TERMIN 0

1. Oblicz wartość rezystancji opornika, jeżeli przy przyłożonym napięciu o wartości 10V z niepewnością 0,01V płynie przez niego prąd o natężeniu 0,1 miliampera z niepewnością 1 mikroampera. Zapisz poprawnie wynik.

Wynik:

2. Co to jest siła Coriolisa? Podaj wzór i określ jej kierunek.

Siła Coriolisa spowodowana dziennym ruchem obrotowym działa na poruszające się poziomo na Ziemi ciała, osiągając największe wartości na biegunach (przy ruchu poziomym wektory  i v są prostopadłe, niezależnie od kierunku v), a jej składowa pozioma zanika na równiku.

Na półkuli północnej powoduje odchylanie się poruszających się poziomo ciał na prawo (odpowiedzialne np. za intensywniejsze podmywanie prawych brzegów rzek), a na półkuli południowej - w lewo.

Siła Coriolisa działa na spadające swobodnie ciała, odchylając je od pionu w kierunku wschodnim.

gdy

zwrot Fc jest przeciwny do

3. Jaki jest kierunek i zwrot siły Lorentza działającej na cząstkę β znajdującą się w jednorodnym polu magnetycznym? Uzasadnij odpowiedź.

Siła działająca na cząstkę o ładunku elektrycznym q, poruszającą się w polu magnetycznym z prędkością v, skierowaną w dowolnym kierunku względem wektora indukcji magnetycznej B:

 F_L =q(vB)

gdzie: q - wartość ładunku elektrycznego, v - prędkość cząstki w polu magnetycznym, B - indukcja magnetyczna.

Siła Lorentza skierowana jest zawsze prostopadle do prędkości cząstki naładowanej i nadaje jej przyspieszenie normalne (tzn. wzdłuż prostopadłej do toru cząstki). zaś jej zwrot jest taki by wektory v,B i F tworzyły układ prawoskrętny.

4. Co to jest rezonans?

Rezonans - jest to proces przekazywania jednemu ciału przez drugie o okresie równym okresowi drgań własnych. Wyróżniamy rezonans mechaniczny (jedno wahadełko przekazuje innym), akustyczny (jeden kamerton przekazuje drgania drugiemu) i elektromagnetyczny (dwa obwody LC).

Jeżeli ciało w ruchu wahadłowym wywołuje taki ruch w innym ciele to zjawisko nazywamy rezonansem.

5. Podaj definicje polaryzowalności dipolowej.

Jest to wielkość charakteryzująca zdolność cząsteczki lub atomu do deformacji rozkładu jej ładunków w zewnętrznym polu elektrycznym. W wyniku takiej deformacji pojawia się indukowany moment dipolowy ? którego wartość zależy od wartości polaryzowalności i pola elektrycznego


Polaryzowalność jest tym większe im słabiej są związane elektrony zewnętrznej powłoki z jądrami atomów zależy od kierunku zewnętrznego pola elektrycznego

6. Co to jest i jak działa soczewka Luneburga?

Soczewki te charakteryzują się sferyczną. Wartością współczynnika załamania promieniowania zależy od odległości od środka soczewki przy czym jest ona największa w jej środku. Różne promienie płaskiej fali elektromagnetycznej natrafiające na soczewke Luneburga są zakrzywione w stronę ośrodka optycznie gęstszego. Umożliwia to ich zogniskowanie.

7. Czym jest i jak się określa magnetyczny moment dipolowy

Wektorem momentu magnetycznego p_m zamkniętego obwodu elektrycznego nazywamy wektor prostopadły do płaszczyzny w której leży ten obwód o zwrocie związanym z kierunkiem przepływu prądu reguła prawej dłoni. Jeśli zamknięte palce prawej dłoni wskazują kierunek przepływu prądu elektrycznego przez przewód to kciuk pokazuje zwrot wektora magnetycznego momentu dipolowego:

S- pole powierzchni rozpiętej na przewodniku

I- natężenie prądu

n- wektor jednostkowy zgodny z p_m

8. Oblicz długość fali de Broglie'a protonu poruszającego się z prędkością 4m/s. (wartość stałej Plancka i masy protonu podana).

W celu obliczenia długości tej fali podane wartości podstawiam do wzoru:

Gdzie h- stała Plancka

9. Podaj definicje tarcia poślizgowego.

Przypuśćmy, że dwa ciała stykają się ze sobąna powierzchni, przy czym docisk między tymi ciałami w kierunku prostopadłym do powierzchni styku wynosi Pn. Jeśli do jednego z tych ciał przyłożymy siłę P w kierunku stycznym do powierzchni zetknięcia, to ruch ciała nie nastąpi, dopóki wartość siły P nie przekroczy pewnej wartości. Mówimy, że w miejscu zetknięcia dwóch ciał występuje siła tarcia Pt o kierunku przeciwnym do kierunku ruchu, a więc stycznie do powierzchni zetknięcia. Siła tarcia jest skierowana zawsze w kierunku odwrotnym do tego, w którym ciało poruszałoby się, gdyby tarcia nie było. Z doświadczeń wynika, że siła tarcia Pt jest wprost proporcjonalna do siły docisku Pn  

