्रक्षेप्य विस्फोट के क्षण में (Δ टी→ 0), गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव को नजरअंदाज किया जा सकता है और प्रक्षेप्य को एक बंद प्रणाली माना जा सकता है। संवेग के संरक्षण के नियम के अनुसार: एक बंद प्रणाली में शामिल पिंडों के संवेग का सदिश योग इस प्रणाली के पिंडों की एक दूसरे के साथ किसी भी अंतःक्रिया के लिए स्थिर रहता है। हमारे मामले के लिए हम लिखते हैं:

- प्रक्षेप्य गति; एम- टूटने से पहले प्रक्षेप्य का द्रव्यमान; पहले टुकड़े की गति है; एम 1 पहले टुकड़े का द्रव्यमान है; एम 2 - दूसरे टुकड़े का द्रव्यमान; दूसरे टुकड़े की गति है.

आइए अक्ष की सकारात्मक दिशा चुनें एक्स, प्रक्षेप्य वेग की दिशा के साथ मेल खाते हुए, इस अक्ष पर प्रक्षेपण में हम समीकरण लिखते हैं (1):

एमवी एक्स = एम 1 वी 1एक्स + एम 2 वी 2एक्स (2)

शर्त के अनुसार पहला टुकड़ा मूल दिशा में 90° के कोण पर उड़ता है। वांछित संवेग वेक्टर की लंबाई एक समकोण त्रिभुज के लिए पाइथागोरस प्रमेय द्वारा निर्धारित की जाती है।

पी 2 = √पी 2 + पी 1 2 (3)

पी 2 = √400 2 + 300 2 = 500 (किलो मी/से.)

उत्तर: 500 मी/से.

स्थिर दबाव पर एक आदर्श मोनोएटोमिक गैस को संपीड़ित करते समय, बाहरी बलों ने 2000 J का काम किया। गैस द्वारा आसपास के पिंडों में कितनी गर्मी स्थानांतरित की गई?

उत्तर: _____ जे.

समाधान

ऊष्मागतिकी के प्रथम नियम के लिए एक चुनौती।

Δ यू = क्यू + एसूरज, (1)

कहाँ Δ यू – गैस की आंतरिक ऊर्जा में परिवर्तन, क्यू- गैस द्वारा आसपास के पिंडों को हस्तांतरित ऊष्मा की मात्रा, एसूर्य बाह्य शक्तियों का कार्य है। शर्त के अनुसार, गैस एकपरमाण्विक होती है और इसे स्थिर दबाव पर संपीड़ित किया जाता है।

एसूरज = - एजी(2),

कहाँ पीΔ वी = एजी

उत्तर: 5000 जे

8.0 · 10 14 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ एक समतल मोनोक्रोमैटिक प्रकाश तरंग एक विवर्तन झंझरी पर सामान्य दिशा में आपतित होती है। 21 सेमी की फोकल लंबाई वाला एक अभिसरण लेंस इसके पीछे झंझरी के समानांतर रखा गया है। विवर्तन पैटर्न लेंस के पीछे के फोकल तल में स्क्रीन पर देखा जाता है। पहले और दूसरे क्रम की इसकी मुख्य अधिकतम सीमा के बीच की दूरी 18 मिमी है। जालक अवधि ज्ञात कीजिए। अपना उत्तर निकटतम दसवें तक पूर्णांकित माइक्रोमीटर (µm) में व्यक्त करें। छोटे कोणों (φ ≈ 1 रेडियन में) tgα ≈ synφ ≈ φ के लिए गणना करें।

समाधान

विवर्तन पैटर्न की अधिकतम सीमा की कोणीय दिशाएँ समीकरण द्वारा निर्धारित की जाती हैं

डीपापφ = कλ (1),

कहाँ डीविवर्तन झंझरी की अवधि है, φ झंझरी के सामान्य और विवर्तन पैटर्न की अधिकतम सीमा में से एक की दिशा के बीच का कोण है, λ प्रकाश तरंग दैर्ध्य है, कएक पूर्णांक है जिसे विवर्तन अधिकतम का क्रम कहा जाता है। आइए हम समीकरण (1) से विवर्तन झंझरी की अवधि को व्यक्त करें

चावल। 1

समस्या की स्थिति के अनुसार, हम पहले और दूसरे क्रम के इसके मुख्य मैक्सिमा के बीच की दूरी जानते हैं, हम इसे Δ के रूप में दर्शाते हैं एक्स= 18 मिमी = 1.8 10 -2 मीटर, प्रकाश तरंग आवृत्ति ν = 8.0 10 14 हर्ट्ज, लेंस की फोकल लंबाई एफ= 21 सेमी = 2.1 · 10 -1 मीटर। हमें विवर्तन झंझरी की अवधि निर्धारित करने की आवश्यकता है। अंजीर पर. 1 झंझरी और उसके पीछे के लेंस के माध्यम से किरणों के पथ का एक आरेख दिखाता है। अभिसरण लेंस के फोकल तल में स्थित स्क्रीन पर, सभी स्लिटों से आने वाली तरंगों के हस्तक्षेप के परिणामस्वरूप एक विवर्तन पैटर्न देखा जाता है। हम पहले और दूसरे क्रम के दो उच्चिष्ठों के लिए सूत्र एक का उपयोग करते हैं।

