Probleme de Examen Fizică PDF

4 Calculaţi momentul de inerţie a unui cilindru omogen cu masa de 5 kg şi raza de 10 cm în raport cu o axă care coincide cu generatoarea cilindrului. 5 Numărul mediu de ciocniri al moleculelor de hidrogen aflat la temperatura de 27 ^o^C este egal cu 1,8·10^10^ s^--1^. Care este parcursul liber me...

4 Calculaţi momentul de inerţie a unui cilindru omogen cu masa de 5 kg şi raza de 10 cm în raport cu o axă care coincide cu generatoarea cilindrului. 5 Numărul mediu de ciocniri al moleculelor de hidrogen aflat la temperatura de 27 ^o^C este egal cu 1,8·10^10^ s^--1^. Care este parcursul liber mediu al moleculelor în aceste condiții? Masa molară a hidrogenului *M* = 2·10^--3^ kg/mol, iar constanta universală a gazelor se va lua 8,3 J/(mol·K). 6 Un conductor subțire parcurs de curent cu intensitatea de 50 A este îndoit sub forma unui hexagon. Care este lungimea laturii hexagonului, dacă înducția câmpului magnetic în centrul lui este de 1 µT. Constanta magnetică µ~0~ = 4π·10^--7^ H/m. 4 Energia medie a moleculelor unui gaz monoatomic ideal ˂ε˃ = 6·10--21 J. Presiunea gazului este egală cu 2·105 Pa. Calculați concentrația moleculelor gazului.  5 Un condensator plan cu aer și aria armăturilor S = 100 cm2 este încărcat cu sarcina electrică q = 10 nC. Care este densitatea energiei câmpului electric înmagazinată în condensator? Constanta electrică ε0 = 8,85·10--12 F/m. 6 În acelaşi plan cu un conductor rectiliniu infinit parcurs de curent este situat un cadru dreptunghiular astfel, încât laturile lui mai mari cu lungimea de 50 cm sunt paralele conductorului, iar distanța de la conductor până la cea mai apropiată latură este egală cu lățimea cadrului. Determinaţi intensitatea curentului care circulă prin conductorul infinit dacă fluxul magnetic ce străpunge cadrul Φ = 0,5 µWb. Constanta magnetică µ0 = 4π·10--7 H/m. 4 Un punct material se mișcă în planul xOy conform ecuației https://lh6.googleusercontent.com/0Bpb-zFWlmuSYwF\_4E1Tjrxd7gfD8KG1vBjFYoIEXJeDfoKogz9\_dfbY8PcHFPwH9JtN3peKvpWaF15DLagLpDKRpbYaTdB5G8HtSvvX9PHX3eM06tjvCqIWjXc4edDRhIqfF1YA, unde A şi B sunt constante. Obțineți expresiile pentru viteza  şi accelerația https://lh3.googleusercontent.com/BQU4gdJU1mbyoqEQmWgr90l7NaySaBkeJv7ps6YhFPLJQP6n6ydvrfsxYzWIxlZj6S1cRXkaQcyIiYdXBmk5mTvTn68CB3qUf5qgeG0AJ91nc5qxmhq1ItX80aTGJgwccqhSIZRF ale punctului material. 5 Determinați concentrația n a moleculelor de hidrogen aflat la presiunea p = 200 Pa, dacă viteza termică a moleculelor lui vT = 2000 m/s. Numărul lui Avogadro se va lua egal cu 6·1023 mol--1, iar masa molară a hidrogenului este 2·10--3 kg/mol. 6 Intensitatea câmpului electric creat de un plan infinit este egală cu 10 kV/m. Care este densitatea superficială de sarcină cu care a fost încărcat planul? Constanta electrică ε0 = 8,85·10--12 F/m. 4 Calculaţi accelerațiile normală şi tangențială ale unui punct de pe o roată cu raza de 20 cm dacă ea are la un moment dat viteza unghiulară de 5 s--1 şi accelerația unghiulară de 2 s--2. 5 Determinați viteza cea mai probabilă a moleculelor unui gaz cu masa de 138 g aflat la temperatura de 300 K. Numărul de molecule care se conțin în acest gaz este de 6·1024. Constanta lui Boltzmann k = 1,38·10--23 mol--1. 