Pt=μPn

Współczynnik μ w powyższym wzorze nazywamy współczynnikiem tarcia. Współczynnik tarcia μ nie zależy od wielkości powierzchni zetknięcia F (jeżeli tylko powierzchnia ta nie jest tak mała, że docisk Pn spowodować może odkształcenie)
Współczynnik Tarcia μ zależy natomiast od:
1. rodzaju materiałów ciał stykających się
2. stopnia gładkości powierzchni zetknięcia.
3. od tego czy ciało znajduje się w ruchu, czy w spoczynku (μ zmniejsza się znacznie, gdy ciało zaczyna się poruszać)
4. od tego, czy powierzchnie styku są suche czy też pokryte warstwą smaru.
Jeżeli siła nacisku P na ciało nie jest skierowana prostopadle do powierzchni styku, lecz pod kątem δ do prostopadłej, to ruch ciała może nastąpić dopiero wówczas, gdy kąt δ przkrojczy odpowiednią wartość
Mamy zatem

Pt=tg δPn

tg δ= μ

kąt δ nazywa się kątem tarcia i jest często podawany zamiast μ.

10. Na strunie Długość długości Długość zaobserwowano pierwszą harmoniczną falę stojącą poprzeczną. Określ długość tej fali Długość wyjaśnij pojęcia występujące w pytaniu.

Długość fali, odległość pomiędzy dwoma kolejnymi grzbietami fali.

Fala stojąca, fala rozchodząca się efektywnie z zerową prędkością, powstaje w obszarach ograniczonych na skutek interferencji fali padającej i fal odbitych.

Funkcja opisująca ruch falowy u(r,t) zależy wówczas wyłącznie od położenia (u=u(r)). Położenia o maksymalnej amplitudzie noszą nazwę strzałek, a o zerowej amplitudzie - węzłów.

Fala stojąca w przypadku gdy n=1 nazywamy pierwszą harmoniczną fali stojącej. L=n (λ/2)

Długość tej fali wynosi 2l.

11. Definicja i mechanizm powstawania widma absorpcyjnego atomu wodoru.

Każdy pierwiastek w stanie lotnym pobudzony do świecenia posiada ściśle określone charakterystyczne dla danego pierwiastka widmo liniowe. Widma niektórych pierwiastków składają się z bardzo dużej liczby linii, a inne mają tylko kilka linii o ściśle określonych długościach fal. Dzięki pomiarom spektroskopowym stwierdzono wyraźnie występowanie prawidłowości w widmach liniowych oraz ich związek z budową atomów. Badanie widm emisyjnych promieniowania gazów stanowi najpowszechniejszy sposób uzyskiwania bezpośrednich informacji o poziomach energetycznych atomu. Aby gaz świecił, trzeba jego atomy nieustannie wzbudzać. Można to uzyskać przez bombardowanie atomów elektronami, przepuszczając prąd elektryczny przez rozrzedzony gaz zamknięty w specjalnych rurkach. Można też uzyskać wzbudzenie atomów podczas zderzeń atomów ze sobą. Widma gazów można łatwo obserwować za pomocą spektroskopu.

      Wszystkie ciała pobudzone do świecenia wysyłają promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie widzialnym lub w podczerwieni i nadfiolecie. Widma takie nazywamy emisyjnymi. Prócz widm emisyjnych znamy jeszcze widma absorpcyjne. Widma takie obserwujemy, gdy na drodze światła o widmie ciągłym znajdzie się ciało, np. gaz, ciecz, które pochłania promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali λ. Wówczas z widm źródła światła zostają wycięte charakterystyczne linie - lub całe pasma - absorpcyjne. Przykładem linii absorpcyjnych mogą być prążki Fraunhofera występujące na tle ciągłego widma Słońca. Widmo absorpcyjne jest jakby odwróceniem widma emisyjnego. Widma emisyjne dzielimy na :

- widma liniowe - wysyłane przez pojedyncze atomy danego pierwiastka w stanie gazowym,

- widma pasmowe - charakteryzujące cząsteczki związków chemicznych, a nie pojedyncze atomy,

- widma ciągłe - obejmujące wszystkie barwy światła od czerwieni do fioletu, charakteryzujące rozżarzone ciała stałe i ciekłe oraz gazy pod dużym ciśnieniem.

13.Ciało porusza się po okręgu płaszczyźnie podłogi zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Określ zwrot i kierunek wektora prędkości kątowej tego ciała. Uzasadnij odpowiedź.

Zwrot i kierunek wektora prędkości obrotowej jest zgodny z regułą prawej dłoni gdzie zgięte palce są zgodne z wektorem prędkości v a kciuk wyznacza nam kierunek i zwrot wektora prędkości kątowej ω.

---