В този списък ще намерите упражнения по основните теми по физика, разглеждани в 1-ви клас на гимназията. Практикувайте и разрешавайте съмненията си с отговорите, обяснени стъпка по стъпка.
Въпрос 1 - Равномерно движение (кинематика)
Автомобил се движи по прав пуст път, а водачът поддържа постоянна скорост от 80 км/ч. След като изминаха 2 часа от началото на пътуването, шофьорът потегли
А) 40 км.
Б) 80 км.
В) 120 км.
Г) 160 км.
Д) 200 км.
цел
Определете разстоянието, изминато от водача, в км.
Данни
- Движението е равномерно, тоест с постоянна скорост и нулево ускорение.
- Скоростният модул е 80 км/ч
- Времето за пътуване беше 2 часа.
Резолюция
Нека изчислим разстоянието, използвайки формулата за скорост:
Където,
е изминатото разстояние в км.
е интервалът от време в часове.
Като искаме разстояние, ние се изолираме във формулата.
Замяна на стойностите:
Заключение
При движение с постоянна скорост 80 км/ч след 2 часа пътуване водачът изминава 160 км.
Практикувайте повече упражнения по кинематика.
Въпрос 2 - Равномерно променливо движение (кинематика)
В автомобилно състезание на овална писта една от колите ускорява равномерно с постоянна скорост. Пилотът тръгва от покой и ускорява за 10 секунди, докато достигне скорост от 40 m/s. Ускорението, постигнато от колата, беше
A) 4 m/s²
B) 8 m/s²
C) 16 m/s²
D) 20 m/s²
E) 40 m/s²
цел
Определете ускорението в интервала от 10 секунди.
Данни
интервал от 10 s.
Вариация на скоростта от 0 до 40 m/s.
Резолюция
Тъй като има промяна в скоростта, типът на движение е ускорен. Тъй като скоростта на ускорение е постоянна, това е равномерно променливо движение (MUV).
Ускорението е колко се е променила скоростта за определен период от време.
Където,
The е ускорението в m/s².
е изменението на скоростта, тоест крайната скорост минус началната скорост.
е интервалът от време, т.е. крайното време минус началното време.
Тъй като колата тръгва от покой и времето започва да се забавя веднага щом колата започне да се движи, началната скорост и времето са равни на нула.
Замяна на данните, предоставени в извлечението:
Заключение
В този интервал от време ускорението на автомобила е 4 m/s².
Вижте упражнения Равномерно разнообразно движение
Въпрос 3 - Първи закон на Нютон (динамика)
Представете си влак, който пътува през Бразилия. Изведнъж машинистът трябва внезапно да спре влака поради препятствие на релсите. Всички обекти във влака продължават да се движат, запазвайки скоростта и траекторията, които са имали преди. Пътниците се хвърлят из вагона, химикалки, книги и дори тази ябълка, която някой е донесъл за обяд, се реят във въздуха.
Принципът на физиката, който обяснява какво се случва вътре във вагона, е
а) Законът за гравитацията.
б) Законът за действието и реакцията.
в) Законът за инерцията.
г) Закон за запазване на енергията.
д) Законът за скоростта.
Обяснение
Първият закон на Нютон, наричан още Закон за инерцията, гласи, че обект в покой ще остане в покой, а обект в покой ще остане в покой. Обект в движение ще продължи да се движи с постоянна скорост, освен ако върху него не действа външна сила.
В този случай, дори когато влакът рязко намали скоростта си, обектите продължават да се движат поради поради инерцията тенденцията на телата е да поддържат своето състояние на движение (посока, модул и посока) или Почивка.
Може да ви е интересно да научите повече за Първи закон на Нютон.
Въпрос 4 - Втори закон на Нютон (динамика)
В експериментален час по физика се провежда експеримент с помощта на кутии с различни маси и прилагане на постоянна сила към всяка от тях. Целта е да се разбере как ускорението на даден обект е свързано с приложената сила и масата на обекта.