डीपापφ 1 = कλ(2),

अगर क = 1, फिर डीपापφ 1 = λ (3),

के लिए इसी तरह लिखें क = 2,

चूँकि कोण φ छोटा है, tgφ ≈ synφ। फिर चित्र से. 1 हम उसे देखते हैं

कहाँ एक्स 1 प्रथम क्रम के शून्य अधिकतम से अधिकतम तक की दूरी है। इसी प्रकार दूरी के लिए एक्स 2 .

तो हमारे पास हैं

झंझरी अवधि,

क्योंकि परिभाषा के अनुसार

कहाँ साथ= 3 10 8 मी/से - प्रकाश की गति, फिर संख्यात्मक मानों को प्रतिस्थापित करने पर हमें प्राप्त होता है

जैसा कि समस्या विवरण में आवश्यक था, उत्तर माइक्रोमीटर में प्रस्तुत किया गया था, जिसे दसवें तक पूर्णांकित किया गया था।

उत्तर: 4.4 µm.

भौतिकी के नियमों के आधार पर, कुंजी को बंद करने से पहले चित्र में दिखाए गए सर्किट में एक आदर्श वोल्टमीटर की रीडिंग ज्ञात करें और कुंजी K को बंद करने के बाद इसकी रीडिंग में परिवर्तन का वर्णन करें। प्रारंभ में, संधारित्र चार्ज नहीं होता है।

समाधान

चावल। 1

भाग सी के कार्यों में छात्र को पूर्ण और विस्तृत उत्तर देने की आवश्यकता होती है। भौतिकी के नियमों के आधार पर, कुंजी K को बंद करने से पहले और कुंजी K को बंद करने के बाद वोल्टमीटर की रीडिंग निर्धारित करना आवश्यक है। आइए ध्यान रखें कि प्रारंभ में सर्किट में संधारित्र चार्ज नहीं होता है। आइए दो राज्यों पर विचार करें। जब कुंजी खुली होती है, तो केवल अवरोधक बिजली आपूर्ति से जुड़ा होता है। वोल्टमीटर की रीडिंग शून्य है, क्योंकि यह संधारित्र के साथ समानांतर में जुड़ा हुआ है, और संधारित्र प्रारंभ में चार्ज नहीं है, तो क्यू 1 = 0. दूसरी अवस्था वह है जब कुंजी बंद हो जाती है। तब वोल्टमीटर की रीडिंग तब तक बढ़ेगी जब तक वे अधिकतम मूल्य तक नहीं पहुंच जाती, जो समय के साथ नहीं बदलेगी,

कहाँ आरस्रोत का आंतरिक प्रतिरोध है। सर्किट अनुभाग के लिए ओम के नियम के अनुसार, संधारित्र और अवरोधक पर वोल्टेज यू = मैं · आरसमय के साथ नहीं बदलेगा, और वोल्टमीटर की रीडिंग बदलना बंद हो जाएगी।

एक बेलनाकार बर्तन के निचले हिस्से में एक लकड़ी की गेंद को धागे से बांध दिया जाता है एस= 100 सेमी 2. बर्तन में पानी डाला जाता है ताकि गेंद पूरी तरह से तरल में डूब जाए, जबकि धागा फैला हुआ है और बल के साथ गेंद पर कार्य करता है टी. यदि धागा काट दिया जाए तो गेंद तैरने लगेगी और पानी का स्तर बदल जाएगा एच = 5 सेमी. धागे में तनाव ज्ञात कीजिए टी.

समाधान

प्रारंभ में, एक लकड़ी की गेंद को एक निचले क्षेत्र वाले बेलनाकार बर्तन के निचले भाग में धागे से बांध दिया जाता है एस= 100 सेमी 2 = 0.01 मीटर 2 और पूरी तरह से पानी में डूबा हुआ। गेंद पर तीन बल कार्य करते हैं: पृथ्वी की ओर से गुरुत्वाकर्षण बल, - तरल की ओर से आर्किमिडीज़ बल, - धागे के तनाव का बल, गेंद और धागे की परस्पर क्रिया का परिणाम . गेंद की संतुलन स्थिति के अनुसार, पहले मामले में, गेंद पर कार्य करने वाले सभी बलों का ज्यामितीय योग शून्य के बराबर होना चाहिए:

आइए समन्वय अक्ष चुनें ओएऔर इसे इंगित करें. फिर, प्रक्षेपण को ध्यान में रखते हुए, समीकरण (1) लिखा जा सकता है:

फा 1 = टी + एमजी (2).

