Tom 3.pdf

FT3

str. 2

Redakcja:

Elżbieta Bagińska-Stawiarz, Ryszard Kubiak

Projekt okładki:

Agnieszka Żelewska

Fotograﬁa na okładce:

Agencja East News sp. z o.o.

Rysunki:

Katarzyna Micun

Skład (T E X):

Ryszard Kubiak

ISBN 83–85694–71–4

Gdańsk 1997

Gdańsk 1999. Wydanie drugie poprawione

Druk i oprawa: Stella Maris w Gdańsku

Wszystkie książki Wydawnictwa są dostępne w sprzedaży wysyłkowej.

Zamówienia prosimy nadsyłać pod adresem:

Gdańskie Wydawnictwo Oświatowe

80–876 Gdańsk 52, skrytka pocztowa 59

http://www.gwo.com.pl

e-mail: gwo@gwo.com.pl

tel./fax: (58) 302 62 12, 302 59 16

FT3

str. 3

Od autorów

Niniejszy zbiór testów napisaliśmy z myślą o uczniach trzecich klas

szkół średnich oraz kandydatach na studia, zwłaszcza medyczne.

Książka obejmuje 7 rozdziałów tematycznych, o numerach 18–24.

Rozdziały 1–10 są zawarte w tomie I Mechanika, materia i ciepło ,

a 11–17 w tomie II Pole grawitacyjne, elektryczność i magnetyzm .

Każdy rozdział składa się z krótkiego powtórzenia niezbędnych wia-

domości teoretycznych oraz pięciu testów — oznaczonych literami

A, B, C, D, E — liczących po 20 zadań. Testy A i B zawierają py-

tania dość łatwe, na ogół nie wykraczające poza materiał nauczania

w klasie trzeciej. Zadania o jednakowych numerach dotyczą zwykle

tych samych zagadnień, dlatego przerobienie z nauczycielem testu A

powinno umożliwić uczniowi samodzielne rozwiązanie testu B. Ana-

logicznie są pomyślane testy C i D, ale ich stopień trudności od-

powiada poziomowi egzaminów wstępnych na wyższe uczelnie. Testy

oznaczone literą E — powtórkowe i utrwalające — obejmują tematykę

wszystkich rozdziałów wcześniejszych i danego. Do wszystkich zadań

zamieściliśmy tabele poprawnych odpowiedzi. Sądzimy, że taki układ

zbioru zapewni jego dobre wykorzystanie zarówno przez uczniów,

jak i przez nauczycieli.

Przy układaniu zadań bardzo przydatne okazały się znakomite Ta-

blice ﬁzyczno–astronomiczne (Wydawnictwo Adamantan, Warszawa

1995). Korzystaliśmy również z Fizyki sportu K. Ernsta (Wydawnic-

two Naukowe PWN, Warszawa 1992) oraz Fizyki dla przyrodników

J.W. Kane, M.M. Sternheim (Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa

1988).

Bardzo dziękujemy panom mgr J. Trzeciakowi i mgr W. Natorfowi za

liczne wskazówki i wnikliwe uwagi, a także pani mgr T. Kutajczyk za

pomoc okazaną nam przy pracy nad książką.

Będziemy wdzięczni za uwagi Czytelników na temat zbioru. Pro-

simy o nadsyłanie spostrzeżeń pod adresem: Gdańskie Wydawnictwo

Oświatowe, 80–876 Gdańsk 52, skrytka pocztowa 59.

Krzysztof Horodecki

Artur Ludwikowski

FT3

str. 4

Uwagi do zadań

•

Wszystkie testy są testami wyboru — w każdym zadaniu tylko jedna z odpowiedzi

jest poprawna.

•

Ponieważ dla ułatwienia obliczeń korzystano często z zaokrągleń danych liczbowych,

również poprawne odpowiedzi do wielu zadań są podane w przybliżeniu.

• O ile w treści zadania nie podano inaczej, należy

zaniedbać

— wszelkie opory ruchu,

— straty ciepła,

— opór przewodów doprowadzających,

— zmiany wartości oporu wraz ze zmianą temperatury

oraz przyjąć, że

— planety są jednorodnymi kulami,

— orbity, po których poruszają się planety i satelity, są okręgami.

