Na tej liście znajdziesz ćwiczenia dotyczące głównych tematów fizyki omawianych w 1. klasie szkoły średniej. Ćwicz i rozwiej swoje wątpliwości, korzystając z odpowiedzi wyjaśnionych krok po kroku.
Pytanie 1 – Ruch jednostajny (kinematyka)
Samochód jedzie prostą, bezludną drogą, a kierowca utrzymuje stałą prędkość 80 km/h. Po upływie 2 godzin od rozpoczęcia podróży kierowca ruszył
A) 40 km.
B) 80 km.
C) 120 km.
D) 160 km.
E) 200 km.
bramka
Oblicz odległość przebytą przez kierowcę w km.
Dane
- Ruch jest równomierny, to znaczy ze stałą prędkością i zerowym przyspieszeniem.
- Moduł prędkości wynosi 80 km/h
- Czas podróży wynosił 2 godziny.
Rezolucja
Obliczmy odległość korzystając ze wzoru na prędkość:
Gdzie,
to przebyta odległość w km.
to przedział czasu w godzinach.
Chcąc zachować dystans, izolujemy się w formule.
Zamiana wartości:
Wniosek
Jadąc ze stałą prędkością 80 km/h, kierowca po 2 godzinach jazdy pokonuje 160 km.
Ćwicz więcej ćwiczenia kinematyczne.
Pytanie 2 – Ruch równomiernie zróżnicowany (kinematyka)
W wyścigu samochodowym na owalnym torze jeden z samochodów przyspiesza równomiernie i ze stałą prędkością. Pilot startuje ze stanu spoczynku i przyspiesza przez 10 sekund, aż do osiągnięcia prędkości 40 m/s. Przyspieszenie jakie osiągnął samochód wynosiło
A) 4 m/s²
B) 8 m/s²
C) 16 m/s²
D) 20 m/s²
E) 40 m/s²
bramka
Wyznacz przyspieszenie w 10-sekundowym przedziale czasu.
Dane
Przedział czasu 10 s.
Zmiana prędkości od 0 do 40 m/s.
Rezolucja
Ponieważ występuje różnica prędkości, rodzaj ruchu jest przyspieszany. Ponieważ szybkość przyspieszenia jest stała, jest to ruch jednostajnie zmienny (MUV).
Przyspieszenie to zmiana prędkości w określonym czasie.
Gdzie,
The jest przyspieszeniem w m/s².
jest zmianą prędkości, to znaczy prędkością końcową minus prędkość początkowa.
to przedział czasu, to znaczy czas końcowy minus czas początkowy.
Ponieważ samochód rusza z miejsca spoczynku, a czas zaczyna zwalniać, gdy tylko samochód zaczyna się poruszać, prędkość początkowa i czas są równe zeru.
Zastąpienie danych podanych w oświadczeniu:
Wniosek
W tym przedziale czasu przyspieszenie samochodu wyniosło 4 m/s².
Zobacz ćwiczenia Ruch jednolicie zmienny
Pytanie 3 – Pierwsza zasada Newtona (dynamika)
Wyobraź sobie pociąg jadący przez Brazylię. Nagle maszynista musi nagle zahamować pociąg ze względu na przeszkodę na torach. Wszystkie obiekty w pociągu nadal się poruszają, zachowując prędkość i trajektorię, jaką miały wcześniej. Pasażerowie są rzucani po wagonie, w powietrzu unoszą się długopisy, książki, a nawet jabłko, które ktoś przyniósł na lunch.
Zasada fizyki wyjaśniająca, co dzieje się w wagonie kolejowym, brzmi:
a) Prawo grawitacji.
b) Prawo akcji i reakcji.
c) Prawo bezwładności.
d) Ustawa o oszczędzaniu energii.
e) Prawo prędkości.
Wyjaśnienie
Pierwsza zasada Newtona, zwana także prawem bezwładności, stwierdza, że obiekt będący w spoczynku pozostanie w spoczynku, a obiekt będący w spoczynku pozostanie w spoczynku. Obiekt w ruchu będzie się poruszał ze stałą prędkością, chyba że zadziała na niego siła zewnętrzna.
W tym przypadku, nawet gdy pociąg gwałtownie zmniejsza prędkość, obiekty nadal się poruszają z powodu bezwładności ciała mają tendencję do utrzymywania swojego stanu ruchu (kierunek, moduł i kierunek) lub odpoczynek.
Być może zainteresuje Cię więcej informacji na temat Pierwsze prawo Newtona.
Pytanie 4 – Drugie prawo Newtona (dynamika)
Na zajęciach z fizyki eksperymentalnej przeprowadza się eksperyment, używając pudełek o różnych masach i przykładając do każdego stałą siłę. Celem jest zrozumienie, w jaki sposób przyspieszenie obiektu jest powiązane z przyłożoną siłą i masą obiektu.