По време на експеримента кутията поддържа постоянно ускорение от 2 m/s². След това се правят промени в масата и силата в следните ситуации:
I - Масата се запазва същата, но модулът на силата е два пъти по-голям от първоначалния.
II - Приложената сила е същата като оригиналната, но масата е удвоена.
Стойностите на новите ускорения по отношение на оригинала и в двата случая са съответно
The)
Б)
w)
д)
То е)
Връзката между сила, маса и ускорение се описва от втория закон на Нютон, който гласи: резултантната сила, действаща върху тялото, е равна на произведението на неговата маса и неговото ускорение.
Където,
FR е резултатната сила, сумата от всички сили, действащи върху тялото,
m е масата,
а е ускорението.
В ситуация I, ние имаме:
Масата остава същата, но големината на силата се удвоява.
За разграничаване използваме 1 за оригиналните количества и 2 за новите.
оригинал:
ново:
Сила 2 е двойна сила 1.
F2 = 2F1
Тъй като масите са равни, ние ги изолираме в двете уравнения, приравняваме ги и решаваме за a2.
Замяна на F2,
Така, когато удвоим величината на силата, величината на ускорението също се умножава по 2.
В ситуация II:
Изравняване на силите и повтаряне на предишния процес:
Замяна на m2,
По този начин, чрез удвояване на масата и запазване на първоначалната сила, ускорението пада наполовина.
Нуждаете се от подсилване с Втори закон на Нютон? Прочетете нашето съдържание.
Въпрос 5 - Трети закон на Нютон (динамика)
Учител по физика, развълнуван от практическото обучение, решава да проведе особен експеримент в класната стая. Той слага чифт ролкови кънки и след това се блъска в стената. Ще изследваме физическите концепции, включени в тази ситуация.
Когато се блъскате в стената на класната стая, докато носите чифт ролкови кънки, какво ще се случи с учителя и какви са физическите концепции, включени?
а) А) Учителят ще бъде изхвърлен напред поради силата, приложена към стената. (Закон на Нютон - Трети закон за действие и реакция)
б) Учителят ще остане неподвижен, тъй като има триене между кънките и пода. (Закон на Нютон - запазване на количеството на линейното движение)
в) Учителят остава неподвижен. (Закон на Нютон - триене)
г) Учителят ще бъде изхвърлен назад, поради търкалянето на кънките, поради прилагането на реакцията на стената. (Закон на Нютон - Трети закон за действие и реакция)
д) Кънките на учителя ще се нагреят поради триене с пода. (Закон на Нютон - триене)
Третият закон на Нютон обяснява, че всяко действие предизвиква реакция със същата интензивност, същата посока и противоположна посока.
При прилагане на сила срещу стената, реакцията тласка учителя в обратна посока, със същата интензивност като приложената сила.
Законът за действието и реакцията действа върху двойки тела, никога върху едно и също тяло.
Тъй като кънките позволяват търкаляне, центърът на масата на учителя се изхвърля назад и той се плъзга през стаята.
Спомнете си Третият закон на Нютон.
Въпрос 6 - Закон за всемирното притегляне
Училищният клуб по физика изследва орбитата на Луната около Земята. Те искат да разберат силата на гравитационното привличане между Земята и нейния естествен спътник, прилагайки принципите на закона на Нютон за универсалната гравитация.
Масовите оценки са kg за Земята и около 80 пъти по-малко за Луната. Техните центрове са разположени на средно разстояние от 384 000 км.
Знаейки, че константата на универсалната гравитация (G) е N⋅m²/kg², силата на гравитационното привличане между Земята и Луната е приблизително
The)
Б)
w)
д)
То е)
Законът за всеобщото привличане на Нютон гласи, че: „Силата на гравитационното привличане между две маси (m1 и m2) е директно пропорционален на произведението на техните маси и универсалната гравитационна константа и обратно пропорционален на квадрат от две разстояние.
Формулата му:
където:
F е силата на гравитационното привличане,
G е константата на универсалната гравитация,
m1 и m2 са масите на телата,
d е разстоянието между центровете на масите, в метри.
