Тест No.01 по учебната дисциплина "Физика", ВТУ "Тодор Каблешков"-София

ТЕСТ NO.01: КЛАСИЧЕСКА МЕХАНИКА

 [+][]. Колко форми на съществуване на Материята познавате? Свързани ли са те с различни форми на движение на Материята? Какво е форма на движение на Материята?

 [+][]. Какво е механическо движение?

[+][]. Представляват ли измененията в живите организми форма на механическо движение?

 [+][]. Представлява ли движението на фотоните на светлината форма на механическо движение?

 [+][]. Какво е координатна система? Колко вида координатни системи познавате и може ли във всяка от тях да се описва механическото движение на материалните обекти? Какво е инерциална координатна система? Какво е отправна координатна система?

 [+][]. Как се описват механическите движения в координатна система?

 [+]. Колко основни раздела има класическата механика?

 [+][]. Кои са основните видове движещи се обекти които класическата механика използва (дефинира)?

 [+][]. Кои са основните кинематични величини използвани за описанието на механическите движения?

 [+][]. Дефинирайте величините: закон за движението, преместване, изминат път, скорост на движение, ускорение на движението, траектория!

 [+][]. Кои са основните динамични величини използвани за описанието на механическите движения?

 [+][]. Дефинирайте величините: сила, маса на материалните обекти, импулс, работа на една сила, енергия, кинетична енергия, потенциална енергия, мощност на една сила!

[+][]. Каква е разликата между физическите величини изминат път и преместване?

[+][]. Какви основни видове механически движения съществуват?

[+][]. Кои са основните закони описващи най-често срещаните механически движения?

[+][]. ЗАДАЧА (1). Превозно средство е изминало 0.4 от пътя (s) между два града със скорост v₁=72 [km/h], а останалата част от пътя със скорост v₂=54 [km/h]. Изчислете средната скорост (v_ср) на превозното средство при движението му между двата града.

[+][]. ЗАДАЧА (2). Танк се движи със скорост 40 [km/h]. С какви скорости се движат горната и долната части на веригите на танка спрямо земята?

 [+][]. ЗАДАЧА (3). Превозно средство се движи със скорост v_o=72 [km/h] и започва рязко да спира вследствие натискане на спирачките. Пресметнете изминатия път (s) (спирачен път) от превозното средство: (A). докъто скоростта му (v) намалее два пъти; (B). докъто напълно спре. Ускорението да се приеме за постоянно и равно на a=5 [m/s²].

 [+][]. ЗАДАЧА (4). Тяло е пуснато от височина h=20 [m]. Определете: (1). с каква скорост (v) тялото ще достигне земната повърхност; (2). времето (t) за което тялото ще достигне земната повърхност; (2). същите величини (v) и (t) ако тялото пада към лунната повърхност, като имате предвид, че ускорението на свободно падане (a) на Луната е шест пъти по-малко от земното ускорение (g).

 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ ТЕСТ NO.01: КЛАСИЧЕСКА МЕХАНИКА.

 [+][]. ЗАДАЧА (1).

УСЛОВИЕ: Превозно средство е изминало 0.4 от пътя (s) между два града със скорост v₁=72 [km/h], а останалата част от пътя със скорост v₂=54 [km/h]. Изчислете средната скорост (v_ср) на превозното средство при движението му между двата града.

РЕШЕНИЕ: Изминатият път (s) между двата града от превозното средство е свързан със средната скорост на движение със зависимостта:

                                                                                              s=v_ср(t₁+t₂).

От горното равенство можем да определим, че средната скорост е:

                                                                                                v_ср=s/(t₁+t₂),

където: t₁=0.4s/v₁ - е времето, в продължение на което превозното средство е изминало 0.4 от пътя; t₂=0.6s/v₂ - е времето, в продължение на което превозното средство е изминало останалата част от пътя. Така получаваме:

                                                t₁+t₂=(0.4v₂+0.6v₁)s/v₁v₂                   и                 v_ср=s/(t₁+t₂)=v₁v₂/(0.4v₂+0.6v₁).

ОТГОВОР: Численият отговор на задачата получаваме като заместим стойностите на величините в последната получена формула:

                                                v_ср=v₁v₂/(0.4v₂+0.6v₁)=54x72/(0.4x54+0.6x72)=60 [km/h].

 [+][]. ЗАДАЧА (2).

