I den här listan hittar du övningar om de huvudsakliga fysikämnena som behandlas i det första året på gymnasiet. Öva och lös dina tvivel med svaren förklarade steg för steg.
Fråga 1 - Uniform rörelse (kinematik)
En bil färdas längs en rak, öde väg och föraren håller en konstant hastighet på 80 km/h. Efter att 2 timmar hade gått sedan starten av resan körde föraren
A) 40 km.
B) 80 km.
C) 120 km.
D) 160 km.
E) 200 km.
mål
Bestäm avståndet som föraren tillryggalagt, i km.
Data
- Rörelsen är enhetlig, det vill säga med konstant hastighet och noll acceleration.
- Hastighetsmodulen är 80 km/h
- Restiden var 2 timmar.
Upplösning
Låt oss beräkna avståndet med hjälp av hastighetsformeln:
Var,
är den tillryggalagda sträckan i km.
är tidsintervallet i timmar.
Eftersom vi vill ha avstånd isolerar vi oss i formeln.
Ersätter värdena:
Slutsats
Vid färd med en konstant hastighet på 80 km/h, efter 2 timmars färd tillryggalägger föraren 160 km.
Öva mer kinematikövningar.
Fråga 2 - Jämnt varierad rörelse (kinematik)
I en biltävling på en oval bana accelererar en av bilarna jämnt i konstant takt. Piloten startar från vila och accelererar i 10 sekunder tills den når en hastighet på 40 m/s. Den acceleration som bilen uppnådde var
A) 4 m/s²
B) 8 m/s²
C) 16 m/s²
D) 20 m/s²
E) 40 m/s²
mål
Bestäm accelerationen i 10 sekunders tidsintervallet.
Data
10 s tidsintervall.
Hastighetsvariation från 0 till 40 m/s.
Upplösning
Eftersom det finns en variation i hastighet, accelereras typen av rörelse. Eftersom accelerationshastigheten är konstant är det en likformigt varierad rörelse (MUV).
Acceleration är hur mycket hastigheten förändrades under en tidsperiod.
Var,
De är accelerationen, i m/s².
är variationen i hastighet, det vill säga sluthastigheten minus initialhastigheten.
är tidsintervallet, det vill säga sluttid minus initial tid.
Eftersom bilen startar från vila och tiden börjar sakta ner så fort bilen börjar röra sig, är starthastigheten och tiden lika med noll.
Ersätter uppgifterna i uttalandet:
Slutsats
Under detta tidsintervall var bilens acceleration 4 m/s².
Se övningar Enhetligt varierad rörelse
Fråga 3 - Newtons första lag (dynamik)
Föreställ dig ett tåg som färdas genom Brasilien. Plötsligt måste föraren plötsligt bromsa tåget på grund av ett hinder på spåren. Alla föremål på tåget fortsätter att röra sig och bibehåller den hastighet och bana de hade tidigare. Passagerare kastas runt vagnen, pennor, böcker och även det där äpplet som någon tagit med till lunch svävar i luften.
Fysikens princip som förklarar vad som händer inne i tågvagnen är
a) Tyngdlagen.
b) lagen om handling och reaktion.
c) Tröghetens lag.
d) energisparlagen.
e) hastighetslagen.
Förklaring
Newtons 1:a lag, även kallad tröghetslagen, säger att ett föremål i vila förblir i vila, och ett föremål i vila förblir i vila. Ett föremål i rörelse kommer att fortsätta att röra sig med konstant hastighet om inte en yttre kraft verkar på det.
I det här fallet, även när tåget abrupt minskar sin hastighet, fortsätter objekten att röra sig pga på grund av tröghet är kropparnas tendens att behålla sitt rörelsetillstånd (riktning, modul och riktning) eller resten.
Du kanske är intresserad av att lära dig mer om Newtons första lag.
Fråga 4 - Newtons andra lag (dynamik)
I en experimentell fysikklass genomförs ett experiment med hjälp av lådor med olika massor och anbringar en konstant kraft på var och en. Målet är att förstå hur ett föremåls acceleration är relaterad till den applicerade kraften och föremålets massa.
