În această listă veți găsi exerciții pe principalele subiecte de Fizică abordate în anul I de liceu. Practicați și rezolvați-vă îndoielile cu răspunsurile explicate pas cu pas.
Întrebarea 1 - Mișcare uniformă (cinematică)
O mașină circulă pe un drum drept, pustiu, iar șoferul menține o viteză constantă de 80 km/h. După ce au trecut 2 ore de la începutul călătoriei, șoferul a condus
A) 40 km.
B) 80 km.
C) 120 km.
D) 160 km.
E) 200 km.
poartă
Determinați distanța parcursă de șofer, în km.
Date
- Mișcarea este uniformă, adică cu viteză constantă și accelerație zero.
- Modulul de viteză este de 80 km/h
- Timpul de călătorie a fost de 2 ore.
Rezoluţie
Să calculăm distanța folosind formula vitezei:
Unde,
este distanța parcursă în km.
este intervalul de timp în ore.
Cum vrem distanță, ne izolăm în formulă.
Înlocuirea valorilor:
Concluzie
Când se deplasează cu o viteză constantă de 80 km/h, după 2 ore de călătorie, șoferul parcurge 160 km.
Exerseaza mai mult exerciții de cinematică.
Întrebarea 2 - Mișcare uniform variată (cinematică)
Într-o cursă de mașini pe o pistă ovală, una dintre mașini accelerează uniform la o rată constantă. Pilotul pleacă din repaus și accelerează timp de 10 secunde până atinge viteza de 40 m/s. Accelerația realizată de mașină a fost
A) 4 m/s²
B) 8 m/s²
C) 16 m/s²
D) 20 m/s²
E) 40 m/s²
poartă
Determinați accelerația în intervalul de timp de 10 secunde.
Date
interval de timp de 10 s.
Variația vitezei de la 0 la 40 m/s.
Rezoluţie
Deoarece există o variație a vitezei, tipul de mișcare este accelerat. Deoarece viteza de accelerație este constantă, este o mișcare uniform variată (MUV).
Accelerația este cât de mult s-a schimbat viteza într-o perioadă de timp.
Unde,
The este accelerația, în m/s².
este variația vitezei, adică viteza finală minus viteza inițială.
este intervalul de timp, adică timpul final minus timpul inițial.
Pe măsură ce mașina pornește din repaus și timpul începe să încetinească imediat ce mașina începe să se miște, viteza și timpul inițial sunt egale cu zero.
Înlocuirea datelor furnizate în declarație:
Concluzie
În acest interval de timp, accelerația mașinii a fost de 4 m/s².
Vezi exerciții Mișcare uniform variată
Întrebarea 3 - Prima lege a lui Newton (dinamică)
Imaginează-ți un tren care călătorește prin Brazilia. Brusc, șoferul trebuie să frâneze brusc trenul din cauza unui obstacol de pe șine. Toate obiectele din tren continuă să se miște, menținând viteza și traiectoria pe care le aveau înainte. Pasagerii sunt aruncați în jurul trăsurii, pixuri, cărți și chiar acel măr adus de cineva la prânz plutesc în aer.
Principiul Fizicii care explică ce se întâmplă în interiorul vagonului este
a) Legea gravitației.
b) Legea acţiunii şi reacţiei.
c) Legea inerţiei.
d) Legea conservării energiei.
e) Legea vitezei.
Explicaţie
Prima lege a lui Newton, numită și Legea inerției, spune că un obiect în repaus va rămâne în repaus, iar un obiect în repaus va rămâne în repaus. Un obiect în mișcare va continua să se miște cu o viteză constantă, cu excepția cazului în care o forță externă acționează asupra lui.
În acest caz, chiar și cu trenul care își reduce brusc viteza, obiectele continuă să se miște din cauza datorita inertiei, tendinta corpurilor este de a-si mentine starea de miscare (directie, modul si directie) sau odihnă.
Ați putea fi interesat să aflați mai multe despre Prima lege a lui Newton.
Întrebarea 4 - A doua lege a lui Newton (dinamică)
Într-o clasă de fizică experimentală, un experiment este efectuat folosind cutii cu mase diferite și aplicând o forță constantă fiecăruia. Scopul este de a înțelege modul în care accelerația unui obiect este legată de forța aplicată și masa obiectului.