6 Un solenoid fără miez cu lungimea de 40 cm și aria secțiunii transversale de 50 cm2 conține o singură înfășurare din sârmă cu diametrul d = 0,5 mm. Prin spirele solenoidului circulă un curent cu intensitatea de 1 A. Care este tensiunea aplicată la bornele solenoidului, dacă în el se degajă în timp de 0,5 ms o cantitate de căldură egală cu energia câmpului magnetic din interiorul lui. Câmpul magnetic este considerat omogen, iar constanta magnetică egală cu 4π·10--7 H/m.  4 Calculaţi momentul de inerţie a unei bare omogene cu lungimea de 1 m şi masa de 2 kg în raport cu o axă perpendiculară pe bară care trece printr-un punct ce se află la distanţa de 20 cm de la capătul ei. 5 Determinați viteza termică a moleculelor de oxigen la presiunea de 200 kPa, dacă concentrația lor este de 2·1025 m--3. Numărul lui Avogadro se va lua egal cu 6·1023 mol--1, iar masa molară a oxigenului este egală cu 32·10--3 kg/mol. 6 Un plan infinit este încărcat cu sarcină electrică distribuită uniform pe suprafața lui cu densitatea superficială de 1,77 nC/m2. Determinați intensitatea câmpului electric creat de acest plan. Constanta electrică . 4 Determinați presiunea hidrogenului aflat într-un vas la temperatura de 314 K, dacă parcursul liber mediu al moleculelor de hidrogen în aceste condiții este de 1,38 µm. Diametrul efectiv al moleculelor de hidrogen se va lua egal cu 0,28 nm, iar constanta lui Boltzmann k = 1,38·10--23 J/K. 5 Un condensator constă din două sfere concentrice. Razele sferelor interioară şi exterioară sunt de 5 cm şi, respectiv, de 5,2 cm. În spaţiul dintre sfere se află sticlă. Determinaţi sarcina electrică de pe armăturile condensatorului dacă diferenţa de potenţial dintre ele este de 900 V. Permitivitatea sticlei se va lua egală cu 7. 6 Determinați inducția câmpului magnetic al unui conductor de forma unui arc de cerc cu raza de 10 cm. Lungimea arcului este egală jumătate din lungimea cercului, iar intensitatea curentului prin conductor este de 4 A. Constanta magnetică µ0 = 4π·10--7 H/m. 4 Determinați presiunea hidrogenului aflat într-un vas la temperatura de 314 K, dacă parcursul liber mediu al moleculelor de hidrogen în aceste condiții este de 1,38 µm. Diametrul efectiv al moleculelor de hidrogen se va lua egal cu 0,28 nm, iar constanta lui Boltzmann k = 1,38·10--23 J/K. 5 Un condensator constă din două sfere concentrice. Razele sferelor interioară şi exterioară sunt de 5 cm şi, respectiv, de 5,2 cm. În spaţiul dintre sfere se află sticlă. Determinaţi sarcina electrică de pe armăturile condensatorului dacă diferenţa de potenţial dintre ele este de 900 V. Permitivitatea sticlei se va lua egală cu 7. 6 Determinați inducția câmpului magnetic al unui conductor de forma unui arc de cerc cu raza de 10 cm. Lungimea arcului este egală jumătate din lungimea cercului, iar intensitatea curentului prin conductor este de 4 A. Constanta magnetică µ0 = 4π·10--7 H/m. 4 Calculați parcursul liber mediu al moleculelor de aer dintr-un vas cu presiunea de 0,138 Pa și temperatura de 314 K. Constanta lui Boltzmann k = 1,38·10--23 J/K, iar diametrul efectiv al moleculelor de aer se va lua egal cu 0,27 nm. 5 Un condensator constă din două sfere concentrice. Razele sferelor interioară şi exterioară sunt de 5 cm şi, respectiv, de 5,2 cm. În spaţiul dintre sfere se află parafină. Sferei interioare i s-a comunicat sarcina de 5 μC. Determinaţi diferenţa de potenţial dintre sfere. Permitivitatea parafinei se va lua egală cu 2. 