Замяна на стойност:
Вижте повече за Гравитационна сила.
Въпрос 7 - Свободно падане (движение в еднородно гравитационно поле)
В практическо задание за училищния панаир на науката група ще изложи ефектите на еднообразното гравитационно поле. След обяснение на концепцията за гравитацията те извършват практически експеримент.
Две стоманени сфери, едната с диаметър 5 см, а другата с диаметър 10 см, се освобождават от покой, в същото момент, от един от членовете на групата, от прозорец на третия етаж на ж училище.
На земята мобилен телефон, който записва на забавен каданс, записва точния момент на удара на сферите в земята. На лист групата моли зрителите да изберат опцията, която според тях обяснява връзката между скоростите на обектите, когато те докоснат земята.
Вие, с добро разбиране на физиката, ще изберете опцията, която казва
а) по-тежкият обект ще има по-голяма скорост.
б) по-лекият обект ще има по-голяма скорост.
в) двата обекта ще имат еднаква скорост.
г) разликата в скоростта зависи от височината на кулата.
д) разликата в скоростта зависи от масата на обектите.
Пренебрегвайки ефектите на въздуха, всички обекти падат с еднакво ускорение поради гравитацията, независимо от тяхната маса.
Гравитационното поле привлича обекти към центъра на Земята със същото постоянно ускорение от приблизително .
Функцията за скорост се описва от:
Като Vi е началната скорост, равна на нула, а ускорението е g:
Следователно скоростта зависи само от стойността на гравитационното ускорение и времето на падане.
Изминатото разстояние може да се измери и чрез:
Възможно е да се види, че нито скоростта, нито разстоянието зависят от масата на обекта.
Тренирайте повече упражнения за свободно падане.
Въпрос 8 - Хоризонтално изстрелване (Движение в еднородно гравитационно поле)
Двойка ученици, в експеримент, хвърлят топка хоризонтално от голяма височина. Докато единият хвърля топката, другият на дадено разстояние записва видео на траекторията на топката. Пренебрегвайки съпротивлението на въздуха, траекторията и хоризонталната скорост на топката по време на движение са
а) права низходяща линия и хоризонталната скорост ще се увеличи.
б) права линия и хоризонталната скорост ще нараства с времето.
в) дъга от окръжност, а хоризонталната скорост ще намалява с времето.
г) вълнообразна линия и хоризонталната скорост ще варира.
д) парабола, а хоризонталната скорост ще остане постоянна.
Хоризонталното и вертикалното движение са независими.
Когато съпротивлението на въздуха се пренебрегне, хоризонталната скорост ще бъде постоянна, тъй като няма триене и движението е равномерно.
Вертикалното движение е ускорено и зависи от ускорението на гравитацията.
Композицията на движенията образува траекторията на парабола.
Интересувате ли се да научите повече за Хоризонтално изстрелване.
Въпрос 9 - Мощност и производителност
Студент изследва ефективността на машина, която според информацията на производителя е 80%. Машината получава мощност от 10,0 kW. При тези условия предлаганата полезна мощност и мощността, разсейвана от машината, са съответно
а) полезна мощност: 6,4 kW и разсейвана мощност: 3,6 kW.
б) полезна мощност: 2,0 kW и разсейвана мощност: 8,0 kW.
в) полезна мощност: 10,0 kW и разсейвана мощност: 0,0 kW.
г) полезна мощност: 8,0 kW и разсейвана мощност: 2,0 kW.
д) полезна мощност: 5,0 kW и разсейвана мощност: 5,0 kW.
Ефективността (η) е съотношението между полезната мощност и получената мощност, изразено като:
Полезната мощност от своя страна е получената мощност минус разсеяната мощност.
Полезна мощност = получена мощност - разсейвана мощност
При добив 80%, или 0,8, имаме:
Така полезната мощност е:
Полезна мощност = получена мощност - разсейвана мощност
Полезна мощност = 10 kW - 2 W = 8 kW
Може да искате да си спомните за механична мощност и производителност.