În timpul experimentului, cutia menține o accelerație constantă de 2 m/s². Ulterior, se efectuează modificări de masă și rezistență în următoarele situații:
I - Masa se păstrează la fel, dar modulul de forță este de două ori mai mare decât originalul.
II - Forța aplicată este aceeași cu cea originală, cu toate acestea, masa este dublată.
Valorile noilor accelerații în raport cu originalul, în ambele cazuri, sunt, respectiv
cel)
B)
w)
d)
Este)
Relația dintre forță, masă și accelerație este descrisă de a doua lege a lui Newton, care spune: forța rezultantă care acționează asupra unui corp este egală cu produsul dintre masa și accelerația acestuia.
Unde,
FR este forța rezultantă, suma tuturor forțelor care acționează asupra corpului,
m este masa,
a este accelerația.
In situatia I, avem:
Masa rămâne aceeași, dar mărimea forței este dublată.
Pentru a diferenția, folosim 1 pentru cantitățile inițiale și 2 pentru cea nouă.
Original:
Nou:
Forța 2 este forța dublă 1.
F2 = 2F1
Deoarece masele sunt egale, le izolăm în ambele ecuații, le echivalăm și rezolvăm pentru a2.
Înlocuind F2,
Astfel, atunci când dublăm mărimea forței, mărimea accelerației este de asemenea înmulțită cu 2.
In situatia II:
Egalizarea forțelor și repetarea procesului anterior:
Înlocuirea m2,
Astfel, prin dublarea masei și menținerea forței inițiale, accelerația scade la jumătate.
Am nevoie de întărire cu A doua lege a lui Newton? Citiți conținutul nostru.
Întrebarea 5 - A treia lege a lui Newton (dinamică)
Un profesor de fizică, entuziasmat de învățarea practică, decide să efectueze un experiment deosebit în clasă. Își pune o pereche de patine cu rotile și apoi se împinge de un perete. Vom explora conceptele fizice implicate în această situație.
Când împingeți de peretele clasei în timp ce purtați o pereche de patine cu rotile, ce se va întâmpla cu profesorul și care sunt conceptele fizice implicate?
a) A) Profesorul va fi proiectat înainte, datorită forței aplicate peretelui. (Legea lui Newton - A treia lege a acțiunii și reacției)
b) Profesorul va rămâne nemișcat, deoarece există frecare între patine și podea. (Legea lui Newton - Conservarea cantității de mișcare liniară)
c) Profesorul rămâne nemișcat. (Legea lui Newton - Frecare)
d) Profesorul va fi aruncat pe spate, din cauza rulării patinelor, datorită aplicării reacției peretelui. (Legea lui Newton - A treia lege a acțiunii și reacției)
e) Patinele profesorului se vor încălzi din cauza frecării cu podeaua. (Legea lui Newton - Frecare)
A treia lege a lui Newton explică că fiecare acțiune produce o reacție de aceeași intensitate, aceeași direcție și direcție opusă.
La aplicarea unei forțe împotriva peretelui, reacția împinge profesorul în sens invers, cu aceeași intensitate cu forța aplicată.
Legea actiunii si reactiei actioneaza asupra perechilor de corpuri, niciodata asupra aceluiasi corp.
Pe măsură ce patinele permit rostogolirea, centrul de masă al profesorului este aruncat înapoi și el alunecă prin cameră.
Amintiți-vă de A treia lege a lui Newton.
Întrebarea 6 - Legea gravitației universale
Clubul de fizică al școlii explorează orbita Lunii în jurul Pământului. Ei doresc să înțeleagă forța de atracție gravitațională dintre Pământ și satelitul său natural, aplicând principiile Legii gravitației universale a lui Newton.
Estimările de masă sunt kg pentru Pământ și de aproximativ 80 de ori mai mic pentru Lună. Centrele lor sunt situate la o distanță medie de 384.000 km.
Știind că constanta gravitației universale (G) este N⋅m²/kg², forța de atracție gravitațională dintre Pământ și Lună este de aproximativ
cel)
B)
w)
d)
Este)
Legea gravitației universale a lui Newton spune că: „Forța de atracție gravitațională dintre două mase (m1 și m2) este direct proporțional cu produsul maselor lor și constanta universală a gravitației și invers proporțional cu pătratul a doi distanţă.
Formula sa:
Unde:
F este forța de atracție gravitațională,
G este constanta gravitației universale,
m1 și m2 sunt masele corpurilor,
d este distanța dintre centrele maselor, în metri.