Under experimentet bibehåller lådan en konstant acceleration på 2 m/s². Efteråt görs förändringar i massa och styrka i följande situationer:
I - Massan hålls densamma, men kraftmodulen är dubbelt så stor som originalet.
II - Den applicerade kraften är densamma som originalet, dock fördubblas massan.
Värdena för de nya accelerationerna i förhållande till originalet är i båda fallen resp
De)
B)
w)
d)
Det är)
Förhållandet mellan kraft, massa och acceleration beskrivs av Newtons andra lag, som säger: den resulterande kraften som verkar på en kropp är lika med produkten av dess massa och dess acceleration.
Var,
FR är den resulterande kraften, summan av alla krafter som verkar på kroppen,
m är massan,
a är accelerationen.
I situationen I, vi har:
Massan förblir densamma, men kraftens storlek fördubblas.
För att särskilja använder vi 1 för de ursprungliga kvantiteterna och 2 för den nya.
Original:
Ny:
Kraft 2 är dubbel kraft 1.
F2 = 2F1
Eftersom massorna är lika isolerar vi dem i båda ekvationerna, likställer dem och löser för a2.
Ersätter F2,
Således, när vi dubblar storleken på kraften, multipliceras storleken på accelerationen också med 2.
I situation II:
Utjämna krafterna och upprepa föregående process:
Byter ut m2,
Således, genom att fördubbla massan och bibehålla den ursprungliga kraften, sjunker accelerationen med hälften.
Behöver förstärkning med Newtons andra lag? Läs vårt innehåll.
Fråga 5 - Newtons tredje lag (dynamik)
En fysiklärare, exalterad över praktiskt lärande, bestämmer sig för att utföra ett märkligt experiment i klassrummet. Han tar på sig ett par rullskridskor och trycker sedan mot en vägg. Vi kommer att utforska de fysiska begreppen som är involverade i denna situation.
När du trycker mot klassrummets vägg med ett par rullskridskor, vad kommer att hända med läraren och vad är de fysiska begreppen inblandade?
a) A) Läraren kommer att projiceras framåt, på grund av kraften som appliceras på väggen. (Newtons lag - Tredje lagen om handling och reaktion)
b) Läraren förblir stilla, eftersom det finns friktion mellan skridskorna och golvet. (Newtons lag - Bevarande av kvantiteten av linjär rörelse)
c) Läraren står still. (Newtons lag - friktion)
d) Läraren kommer att kastas bakåt, på grund av rullning av skridskorna, på grund av appliceringen av väggreaktionen. (Newtons lag - Tredje lagen om handling och reaktion)
e) Lärarens skridskor blir varm på grund av friktion mot golvet. (Newtons lag - friktion)
Newtons tredje lag förklarar att varje handling ger en reaktion av samma intensitet, samma riktning och motsatt riktning.
När en kraft appliceras mot väggen pressar reaktionen läraren i motsatt riktning, med samma intensitet som den applicerade kraften.
Lagen om handling och reaktion verkar på par av kroppar, aldrig på samma kropp.
När skridskorna tillåter rullning kastas lärarens massacentrum bakåt och han glider över rummet.
Kom ihåg Newtons tredje lag.
Fråga 6 - Lagen för universell gravitation
Skolans fysikklubb utforskar månens bana runt jorden. De vill förstå gravitationskraften mellan jorden och dess naturliga satellit genom att tillämpa principerna i Newtons lag om universell gravitation.
Massuppskattningar är kg för jorden och cirka 80 gånger mindre för månen. Deras centra ligger på ett genomsnittligt avstånd av 384 000 km.
Att veta att konstanten för universell gravitation (G) är N⋅m²/kg², gravitationskraften mellan jorden och månen är ungefär
De)
B)
w)
d)
Det är)
Newtons lag om universell gravitation säger att: "Gravitationskraften mellan två massor (m1 och m2) är direkt proportionell mot produkten av deras massor och den universella gravitationskonstanten och omvänt proportionell mot kvadraten av två distans.
Dess formel:
var:
F är gravitationskraften,
G är konstanten för universell gravitation,
m1 och m2 är kropparnas massor,
d är avståndet mellan massornas centra, i meter.
Värdebyte:
Se mer om Gravitationskraften.
