このリストには、高校 1 年生でカバーされる主な物理トピックに関する演習が含まれています。 ステップバイステップで説明されている答えを参考に、練習して疑問を解決してください。
質問 1 - 均一な動き (運動学)
車は人けのない直線道路を走行し、ドライバーは時速 80 km の一定速度を維持します。 旅行開始から2時間が経過した後、ドライバーは運転しました
A) 40キロです。
B) 80キロ。
C) 120km。
D) 160キロ。
E) 200km。
ゴール
ドライバーが移動した距離を km 単位で求めます。
データ
- 動きは均一です。つまり、速度は一定で加速度はゼロです。
- 速度モジュールは80 km/hです
- 移動時間は2時間でした。
解決
速度の公式を使用して距離を計算してみましょう。
どこ、
走行距離をkm単位で表したものです。
時間単位の時間間隔です。
距離が欲しいから孤立してしまう 式では。
値を置き換える:
結論
時速 80 km の一定速度で走行すると、2 時間の走行後にドライバーは 160 km を走行することになります。
もっと練習してください 運動学の練習.
質問 2 - 均一に変化する動き (運動学)
楕円形のトラックでのカーレースでは、1 台の車が一定の速度で均一に加速します。 パイロットは静止状態からスタートし、速度 40 m/s に達するまで 10 秒間加速します。 車が達成した加速は、
A) 4m/s²
B) 8 m/s²
C) 16 m/s²
D) 20 m/s²
E) 40 m/s²
ゴール
10 秒間の加速度を求めます。
データ
10秒の時間間隔。
速度変化は0～40m/s。
解決
速度に変化があるため、動きの種類が加速されます。 加速度が一定であるため、均一変動運動（MUV）となります。
加速度は、一定期間における速度の変化量です。
どこ、
の は加速度 (m/s²) です。
は速度の変化、つまり最終速度から初速度を引いたものです。
は時間間隔、つまり、最終時刻から初期時刻を引いたものです。
車が静止状態からスタートし、車が動き始めるとすぐに時間が遅くなり始めるため、初速度と時間はゼロに等しくなります。
ステートメントで提供されたデータを置き換えます。
結論
この時間間隔での車の加速度は 4 m/s² でした。
演習を参照してください 均一に変化する動き
質問 3 - ニュートンの第一法則 (力学)
ブラジルを走る電車を想像してみてください。 線路上に障害物があり、急ブレーキをかけなければならない場合があります。 列車上のすべての物体は、以前の速度と軌道を維持して動き続けます。 乗客は車両の周りに投げ出され、ペンや本、さらには誰かが昼食に持ってきたリンゴさえも空中に浮かんでいます。
電車の車内で何が起こっているかを説明する物理原理は次のとおりです。
a) 重力の法則。
b) 作用と反作用の法則。
c) 慣性の法則。
d) 省エネ法。
e) 速度法。
説明
慣性の法則とも呼ばれるニュートンの第 1 法則は、静止している物体は静止したままであり、静止している物体は静止したままであると述べています。 運動している物体は、外力が作用しない限り一定の速度で動き続けます。
この場合、電車が急に速度を落としても、物体は動き続けます。 慣性により、物体の動きの状態 (方向、モジュール、方向) を維持する傾向があります。 休む。
についてさらに詳しく知りたいと思われるかもしれません。 ニュートンの第一法則.
質問 4 - ニュートンの第 2 法則 (力学)
物理実験の授業では、質量の異なる箱を使用し、それぞれの箱に一定の力を加えて実験を行います。 目標は、物体の加速度が、加えられた力と物体の質量にどのように関係しているかを理解することです。
実験中、ボックスは 2 m/s² の一定の加速度を維持します。 その後、次の状況で質量と強度が変化します。
I - 質量は同じに保たれますが、力の係数は元の 2 倍になります。
II - 加えられる力は元のものと同じですが、質量は 2 倍になります。
どちらの場合も、元の加速度に対する新しい加速度の値は、それぞれ次のようになります。
）
B)
w)
d)
そうです）
力、質量、加速度の関係はニュートンの第 2 法則で説明され、物体に作用する合力は質量と加速度の積に等しいというものです。
どこ、
FR は合力であり、物体に作用するすべての力の合計です。
mは質量、
aは加速度です。
状況Iでは、 我々は持っています：
質量は同じですが、力の大きさは2倍になります。
区別するために、元の数量には 1 を使用し、新しい数量には 2 を使用します。
オリジナル：
新しい：
フォース 2 はフォース 1 の 2 倍になります。
F2 = 2F1
質量は等しいので、両方の方程式でそれらを分離し、等価にして a2 を求めます。
F2を置き換えると、
したがって、力の大きさを 2 倍にすると、加速度の大きさも 2 倍になります。
状況 II では:
力を均等にして前のプロセスを繰り返します。
m2を置き換えると、
したがって、質量を 2 倍にして元の力を維持すると、加速度は半分に低下します。
補強が必要です ニュートンの第二法則? コンテンツをお読みください。
質問 5 - ニュートンの第三法則 (力学)
実学に興奮した物理教師は教室で奇妙な実験を行うことにした。 彼はローラースケートを履いて壁を押します。 この状況に関係する物理的な概念を探っていきます。
ローラースケートを履いて教室の壁を押すと、教師はどうなりますか? また、それに伴う物理的な概念は何ですか?