УСЛОВИЕ: Танк се движи със скорост 40 [km/h]. С какви скорости се движат горната и долната части на веригите на танка спрямо земята?

ОТГОВОР: Долната част на веригите на танка се движат със скорост v_d=0 [km/h] спрямо земната повърхност, а горната част на веригите на танка се движат със скорост v_g=80 [km/h].

 [+][]. ЗАДАЧА (3).

УСЛОВИЕ: Превозно средство се движи със скорост v_о=72 [km/h] и започва рязко да спира вследствие натискане на спирачките. Пресметнете изминатия път (s) (спирачен път) от превозното средство: (A). докъто скоростта му (v) намалее два пъти; (B). докъто напълно спре. Ускорението да се приеме за постоянно и равно на a=5 [m/s²].

РЕШЕНИЕ: В случая имаме равнопроменливо закъснително движение, за което са в сила законите:

                                                                                v=v_о­at                 и                 s=v_оt­at²/2.

Ако от горните две равенства изключим времето като параметър, можем да получим зависимостта:          s=(v_о²­v²/)/2a.

Полученото равенство е удобно за определянето на спирачния път (ако познаваме началната и крайната скорост на движението) или за определянето на началната скорост на движението (ако познаваме големината на спирачния път). По-точното определяне на спирачния път на едно превозно средство изисква в него да се включи и разстоянието което превозното средство изминава преди водачът да успее да задейства спирачките (времето на реакция).

Ако крайната скорост на движението е нула, т.е. ако v=0 [km/h], то спирачният път се определя от равенството:

                                                                                s=v_о²/2a.

Или, спирачният път на едно превозно средство е правопропорционален на квадрата скоростта на движение. Така, ако едно превозно средство увеличи два пъти скоростта си на движение, то спирачният му път ще се увеличи четири пъти. Следователно, незначително намаляване на скоростта на движение, рязко повишава безопастността на движението.

ОТГОВОР: Числените отговори на задачата получаваме като заместим стойностите на величините в получените зависимостти:

                                                                                v_o=72 [km/h]=72000/3600=20 [m/s].

(A).                                                                         s_1/2=(v_o²­v²/)/2a=(20²­10²)/ (2x5)=30 [m].

(B).                                                                          s=v_o²/2a=20²/(2x5)=40 [m].

 [+][]. ЗАДАЧА (4).

УСЛОВИЕ: Тяло е пуснато от височина h=20 [m]. Определете: (1). с каква скорост (v) тялото ще достигне земната повърхност; (2). времето (t) за което тялото ще

достигне земната повърхност; (3). същите величини (v) и (t) ако тялото пада към лунната повърхност, като имате предвид, че ускорението на свободно падане (a) на Луната е шест пъти по-малко от земното ускорение (g).

РЕШЕНИЕ: (1). Скоростта с която тялото достига земната повърхност може да се определи от законите за скоростта и пътя при равноускорително движение без начална скорост:

                                                                                v=gt                 и                 s=h=gt²/2.

Ако определим времето на падане (t) от закона за пътя и го заместим в закона за скоростта, ще имаме:

                                                                                t=(2h/g)^1/2            и                 v=gt=(2hg)^1/2.

(2). Времето (t) за което тялото достига земната повърхност може да се определи от закона за пътя:

                                                                                s=h=gt²/2.

Така получаваме:                                          t=(2h/g)^1/2.

(3). Същите величине (v) и (t) на лунната повърхност могат да се определят от зависимостите:

                                                                                v=at=(2ha)^1/2         и                 t=(2h/a)^1/2.

ОТГОВОР: Числените отговори на задачата получаваме като заместим стойностите на величините в получените зависимостти:

(1). v=gt=(2hg)^1/2=[(2x20)x9.8]^1/2=19.8 [m/s]=71.3 [km/h].

(2). t=(2h/g)^1/2=[(2x20)/9.8]^1/2=2.0 [s].

(3). v=at=(2ha)^1/2=(2x20x1.6)^1/2=8.0 [m/s]=28.8 [km/h],

        t=(2h/a)^1/2=(2x20)/1.6)^1/2=5.0 [s].

 [+][]. ТЕСТА Е СЪСТАВЕН ОТ: доц. П.Брънзалов, каб.2206, тел.(02)-97-09-481.

Тест No.02 по учебната дисциплина "Физика", ВТУ "Тодор Каблешков"-София

 ТЕСТ NO.02: ЕЛЕКТРОМАГНИТНА ИНДУКЦИЯ

 [+][]. Какво е електромагнитната индукция, като физическо явление?

