Fizyka - Repetytorium - Zadania z rozwiązaniami - Krzysztof Jezierski, Kazimierz Sierański, Izabela Szlufarska - PDF.pdf

(17436 KB) Pobierz
Krzysztof Jezierski, Kazimierz Sierański, Izabela Szlufarslca
F I Z Y K A
REPETYTORIUM
ZADANIA Z ROZWIĄZANIAMI
kurs powtórkowy dla studentów I roku
i uczniów szkół średnich
OFICYNA WYDAWNICZA
ta
WROCŁAW 2003
SPIS TREŚCI
Wprowadzenie
Zapamiętaj
7
g
1. KINEMATYKA
Ruch jednostajny prostoliniowy
Ruch zmienny prostoliniowy
Spadek swobodny
Rzuty
Ruch po okręgu
2. DYNAMIKA
II zasada dynamiki
Równia pochyla
Zasada zachowania pędu
Siła odśrodkowa bezwładności
Praca, moc, energia
Ruch obrotowy
Statyka
3. POLE GRAWITACYJNE
Siła grawitacji
Ruch satelity w polu grawitacyjnym
Ciężar ciała
Pole grawitacyjne przy powierzchni Ziemi
4.
WŁASNOŚCI CIECZY I CIAŁ STAŁYCH
PrawoIIooke’a
Ciecze
5. DRGANIA I FALE
Ruch drgający
Wahadło matematyczne
Dźwięk
6. TERMODYNAMIKA
Bilans cieplny
Równanie stanu gazu
I zasada termodynamiki
9
19
27
33
44
49
57
68
75
80
85
89
93
94
99
101
105
1
]
l
121
126
128
131
138
147
5
SPIS TREŚCI
7. ELEKTROSTATYKA
Pole elektryczne ładunków punktowych
Ciała naładowane
Kondensatory
Ruch ładunku w polu elektrycznym
8. PRĄD ELEKTRYCZNY
Obwody elektryczne
Praca i moc prądu
Elektroliza
9. POLE MAGNETYCZNE
Indukcja i natężenie pola magnetycznego
Siła elektrodynamiczna
Indukcja elektromagnetyczna
Ruch ładunku w polu magnetycznym
10. PRĄD PRZEMIENNY I FALE ELEKTROMAGNETYCZNE
Prąd przemienny
Obwód RLC
Fale elektromagnetyczne >
11. OPTYKA
Prawo załamania
Pryzmat
Wzór soczewkowy
Natura falowa światła
Fotometria
12. FIZYKA WSPÓŁCZESNA
Natura kwantowa promieniowania elektromagnetycznego
Atom wodoru
i
Reakcjejądrowe
Masa i energia relatywistycpna
Odpowiedzi do zadań
Stałe fizyczne
6
163
171
173
179
187
195
209
213
215
218
224
229
230
233
237
239
241
248
251
255
263
268
271
275
297
WPROWADZENIE
Skrypt, który oddajemy w Wasze ręce, zawiera dużą. liczbę starannie dobranych zadań ze
szczegółowo opisanymi rozwiązaniami. Wiele zadań pochodzi z egzaminów wstępnych na
wyższe uczelnie, a w szczególności na Politechnikę Wrocławską.
Zapraszamy do korzystania z niniejszej książki:
- kandydatów na studia wyższe zdających egzamin z fizyki,
- studentów I roku studiów dziennych, w szczególności uczestniczących we wszelkich
kursach powtórkowych z fizyki elementarnej,
- studentów studiów zaocznych i wieczorowych, zwłaszcza tych, którzy mieli kilkuletnią
przerwę w uczeniu się fizyki,
- uczniów szkół średnich wszystkich typów.
Zadania ze szczegółowymi rozwiązaniami są ilustracją zagadnień z fizyki opisanych w
skrypcie “Repetytorium. Wzory i Prawa z Objaśnieniami”, K. Sierański, P. Sitarek, K.
Jezierski, Oficyna Wydawnicza
icUpta,
Wrocław 2002.
Pod treścią każdego rozwiązanego zadania umieściliśmy odnośniki do wzorów
wykorzystanych przy rozwiązaniu danego zadania. Są to numery wzorów z naszego skryptu,
przy kł adow o
\
WZORY:
3.3, 18.1,18.2, 19
Zadania z odpowiedziami pozwolą nabyć umiejętność rozwiązywania zadań z fizyki.
Polecamy następującą kolejność pracy z tymi zadaniami:
- próba samodzielnego rozwiązania zadania bez szukania materiałów pomocniczych,
- w przypadku problemów polecamy znalezienie podobnego zadania rozwiązanego i
ponowienie próby rozwiązania,
- można również zaglądnąć do odpowiedzi, znaleźć ewentualne wskazówki oraz wykorzystać
odnośniki do wzorów podane przy odpowiedziach.