a) A) 壁にかかる力により、教師が前方に突き出ます。 (ニュートンの法則 - 作用と反作用の第 3 法則)
b) スケート靴と床の間に摩擦があるため、教師は静止したままになります。 (ニュートンの法則 - 直線運動の量の保存)
c) 先生はじっとしたままです。 (ニュートンの法則 - 摩擦)
d) 壁の反力が作用するため、スケート靴の回転により、教師は後方に投げ飛ばされます。 (ニュートンの法則 - 作用と反作用の第 3 法則)
e) 先生のスケート靴は床との摩擦により熱くなります。 (ニュートンの法則 - 摩擦)
ニュートンの第 3 法則は、すべてのアクションが同じ強度、同じ方向、および反対方向の反応を生み出すことを説明しています。
壁に力を加えると、加えられた力と同じ強さで反作用が教師を反対方向に押します。
作用と反作用の法則は、同じ物体ではなく、対の物体に作用します。
スケート靴が回転すると、教師の重心は後ろに投げられ、部屋を横切って滑り落ちます。
覚えておいてください ニュートンの第三法則.
質問 6 - 万有引力の法則
この学校の物理クラブは、地球の周りを回る月の軌道を調査しています。 彼らは、ニュートンの万有引力の法則の原理を適用して、地球とその自然衛星の間の重力を理解したいと考えています。
質量推定値は、 地球ではkg、月では約80分の1です。 それらの中心は平均 384,000 km の距離にあります。
万有引力定数 (G) が N・m²/kg²、地球と月の間の引力はおよそ
）
B)
w)
d)
そうです）
ニュートンの万有引力の法則では、「2 つの質量 (m1 と m2) 間の重力は直接的に次のようになります。」 それらの質量と万有引力定数の積に比例し、2 の 2 乗に反比例します。 距離。
その式:
どこ：
F は重力です。
G は万有引力の定数、
m1 と m2 は物体の質量です。
d は質量の中心間の距離 (メートル単位) です。
値の置換:
詳細を見る 重力.
質問 7 - 自由落下 (一様重力場内の移動)
学校のサイエンス フェアの実践的な課題で、グループは均一な重力場の影響を明らかにします。 重力の概念を説明した後、実際の実験を行います。
直径 5 cm と直径 10 cm の 2 つの鋼球が同じ場所で静止状態から解放されます。 グループメンバーの一人が、3階の窓から見た瞬間。 学校。
地上では、スローモーションで記録する携帯電話が、球体が地面に衝突する正確な瞬間を記録します。 同グループはシート上で観客に、物体が地面に接触するときの速度の関係を説明する選択肢を選択するよう求めている。
物理学を十分に理解しているあなたは、次のオプションを選択します。
a) 重い物体ほど速度が速くなります。
b) 軽い物体の速度は大きくなります。
c) 両方のオブジェクトの速度は同じになります。
d) 速度の差はタワーの高さによって異なります。
e) 速度の差は物体の質量に依存します。
空気の影響を無視すると、すべての物体はその質量に関係なく、重力により同じ加速度で落下します。
重力場は、ほぼ同じ一定の加速度で物体を地球の中心に引き寄せます。 .
速度関数は次のように記述されます。
Vi を初速度 0、加速度を g とすると、次のようになります。
したがって、速度は重力加速度の値と落下時間にのみ依存します。
移動距離は次の方法でも測定できます。
速度も距離も物体の質量に依存しないことがわかります。
もっとトレーニングする フリーフォール演習.
質問 8 - 水平発射 (均一重力場内の移動)
二人組の学生が実験で、高いところから水平にボールを投げます。 1 人がボールを投げている間、もう 1 人は一定の距離からボールの軌道をビデオで記録します。 空気抵抗を無視したときのボールの軌道と水平速度は、
a) 直線的な下降線、水平速度が増加します。
b) 直線、水平速度は時間とともに増加します。
c) 円弧、水平速度は時間とともに減少します。
d) 波線になり、水平速度が変動します。
e) 放物線、水平速度は一定のままです。
水平方向と垂直方向の動きは独立しています。
空気抵抗を無視すると摩擦がないので水平速度は一定となり、動きは均一になります。
垂直方向の動きは加速され、重力加速度に依存します。
動きの構成は放物線の軌道を形成します。
について詳しく知りたいですか 水平発射.
