102764

Egzamin 2009 I termin

1.    Jak porusza się środek masy kulek na rys. 1? Oblicz wartość prędkości środka masy. Czy ma na nią wpływ czy zderzenie jest sprężyste czy nie?

2.    Lokomotywa o masie M ciągnie wagon o masie m z siłą F. Narysować wszystkie siły działające na lokomotywę i na wagon, zaniedbując opory ruchu. Które z tych sił to konsekwencja 3 prawa dynamiki?

3.    Oblicz moment pędu cząsteczki w-odoru o masie M (M=3.2 10'¹⁷ kg. d= 0.1 nm) obracającej się wokół swego środka masy wiedząc, źe energia związana z tym ruchem odpowiada średniej energii kinetycznej ruchu obrotowego w temperaturze 300 K.

4.    Narysować wykres zależności prędkości, przyspieszenia i odległości od powierzchni w funkcji czasu dla ciała wyrzuconego pionowo z powierzchni ziemi z niew ielką prędkością v„do momentu jego ponownego zetknięcia się z powierzchnią ziemi.

5.    Jakie prawa zachowania obowiązują w ruchu satelity po orbicie eliptycznej. Odpowiedź uzasadnić

6.    Zależność energii potencjalnej ciała od x przedstawia rys.2. W których punktach siła działająca na ciało jest maksymalna, w których jest równa 0. Zaznaczyć, w jakim obszarze może poruszać się ciało, jeśli w chwili początkowej znajduje się w punkcie C z zerową energią kinetyczną.

7.    Obliczyć dla jakiej wartości v/c energia całkow ita cząstki o masie spoczynkowej n\, równa się podwojonej wartości jej energii spoczynkowej. Ile wynosi wtedy jej energia kinetyczna?

8.    Wyjaśnić, dlaczego wysokość płynu w rurce Vcnturiego (rys3).. jest różna

9.    Oszacować ile razy większa jest średnia droga swobodna atomów helu od średniej odległości pomiędzy atomami, w warunkach normalnych, wiedząc ze średnica atomu helu wynosi ok. 0.1 nm a X=l/nnd'gdzie n-konccntracja atomów.

10.    Cząsteczka białka kurczy się dzięki energii dostarczanej w procesie hydrolizy ATP wnoszącej 0.5 I0 ^:i J. Obliczyć siłę pod wpływem której następuje skurcz, jeśli max zmiana długości cząsteczki wynosi I nm.

11.    Fala dźwiękowa w powietrzu ma prędkość 330 m/s: Oblicz długość fali odpow iadającej częstotliwości najlepiej słyszalnej 2000 Hz. Narysuj wykresy wychylenia drgających cząstek w funkcji czasu i w funkcji współrzędnej zaznaczając na osiach wartości.

12.    Wyznaczyć natężenie pola elektrycznego i potencjał na symetralnej dipola o momencie dipolowym p w funkcji odległości.

13.    Jaki jest i dlaczego strumień pola elektrycznego przechodzącego przez powierzchnie SI i S2 z rys. 4. jeśli jedna z nich przebiega wewnątrz a druga zewnątrz metalowej kuli naładowanej ładunkiem Q?

14.    Pojemność błony komórkowej wynosi IpF/cnr. Obliczyć ładunek zgromadzony na I cm² tej błony i wielkość pola elektrycznego wewnątrz błony, jeśli potencjał błonowy wynosi 80 mV. Przyjąć e=3.

15.    Wyrazić przez jednostki podstawowe układu SI (kg. m, s. A) jednostkę indukcji pola magnetycznego 1T i jednostkę oporu elektrycznego 1 O

16.    Wykorzystując prawo Ampera obliczyć wartość indukcji magnetycznej wewnątrz nieskończenie długiego solenoidu (rysunek!)

17.    Obliczyć moment magnetyczny elektronu związany z ruchem po orbicie kołowej o promieniu R z prędkością v wokół jądra. Jaki jest stosunek momentu magnetycznego do momentu pędu elektronu?

18.    Narysować siły działające na kwadratową ramkę z prądem i której płaszczyzna jest pod kątem 0 do pola magnetycznego B. Jakie będzie położenie równowagi trwalej (narysować)? Jak będzie skierowane wtedy pole wytwarzane przez ramkę w stosunku do pola zewnętrznego?

19.    Od czego zależy promień okręgu zataczanego przez cząstkę w spektrometrze masowym? Naszkicować tory pojedynczo zjonizowanych izotopów weglaCI I. 02 i 03. W jaki sposób można regulować promienie tych torów?

20.    Obwód składa się z kondensatora o pojemności 0.1 |iF i solenoidu o indukcyjności 9 mH. W chwili t=0 na kondensatorze zgromadzony jest ładunek Q=2x!0'⁶ C i kondensator zaczyna się rozładowywać. Narysować wykres zależności Q(t) i należenia prądu i(t). Po jakim czasie wartość prądu w solcnoidzie przybierze wartość maksymalną? Jaka będzie to wartość