Fråga 7 - Fritt fall (rörelse i ett enhetligt gravitationsfält)
I en praktisk uppgift för skolans Science Fair kommer en grupp att exponera effekterna av ett enhetligt gravitationsfält. Efter en förklaring av gravitationsbegreppet utför de ett praktiskt experiment.
Två stålkulor, en med en diameter på 5 cm och den andra med en diameter på 10 cm, frigörs från vila, i samma ögonblick, av en av gruppmedlemmarna, från ett fönster på tredje våningen i skola.
På marken registrerar en mobiltelefon som spelar in i slow motion det exakta ögonblicket då sfärerna träffar marken. På ett ark ber gruppen åskådarna att välja det alternativ som, enligt dem, förklarar förhållandet mellan objektens hastigheter när de nuddar marken.
Du, med en god förståelse för fysik, kommer att välja alternativet som säger
a) det tyngre föremålet kommer att ha en högre hastighet.
b) det lättare föremålet kommer att ha en högre hastighet.
c) båda objekten kommer att ha samma hastighet.
d) skillnaden i hastighet beror på tornets höjd.
e) skillnaden i hastighet beror på föremålens massa.
Om man försummar luftens effekter, faller alla föremål med samma acceleration på grund av gravitationen, oavsett deras massa.
Gravitationsfältet lockar objekt till jordens centrum med samma konstanta acceleration på ungefär .
Hastighetsfunktionen beskrivs av:
Med Vi är den initiala hastigheten lika med noll och accelerationen är g:
Hastigheten beror därför endast på värdet av accelerationen på grund av gravitationen och tidpunkten för fall.
Tillryggalagd sträcka kan också mätas med:
Det är möjligt att se att varken hastigheten eller avståndet beror på föremålets massa.
Träna mer övningar för fritt fall.
Fråga 8 - Horisontell uppskjutning (rörelse i ett enhetligt gravitationsfält)
Ett par elever kastar i ett experiment en boll horisontellt från hög höjd. Medan en kastar bollen spelar den andra på ett givet avstånd in en video av bollens bana. Försummar luftmotståndet, bollens bana och horisontella hastighet under rörelse
a) en rak nedåtgående linje, och den horisontella hastigheten ökar.
b) en rät linje, och den horisontella hastigheten kommer att öka med tiden.
c) en cirkelbåge, och den horisontella hastigheten kommer att minska med tiden.
d) en vågig linje, och den horisontella hastigheten kommer att fluktuera.
e) en parabel, och den horisontella hastigheten förblir konstant.
Horisontell och vertikal rörelse är oberoende.
När luftmotstånd ignoreras kommer den horisontella hastigheten att vara konstant, eftersom det inte finns någon friktion och rörelsen är enhetlig.
Vertikal rörelse accelereras och beror på tyngdaccelerationen.
Sammansättningen av rörelserna bildar banan för en parabel.
Är du intresserad av att lära dig mer om Horisontell lansering.
Fråga 9 - Kraft och prestanda
En elev undersöker effektiviteten hos en maskin som enligt tillverkarens uppgifter är 80 %. Maskinen får en effekt på 10,0 kW. Under dessa förhållanden är den användbara kraften som erbjuds och den effekt som förbrukas av maskinen, respektive
a) användbar effekt: 6,4 kW och förbrukad effekt: 3,6 kW.
b) användbar effekt: 2,0 kW och förbrukad effekt: 8,0 kW.
c) användbar effekt: 10,0 kW och förbrukad effekt: 0,0 kW.
d) nyttoeffekt: 8,0 kW och förbrukad effekt: 2,0 kW.
e) användbar effekt: 5,0 kW och förbrukad effekt: 5,0 kW.
Verkningsgrad (η) är förhållandet mellan användbar effekt och mottagen effekt, uttryckt som:
Användbar kraft är i sin tur den effekt som tas emot minus den effekt som förbrukas.
Användbar effekt = mottagen effekt - förbrukad effekt
Med avkastningen på 80 %, eller 0,8, har vi:
Den användbara kraften är alltså:
Användbar effekt = mottagen effekt - förbrukad effekt
Användbar effekt = 10 kW - 2 W = 8 kW
Du kanske vill minnas om mekanisk kraft och prestanda.