質問9 - パワーとパフォーマンス
学生が機械の効率を調べています。メーカーの情報によると、その効率は 80% です。 機械は 10.0 kW の電力を受け取ります。 これらの条件下で、提供される有効電力と機械によって消費される電力はそれぞれ次のようになります。
a) 有効電力: 6.4 kW、消費電力: 3.6 kW。
b) 有効電力: 2.0 kW、消費電力: 8.0 kW。
c) 有効電力: 10.0 kW、消費電力: 0.0 kW。
d) 有効電力: 8.0 kW、消費電力: 2.0 kW。
e) 有効電力: 5.0 kW および消費電力: 5.0 kW。
効率 (η) は有効電力と受信電力の比であり、次のように表されます。
有効電力は、受信電力から消費電力を引いたものになります。
有効電力 = 受信電力 - 消費電力
収率が 80%、つまり 0.8 である場合、次のようになります。
したがって、有用な電力は次のようになります。
有効電力 = 受信電力 - 消費電力
有効電力 = 10 kW - 2 W = 8 kW
覚えておくとよいかもしれません 機械的なパワーとパフォーマンス.
質問 10 - 保守的な機械システム
物理学の研究室では、カートを備えたトラックがジェット コースターをシミュレートします。 彼らはトレイルの最高点でカートを停止から放棄します。 次にカートは下降し、高さが下がりますが、下降中の速度は増加します。
摩擦や空気抵抗によるエネルギー損失がない場合、機械エネルギーの保存はこの保守的なシステムにどのように適用されますか?
a) カートの速度が上がるにつれて、総機械エネルギーが増加します。
b) 摩擦によりエネルギーの一部が熱に変換されるため、総機械エネルギーが減少します。
c) 散逸力が作用しないため、総機械エネルギーは一定のままです。
d) 総機械エネルギーは、重力に影響するため、カートの質量に依存します。
e) 総機械エネルギーは空気抵抗に影響するため、周囲温度によって変化します。
機械エネルギーは、重力位置エネルギーや運動エネルギーなどの部分の合計です。
保守的なシステム、つまりエネルギー損失がないシステムを考慮すると、最終エネルギーは初期エネルギーと等しくなければなりません。
当初、カートは運動エネルギーがゼロで静止していましたが、位置エネルギーは最高点にあったため最大でした。
降下するとき、それは動き始め、高さが減少するにつれて運動エネルギーが増加し、位置エネルギーも減少します。
一方の部分が減少すると、もう一方の部分は同じ割合で増加し、機械的エネルギーは一定に保たれます。
についての概念を覚えておいてください 力学的エネルギー.
質問 11 - 比重または絶対密度
物質の特性を調査する場合、体積と材質が異なる 3 つの立方体を使用して、これらの物質の比重のスケールを作成します。
スケールと定規を使用すると、立方体について次のことが得られます。
- スチール: 質量 = 500 g、体積 = 80 cm3
- 木製: 質量 = 300 g、体積 = 400 cm3
- アルミニウム: 質量 = 270 g、体積 = 100 cm3
比重の最高値から最低値まで、求められた値は次のとおりです。
a) スチール: 6.25 g/cm3、アルミニウム: 2.7 g/cm3、木材: 0.75 g/cm3
b) 木材: 1.25 g/cm3、スチール: 0.75 g/cm3、アルミニウム: 0.5 g/cm3
c) スチール: 2 g/cm3、木材: 1.25 g/cm3、アルミニウム: 0.5 g/cm3
d) アルミニウム: 2 g/cm3、スチール: 0.75 g/cm3、木材: 0.5 g/cm3
e) アルミニウム: 2 g/cm3、スチール: 1.25 g/cm3、木材: 0.75 g/cm3
材料の比質量は単位体積あたりの質量として定義され、次の式で計算されます。
のために 鋼鉄:
へ 木材:
のために アルミニウム:
詳細については、以下をご覧ください。
- 特定の質量
- 密度
質問 12 - 液柱によってかかる圧力
学生が海抜ゼロメートルの湖に飛び込み、深さ2メートルに達しています。 この深さで水が及ぼす圧力はいくらですか? 重力による加速度を次のように考えます。 そして水の密度は
.
a) 21Pa
b) 121Pa
c) 1121Pa
d) 121,000Pa
e) 200,000Pa
静止時の流体の圧力は次の式で求められます。
P=ρ⋅g⋅h + 大気P
どこ：
P は圧力、
ρ は流体の密度、
g は重力による加速度、
h は流体の深さです。
もっと練習してください 静水圧運動.
ASTH、ラファエル. 高校1年生の物理演習（解法）です。オールマター, [発見]. 利用可能な地域: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-fisica-para-1-ano-do-ensino-medio/. アクセス:
こちらもご覧ください
- 位置エネルギーと運動エネルギーに関する演習
- 物理公式
- ニュートンの法則の演習がコメントされ、解決されました
- 物理学の仕事
- 静水圧運動
- エネムの物理学
- 運動エネルギーに関する演習
- 重力