Podczas eksperymentu pudełko utrzymuje stałe przyspieszenie 2 m/s². Następnie dokonuje się zmian masy i siły w następujących sytuacjach:
I - Masa pozostaje taka sama, ale moduł siły jest dwukrotnie większy niż oryginał.
II - Przyłożona siła jest taka sama jak oryginalna, jednak masa jest podwojona.
Wartości nowych przyspieszeń w stosunku do pierwotnych w obu przypadkach wynoszą odpowiednio
The)
B)
w)
D)
To jest)
Związek pomiędzy siłą, masą i przyspieszeniem opisuje drugie prawo Newtona, które mówi: wypadkowa siła działająca na ciało jest równa iloczynowi jego masy i przyspieszenia.
Gdzie,
FR to siła wypadkowa, suma wszystkich sił działających na ciało,
m to masa,
a jest przyspieszeniem.
W sytuacji I, mamy:
Masa pozostaje taka sama, ale wielkość siły jest dwukrotnie większa.
Aby rozróżnić, używamy 1 dla oryginalnych ilości i 2 dla nowych.
Oryginalny:
Nowy:
Siła 2 jest podwójną siłą 1.
F2 = 2F1
Ponieważ masy są równe, wyodrębniamy je w obu równaniach, przyrównujemy i obliczamy a2.
Zastąpienie F2,
Zatem, gdy podwoimy wielkość siły, wielkość przyspieszenia również zostanie pomnożona przez 2.
W sytuacji II:
Wyrównanie sił i powtórzenie poprzedniego procesu:
Wymiana m2,
Zatem podwajając masę i utrzymując pierwotną siłę, przyspieszenie spada o połowę.
Potrzebujesz wzmocnienia z Drugie prawo Newtona? Przeczytaj naszą treść.
Pytanie 5 – Trzecia zasada Newtona (dynamika)
Nauczyciel fizyki, podekscytowany praktyczną nauką, postanawia przeprowadzić w klasie osobliwy eksperyment. Zakłada parę rolek i uderza w ścianę. Zbadamy koncepcje fizyczne związane z tą sytuacją.
Co stanie się z nauczycielem, gdy będziesz naciskał na ścianę klasy, mając na sobie parę łyżew i jakie zjawiska fizyczne się z tym wiążą?
a) A) Nauczyciel zostanie wyrzucony do przodu pod wpływem siły przyłożonej do ściany. (Prawo Newtona – Trzecia zasada akcji i reakcji)
b) Nauczyciel pozostaje nieruchomy, ponieważ pomiędzy łyżwami a podłogą występuje tarcie. (Prawo Newtona – zasada zachowania wielkości ruchu liniowego)
c) Nauczyciel pozostaje nieruchomy. (Prawo Newtona – tarcie)
d) Nauczyciel zostanie wyrzucony do tyłu na skutek toczenia się łyżew, w wyniku zadziałania reakcji ściany. (Prawo Newtona – Trzecia zasada akcji i reakcji)
e) Łyżwy nauczyciela nagrzewają się na skutek tarcia o podłogę. (Prawo Newtona – tarcie)
Trzecie prawo Newtona wyjaśnia, że każde działanie wywołuje reakcję o tej samej intensywności, w tym samym kierunku i w przeciwnym kierunku.
Przyłożenie siły do ściany powoduje popychanie nauczyciela w przeciwnym kierunku, z taką samą intensywnością jak przyłożona siła.
Prawo akcji i reakcji działa na pary ciał, nigdy na to samo ciało.
Gdy łyżwy pozwalają na toczenie się, środek masy nauczyciela zostaje odrzucony do tyłu, a on ślizga się po sali.
Zapamiętaj Trzecie prawo Newtona.
Pytanie 6 - Prawo powszechnego ciążenia
Szkolny klub fizyczny bada orbitę Księżyca wokół Ziemi. Chcą zrozumieć siłę przyciągania grawitacyjnego pomiędzy Ziemią a jej naturalnym satelitą, stosując zasady Prawa Powszechnego Grawitacji Newtona.
Szacunki masowe są kg dla Ziemi i około 80 razy mniej dla Księżyca. Ich centra znajdują się w średniej odległości 384 000 km.
Wiedząc, że stała powszechnego ciążenia (G) wynosi N⋅m²/kg², siła przyciągania grawitacyjnego między Ziemią a Księżycem wynosi w przybliżeniu
The)
B)
w)
D)
To jest)
Prawo powszechnego ciążenia Newtona mówi, że: „Siła przyciągania grawitacyjnego pomiędzy dwiema masami (m1 i m2) jest bezpośrednio proporcjonalna do iloczynu ich mas i uniwersalnej stałej grawitacji i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu dwóch dystans.