Înlocuirea valorii:
Vezi mai multe despre Forta gravitationala.
Întrebarea 7 - Cădere liberă (Mișcarea într-un câmp gravitațional uniform)
Într-o sarcină practică pentru Târgul de Știință al școlii, un grup va expune efectele unui câmp gravitațional uniform. După o explicație a conceptului de gravitație, ei efectuează un experiment practic.
Două sfere de oțel, una cu diametrul de 5 cm și cealaltă cu diametrul de 10 cm, sunt eliberate din repaus, în același moment, de către unul dintre membrii grupului, de la o fereastră de la etajul trei al şcoală.
La sol, un telefon mobil care înregistrează cu încetinitorul înregistrează momentul exact al impactului sferelor pe sol. Pe o foaie, grupul le cere spectatorilor să selecteze opțiunea care, potrivit acestora, explică relația dintre vitezele obiectelor atunci când ating solul.
Tu, cu o bună înțelegere a fizicii, vei selecta opțiunea care spune
a) obiectul mai greu va avea o viteză mai mare.
b) obiectul mai ușor va avea o viteză mai mare.
c) ambele obiecte vor avea aceeași viteză.
d) diferența de viteză depinde de înălțimea turnului.
e) diferenţa de viteză depinde de masa obiectelor.
Neglijând efectele aerului, toate obiectele cad cu aceeași accelerație datorită gravitației, indiferent de masa lor.
Câmpul gravitațional atrage obiecte în centrul Pământului cu aceeași accelerație constantă de aproximativ .
Funcția de viteză este descrisă de:
Cu Vi fiind viteza inițială egală cu zero și accelerația fiind g:
Viteza, așadar, depinde doar de valoarea accelerației datorate gravitației și de timpul căderii.
Distanța parcursă poate fi măsurată și prin:
Se poate observa că nici viteza și nici distanța nu depind de masa obiectului.
Antrenează-te mai mult exerciții de cădere liberă.
Întrebarea 8 - Lansare orizontală (Mișcare într-un câmp gravitațional uniform)
O pereche de elevi, într-un experiment, aruncă o minge orizontal de la o înălțime mare. În timp ce unul aruncă mingea, celălalt la o anumită distanță înregistrează un videoclip cu traiectoria mingii. Neglijând rezistența aerului, traiectoria și viteza orizontală a mingii în timpul mișcării sunt
a) o linie dreaptă descendentă, iar viteza orizontală va crește.
b) o linie dreaptă, iar viteza orizontală va crește cu timpul.
c) un arc de cerc, iar viteza orizontală va scădea cu timpul.
d) o linie ondulată, iar viteza orizontală va fluctua.
e) o parabolă, iar viteza orizontală va rămâne constantă.
Mișcarea orizontală și verticală sunt independente.
Când rezistența aerului este ignorată, viteza orizontală va fi constantă, deoarece nu există frecare, iar mișcarea este uniformă.
Mișcarea verticală este accelerată și depinde de accelerația gravitației.
Compoziția mișcărilor formează traiectoria unei parabole.
Ești interesat să afli mai multe despre Lansare orizontală.
Întrebarea 9 - Putere și performanță
Un student investighează eficiența unei mașini care, conform informațiilor producătorului, este de 80%. Mașina primește o putere de 10,0 kW. În aceste condiții, puterea utilă oferită și, respectiv, puterea disipată de mașină sunt
a) putere utilă: 6,4 kW și putere disipată: 3,6 kW.
b) putere utilă: 2,0 kW și putere disipată: 8,0 kW.
c) putere utilă: 10,0 kW și putere disipată: 0,0 kW.
d) putere utilă: 8,0 kW și putere disipată: 2,0 kW.
e) putere utilă: 5,0 kW și putere disipată: 5,0 kW.
Eficiența (η) este raportul dintre puterea utilă și puterea primită, exprimat ca:
Puterea utilă, la rândul său, este puterea primită minus puterea disipată.
Putere utilă = putere primită - putere disipată
Cu randamentul fiind de 80%, sau 0,8, avem:
Astfel, puterea utilă este:
Putere utilă = putere primită - putere disipată
Putere utila = 10 kW - 2 W = 8 kW
Poate doriți să vă amintiți despre putere mecanică și performanță.
