IMIR TERMIN "I a". 10 pkt. za każde pytanie (w sumie do zdobycia 60 pkt.). Nie wolno korzystać z urządzeń elektronicznych a telefony komórkowe muszą być wyłączone.
1. Czy energię potencjalną można zdefiniować dla dowolnej siły (jeśli nie to jaką własność musi spełniać siła)? 2 pkt Zdefiniować energię potencjalną i energię kinetyczną (podać odpowiednie wzory). 2 pkt Wyprowadzić wzór na energię potencjalną polu grawitacyjnym (dla dwóch mas punktowych M i m, znajdujących się w odległości r). 3 pkt Wyprowadzić wzór na energię kinetyczną na przykładzie ciała rozpędzanego stałą siłą. 3 pkt
2. Wyprowadzić zależność ciśnienia gazu doskonałego od średniej energii kinetycznej ruchu postępowego 4 pkt. Jak średnia całkowita energia kinetyczna cząstki gazu zależy od temperatury - podać twierdzenie o ekwipartycji 3 pkt Czy równanie stanu gazu doskonałego można wyprowadzić z powyższych zależności3 pkt ?
3. Sformułować i objaśnić prawo Ampera. 3 pkt Wyznaczyć wektor indukcji magnetycznej w odległości r od nieskończenie długiego przewodnika, w którym płynie prąd o natężeniu I (na rysunku zaznaczyć kierunek i zwrot wektora B ) 3 pkt . Jaka siła działa na jednostkę długości przewodnika z prądem o natężeniu I1 znajdującego się w odległości b od przewodnika, w którym płynie prąd o natężeniu I2 (prądy płyną przeciwnych kierunkach; narysować wektor działającej siły) 4 pkt ?
4. Podać sens fizyczny poznanych (czterech) liczb kwantowych dla atomu wodoru. Jakie wartości mogą przyjmować te liczby 5 pkt ? Sformułować zasadę Pauliego a następnie rozpisać obsadzenie przez elektrony kolejnych orbitali dla azotu 7N 5 pkt .
5. Wyprowadzić wzory na pierwszą i drugą prędkość kosmiczną 4 pkt . Z jaką minimalną prędkością powinien wjechać na pionowa pętlę rowerzysta, aby nie oderwać się od toru w najwyższym punkcie? Pętla ma promień R=2.7 m. 3 pkt Z jaką siłą naciskają koła roweru na tor, jeśli rowerzysta wjedzie z prędkością dwa razy większą od minimalnej (łączna masa roweru i rowerzysty wynosi 80 kg) 3 pkt
6. Aby dostroić odbiornik radiowy do odbioru fal radiowych o różnych długościach można zmieniać pojemność kondensatora w wejściowym obwodzie rezonansowym dołączonym do anteny . Układ złożony jest z kondensatora i cewki (opór układu pomijamy). Ile razy należy zmienić odległość między okładkami kondensatora płaskiego w celu zmiany odbiory fal o długości 20m na fale o długości 60m? 5 pkt Jakie częstotliwości drgań wystąpią w obwodzie gdy będzie on dostrojony do odbioru fal o wyżej podanych długościach ) 5 pkt . Prędkość światła w powietrzu wynosi c=3 108 m/s.