FIZYKA

1. W ruchu krzywoliniowym punktu materialnego wektor przyspieszenia jest zawsze:

Przyspieszenie a w ruchu krzywoliniowym możemy zawsze rozłożyć na dwie składowe:

styczną at i normalną an .

Rys.2.10. Przyspieszenie styczne at i normalne an w ruchu krzywoliniowym.

2. Do sił bezwładności zaliczamy na przykład:

Siła bezwładności nie jest zwykłą siłą. Właściwie można by nawet powiedzieć, że w ogóle nie jest siłą. Bo  nie wynika ona z żadnego oddziaływania między ciałami (a przecież definiowaliśmy siłę jako miarę oddziaływania). Jeszcze inaczej można by powiedzieć, że jest ona siłą pozorną.

Siła bezwładności jest efektem wynikającym z samego przyspieszenia układu odniesienia. Jeżeli układ odniesienia porusza się ruchem przyspieszonym względem otoczenia, wtedy z jego poziomu ciała w tym otoczeniu też poruszają się ruchem przyspieszonym (tylko skierowanym przeciwnie). Wygląda to tak samo jakby działała na nie jakaś siła. I właśnie sztucznie przypisana temu ruchowi siła jest siłą bezwładności. Jak z tego wynika: Siła bezwładności pojawia się tylko w nieinercjalnych układach odniesienia.

Siły bezwładności pojawiają się w różnych sytuacjach. Oto przykłady:

	Siła bezwładności podczas ruszania pojazdu - gdy samochód rusza do przodu siła bezwładności wciska pasażerów w fotel
	Siła bezwładności podczas hamowania pojazdu - gdy samochód (lub inny pojazd) nagle hamuje, wtedy siła bezwładności rzuca pasażerem do przodu
	Siła odśrodkowa - gdy siedzimy na wirującej karuzeli siła bezwładności (nazywana w tym przypadku "siłą odśrodkową") wypycha nas i przedmioty przez nas trzymane na zewnątrz okręgu.
	Siła Coriolisa - siła ta jest nieco podobna do siły odśrodkowej i pojawia się, gdy opisujemy ruch ciała z poziomu obracającego się układu odniesienia

3. Pracę definiujemy jako całkę:

Całkowanie odbywa się po drodze L jaką przebywa punkt zaczepienia siły.^[2]

Gdzie:

W - praca,

- siła,

- przesunięcie

α - kąt między wektorem siły i przesunięcia

lub w termodynamice:

gdzie:

W - praca wykonana na układzie, (δW - różniczka niezupełna),

p - ciśnienie zewnętrzne,

V - objętość układu.

4. Praca siły zachowawczej po krzywej zamkniętej jest:

Siłę nazywamy zachowawczą, jeżeli całkowita praca wykonana przez tę siłę nad cząstką jest równa zeru gdy cząstka przebywa drogę po dowolnej krzywej zamkniętej wracając do punktu początkowego.

Praca wykonana przez siłę zachowawczą nad cząstką jest niezależna od drogi, po której porusza się

cząstka między punktem początkowym i końcowym.

5. Okres drgań wahadła matematycznego jest:

Ważną cechą wahadła fizycznego i matematycznego jest niezależność okresu drgań od maksymalnego wychylenia dla niewielkich wychyleń wahadła.

Dla dużych wychyleń okres drgań zależy od maksymalnego wychylenia θ₀ i rośnie wraz jej wzrostem.

6. W zjawisku drgań harmonicznych tłumionych (w przypadku słabego tłumienia) amplituda kolejnych wychyleń jest następującą funkcją czasu:

amplituda drgań gasnących:

Jeżeli oznaczy się przez t odstęp czasu, w ciągu ktorego amplituda drgań

zmniejszy się e-krotnie to:

stąd b t = 1 lub b = 1/ t

Zatem współczynnik tłumienia b jest wielkością fizyczną równa odwrotności odstępu czasu t, w ciągu którego amplituda zmniejszy się e

razy. Czas t nazywa się czasem relaksacji.

7. Drgania harmoniczne wymuszone zachodzą z częstością:

Gdy układ jest zasilany częstością w różną od w0 wówczas drgania będą odbywały się z częstością siły zewnętrznej a nie z częstością własną. Siłę taką nazywamy siłą wymuszającą.