Întrebarea 10 - Sistem mecanic conservator
Într-un laborator de fizică, o pistă cu căruțe simulează un roller coaster. Ei abandonează căruța din repaus în cel mai înalt punct al potecii. Căruciorul coboară apoi, scăzându-și înălțimea, în timp ce viteza lui crește în timpul coborârii.
Dacă nu există pierderi de energie din cauza frecării sau a rezistenței aerului, cum se aplică conservarea energiei mecanice acestui sistem conservator?
a) Energia mecanică totală crește pe măsură ce căruciorul câștigă viteză.
b) Energia mecanică totală scade, pe măsură ce o parte din energie este transformată în căldură datorită frecării.
c) Energia mecanică totală rămâne constantă, deoarece nu acţionează forţe disipative.
d) Energia mecanică totală depinde de masa căruciorului, deoarece afectează forța gravitațională.
e) Energia mecanică totală variază în funcție de temperatura ambiantă, deoarece afectează rezistența aerului.
Energia mecanică este suma părților sale, cum ar fi energia potențială gravitațională și energia cinetică.
Avand in vedere sistemul conservator, adica fara pierderi de energie, energia finala trebuie sa fie egala cu cea initiala.
La început, căruciorul era staționar, cu energia sa cinetică egală cu zero, în timp ce energia sa potențială era maximă, întrucât era în punctul cel mai înalt.
La coborâre, începe să se miște și energia cinetică crește pe măsură ce înălțimea scade, scăzând și energia potențială.
În timp ce o porțiune scade, cealaltă crește în aceeași proporție, menținând constantă energia mecanică.
Amintiți-vă conceptele despre energie mecanică.
Întrebarea 11 - Masa specifică sau densitatea absolută
Într-o investigație asupra proprietăților materiei, trei cuburi de volume și materiale diferite sunt folosite pentru a crea o scară a masei specifice a acestor materiale.
Cu ajutorul unei cântare și a unei rigle, pentru cuburi se obțin următoarele:
- Oțel: Masă = 500 g, Volum = 80 cm³
- Lemn: Masa = 300 g, Volum = 400 cm³
- Aluminiu: Masa = 270 g, Volum = 100 cm³
De la cea mai mare masă specifică la cea mai mică, valorile găsite sunt:
a) Oțel: 6,25 g/cm³, Aluminiu: 2,7 g/cm³, Lemn: 0,75 g/cm³
b) Lemn: 1,25 g/cm³, Oțel: 0,75 g/cm³, Aluminiu: 0,5 g/cm³
c) Oțel: 2 g/cm³, Lemn: 1,25 g/cm³, Aluminiu: 0,5 g/cm³
d) Aluminiu: 2 g/cm³, Oțel: 0,75 g/cm³, Lemn: 0,5 g/cm³
e) Aluminiu: 2 g/cm³, Oțel: 1,25 g/cm³, Lemn: 0,75 g/cm³
Masa specifică a unui material este definită ca masa pe unitatea de volum și este calculată prin formula:
Pentru oţel:
La lemn:
Pentru aluminiu:
Aflați mai multe la:
- Masa specifică
- Densitate
Întrebarea 12 - Presiunea exercitată de o coloană de lichid
Un student se scufundă într-un lac la nivelul mării și atinge o adâncime de 2 metri. Care este presiunea pe care apa o exercită asupra ei la această adâncime? Considerați accelerația datorată gravitației ca iar densitatea apei ca
.
a) 21 Pa
b) 121 Pa
c) 1121 Pa
d) 121.000 Pa
e) 200.000 Pa
Presiunea într-un fluid în repaus este dată de formula:
P=ρ⋅g⋅h + P atmosferic
Unde:
P este presiunea,
ρ este densitatea fluidului,
g este accelerația datorată gravitației,
h este adâncimea fluidului.
Exerseaza mai mult exerciții hidrostatice.
ASTH, Rafael. Exerciții de fizică (rezolvate) pentru anul I de liceu.Tot Materia, [n.d.]. Disponibil in: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-fisica-para-1-ano-do-ensino-medio/. Acces la:
Vezi și tu
- Exerciții privind energia potențială și cinetică
- Formule de fizică
- Legile lui Newton Exerciții comentate și rezolvate
- Lucrează în Fizică
- Exerciții hidrostatice
- Fizica la Enem
- Exerciții despre energia cinetică
- Gravitatie