 [+][]. Можем ли с явлението "електромагнитна индукция" да получаваме електрическа енергия? Можем ли с помоща на това явление да получим електрически ток и с какво техническо устройство? Какво е електрическа енергия?

 [+][]. От къде идва енергията за протичането на явлението "електромагнитна индукция"?

 [+][]. Можем ли с помоща на явлението "електромагнитна индукция" да превръщаме механическата енергия в електрическа и с какви технически устройства?

 [+][]. Каква е причината за появата на магнитното поле?

 [+][]. Има ли отношение явлението "електромагнитна индукция" към вихровите индукционни токове, които се появяват в масивните проводници и как? Какво е вихров индукционен ток?

 [+][]. Полезни или вредни са вихровите индукционни токове за съвременните технически устройства и за съвременните технологии?

 [+][]. Кои от посочените зависимости изразяват закона на Майкъл Фарадей за електомагнитната индукция:

                                                                                I_ind~¶B/¶t,                 е.д.н._ind=­dФ/dt,                 е.д.н._ind=­N(dФ/dt).

 [+][]. Какво изразява зависимостта:                                      Ф=тB.dS.

 [+][]. Какво изразява зависимостта:                                       F=qE+q [vxB].

 [+][]. Какво ни указва правилото на Ленц за електромагнитната индукция?

 [+][]. Какво е самоиндукция на един проводников контур и къде самоиндукцията има техническо значение?

 [+][]. Какво е взаимна индукция на два проводникови контура?

 [+][]. В кои съвременни информационни технологии се използва явлението взаимна индукция на два проводникови контура?

 [+][]. Използват ли трансформаторите явлението "електромагнитна индукция"?

 [+][]. Защо металните сърцевини на трансформаторите се правят от тънки изолирани електрически една от друга пластини?

 [+][]. Използва ли технологията "безжичен интернет" явлението "електромагнитна индукция"?

 [+][]. Използват ли мобилните телефони явлението "електромагнитна индукция" и как?

 [+][]. ЗАДАЧА (1). Определете индуктивноста (L) на проводникова навивка, ако при изменението на тока в нея от I₁=5 [A] до I₂=10 [A] за време 0.1 [s], възниква е.д.с._s на самоиндукцията 10 [V].

 [+][]. ЗАДАЧА (2). Какво е.д.н. се индуцира в бобина която има N=1000 навивки, ако магнитният поток който пресича площа заградена от всяка една навивка за време 2 [s] намалява от 5x10^-2 [Wb] до нула?

 [+][]. ЗАДАЧА (3). Прав проводник с дължина L=0.4 [m] се движи в магнитно поле, което магнитно поле е перпендикулярно на движението и има големина B=0.5 [T]. При каква скорост на (v) на движение на проводника възниква е.д.н. на индукцията, равна на 2 [V]?

 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ ТЕСТ NO.02: ЕЛЕКТРОМАГНИТНА ИНДУКЦИЯ.

 [+][]. ЗАДАЧА (1).

УСЛОВИЕ: Определете индуктивноста (L) на проводникова навивка, ако при изменението на тока в нея от I₁=5 [A] до I₂=10 [A] за време 0.1 [s], възниква е.д.с._s на самоиндукцията 10 [V].

РЕШЕНИЕ: Големината на електродвижещата сила на самоиндукцията (е.д.с._s) може да се определи от зависимостта:

                                                                                                е.д.с._s=L(DI/Dt).

От тук можем да получим, че:

                                                                                                L=е.д.с._s(Dt/DI)=е.д.с._s[Dt/(I₂-I₁)].

ОТГОВОР: Численият отговор на задачата получаваме като заместим стойностите на величините в последната получена формула:

                                                                                                L=е.д.с._s[Dt/(I₂-I₁)]=10[0.1/(10^­5)]=0.2 [H].

 [+][]. ЗАДАЧА (2).

УСЛОВИЕ: Какво е.д.н. се индуцира в бобина която има N=1000 навивки, ако магнитният поток който пресича площа заградена от всяка една навивка за време 2 [s] намалява от 5x10^-2 [Wb] до нула?

РЕШЕНИЕ: Във всяка навивка на бобината ще се индуцира е.д.н. определено от закона на Фарадей, т.е.:

                                                                                               е.д.н._o=­(DФ/Dt),

като: DФ=5x10^-2­0= DФ=5x10^-2  [Wb]; Dt=2 [s].