8. Natężenie pola grawitacyjnego wytworzonego przez układ mas wyznacza się korzystając z:

Superpozycja natężenia pola grawitacyjnego- ­Zasada superpozycji natężania:

Jeżeli pole grawitacyjne wytworzone jest przez więcej niż jedno źródło to natężenie w dowolnym jego punkcie równe jest wektorowej sumie natężeń od poszczególnych źródeł w tym punkcie.

9. Masa bryły sztywnej nie jest dobrą miarą jej bezwładności w ruchu obrotowym, gdyż:

Do opisu ruchu obrotowego bryły sztywnej . należy uwzględnić wielkości nieistotne przy opisie ruchu postępowym ciała. W tym wypadku bowiem rozmiary bryły, przestrzenny rozkład masy a także oś, względem której może się ona obracać odgrywają istotne znaczenie. I dlatego: · do określenia bezwładności bryły nie wystarczy podanie tylko jej masy, lecz należy zdefiniować moment bezwładności I · każdy punkt obracającej się bryły ma inną prędkość liniową, zatem niezbędne staje się wprowadzenie pojęcia prędkości kątowej , która jest wspólna dla całej bryły. · energia kinetyczna obracającej się bryły zależy nie tylko od masy ciała i prędkości poruszania się środka masy bryły, ale również od prędkości kątowej bryły i jej momentu bezwładności względem osi obrotu.

10. Efekty żyroskopowe są konsekwencją:

Konsekwencje zasady zachowania momentu pędu (efekty żyroskopowe)

11. Zgodnie z prawem Bernoulli'ego, siła nośna działająca na skrzydło samolotu wynika:

Różnica ciśnień powietrza nad górną powierzchnią skrzydła i pod jego dolną powierzchnią wywołana przez niesymetryczne wyprofilowanie obu tych powierzchni i opisywana przez prawo Bernoulli'ego. Ta różnica ciśnień jest wywołana różnicami prędkości obu strug powietrza, górnej i dolnej, które opływają odpowiednio wyprofilowane skrzydło. Wypukłość górnej powierzchni skrzydła powoduje, że prędkość powietrza nad skrzydłem jest większa niż pod skrzydłem. Zgodnie z uproszczonym prawem Bernoulli'ego

 

 

większe ciśnienie pod skrzydłem powoduje pojawienie się głównej składowej siły nośnej skrzydła nawet w locie poziomym, jak to pokazano na rysunku poniżej. Ten prosty mechanizm musi być jednak uzupełniony. Okazuje się, że partie powietrza rozdzielone przez krawędź natarcia skrzydła nie spotykają się razem na krawędzi spływu skrzydła. W rzeczywistości górna warstwa powietrza porusza się o wiele szybciej od dolnej tak, że dociera do krawędzi spływu jako pierwsza, co symbolicznie pokazano na rysunku. Eksperymentalnie stwierdzono, że prędkość w górnej warstwie powietrza może być nawet dwa razy większa od prędkości powietrza pod skrzydłem.

 

 

12. Szczególna teoria względności pokazuje, że gdy prędkość rozpędzanej cząstki (o niezerowej masie) zbliża się do prędkości światła, to jej energia kinetyczna:

Kiedy na obiekt poruszający się już prawie z prędkością światła, działamy stałą siłą, nie obserwujemy już praktycznie, jak to wspomnieliśmy, wzrostu prędkości, a jedynie wzrost masy. Skoro jednak na obiekt działa siła, to znaczy, że cały czas jest wykonywana praca, że do obiektu cały czas dostarczana jest energia. Dostarczanie energii skutkuje w tym przypadku prawie wyłącznie mierzalnym wzrostem masy, co stanowi piękną ilustrację Einsteinowskiej zasady równoważności masy i energii.

13. Do pola elektrycznego E wprowadzono ładunek próbny Q. Mając do dyspozycji siłę działającą na ładunek próbny F oraz wielkość tego ładunku wyznaczysz wartość pola przy pomocy:

Natężenie pola elektrycznego E definiuje się jako stosunek siły F, działającej na dodatni

ładunek próbny q0, do wartości tego ładunku.

14. Wartość natężenia pola E wytworzonego przez trzy ładunki obliczamy:

15. Pomiędzy punktami A i B oddalonymi od siebie o odległość L rozpięte jest elektryczne pole jednorodne zaś różnica potencjałów pomiędzy punktami wynosi ΔV . Bezwzględna wartość natężenia tego pola wynosi:

E=U/d - w polu jednorodnym natężenie jest stałe.