Jego formuła:
Gdzie:
F to siła przyciągania grawitacyjnego,
G jest stałą powszechnego ciążenia,
m1 i m2 to masy ciał,
d jest odległością między środkami mas, w metrach.
Zastąpienie wartości:
Zobacz więcej na temat Siła grawitacji.
Pytanie 7 – Spadek swobodny (ruch w jednolitym polu grawitacyjnym)
W praktycznym zadaniu na szkolnym Festiwalu Nauki grupa pokaże skutki jednolitego pola grawitacyjnego. Po wyjaśnieniu pojęcia grawitacji przeprowadzają praktyczny eksperyment.
Dwie stalowe kule, jedna o średnicy 5 cm, a druga o średnicy 10 cm, zostają uwolnione z spoczynku w tej samej chwili, przez jednego z członków grupy, z okna na trzecim piętrze szkoła.
Na ziemi telefon komórkowy nagrywający w zwolnionym tempie rejestruje dokładny moment uderzenia kul w ziemię. Na kartce grupa prosi widzów o wybranie opcji, która ich zdaniem wyjaśnia zależność pomiędzy prędkościami obiektów w momencie ich dotknięcia ziemi.
Ty, znając dobrze fizykę, wybierzesz opcję, która mówi
a) cięższy przedmiot będzie miał większą prędkość.
b) lżejszy obiekt będzie miał większą prędkość.
c) oba ciała będą miały tę samą prędkość.
d) różnica prędkości zależy od wysokości wieży.
e) różnica prędkości zależy od masy obiektów.
Pomijając wpływ powietrza, wszystkie ciała spadają z tym samym przyspieszeniem ziemskim, niezależnie od ich masy.
Pole grawitacyjne przyciąga obiekty do środka Ziemi z tym samym stałym przyspieszeniem wynoszącym w przybliżeniu .
Funkcja prędkości jest opisana wzorem:
Przy czym Vi jest prędkością początkową równą zeru i przyspieszeniem g:
Prędkość zależy zatem tylko od wartości przyspieszenia grawitacyjnego i czasu spadania.
Przebytą odległość można również zmierzyć za pomocą:
Można zauważyć, że ani prędkość, ani odległość nie zależą od masy obiektu.
Trenuj więcej ćwiczenia swobodnego spadania.
Pytanie 8 - Start poziomy (ruch w jednolitym polu grawitacyjnym)
Para uczniów w ramach eksperymentu rzuca poziomo piłkę z dużej wysokości. Podczas gdy jeden rzuca piłkę, drugi z określonej odległości nagrywa film przedstawiający trajektorię piłki. Pomijając opór powietrza, trajektoria i prędkość pozioma piłki podczas ruchu wynoszą
a) prosta linia opadająca, a prędkość pozioma wzrośnie.
b) po linii prostej, a prędkość pozioma będzie rosła z czasem.
c) łuk koła, a prędkość pozioma maleje z czasem.
d) linia falista, a prędkość pozioma będzie się zmieniać.
e) parabola, a prędkość pozioma pozostanie stała.
Ruch poziomy i pionowy są niezależne.
Gdy opór powietrza zostanie zignorowany, prędkość pozioma będzie stała, ponieważ nie ma tarcia, a ruch jest równomierny.
Ruch pionowy jest przyspieszony i zależy od przyspieszenia grawitacyjnego.
Kompozycja ruchów tworzy trajektorię paraboli.
Czy jesteś zainteresowany dowiedzeniem się więcej nt Uruchomienie poziome.
Pytanie 9 - Moc i wydajność
Student bada sprawność maszyny, która według informacji producenta wynosi 80%. Maszyna otrzymuje moc 10,0 kW. W tych warunkach moc użyteczna oferowana i moc rozpraszana przez maszynę wynoszą odpowiednio
a) moc użyteczna: 6,4 kW i moc rozproszona: 3,6 kW.
b) moc użyteczna: 2,0 kW i moc rozproszona: 8,0 kW.
c) moc użyteczna: 10,0 kW i moc rozproszona: 0,0 kW.
d) moc użyteczna: 8,0 kW i moc rozproszona: 2,0 kW.
e) moc użyteczna: 5,0 kW i moc rozproszona: 5,0 kW.
Sprawność (η) to stosunek mocy użytecznej do mocy odbieranej, wyrażony jako:
Z kolei moc użyteczna to moc otrzymana minus moc rozproszona.
Moc użyteczna = moc otrzymana - moc rozproszona
Przy wydajności wynoszącej 80%, czyli 0,8, mamy:
Zatem moc użyteczna wynosi:
Moc użyteczna = moc otrzymana - moc rozproszona
Moc użyteczna = 10 kW - 2 W = 8 kW
Może chcesz o tym pamiętać moc mechaniczna i wydajność.