आइए आर्किमिडीज़ की शक्ति लिखें:

फा 1 = ρ वी 1 जी (3),

कहाँ वी 1 - पानी में डूबी हुई गेंद के भाग का आयतन, पहले में यह पूरी गेंद का आयतन है, एमगेंद का द्रव्यमान है, ρ पानी का घनत्व है। दूसरे मामले में संतुलन की स्थिति

फा 2 = मिलीग्राम(4)

आइए इस मामले में आर्किमिडीज़ की शक्ति को लिखें:

फा 2 = ρ वी 2 जी (5),

कहाँ वी 2 दूसरे मामले में तरल में डूबे गोले के हिस्से का आयतन है।

आइए समीकरण (2) और (4) के साथ काम करें। फिर आप प्रतिस्थापन विधि का उपयोग कर सकते हैं या (2) - (4) से घटा सकते हैं फा 1 – फा 2 = टी, सूत्र (3) और (5) का उपयोग करके हम ρ · प्राप्त करते हैं वी 1 जी– ρ · वी 2 जी= टी;

ρg( वी 1 – वी 2) = टी (6)

मान लें कि

वी 1 – वी 2 = एस · एच (7),

कहाँ एच= एच 1 - एच 2; हम पाते हैं

टी= ρ जी एस · एच (8)

आइए संख्यात्मक मानों को प्रतिस्थापित करें

उत्तर: 5 एन.

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कार्य 30

4 × 5 × 3 मीटर आयाम वाले एक कमरे में, जिसमें हवा का तापमान 10 डिग्री सेल्सियस और सापेक्ष आर्द्रता 30% है, 0.2 एल / एच की क्षमता वाला एक ह्यूमिडिफायर चालू किया गया था। 1.5 घंटे के बाद कमरे में हवा की सापेक्षिक आर्द्रता क्या होगी? 10 डिग्री सेल्सियस पर संतृप्त जल वाष्प का दबाव 1.23 kPa है। कमरे को एक सीलबंद बर्तन के रूप में समझें।

समाधान

वाष्प और आर्द्रता की समस्याओं को हल करना शुरू करते समय, निम्नलिखित को ध्यान में रखना हमेशा उपयोगी होता है: यदि संतृप्त वाष्प का तापमान और दबाव (घनत्व) दिया गया है, तो इसका घनत्व (दबाव) मेंडेलीव-क्लैपेरॉन समीकरण से निर्धारित किया जाता है। . प्रत्येक अवस्था के लिए मेंडेलीव-क्लैपेरॉन समीकरण और सापेक्ष आर्द्रता सूत्र लिखें।

पहले मामले के लिए φ 1 = 30%। जलवाष्प का आंशिक दबाव सूत्र से व्यक्त किया जाता है:

कहाँ टी = टी+273 (के), आरसार्वभौमिक गैस स्थिरांक है. हम समीकरण (2) और (3) का उपयोग करके कमरे में मौजूद वाष्प के प्रारंभिक द्रव्यमान को व्यक्त करते हैं:

ह्यूमिडिफायर ऑपरेशन के समय τ के दौरान, पानी का द्रव्यमान बढ़ जाएगा

Δ एम = τ · ρ · मैं, (6)

कहाँ मैं– स्थिति के अनुसार ह्यूमिडिफायर का प्रदर्शन, यह 0.2 एल / एच = 0.2 · 10 -3 एम 3 / एच, ρ = 1000 किग्रा / एम 3 - पानी का घनत्व के बराबर है। सूत्र (4) और (5) को प्रतिस्थापित करें (6)

हम अभिव्यक्ति को रूपांतरित करते हैं और अभिव्यक्त करते हैं

यह सापेक्ष आर्द्रता के लिए वांछित सूत्र है जो ह्यूमिडिफायर के संचालन के बाद कमरे में होगी।

संख्यात्मक मानों को प्रतिस्थापित करें और निम्नलिखित परिणाम प्राप्त करें

उत्तर: 83 %.