6 Inducția câmpului magnetic în centrul unei spire parcursă de curent este egală cu (10π) µT? Raza spirei este de 10 cm. Determinați intensitatea curentului prin spiră. Constanta magnetică µ0 = 4π·10--7 H/m. 4 Un gaz ideal aflat la presiunea de 300 kPa și temperatura de 300 K ocupă volumul de 2·10--3 m3. Gazul este încălzit la presiune constantă până la temperatura de 350 K. Determinați lucrul efectuat de gaz la dilatare.  5 Un câmp magnetic omogen cu inducția B = 4 mT acționează asupra unui conductor parcurs de curent cu o forță F = 1 mN. Lungimea conductorului este de 25 cm. Care este intensitatea curentului prin conductor, dacă unghiul dintre sensul curentului și direcția liniilor inducției magnetice este de 30o.  6 Un plan infinit încărcat pozitiv cu densitate superficială de sarcină σ = 8,85 nC/m2 constantă creează un câmp electrostatic. Ce lucru mecanic trebuie efectuat pentru deplasarea unui electron de-a lungul unei linii de câmp de la distanța r1 = 2 cm până la r2 = 1 cm de la plan? Sarcina electronului și constanta electrică sunt e = --1,6·10--19 C și ε0 = 8,85·10--12 F/m. 4 Două corpuri se mișcă pe o suprafață orizontală de-a lungul unei drepte. Unul de masă m1 = 2 kg se mişcă cu viteza v1 = 5 m/s şi îl ajunge din urmă pe al doilea de masă m2 = 6 kg , ce se mişcă cu viteza v2 = 3 m/s. Care sunt vitezele corpurilor după ciocnirea lor elastică. 5 Un balon cu capacitatea de 29 L ce conţine oxigen la presiunea de 100 kPa şi temperatura de 17 oC, este încălzit până la 27 oC. Ce cantitate de căldură a primit gazul?  6 O bilă cu raza de 10 cm este încărcată uniform cu sarcină de densitate ρ = 26,55 μC/m3. Determinați potenţialul câmpului electric pe suprafața bilei. Constanta electrică a vidului ε0 = 8,85·10--12 F/m. 4 Calculați parcursul liber mediu al moleculelor de aer dintr-un vas cu presiunea de 0,138 Pa și temperatura de 314 K. Constanta lui Boltzmann k = 1,38·10--23 J/K, iar diametrul efectiv al moleculelor de aer se va lua egal cu 0,27 nm. 5 Un condensator constă din două sfere concentrice. Razele sferelor interioară şi exterioară sunt de 5 cm şi, respectiv, de 5,2 cm. În spaţiul dintre sfere se află parafină. Sferei interioare i s-a comunicat sarcina de 5 μC. Determinaţi diferenţa de potenţial dintre sfere. Permitivitatea parafinei se va lua egală cu 2. 6 Inducția câmpului magnetic în centrul unei spire parcursă de curent este egală cu (10π) µT? Raza spirei este de 10 cm. Determinați intensitatea curentului prin spiră. Constanta magnetică µ0 = 4π·10--7 H/m. 4 Calculaţi momentul de inerţie al unei bile omogene cu masa de 2 kg şi raza de 5 cm în raport cu o axă care trece prin capătul unuia din diametrele bilei. 5 Hidrogenul cu masa de 40 g şi temperatura de 300 K s-a dilatat adiabatic, mărindu-şi volumul de 3 ori. Apoi, la comprimarea izotermă volumul lui s-a micşorat de 2 ori. Să se afle lucrul total efectuat de gaz şi temperatura lui finală. 6 Determinați raza unei spire prin care circulă un curent cu intensitatea de 1 A, dacă inducția câmpului magnetic creat în centrul ei este egală cu (2π) µT? Constanta magnetică µ0 = 4π·10--7 H/m. 4 Un gaz ideal aflat la presiunea de 300 kPa și temperatura de 300 K ocupă volumul de 2·10--3 m3. Gazul este încălzit la presiune constantă până la temperatura de 350 K. Determinați lucrul efectuat de gaz la dilatare.  5 Un câmp magnetic omogen cu inducția B = 4 mT acționează asupra unui conductor parcurs de curent cu o forță F = 1 mN. Lungimea conductorului este de 25 cm. Care este intensitatea curentului prin conductor, dacă unghiul dintre sensul curentului și direcția liniilor inducției magnetice este de 30o.  6 Un plan infinit încărcat pozitiv cu densitate superficială de sarcină σ = 8,85 nC/m2 constantă creează un câmp electrostatic. Ce lucru mecanic trebuie efectuat pentru deplasarea unui electron de-a lungul unei linii de câmp de la distanța r1 = 2 cm până la r2 = 1 cm de la plan? Sarcina electronului și constanta electrică sunt e = --1,6·10--19 C și ε0 = 8,85·10--12 F/m. 4 Calculaţi accelerațiile normală şi tangențială ale unui punct de pe o roată cu raza de 20 cm dacă ea are la un moment dat viteza unghiulară de 5 s--1 şi accelerația unghiulară de 2 s--2. 5 Determinați viteza cea mai probabilă a moleculelor unui gaz cu masa de 138 g aflat la temperatura de 300 K. Numărul de molecule care se conțin în acest gaz este de 6·1024. Constanta lui Boltzmann k = 1,38·10--23 mol--1. 6 Un solenoid fără miez cu lungimea de 40 cm și aria secțiunii transversale de 50 cm2 conține o singură înfășurare din sârmă cu diametrul d = 0,5 mm. Prin spirele solenoidului circulă un curent cu intensitatea de 1 A. Care este tensiunea aplicată la bornele solenoidului, dacă în el se degajă în timp de 0,5 ms o cantitate de căldură egală cu energia câmpului magnetic din interiorul lui. Câmpul magnetic este considerat omogen, iar constanta magnetică egală cu 4π·10--7 H/m.  4 Un gaz ideal aflat la presiunea de 300 kPa și temperatura de 300 K ocupă volumul de 2·10--3 m3. Gazul este încălzit la presiune constantă până la temperatura de 350 K. Determinați lucrul efectuat de gaz la dilatare.  5 Un câmp magnetic omogen cu inducția B = 4 mT acționează asupra unui conductor parcurs de curent cu o forță F = 1 mN. Lungimea conductorului este de 25 cm. Care este intensitatea curentului prin conductor, dacă unghiul dintre sensul curentului și direcția liniilor inducției magnetice este de 30o.  6 Un plan infinit încărcat pozitiv cu densitate superficială de sarcină σ = 8,85 nC/m2 constantă creează un câmp electrostatic. Ce lucru mecanic trebuie efectuat pentru deplasarea unui electron de-a lungul unei linii de câmp de la distanța r1 = 2 cm până la r2 = 1 cm de la plan? Sarcina electronului și constanta electrică sunt e = --1,6·10--19 C și ε0 = 8,85·10--12 F/m. 4 Două conductoare de formă cilindrică, unul de wolfram și altul de nicrom au aceeași lungime și aceeași secțiune transversală și sunt legate în paralel. Determinați raportul puterilor degajate în aceste conductoare. Rezistivitățile wolframului și a nicromului sunt ρ1 = 50 nΩ·m și ρ2 = 1400 nΩ·m, respectiv. 5 În acelaşi plan cu un conductor rectiliniu infinit, prin care circulă un curent de 10 A, este situat un cadru dreptunghiular astfel, încât laturile lui mai mari cu lungimea de 50 cm sunt paralele conductorului, iar distanţa de la conductor până la cea mai apropiată latură este egală cu lăţimea cadrului. Determinaţi fluxul magnetic Φ ce străpunge cadrul. Constanta magnetică µ0 = 4π·10--7 H/m. 6 Într-o groapă rectangulară de potenţial cu lăţimea l se află o particulă în stare excitată (n = 2). Determinaţi punctele din intervalul 0 \< x \< l, în care densitatea probabilităţii de localizare a particulei este maximă şi în care ea este minimă. 