Fråga 10 - Konservativt mekaniskt system
I ett fysiklaboratorium simulerar en bana med vagnar en berg-och-dalbana. De överger vagnen från vila på ledens högsta punkt. Vagnen går sedan ner och minskar sin höjd, medan dess hastighet ökar under nedstigningen.
Om det inte finns någon energiförlust på grund av friktion eller luftmotstånd, hur tillämpas bevarande av mekanisk energi på detta konservativa system?
a) Den totala mekaniska energin ökar när vagnen tar fart.
b) Den totala mekaniska energin minskar, eftersom en del av energin omvandlas till värme på grund av friktion.
c) Den totala mekaniska energin förblir konstant, eftersom det inte finns några dissipativa krafter som verkar.
d) Den totala mekaniska energin beror på vagnens massa, eftersom den påverkar gravitationskraften.
e) Den totala mekaniska energin varierar beroende på omgivningstemperaturen, eftersom den påverkar luftmotståndet.
Mekanisk energi är summan av dess delar, såsom gravitationell potentiell energi och kinetisk energi.
Med tanke på det konservativa systemet, det vill säga utan energiförluster, måste den slutliga energin vara lika med den initiala.
I början var vagnen stillastående, med dess kinetiska energi lika med noll, medan dess potentiella energi var maximal, eftersom den var på den högsta punkten.
När den går ner börjar den röra sig och dess kinetiska energi ökar när höjden minskar, vilket också minskar dess potentiella energi.
Medan en del minskar, ökar den andra i samma proportion, vilket håller den mekaniska energin konstant.
Kom ihåg begreppen om mekanisk energi.
Fråga 11 - Specifik massa eller absolut densitet
I en undersökning av materiens egenskaper används tre kuber av olika volym och material för att skapa en skala av den specifika massan av dessa material.
Med hjälp av en skala och en linjal erhålls följande för kuberna:
- Stål: Massa = 500 g, Volym = 80 cm³
- Trä: Massa = 300 g, Volym = 400 cm³
- Aluminium: Massa = 270 g, Volym = 100 cm³
Från den högsta specifika massan till den lägsta, de hittade värdena är:
a) Stål: 6,25 g/cm³, aluminium: 2,7 g/cm³, trä: 0,75 g/cm³
b) Trä: 1,25 g/cm³, stål: 0,75 g/cm³, aluminium: 0,5 g/cm³
c) Stål: 2 g/cm³, Trä: 1,25 g/cm³, Aluminium: 0,5 g/cm³
d) Aluminium: 2 g/cm³, Stål: 0,75 g/cm³, Trä: 0,5 g/cm³
e) Aluminium: 2 g/cm³, Stål: 1,25 g/cm³, Trä: 0,75 g/cm³
Den specifika massan av ett material definieras som massan per volymenhet och beräknas med formeln:
För stål:
Till trä:
För aluminium:
Läs mer på:
- Especifik massa
- Densitet
Fråga 12 - Tryck som utövas av en vätskekolonn
En elev dyker ner i en sjö vid havsnivån och når ett djup på 2 meter. Vad är det för tryck som vattnet utövar på det på detta djup? Betrakta accelerationen på grund av gravitationen som och vattentätheten som
.
a) 21 Pa
b) 121 Pa
c) 1121 Pa
d) 121 000 Pa
e) 200 000 Pa
Trycket i en vätska i vila ges av formeln:
P=ρ⋅g⋅h + atmosfäriskt P
var:
P är trycket,
ρ är vätskans densitet,
g är accelerationen på grund av gravitationen,
h är vätskans djup.
Öva mer hydrostatiska övningar.
ASTH, Rafael. Fysikövningar (lösta) för 1:a gymnasiet.All Matter, [n.d.]. Tillgänglig i: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-fisica-para-1-ano-do-ensino-medio/. Tillgång på:
Se också
- Övningar om potentiell och kinetisk energi
- Fysik formler
- Newtons lagar Övningar kommenterade och lösta
- Arbeta inom fysik
- Hydrostatiska övningar
- Fysik på Enem
- Övningar på kinetisk energi
- Allvar