16. Mamy przewodnik w kształcie kuli o promieniu R na którym znajduje się stacjonarny ładunek Q. Słuszne jest następujące stwierdzenie:

17. Polaryzacja dielektryka polega na:

Polaryzacja dielektryka (również: polaryzacja dielektryczna) - zjawisko polegające na utworzeniu dipoli elektrycznych lub orientacji już istniejących dipoli w reakcji na przyłożone pole elektryczne. W wyniku polaryzacji w dielektryku powstaje wewnętrzne pole elektryczne, które częściowo równoważy przyłożone zewnętrzne pole.

Polaryzacja dielektryka, powstawanie elektrycznego momentu dipolowego dielektryka pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego.

18. Przewodnik o masie m naładowano ładunkiem Q w rezultacie czego jego potencjał zwiększył się o wartość ΔV . Pojemność elektryczną tego przewodnika definiuje się jako:

Pojemność elektryczna przewodnika to zdolność przewodnika do gromadzenia i

przechowywania ładunku elektrycznego.

Dla każdego przewodnika stosunek ładunku zgromadzonego na tym przewodniku do

potencjału tego przewodnika jest wielkością stałą. Wielkość tą dla danego przewodnika

nazywamy jego pojemnością.

19. Opór przewodnika o długości L, o powierzchni przekroju S i oporze właściwym ρ spełnia prawo Ohma. Jak zależy opór od podanych powyżej wielkości:

20. W mieszkaniu zakładamy instalację trzech gniazdek przeznaczonych dla urządzeń pracujących pod napięciem 220 V. Poprawna instalacja polega na następującym połączeniu gniazdek ze źródłem napięcia:

W połączeniu szeregowym na każdy odbiornik przypada tylko część napięcia zasilającego źródła.
W połączeniu równoległym wszystkie odbiorniki zasilane są jednakowym napięciem- więc powinno tu być użyte połączenie równoległe by każde urządzenie mogło pracować pod tym samym napięciem.

21. Do pola magnetycznego wpada naładowana cząstka o ładunku Q równolegle do wektora indukcji B. Prędkość cząstki wynosi V. Cząstka porusza się:

Z równania wynika, że siła jest równa zeru gdy wektory v i B są równoległe ( ၦ=0o ), albo anty-równoległe(ၦ=180⁰ ).

Cząstka poruszać się będzie ruchem jednostajnym o prędkości V.

22. Zamknięty obwód z przewodnika umieszczony został w polu magnetycznym o indukcji B. W obwodzie tym został wygenerowany prąd indukcyjny, który powstał w wyniku:

Ogólnym warunkiem powstania prądu indukcyjnego jest zmiana strumienia magnetycznego w obwodzie zamkniętym. Strumień indukcji przez powierzchnię (tak brzmi pełna nazwa tej wielkości) jest to iloczyn wielkości wektora indukcji przez powierzchnię i cosinus kąta zawartego między tą liniami pola a prostą prostopadłą do powierzchni. Strumień wskazuje liczbę linii pola magnetycznego przechodzących przez daną powierzchnię (jest to sens fizyczny tej wielkości). Prąd powstanie więc jeśli zmienia się liczba linii przechodząca przez dany obwód.

Indukcja elektromagnetyczna jest to przyczyna pojawienia się prądu w obwodzie bez źródła prądu, gdy nastąpi zmiana strumienia pola elektromagnetycznego.

23. Istnienie pola E wytworzonego przez nieruchome ładunki opisane jest następującym równaniem Maxwella:

Źródłem pola elektrycznego są ładunki.

24. Światło spójne pada na dwie wąskie szczeliny i po przejściu przez nie dwa promienie świetlne spotykają się w tej samej fazie w punkcie równo oddalonym od szczelin. Jeśli natężenie światła zmierzone przy jednej zasłoniętej szczelinie wynosi I₀ to przy dwóch odsłoniętych szczelinach wypadkowe natężenie I wynosi:

4I₀ (?)

25. Kto podał poprawny opis promieniowania termicznego?:

Planck (?)

26. Prawo Stefana-Boltzmanna

Opisuje całkowitą moc wypromieniowywaną przez ciało doskonale czarne w danej temperaturze. Zostało opracowane w 1879 przez Jožefa Stefana i Ludwiga Boltzmanna.

gdzie

Φ - strumień energii wypromieniowywany w kierunku prostopadłym do powierzchni ciała [W / m²]

σ - stała Stefana-Boltzmanna

T - temperatura w skali Kelvina

27. Model Bohra dla atomu wodoru/ 41. Który z wymienionych postulatów jest sprzeczny z modelem atomu Bohra:

Postulaty Bohra
Bohr teorię swą oparł na dwu twierdzeniach , zwanych dziś postulatami Bohra.
Pierwszy z tych postulatów dotyczył wzajemnego położenia elektronu i jądra atomu wodoru.
1. Elektron w atomie wodoru znajduje się w ciągłym ruchu, może poruszać się tylko po ściśle określonych orbitach kołowych, na których nie może promieniować energii. Tylko takie orbity są dozwolone, dla których iloczyn długości orbity i pędu elektronu jest równy całkowitej wielokrotności stałej Plancka.
2 rmv=nh ; n=1,2,3.......
Drugi postulat dotyczy natomiast sposobu promieniowania i pochłaniania energii przez atom.
2. Przejściu elektronu z jednej orbity stacjonarnej na drugą towarzyszy emisja lub pochłoniecie kwantu energii równej różnicy energii elektronu na tych orbitach stacjonarnych.
E - E = hf, E=hf

Teoria Bohra
Na podstawie poznanych postulatów Bohr określił rozmiary dozwolonych orbit elektronowych w atomie wodoru, a także wyjaśnił nieciągłość promieniowania atomu wodoru.
Ponieważ elektron w atomie wodoru krąży po orbicie tak jak planeta wokół Słońca, siła oddziaływania kolumbowskiego (Fe) między jądrem (ładunek elementarny dodatni e), a elektronem (ładunek elementarny ujemny -e) musi spełniać rolę siły dośrodkowej (Fr). Zatem:
Fe = Fr

28. W zjawisku fotoelektrycznym

Zjawisko fotoelektryczne zachodzi na elektronach silnie związanych w atomie , czyli jest to oddziaływanie z całym atomem. W rezultacie tego oddziaływania kwant γ zostaje pochłonięty przez atom, a cała jego energia jest zużyta na wybicie z atomu jednego z elektronów (zwykle z powłoki K) i nadaniu mu energii kinetycznej, zgodnie z równaniem:

29. Energią progową na kreację pary elektron-pozyton wynosi

Ze spełnienia praw zachowania wynika relacja określająca energię progową fotonu powyżej której może zachodzić zjawisko tworzenia par

(1.3.9)

gdzie
jest energią fotonu,
jest masą elektronu a
masą jądra;
- jest (oczywiście) prędkością światła. Ponieważ masa jądra jest tysiące razy większa niż masa elektronu, drugi człon we wzorze (1.3.1) można  zwykle zaniedbać wyrażając energię progową prostszym wzorem

30. W stanie równowagi cieplnej dwóch układów/ 31. Zerowa zasada termodynamiki pozwala na

Jeżeli dwa układy znajdują się w równowadze termicznej z układem trzecim, to muszą one znajdować się w równowadze termicznej ze sobą.

32. Równoważność ciepła i pracy jako form przekazywania energii wynika z

Pierwszej zasady termodynamiki

33. Dla małych przekazów ciepła przyrost entropii można obliczyć jako

ds=dq/T

34. Wykresem adiabaty we współrzędnych (p, V) jest

Rysunek obok ukazuje adiabatę (kolor czerwony) w porównaniu z izotermą (kolor szary).

35. Sprawność dowolnego silnika pracującego między zbiornikiem ciepła o temperaturze T1 i chłodnicą o temperaturze T2 jest

Sprawność dowolnego silnika cieplnego może być co najwyżej równa sprawności silnika odwracalnego. Sprawność wszystkich silników odwracalnych jest taka sama. (Silnik odwracalny o wyższej lub niższej sprawności nie byłby zgodny z II zasadą termodynamiki).

36. Temperatura ciała doskonale czarnego wzrosła 2-krotnie. Spowodowało to, że jego moc promieniowania:

wzrosła 2⁴

37. Według prawa przesunięć Wiena maksimum mocy promieniowania ze wzrostem temperatury:

ze wzrostem t maksima mocy przesuwają się w stronę fal krótszych.

38/ 39. Napięcie hamujące w efekcie fotoelektrycznym:

40. Widmo atomowe wodoru jest:

widma liniowe | | | || | || | : atomy (jony) swobodne

Widma atomowe nie są ciągłe - są liniowe, a więc skwantowane!

42. Według modelu atomu Bohra prędkość elektronu orbitalnego:

Elektron w atomie wodoru znajduje się w ciągłym ruchu, może poruszać się tylko po ściśle określonych orbitach kołowych, na których nie może promieniować energii. Tylko takie orbity są dozwolone, dla których iloczyn długości orbity i pędu elektronu jest równy całkowitej wielokrotności stałej Plancka.
2 rmv=nh ; n=1,2,3.......

43. Które z poniższych twierdzeń jest prawidłowe?

Nie wiem

44. Magneton Bohra jest wartością:

Magneton Bohra (oznaczany μ_B) jest stałą fizyczną o wymiarze momentu magnetycznego. Jest to wartość momentu magnetycznego elektronu znajdującego się na orbicie Bohra.

45. W pojeździe kosmicznym krążącym wokół Ziemi

Panuje stan nieważkości.

46. W polu elektrostatycznym

W polu elektrycznym na ładunek elektryczny działa siła elektrostatyczna.

47. Potencjał elektryczny dodatniego ładunku punktowego:

Ładunek punktowy Q. W tym przypadku za "punkt" odniesienia zwykle przyjmuje się nieskończoność. Wówczas potencjał V w punkcie odległym o r od ładunku wynosi:

V=k*(Q/r) , k=1/(4πε₀)

Potencjał ładunku dodatniego jest dodatni, ujemnego - ujemny.

49. W oparciu o zjawisko indukcji elektromagnetycznej działaja:

Prądnica prądu przemiennego.

Alternatory w samochodach

Transformatory (głośniki, ładowarki, radia, mikrofalówki)

48. Pojemność elektryczna jest cechą:

Pojemność jest cechą ciała i dla danego ciała jest wielkością stałą. C=Q/V

50. W prawie Ampera, uogólnionym przez Maxwella, zawarta jest informacja, że:

Uogólnione prawo Ampère'a mówi, że cyrkulacja pola magnetycznego wzdłuż dowolnej krzywej zamkniętej związana jest z szybkością zmian strumienia pola elektrycznego przez powierzchnię rozpięta na tej krzywej oraz wypadkowym prądem przebijającym tę powierzchnię.

Inaczej:

Prąd elektryczny lub zmienne pole elektryczne wytwarza wirowe pole magnetyczne.

Jest to uogólnione prawo przepływu prądów

51. Strumień wektora natężenia pola elektrycznego liczony przez zamkniętą powierzchnię:

Całkowity strumień pola elektrostatycznego dla powierzchni zamkniętej, w której małe wektory pola
są zwrócone jak umówiono się na zewnątrz tej powierzchni, jest wyrażony:

52. Warunkiem koniecznym skroplenia gazu jest

Obniżenie jego temperatury poniżej temperatury krytycznej.

53. W modelu gazu doskonałego pomijamy:

Oddziaływania międzycząsteczkowe, siły między cząsteczkami są równe 0.

Nie występuje ruch drgający.

Cząsteczki posiadają masę ale mają zerową objętość.

54. W przemianie adiabatycznej ze wzrostem objętości gazu jego temperatura

Z wykresu wynika ze maleje

55. Energia wewnętrzna jednego mola gazu doskonałego

U=(3/2)*RnT

Gdzie n ilość moli, więc dla 1 mola

U=3RT/2

56. W przemianie izobarycznej gazu doskonałego dla temperatury zmierzającej do zera bezwzględnego

Objętość maleje- patrz wykres

57. Energia wewnętrzna układu zależy od:

Energia wewnętrzna jest funkcją stanu układu (ciała), przy czym nie zależy od parametrów określających prędkość i położenie ciała. Przyjmuje się, że zależy ona od temperatury, ciśnienia i objętości ukiadu (tylko dwa z tych parametrów mogą zmieniać się niezależnie od siebie).

58. Silnik termodynamiczny może zamienić ciepło na pracę jeśli

Aby zamienić ciepło na pracę muszą istnieć dwa źródła ciepła o różnych temperaturach.

59. Przepływ ciepła z ciała o temperaturze niższej do ciała o temperaturze wyższej:

Jest nie możliwy.

---