4 Energia medie a moleculelor unui gaz monoatomic ideal ˂ε˃ = 6·10--21 J. Presiunea gazului este egală cu 2·105 Pa. Calculați concentrația moleculelor gazului. 5 Un condensator plan cu aer și aria armăturilor S = 100 cm2 este încărcat cu sarcina electrică q = 10 nC. Care este densitatea energiei câmpului electric înmagazinată în condensator? Constanta electrică ε0 = 8,85·10--12 F/m. 4 Două corpuri se mișcă pe o suprafață orizontală de-a lungul unei drepte. Unul de masă m1 = 2 kg se mişcă cu viteza v1 = 5 m/s şi îl ajunge din urmă pe al doilea de masă m2 = 6 kg , ce se mişcă cu viteza v2 = 3 m/s. Care sunt vitezele corpurilor după ciocnirea lor elastică. 5 Un balon cu capacitatea de 29 L ce conţine oxigen la presiunea de 100 kPa şi temperatura de 17 oC, este încălzit până la 27 oC. Ce cantitate de căldură a primit gazul? 6 O bilă cu raza de 10 cm este încărcată uniform cu sarcină de densitate ρ = 26,55 μC/m3. Determinați potenţialul câmpului electric pe suprafața bilei. Constanta electrică a vidului ε0 = 8,85·10--12 F/m. 4 Un corp de masă m = 20 kg este târât pe o suprafață orizontală cu o forţă F = 120 N. Dacă această forţă este aplicată corpului sub unghiul α1 = 60o (faţă de orizont), atunci corpul se mișcă uniform. Cu ce accelerație se va mișca corpul, dacă aceeaşi forţă este aplicată sub unghiul α2 = 30o? 5 Un gaz ideal se află la presiunea de 200 kPa și temperatura de 300 K. Gazul este încălzit la presiune constantă până la temperatura de 400 K. Determinați lucrul efectuat de gaz la dilatarea lui până la volumul de 4·10--3 m3. 6 Un câmp magnetic omogen cu inducția B = 8 mT acționează asupra unui conductor parcurs de curentul cu intensitatea I = 10 A cu o forță F = 4 mN. Care este lungimea activă a conductorului, dacă unghiul dintre sensul curentului și direcția liniilor inducției magnetice este de 30o. +-----------------------+-----------------------+-----------------------+ | 4 | Energia medie a | 0 | | | moleculelor unui gaz | | | | monoatomic ideal ˂ε˃ | 1 | | | = 6·10^--21^ J. | | | | Presiunea gazului | 2 | | | este egală cu 2·10^5^ | | | | Pa. Calculați | 3 | | | concentrația | | | | moleculelor gazului. | | +=======================+=======================+=======================+ | 5 | Un condensator plan | 0 | | | cu aer și aria | | | | armăturilor *S* = 100 | 1 | | | cm2 este încărcat cu | | | | sarcina electrică *q* | 2 | | | = 10 nC. Care este | | | | densitatea energiei | 3 | | | câmpului electric | | | | înmagazinată în | | | | condensator? | | | | Constanta electrică | | | | ε~0~ = 8,85·10^--12^ | | | | F/m. | | +-----------------------+-----------------------+-----------------------+ | 4 | Un punct material se | 0 | | | mișcă în planul xOy | | | | conform ecuației , | 1 | | | unde A şi B sunt | | | | constante. Obțineți | 2 | | | expresiile pentru | | | | viteza şi accelerația | 3 | | | ale punctului | | | | material. | | +-----------------------+-----------------------+-----------------------+ | 5 | Determinați | 0 | | | concentrația n a | | | | moleculelor de | 1 | | | hidrogen aflat la | | | | presiunea p = 200 Pa, | 2 | | | dacă