Тогава общото индуцирано е.д.н. в бобината (във всички намотки), ще бъде:

                                                                                                е.д.н.=Nxе.д.н._o=­N(DФ/Dt).

РЕШЕНИЕ: е.д.н.=­N(DФ/Dt)=­1000(5x10^-2/2)=­25 [V]. Или: |е.д.н.|=25 [V].

 [+][]. ЗАДАЧА (3).

УСЛОВИЕ: Прав проводник с дължина L=0.4 [m] се движи в магнитно поле, което магнитно поле е перпендикулярно на движението и има големина B=0.5 [T]. При каква скорост на (v) на движение на проводника възниква е.д.н. на индукцията, равна на 2 [V]?

РЕШЕНИЕ: От закона на Фарадей имаме зависимостта:                 е.д.н.=­( DФ/Dt).

Ако в горната зависимост заместим големината на магнитния поток, който "пронизва" площа описана от движещият се проводник, ще имаме:   Ф=BLvt,                 DФ/Dt=BLv,                 е.д.н.=­( DФ/Dt)=­BLv.

От последното равенство можем да получим:                               v=|е.д.н./BL|.

ОТГОВОР: v=|е.д.н./BL|=[2/(0.5x0.4)]=10 [m/s].

 [+][]. ТЕСТА Е СЪСТАВЕН ОТ: доц. П.Брънзалов, каб.2206, тел.(02)-97-09-481.

Тест No.03 по учебната дисциплина "Физика", ВТУ "Тодор Каблешков"-София

                   ТЕСТ NO.03: МЕХАНИЧЕН РЕЗОНАНС

 [+][]. Какво е механично трептение?

 [+][]. Какви основни видове механични трептения познавате?

 [+][]. Кои са възможно най-простите механични трептения в Природата и в техниката?

 [+][]. От какво е изградено всяко едно произволно механическо трептение?

 [+][]. Каква е разликата между механичните трептения и механичните вълни?

 [+][]. Кои механически трептения са свободни и на какво се дължат?

 [+][]. Кои механически трептения са затихващи и на какво се дължат?

 [+][]. Кои механически трептения са принудени и на какво се дължат?

 [+][]. Какво е механичен резонанс?

 [+][]. Колко е максимално-възможната големина на амплитудата на трептенията при явлението "механичен резонанс" и в какви механични системи?

 [+][]. Какво е резонансна честота на една механическа система?

 [+][]. Какво изразява зависимостта:                                      W_o=(w_o²­2d²)^1/2.

 [+][]. Какво изразява зависимостта:                                       A=F_o/m[(w_o²­W²)²+4d²W²]^1/2.

 [+][]. Може ли резонансната честота на една механична система или конструкция да се променя и как?

 [+][]. Откъде идва енергията за разрушаването на механичните конструкции при явлението механичен резонанс?

 [+][]. Можем ли да спрем напълно появата на явлението "механичен резонанс" в механичните конструкции (сгради, мостове и др.) и как?

 [+][]. Можем ли да предизвикаме механичен резонанс в живите организми и защо?

 [+][]. Появява ли се явлението механичен резонанс в превозните средства и при какви условия?

 [+][]. ЗАДАЧА (1). Докажете математически при каква стойност на параметъра (W), зависимостта (функцията) A=F_o/m[(w_o²-W²)²+4d²W²]^1/2 има максимум.

 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ ТЕСТ NO.03: МЕХАНИЧЕН РЕЗОНАНС.

 [+][]. ЗАДАЧА (1).

УСЛОВИЕ: Докажете математически при каква стойност на параметъра (W), зависимостта (функцията) A=F_o/m[(w_o²-W²)²+4d²W²]^1/2 има максимум.

РЕШЕНИЕ: Горната функция (A) има максимум, когато подкоренният израз (w_o²-W²)²+4d²W² има минимална стойност. За да намерим при коя стойност на параметъра

(W), подкоренният израз има минимална стойност, трябва да потърсим екстремума на израза. За тази цел намираме първата производна на израза и го приравняваме

на нула:

                                                                (d/dW)[(w_o²-W²)²+4d²W²]=-4W(w_o²-W²)+8d²W=0.

От последното равенство определяме:                 W_o=(w_o²-2d²)^1/2.

ОТГОВОР: Функцията (A) има максимална стойност при W=W_o=(w_o²-2d²)^1/2.

 [+][]. ТЕСТА Е СЪСТАВЕН ОТ: доц. П.Брънзалов, каб.2206, тел.(02)-97-09-481.

 Тест No.04 по учебната дисциплина "Физика", ВТУ "Тодор Каблешков"-София

ТЕСТ NO.04: АТОМНА ФИЗИКА

[+][]. Какъв е предмета на изучаване от атомната физика?

 [+][]. Колко и кои са основните раздели на атомната физика?

 [+][]. Какво е атом?

 [+][]. Ако увеличим един атом до размерите на голяма зала (10 [m]), колко голямо по размери ще е   атомното ядро?

 [+][]. Колко вида сили действат в атомите?

 [+][]. Какво е атомен изотоп и атомен изобар?

 [+][]. Какво е радиоактивност?

 [+][]. Какво изразава зависимостта:                                      N=N_oexp(-at).

 [+][]. Колко вида радиоактивни излъчвания съществуват?

 [+][]. Вярно ли е твърдението, че в Слънцето, в термоядрените бомби и в термоядрените централи, протича един и същи ядрен процес?

 [+][]. От къде идва енергията която се освобождава при ядрените реакции?

 [+][]. От кой физически процес можем да получим най-много енергия от единица маса вещество?

 [+][]. Атомните или термоядрените бомби са по-мощни и защо?

[+][]. Вярно ли е, че плътността на веществото в атомните ядра и в черните дупки в Космоса е около 10⁸ [t/cm³] (сто милиона тона на кубически сантиметър)?

 [+][]. Как се използва изотопа (₆C¹⁴) за датиране на археологическите находки? Къде се образува този изотоп?

 [+][]. Какво е електронен микроскоп и достижение на атомната физика ли е той?

 [+][]. Какво е атомен микроскоп и достижение на атомната физика ли е той?

 [+][]. Вярно ли е твърдението, че термоядрените електрически централи са екологично безопасни?

 [+][]. Кои са най-малките градивни частици които изграждат цялата материя, според съвременните физически представи?

 [+][]. ЗАДАЧА (1). Термоядрените реактори използват литий, който поглъща отделяните в реактора неутрони. Протича ядрената реакция:

                                                                                ₃Li⁶+_on¹=₂He⁴+X.

Кой е изотопът (X) получен при горната реакция и за какво се използва?

 [+][]. ЗАДАЧА (2). Пресметнете енергията на свързване на ядрото на хелия.

 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

РЕШЕНИЯ НА ЗАДАЧИТЕ ОТ ТЕСТ NO.04: АТОМНА ФИЗИКА.

 [+][]. ЗАДАЧА (1).

УСЛОВИЕ: Термоядрените реактори използват литий, който поглъща отделяните в реактора неутрони. Протича ядрената реакция:

                                                                                 ₃Li⁶+_on¹=₂He⁴+X.

Кой е изотопът (X) получен при горната реакция и за какво се използва?

РЕШЕНИЕ: Изотопът (X) който се получава при горната реакция е тритий (₁H³) (или ₁T³).

ОТГОВОР: Тритият се използва като неотменима част от термоядрената реакция между диутерия и трития:

                                                                                ₁D²+₁T³=₂He⁴+_on¹+17.6 [MeV],

чрез която реакция се получава термоядрената енергия.

 [+][]. ЗАДАЧА (2).

УСЛОВИЕ: Пресметнете енергията на свързване на ядрото на хелия.

РЕШЕНИЕ: Ядрото на хелиевия атом се състои от два протона и два неутрона. Масата на протона е m_p=1.6724x10^-27 [kg]. Масата на неутрона е m_n=1.6748x10^-27 [kg]. Масата на ядрото на хелия е m_He=6.6446x10^-27 [kg]. Енергията на свързване на ядрото можем да намерим по зависимостта:

                                                                                DE=c²{[Zm_p+(A­Z)m_n]­m _He}.

ОТГОВОР: DE»9x10¹⁶(2x1.6724x10^-27+2x1.6748x10^-27­6.6446x10^-27)»4.5x10^-12 [J]»2.8x10⁷ [eV]»28 [MeV].

 [+][]. ТЕСТА Е СЪСТАВЕН ОТ: доц. П.Брънзалов, каб.2206, тел.(02)-97-09-481.