Pytanie 10 - Konserwatywny układ mechaniczny
W laboratorium fizycznym tor z wózkami symuluje kolejkę górską. Porzucają wózek z odpoczynku w najwyższym punkcie szlaku. Następnie wózek opada, zmniejszając swoją wysokość, natomiast podczas opadania jego prędkość wzrasta.
Jeśli nie ma strat energii na skutek tarcia lub oporu powietrza, jak zasada zachowania energii mechanicznej odnosi się do tego konserwatywnego układu?
a) Całkowita energia mechaniczna wzrasta wraz ze wzrostem prędkości wózka.
b) Całkowita energia mechaniczna maleje, gdyż część energii zamienia się w ciepło w wyniku tarcia.
c) Całkowita energia mechaniczna pozostaje stała, ponieważ nie działają żadne siły rozpraszające.
d) Całkowita energia mechaniczna zależy od masy wózka i wpływa na siłę grawitacji.
e) Całkowita energia mechaniczna zmienia się w zależności od temperatury otoczenia, ponieważ wpływa na opór powietrza.
Energia mechaniczna to suma jej części, takich jak energia potencjalna grawitacji i energia kinetyczna.
Biorąc pod uwagę układ zachowawczy, czyli bez strat energii, energia końcowa musi być równa energii początkowej.
Na początku wózek był nieruchomy, jego energia kinetyczna była równa zeru, natomiast jego energia potencjalna była maksymalna, gdyż znajdował się w najwyższym punkcie.
Podczas opadania zaczyna się poruszać, a jego energia kinetyczna wzrasta wraz ze spadkiem wysokości, zmniejszając się także jego energia potencjalna.
Podczas gdy jedna część maleje, druga wzrasta w tej samej proporcji, utrzymując stałą energię mechaniczną.
Zapamiętaj pojęcia dot energia mechaniczna.
Pytanie 11 - Masa właściwa lub gęstość bezwzględna
W badaniu właściwości materii za pomocą trzech sześcianów o różnych objętościach i materiałach tworzy się skalę mas właściwych tych materiałów.
Za pomocą skali i linijki oblicza się dla kostek:
- Stal: Masa = 500 g, Objętość = 80 cm3
- Drewniane: Masa = 300 g, Objętość = 400 cm³
- Aluminium: Masa = 270 g, Objętość = 100 cm3
Od najwyższej do najniższej masy właściwej, znalezione wartości to:
a) Stal: 6,25 g/cm3, Aluminium: 2,7 g/cm3, Drewno: 0,75 g/cm3
b) Drewno: 1,25 g/cm3, Stal: 0,75 g/cm3, Aluminium: 0,5 g/cm3
c) Stal: 2 g/cm3, Drewno: 1,25 g/cm3, Aluminium: 0,5 g/cm3
d) Aluminium: 2 g/cm3, Stal: 0,75 g/cm3, Drewno: 0,5 g/cm3
e) Aluminium: 2 g/cm3, Stal: 1,25 g/cm3, Drewno: 0,75 g/cm3
Masę właściwą materiału definiuje się jako masę na jednostkę objętości i oblicza się według wzoru:
Dla stal:
Do drewno:
Dla aluminium:
Dowiedz się więcej na:
- Specyficzna masa
- Gęstość
Pytanie 12 - Ciśnienie wywierane przez słup cieczy
Student nurkuje w jeziorze na poziomie morza i osiąga głębokość 2 metrów. Jakie ciśnienie wywiera na niego woda na tej głębokości? Rozważ przyspieszenie grawitacyjne jako i gęstość wody jako
.
a) 21 Pa
b) 121 Pa
c) 1121 Pa
d) 121 000 Pa
e) 200 000 Pa
Ciśnienie w płynie w stanie spoczynku wyraża się wzorem:
P=ρ⋅g⋅h + atmosferyczne P
Gdzie:
P to ciśnienie,
ρ jest gęstością płynu,
g jest przyspieszeniem ziemskim,
h jest głębokością płynu.
Ćwicz więcej ćwiczenia hydrostatyczne.
ASTH, Rafael. Zadania z fizyki (rozwiązane) dla 1 klasy liceum.Wszystko się liczy, [nd]. Dostępne w: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-fisica-para-1-ano-do-ensino-medio/. Dostęp pod adresem:
Zobacz też
- Ćwiczenia z energii potencjalnej i kinetycznej
- Wzory fizyczne
- Ćwiczenia z praw Newtona skomentowano i rozwiązano
- Praca w fizyce
- Ćwiczenia hydrostatyczne
- Fizyka w Enem
- Ćwiczenia z energii kinetycznej
- Powaga