viteza termică a | | | | moleculelor lui vT = | 3 | | | 2000 m/s. Numărul lui | | | | Avogadro se va lua | 4 | | | egal cu 6·1023 | | | | mol--1, iar masa | 5 | | | molară a hidrogenului | | | | este 2·10--3 kg/mol. | | +-----------------------+-----------------------+-----------------------+ | 6 | Intensitatea câmpului | 0 | | | electric creat de un | | | | plan infinit este | 1 | | | egală cu 10 kV/m. | | | | Care este densitatea | 2 | | | superficială de | | | | sarcină cu care a | 3 | | | fost încărcat planul? | | | | Constanta electrică | | | | ε0 = 8,85·10--12 F/m. | | +-----------------------+-----------------------+-----------------------+ | 4 | Energia medie a | 0 | | | moleculelor unui gaz | | | | monoatomic ideal ˂ε˃ | 1 | | | = 6·10--21 J. | | | | Presiunea gazului | 2 | | | este egală cu 2·105 | | | | Pa. Calculați | 3 | | | concentrația | | | | moleculelor gazului. | | +-----------------------+-----------------------+-----------------------+ | 5 | Un condensator plan | 0 | | | cu aer și aria | | | | armăturilor S = 100 | 1 | | | cm2 este încărcat cu | | | | sarcina electrică q = | 2 | | | 10 nC. Care este | | | | densitatea energiei | 3 | | | câmpului electric | | | | înmagazinată în | | | | condensator? | | | | Constanta electrică | | | | ε0 = 8,85·10--12 F/m. | | +-----------------------+-----------------------+-----------------------+ | 6 | În acelaşi plan cu un | 0 | | | conductor rectiliniu | | | | infinit parcurs de | 1 | | | curent este situat un | | | | cadru dreptunghiular | 2 | | | astfel, încât | | | | laturile lui mai mari | 3 | | | cu lungimea de 50 cm | | | | sunt paralele | 4 | | | conductorului, iar | | | | distanța de la | 5 | | | conductor până la cea | | | | mai apropiată latură | | | | este egală cu lățimea | | | | cadrului. Determinaţi | | | | intensitatea | | | | curentului care | | | | circulă prin | | | | conductorul infinit | | | | dacă fluxul magnetic | | | | ce străpunge cadrul Φ | | | | = 0,5 µWb. Constanta | | | | magnetică µ0 = | | | | 4π·10--7 H/m. | | +-----------------------+-----------------------+-----------------------+ | 4 | Determinați la ce | 0 | | | temperatură | | | | moleculele de aer vor | 1 | | | avea viteza termică | | | | egală cu 500 m/s. | 2 | | | Constanta universală | | | | a gazelor R = 8,3 | 3 | | | J/(mol·K), iar masa | | | | molară a aerului este | | | | 29·10--3 kg/mol. | | +-----------------------+-----------------------+-----------------------+ | 5 | Coeficientul de | 0 | | | rezistență a unui | | | | mediu în care se | 1 | | | produc oscilațiile | | | | amortizate ale unui | 2 | | | pendul elastic cu | | | | masa de 100 g este de | 3 | | | 0,2 kg/s. Care este | | | | frecvența acestor | 4 | | | oscilații, dacă | | | | coeficientul de | 5 | | | elasticitate al | | | | arcului pendulului | | | | este de 8,2 N/m. | | +-----------------------+-----------------------+-----------------------+ | 6 | Un foton cu energia ε | 0 | | | = 2E0, unde E0 = 0,51 | | | | MeV este energia de | 1 | | | repaus a | | | | electronului, a fost | 2 | | | difuzat de un | | | | electron în repaus | 3 | | | sub unghiul θ = 120o. | | | | Determinaţi energia | 4 | | | fotonului difuzat. | | | | | 5 | | | | | | | | 6 | | | | | | | | 7 | +-----------------------+-----------------------+-----------------------+