Въпрос 10 - Консервативна механична система
В лаборатория по физика писта с колички симулира влакче в увеселителен парк. Те изоставят каруцата от почивка в най-високата точка на пътеката. След това количката се спуска, като намалява височината си, докато скоростта й се увеличава по време на спускане.
Ако няма загуба на енергия поради триене или въздушно съпротивление, как запазването на механичната енергия се прилага към тази консервативна система?
а) Общата механична енергия се увеличава, когато количката набира скорост.
б) Общата механична енергия намалява, тъй като част от енергията се превръща в топлина поради триене.
в) Общата механична енергия остава постоянна, тъй като няма действащи дисипативни сили.
г) Общата механична енергия зависи от масата на количката, тъй като влияе върху гравитационната сила.
д) Общата механична енергия варира в зависимост от температурата на околната среда, тъй като влияе на съпротивлението на въздуха.
Механичната енергия е сумата от нейните части, като гравитационна потенциална енергия и кинетична енергия.
Като се има предвид консервативната система, тоест без загуби на енергия, крайната енергия трябва да бъде равна на първоначалната.
В началото количката беше неподвижна, като кинетичната й енергия беше равна на нула, докато потенциалната й енергия беше максимална, тъй като беше в най-високата точка.
Когато се спуска, той започва да се движи и кинетичната му енергия се увеличава с намаляване на височината, намалявайки и потенциалната му енергия.
Докато едната част намалява, другата се увеличава в същата пропорция, поддържайки механичната енергия постоянна.
Припомнете си понятията за механична енергия.
Въпрос 11 - Специфична маса или абсолютна плътност
При изследване на свойствата на материята се използват три куба с различни обеми и материали, за да се създаде скала на специфичната маса на тези материали.
С помощта на кантар и линийка за кубчетата се получават:
- Стомана: Маса = 500 g, Обем = 80 cm³
- Дървен: Маса = 300 g, Обем = 400 cm³
- Алуминий: Маса = 270 g, Обем = 100 cm³
От най-високата специфична маса до най-ниската, намерените стойности са:
a) Стомана: 6,25 g/cm³, Алуминий: 2,7 g/cm³, Дърво: 0,75 g/cm³
б) Дърво: 1,25 g/cm³, Стомана: 0,75 g/cm³, Алуминий: 0,5 g/cm³
c) Стомана: 2 g/cm³, Дърво: 1,25 g/cm³, Алуминий: 0,5 g/cm³
г) Алуминий: 2 g/cm³, стомана: 0,75 g/cm³, дърво: 0,5 g/cm³
д) Алуминий: 2 g/cm³, стомана: 1,25 g/cm³, дърво: 0,75 g/cm³
Специфичната маса на материала се определя като масата на единица обем и се изчислява по формулата:
За стомана:
Към дърво:
За алуминий:
Научете повече на:
- Специфична маса
- Плътност
Въпрос 12 - Налягане, упражнявано от течен стълб
Ученик се гмурка в езеро на морското равнище и достига дълбочина от 2 метра. Какво е налягането, което водата упражнява върху него на тази дълбочина? Разгледайте ускорението поради гравитацията като и плътността на водата като
.
а) 21 Pa
б) 121 Ра
в) 1121 Pa
г) 121 000 Ра
д) 200 000 Pa
Налягането в течност в покой се дава по формулата:
P=ρ⋅g⋅h + атмосферно P
където:
P е налягането,
ρ е плътността на течността,
g е гравитационното ускорение,
h е дълбочината на течността.
Практикувайте повече хидростатични упражнения.
ASTH, Рафаел. Упражнения по физика (решени) за 1 клас гимназия.Цялата материя, [n.d.]. Достъпен в: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-fisica-para-1-ano-do-ensino-medio/. Достъп на:
Вижте също
- Упражнения за потенциална и кинетична енергия
- Физически формули
- Законите на Нютон Коментирани и решени упражнения
- Работа по физика
- Хидростатични упражнения
- Физика в Enem
- Упражнения върху кинетичната енергия
- Земно притегляне