Mamy nadzieję, że ten skrypt przekona Was, iż opanowanie umiejętności rozwiązywania
typowych zadań z fizyki nie jest sztuką dla wybranych.
Autorzy
7
ZAPAMIĘTAJ !
® Przystępując do rozwiązywania zadania poświęć chwilę czasu na wyobrażenie sobie
sytuacji opisanej w zadaniu, tak aby móc ją opowiedzieć swoimi własnymi słowami.
• Na początku rozwiązywania wypisujemy wielkości dane i szukane w zadaniu. Każda wiel­
kość fizyczna ma swój symbol. Jeśli został on już wprowadzony w treści zadania, to jesteśmy
zobowiązani do jego używania przez cały czas rozwiązywania. Jeśli, natomiast, w treści
zadania podano tylko wartość liczbową danej wielkości, to na nas spoczywa obowiązek wy­
boru odpowiedniego symbolu. Wybierając symbole nie staraj się być bardzo oryginalnym.
Nietypowe symbole mogą z prostego zadania uczynić skomplikowaną szaradę, a to raczej nie
zachwyci osoby poprawiającej sprawdzian.
• Prawie do każdego zadania można wykonać rysunek ilustrujący jego treść. Nie zapominaj o
tym! Taki rysunek bardzo pomaga przy rozwiązywaniu zadania, a czasami jest on nieod­
zowny do poprawnego rozwiązania zadania.
• Teraz przyszła kolej na wypisanie wzorów wiążących wielkości występujące w zadaniu.
Zapisując te wzory pamiętaj o tym, że nie chodzi tu o to, abyś pochwalił się swoją pamięcią,
czy też dobrą ściągą i przepisywał automatycznie wzory w ogólnej postaci. Jeśli chcesz, to
zapisuj wzoiy w ogólnej postaci na marginesie lub w brudnopisie. Natomiast w rozwiązaniu
zadania należy zapisać wzory w postaci dostosowanej do treści zadania, przy użyciu sym- boli
wcześniej wprowadzonych.
© Nie martw się, jeśli w zapisanych wzorach pojawią się nowe wielkości, nie będące ani
wielkościami danymi w zadaniu, ani szukanymi. Tak zdarza się bardzo często. Te dodatkowe
wielkości zwykle skracają się podczas wykonywania przekształceń. Jeżeli jakaś niepodana w
zadaniu wiekość nie skraca się, to istnieje jeszcze możliwość, że jest to wielkość po­
wszechnie znana, której wartość można odnaleźć w tablicach fizycznych (np. na sir. ] 98).
® Dążąc do wyznaczenia wielkości szukanej prawie zawsze dokonujemy najpierw' prze­
kształceń algebraicznych wzorów' zawierających symbole poszczególnych wielkości, a do­
piero potem podstawiamy wartości liczbowe.
@ Jeśli we wzorze, od którego rozpoczynasz rozwiązywać zadanie występują wektory (np.
wektor prędkości, pędu lub siły), to koniecznym będzie zapisanie tego samego równania w
postaci skalarnej, tj. dla długości lub dla współrzędnych odpowiednich wektorów. Pamiętaj
przy tym, że jedno równanie wektorowe może prowadzić do różnych równań skalarnych w
zależności od kierunków wektorów.
® Pamiętaj o tym jak wspaniałym wynalazkiem jest układ jednostek SI. Każda wielkość fizy­
czna posiada swoją jednostkę w tym układzie. Podstawiając do wzoru końcowego wartości
poszczególnych wielkości fizycznych wyrażone w jednostkach układu SI wiemy w jakich
jednostkach wyrażony będzie wynjk - oczywiście też w jednostkach z układu SI.
® Jeśli jesteś niepewny poprawności wyniku końcowego dokonaj analizy wymiarowej wzoru
końcowego. Czyli dokonaj przekształceń na jednostkach w celu wyznaczenia jednostki dla
wyniku. Jeśli popełniłeś błąd podepas przekształceń, to zwykle analiza wymiarowa wykaże
jego istnienie dając złą jednostkę, n p ., dla jednostki prędkości.
• Nie denerwuj się podczas rozwiązywania zadań. Pamiętaj o tym, że tysiące osób przed Tobą
rozwiązało już zadanie, nad któryrii się głowisz. To jest do zrobienia! Zachowaj spokój, a
rozwiązanie samo przyjdzie Ci do głowy, jeśli uprzednio zapełniłeś ją tym i owym.
8
Zgłoś jeśli naruszono regulamin