नगण्य प्रतिरोध के साथ क्षैतिज रूप से व्यवस्थित खुरदरी रेलों पर, द्रव्यमान की दो समान छड़ें एम= 100 ग्राम और प्रतिरोध आर= 0.1 ओम प्रत्येक. रेलों के बीच की दूरी l = 10 सेमी है, और छड़ों और रेलों के बीच घर्षण का गुणांक μ = 0.1 है। छड़ों वाली रेलें प्रेरण B = 1 T के साथ एक समान ऊर्ध्वाधर चुंबकीय क्षेत्र में हैं (चित्र देखें)। रेल के साथ पहली छड़ पर लगने वाले क्षैतिज बल की कार्रवाई के तहत, दोनों छड़ें अलग-अलग गति से समान रूप से चलती हैं। दूसरी छड़ के सापेक्ष पहली छड़ की गति क्या है? सर्किट के स्व-प्रेरण पर ध्यान न दें।

समाधान

चावल। 1

कार्य इस तथ्य से जटिल है कि दो छड़ें घूम रही हैं और दूसरी के सापेक्ष पहली की गति निर्धारित करना आवश्यक है। अन्यथा, इस प्रकार की समस्याओं को हल करने का दृष्टिकोण वही रहता है। सर्किट में प्रवेश करने वाले चुंबकीय प्रवाह में परिवर्तन से प्रेरण की ईएमएफ का उद्भव होता है। हमारे मामले में, जब छड़ें अलग-अलग गति से चलती हैं, तो समय अंतराल के दौरान सर्किट में प्रवेश करने वाले चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के प्रवाह में परिवर्तन होता है टीसूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

ΔΦ = बी · एल · ( वी 1 – वी 2) Δ टी (1)

इससे प्रेरण की ईएमएफ की उपस्थिति होती है। फैराडे के नियम के अनुसार

समस्या की स्थिति के अनुसार, हम सर्किट के स्व-प्रेरण की उपेक्षा करते हैं। एक बंद सर्किट के लिए ओम के नियम के अनुसार सर्किट में होने वाली धारा के लिए, हम अभिव्यक्ति लिखते हैं:

एम्पीयर बल एक चुंबकीय क्षेत्र में वर्तमान-वाहक कंडक्टरों पर कार्य करता है और जिसके मॉड्यूल एक दूसरे के बराबर होते हैं, और वर्तमान ताकत, चुंबकीय प्रेरण वेक्टर के मॉड्यूल और कंडक्टर की लंबाई के उत्पाद के बराबर होते हैं। चूँकि बल वेक्टर धारा की दिशा के लंबवत है, तो synα = 1, तब

एफ 1 = एफ 2 = मैं · बी · एल (4)

घर्षण का ब्रेकिंग बल अभी भी छड़ों पर कार्य करता है,

एफटीआर = μ एम · जी (5)

शर्त के अनुसार यह कहा जाता है कि छड़ें समान रूप से चलती हैं, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक छड़ पर लागू बलों का ज्यामितीय योग शून्य के बराबर है। केवल एम्पीयर बल और घर्षण बल दूसरी छड़ पर कार्य करते हैं। इसलिए, एफटीआर = एफ 2, (3), (4), (5) को ध्यान में रखते हुए

आइए हम यहां से सापेक्ष गति व्यक्त करें

संख्यात्मक मान प्रतिस्थापित करें:

उत्तर: 2 मी/से.

फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव का अध्ययन करने के लिए एक प्रयोग में, ν = 6.1 · 10 14 हर्ट्ज की आवृत्ति वाला प्रकाश कैथोड सतह पर गिरता है, जिसके परिणामस्वरूप सर्किट में करंट उत्पन्न होता है। वर्तमान निर्भरता ग्राफ मैंसे वोल्टेज यूएनोड और कैथोड के बीच चित्र में दिखाया गया है। आपतित प्रकाश की शक्ति क्या है? आर, यदि औसतन कैथोड पर आपतित 20 फोटॉन में से एक इलेक्ट्रॉन को नष्ट कर दे?

समाधान

परिभाषा के अनुसार, वर्तमान ताकत संख्यात्मक रूप से आवेश के बराबर एक भौतिक मात्रा है क्यूप्रति इकाई समय में कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन से गुजरना टी:

यदि कैथोड से निकले सभी फोटोइलेक्ट्रॉन एनोड तक पहुंच जाते हैं, तो सर्किट में करंट संतृप्ति तक पहुंच जाता है। कंडक्टर के क्रॉस सेक्शन से गुजरने वाले कुल चार्ज की गणना की जा सकती है

क्यू = एन ई · इ · टी (2),

कहाँ इइलेक्ट्रॉन आवेश मापांक है, एन ई– 1 एस में कैथोड से बाहर निकलने वाले फोटोइलेक्ट्रॉनों की संख्या। शर्त के अनुसार, कैथोड पर आपतित 20 फोटॉन में से एक इलेक्ट्रॉन को नष्ट कर देता है। तब

कहाँ एन f 1 s में कैथोड पर आपतित फोटॉनों की संख्या है। इस स्थिति में अधिकतम धारा होगी

हमारा कार्य कैथोड पर आपतित फोटॉनों की संख्या ज्ञात करना है। यह ज्ञात है कि एक फोटॉन की ऊर्जा बराबर होती है इच = एच · वी, फिर आपतित प्रकाश की शक्ति

संगत मात्राओं को प्रतिस्थापित करने के बाद, हमें अंतिम सूत्र प्राप्त होता है