pf zima 2010-2011 pytania seria 0.doc

Pytania przykładowe: Seria 0 - wiadomości wstępne

1.

Podaj najważniejsze cechy podejścia nauk fizycznych do badania obiektów lub zjawisk.

2.

Narysuj i omów schemat metody naukowej fizyki. Omów jej główne elementy.

3.

Które z poniższych kryteriów decydują o przyjęciu lub odrzuceniu hipotezy fizycznej:

−

zgodność hipotezy z dotychczasową wiedzą

−

wewnętrzna spójność hipotezy

−

zgodność przewidywań hipotezy z rezultatem eksperymentu

− prostota hipotezy

4.

Jaką rolę w fizyce pełnią wielkości fizyczne?

5.

Podaj co najmniej 5

wielkości fizycznych i odpowiadających im cech obiektów lub procesów.

6.

Podaj po dwie wielkości fizyczne:

−

które są iloczynem wielkości skalarnej i wektorowej

−

które są iloczynem wektorowym dwóch innych wielkości wektorowych

−

iloczynem skalarnym dwóch wielkości wektorowych

7.

Na czym polega pomiar fizyczny?

Zaproponuj eksperyment, w którym byłby wyznaczany opór

elektryczny odcinka drutu. Zrób szkic.

8.

Podaj podstawowe jednostki układu SI. Z jakimi wielkościami fizycznymi są one związane?

9.

Które z jednostek podstawowych układu SI są oparte na wzorcach materialnych, a które na

właściwościach zjawisk fizycznych.

10.

Jakie zjawisko fizyczne jest podstawą definicji ampera. Zaproponuj eksperyment, w którym

możnaby, korzystając z tego zjawiska (zapewne z mniejszą dokładnością niż w czołowych
eksperymentach metrologicznych)

stwierdzić, że prąd płynący w przewodniku ma natężenie 1

A.

11.

Jaką długość l powinno mieć wahadło matematyczne, aby okres jego wahań T wynosił

dokładnie: 1 sekundę, 10 sekund, 1 minutę. Założyć, że przyspieszenie ziemskie wynosi g=9,8
m/s

2

? Wzór:

g

l

T

π

2

=

12.

Spróbuj po swojemu

zdefiniować jednostkę ładunku – kulomb – korzystając z dwóch

fundamentalnych stałych fizycznych: ładunku elektronu e i stałej Avogadro N

A

(liczba atomów

lub cząsteczek w 1 molu substancji). 1 C = ?? Jaki jest związek kulomba z jednostkami podstawowymi

układu SI?

13.

Czy wynik pomiaru tej samej wielkości fizycznej dla tego samego obiektu zależy czy nie zależy od

wyboru metody pomiaru? Odpowiedź uzasadnij.

14.

Z jaką dokładnością względną (szacunkową – rząd wielkości) są wyznaczone podstawowe

jednostki układu SI?

15.

Korzystając ze wzoru Coulomba

2

0

4

1

r

qQ

F

πε

=

wyznacz, w jakich jednostkach podstawowych

układu SI wyraża się przenikalność elektryczna próżni ε

0

(jedna ze stałych fundamentalnych

fizyki).

16.

Korzystając z wartości stałej grawitacyjnej G (www lub kopia prezentacji) oszacuj, z jaką siłą

grawitacyjną przyciągają się dwa elektrony (masa elektronu w spisie stałych fizycznych –
prezentacja lub strony WWW)

17.

W jakich jednostkach podstawowych układu SI wyraża się lepkość η?

Wsk. Wzór Stokesa na siłę

oporu F

stawianego przez ciecz o lepkości

η

kulce o promieniu r

poruszającej się z prędkością v: F=-

6

π

η

rv.

18.

Podaj kilka fundamentalnych stałych fizycznych. Krótko je omów.

19.

Podaj (w przybliżeniu) wartości i jednostki takich stałych fizycznych jak prędkość światła w

próżni c, stała Plancka h, stała gazowa R, ładunek elementarny e, masa elektronu m

e,

20.

Jakiego

rzędu są rozmiary: protonu, Ziemi, orbity Ziemi wokół Słońca, Ziemi, Wszechświata

(zajrzyj do Internetu)

pf zima 2010-2011 pytania seria 0.doc

21.

Jedną ze stałych fundamentalnych jest tzw. długość komptonowska λ

C

(od A.H.Comptona).

Wiedząc, że wyraża się ona przez inne stałe fizyczne: stałą Plancka h, prędkość światła w

próżni c i masy elektronu m

e

, zapro

ponuj taką kombinację stałych h, m

e

i c

, żeby uzyskać

wielkość o wymiarze długości (właśnie λ

C

)

. Oszacuj (bez użycia kalkulatora) wartość drogi

komptonowskiej ( z dokładnością do rzędu wielkości).

22.

Wymień podstawowe oddziaływania w przyrodzie, ich względną siłę, zasięg, cząstki wymiany

(pośredniczące) i przykłady.

23.

Jakie oddziaływania fundamentalne są odpowiedzialne za wiązania chemiczne, jakie za
wzajem

ne przyciąganie Ziemi i Słońca, a jakie za reakcje termojądrowe zachodzące w Słońcu i

innych gwiazdach? Kró

tko skomentuj odpowiedź.

24.

Dlaczego o oddziaływaniach w skali kosmicznej decydują oddziaływania grawitacyjne a nie np.

znacznie silniejsze oddziaływania elektromagnetyczne?

25.

Znając wzór na siłę przyciągania grawitacyjnego dwóch mas odległych o r (wzór Newtona):

2

r

Mm

G

F

=

, gdzie G = 6,67·10

-11

Nm

2

/kg

2

-

stała grawitacyjna, m, M – wartości mas, oszacuj

stosunek siły przyciągania Ziemi i Księżyca F

1

i siły przyciągania Ziemi i Słońca F

2

, jeśli

wiadomo, że m

Z

≈6·10

24

kg, m

Sł

≈2·10

30

kg, m

Ks

≈7·10

22

kg, r

Sł-Z

≈1.5·10

11

m a r

Z-Ks

≈4·10

8

m.

26.

Co stałoby się z jądrami atomowymi, gdyby nie było oddziaływań silnych? Skomentuj

odpowiedź.

27.

Podaj klasyfikację cząstek elementarnych wg Modelu Standardowego.

28.

Czy kwarki mogą występować jako cząstki swobodne?

29.

Z jakich cząstek elementarnych zbudowany jest: a) proton, b) neutron, c) elektron, d) pozyton

(antycząstka elektronu)?

30.

Jaki jest (w przybliżeniu wiek Wszechświata)?

31.

Podaj dowolne

dwa przykłady niedawnych wybitnych osiągnięć fizycznych (technicznych).

Krótko skomentuj odp

owiedź.

32.

Wymień co najmniej 4 laureatów Nagrody Nobla z Fizyki i podaj (orientacyjnie), czego

dotyczyły nagrodzone badania.