•

Przy rozwiązywaniu zadań należy przyjąć następujące przybliżone wartości wielkości

ﬁzycznych:

ładunek elementarny ( e )—1 , 6 · 10 −19

przyspieszenie ziemskie — 10 m / s 2

promień Ziemi — 6 370 km

gęstość wody — 1 000 kg / m 3

ciśnienie atmosferyczne — 10 5

prędkość dźwięku w powietrzu — 330 m / s

prędkość fal elektromagnetycznych w próżni i w powietrzu — 3

10 8

m / s

stała Plancka ( h )—6 , 6 · 10 −34

J · s

stała π —3 , 14

1 elektronowolt (eV) — 1 , 6

10 −19 J

jednostka atomowa (u) — 1 , 66 · 10 −27

okres obrotu Ziemi wokół własnej osi — 24 godziny

miesiąc — 30 dni

rok — 365 dni

FT3

str. 5

18T–1

DRGANIA MECHANICZNE

Położenie równowagi

Położenie, wokół którego odbywają się drgania.

Amplituda drgań

Maksymalne wychylenie drgającego ciała z położenia równowagi.

Drgania harmoniczne (proste)

Zachodzą pod wpływem siły wprost proporcjonalnej do wychylenia z położenia równowagi

i skierowanej przeciwnie do wychylenia.

F — siła

k — współczynnik sprężystości

x — wychylenie z położenia równowagi

m — masa drgającego ciała

ω — częstość kołowa

T — okres drgań ciała

F =− kx

k = mω 2

T =2 π k

Okres drgań harmonicznych nie zależy od amplitudy drgań.

Kinematyka drgań harmonicznych

x — wychylenie z położenia równowagi

A — amplituda drgań

ωt — faza drgań

ω — częstość kołowa

t — czas

v — prędkość

Aω — maksymalna prędkość

a — przyspieszenie

Aω 2 — maksymalne przyspieszenie

f — częstotliwość drgań

T — okres drgań

x = A sin ωt

v = Aω cos ωt

a =− Aω 2 sin ωt

a =− ω 2 x

ω =2 πf

f =

Wahadło matematyczne

Masa punktowa zawieszona na długiej, nieważkiej i nierozciągliwej nici. Dla wychyleń

małych w porównaniu z długością nici wahadło wykonuje drgania harmoniczne.

T =2 π g

T — okres drgań wahadła

L — długość wahadła

g — przyspieszenie grawitacyjne

Ruch małej kulki zawieszonej na długiej i lekkiej nici można w przybliżeniu traktować

jako ruch wahadła matematycznego.

FT3

str. 6

18T–2

Energia w ruchu drgającym

E P — energia potencjalna

k — współczynnik sprężystości

x — wychylenie z położenia równowagi

m — masa ciała

ω — częstość kołowa

A — amplituda drgań

ωt — faza drgań

Energia potencjalna

2 kx 2

E P =

2 mω 2 A 2 sin 2 ωt

E P =

Energia kinetyczna

E K — energia kinetyczna

m — masa ciała

v — prędkość ciała

ω — częstość kołowa

A — amplituda drgań

ωt — faza drgań

2 mv 2

E K =

2 mω 2 A 2 cos 2 ωt

E K =

E C — energia całkowita

E K — energia kinetyczna

E P — energia potencjalna

m — masa ciała

ω — częstość kołowa

A — amplituda drgań

Energia całkowita

E C = E K + E P

2 mω 2 A 2

E C =

Energia całkowita jest stała, równa maksymalnej energii potencjalnej i maksymalnej energii

kinetycznej.

Drgania własne (swobodne)

Drgania zachodzące bez oddziaływania z otoczeniem. Drgania własne mają charaktery-

styczną dla danego ciała częstotliwość, zwaną częstotliwością drgań własnych.

Drgania wymuszone

Drgania zachodzące pod wpływem okresowo zmiennej siły wymuszającej.

Rezonans mechaniczny

Zjawisko wzrostu amplitudy drgań występujące wówczas, gdy częstotliwość zmian siły

wymuszającej drgania zbliża się do częstotliwości drgań własnych ciała.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: