Физика пәнінен ҰБТ-ге арналған есептер мен шығарылу әдістері

$C:\Users\Netbook\Documents\Фото Э.С.Т\Жеке фотом Эльмира.gif$ Физика пәні мұғалімі Садыкова Эльмира Тулегеновна

Атырау облысы Жылыой ауданы Құлсары қаласы

№ 20 жалпы орта білім беретін мектеп

Физика пәнінене ҰБТ - де кездесетін кейбір есептердің

шығару жолдары:

Есеп шығару - ой жұмысы. Физикалық есеп - физикадағы заңдылықтар, ережелер, формулаларды меңгеруге, оларды қолдана білуге дағдыландаруға, ойлау қабілетін

дамытуға бағытталған жағдаят. Қиындығы жоғары есептерді шығару үшін жан - жақты жүйелі білім қажет. Кейбір тараулардағы осындай есептердің шығарылу жолдарын қарастырайық.

№1 Доп көкжиекке 30 ⁰ бұрыш жасай 10 м/с жылдамдықпен лақтырылған. Лақтырылған соң 0, 8 с уақыт ішіндегі доп жылдамдығының модулі ( cos 30 ⁰ = 0, 87 ; sin 30 ⁰ = 0, 5 ; g = 10 м/с ² )

А) $\approx$ 2 м/с В) $\approx$ 8, 3 м/с С) $\approx$ 8, 7 м/с Д) $\mathbf{\approx}$ 9, 2 м/с Е) $\approx$ 12, 8 м/с

Шығарылуы : Берілгені : $\vartheta_{0}$ = 10 м/с ; t = 0, 8 c ; $\alpha$ = 30 ⁰ .

Табу керек: $\vartheta$

Шешуі : Жылдамдықтың Х осіндегі проекциясы : $\vartheta_{х} = \ \vartheta_{0} \bullet \cos\alpha$ =

10 м/с $\bullet$ 0, 87 = 8, 7 м/с

Жылдамдықтың У осіндегі проекциясы : $\vartheta_{у} = \ \vartheta_{0} \bullet \sin\alpha\ - gt\$ =

10 м/с $\bullet$ 0, 5 - 10 м/с ² $\bullet$ 0, 8 = - 3 м/с

$\mathbf{\vartheta = \ }\sqrt{\mathbf{\vartheta}_{\mathbf{х}}^{\mathbf{2\ }}\mathbf{+ \ }\mathbf{\vartheta}_{\mathbf{у}}^{\mathbf{2\ }}}\mathbf{\ = \ \ }\sqrt{\mathbf{75, 69 + 9}}\mathbf{= \ }\sqrt{\mathbf{84, 69}}$ $\mathbf{\approx}$ 9, 2 м/с Дұрыс жауап : Д

№ 2 Ауырлық күші оның Жер бетіндегі мәнінің 36% - ін құрайды. Оның Жер бетінен биіктігі : (Жер радиусы 6300 км)

А) 5000 км В) 4000 км С) 3600 км Д) 4200 км Е) 4600 км Шығарылуы : Берілгені : $F = 0, 36\ F_{ж}$ ; $R_{ж}\ = 6300\ км\$

Табу керек : һ

Шешуі: Жер бетіндегі тарту күші : $F_{ж}\ = G\ \frac{M\ m}{R_{ж}^{2}}$ (1 )

һ биіктіктегі тарту күші : $F = G\ \frac{M\ m\ }{{(\ R_{ж} + һ\ ) }^{2}}$ (2)

(1) және (2) формулалардың қатынасын алатын болсақ:

$\frac{F_{ж}}{Ғ\ } = \ \frac{{(R_{ж} + һ) }^{2}}{R^{2}}\$ ⇒ $\frac{F_{ж}}{0, 36\ \bullet F_{ж}\ } = \ \frac{{(R_{ж} + һ) }^{2}}{R^{2}}$ ⇒ $\frac{1}{0, 36\ } = \ \frac{{(R_{ж} + һ) }^{2}}{R^{2}}$ ⇒

( $\frac{1}{0, 6}$ ) ² = ( $\frac{R_{ж} + h}{R_{ж}}$ ) ² ⇒ $\frac{1}{0, 6}$ = $\frac{R_{ж} + h}{R_{ж}}$ ⇒ $\mathbf{h\ = \ }\frac{\mathbf{R}_{\mathbf{ж}}}{\mathbf{0, 6}}\mathbf{\ - \ }\mathbf{R}_{\mathbf{ж}}$ = 4200 км

№3. Массасы 1, 5 т автомобиль көлбеулік бұрышы 30 ⁰ жолмен жоғары қарай 15 кН тарту күші әрекетінен 0, 5 м/с ² үдеумен жоғары көтеріледі. Автомобиль дөңгелегінің жолмен үйкеліс коэффициенті:

( cos 30 ⁰ = 0, 87 ; sin 30 ⁰ = 0, 5 ; g = 10 м/с ² )

А) 0, 45 В) 0, 3 С) 0, 52 Д) 0, 2 Е) 0, 1

Шығарылуы: Берілгені : m = 1, 5 т = 1, 5 $\bullet$ 10 ³ кг ; $\alpha$ = 30 ⁰ ; $a = 0, 5\ м/с$ ² ;

Ғ _т = 15 $\bullet$ 10 ³ H . Табу керек: $\mu$

Шешуі: Ньютонның ІІ заңын пайдаланып:

$ma = \ F_{т} - mgsin\alpha - \ \mu mgcos\alpha$ Осыдан,

$\mu = \ \frac{F_{т\ } - mgsin\alpha - ma\ }{mg\cos\alpha}$ = $\frac{15\ \bullet \ 10^{3} - 1, 5\ \bullet \ 10^{3} \bullet 10\ \bullet 0, 5\ - 1, 5\ \bullet \ 10^{3\ } \bullet 0, 5\ }{1, 5\ \bullet \ 10^{3} \bullet 10\ \bullet 0, 87} = 0, 52\$ Дұрыс жауап : С

№4. 3 моль біратомды идеал газға изохоралық процесте 10 кДж жылу бергенде, газ молекулаларының орташа квадраттық жылдамдығы 3 есе артса, газдың соңғы температурасы:

А) $\approx$ 500 К В) $\approx$ 100 К С) $\mathbf{\approx}$ 300 К Д) $\approx$ 400 К Е) $\approx$ 200 К

Шығарылуы: Берілгені: V = const ; $v = 3\ моль$ ; Q = 10 ⁴ Дж ; $\vartheta_{2} = 3 \bullet \vartheta_{1}$ Табу керек : Т ₂

Шығарылуы: Молекулалардың орташа квадраттық жылдамдығы 3 есе артса, температура 9 есе артады, себебі мына формуладан $\ \ \vartheta = \ \sqrt{\frac{3RT}{M}}$ $\vartheta^{2}\ \sim\ T\$ , яғни Т ₂ =9T ₁ ⇒ T ₁ = $\frac{T_{2}}{9}$

Изохоралық процесс кезінде газ жұмысы А ^/ = 0, $\mathrm{\Delta}\ U = Q = \ \frac{3}{2}\ v\ R\ \left( \ T_{2} - \ T_{1} \right) \$

T ₁ - ді қоятын болсақ, Q = $\frac{3}{2}$ $v\ R\ \left( \ T_{2} - \ \ \frac{T_{2}}{9} \right) \$ = $\frac{3}{2}$ $v\ R \bullet \ \frac{{8T}_{2}}{9}$ = $\frac{4}{3}$ $v\ R$ $T_{2}$

Осыдан Т ₂ - ні табатын болсақ, $Т_{2} = \ \frac{3Q\ }{4v\ R\ \ }\ \$ = $\frac{3\ \bullet \ 10^{4}}{4 \bullet 3\ \bullet 8, 31}\ (К)$ $\approx$ 300 К

Дұрыс жауап : С

№5. Оқтың бастапқы жылдамдығы 600 м/с, массасы 10 г. Егер траекторияның ең жоғарғы нүктесіндегі оның кинетикалық энергиясы 450 Дж болса, мылтық ұңғысынан көкжиекке қандай бұрышпен ұшып шыққан:

А) 60 ⁰ В) 30 ⁰ С) 180 ⁰ Д) 45 ⁰ Е) 90 ⁰

Шығарылуы : Берілгені : $\vartheta_{0}$ = 600 м/с ; m = 10 г ; Е _к = 450 Дж

Табу керек: $\alpha$

Шешуі : Траекторияның ең жоғарғы нүктесінде $\vartheta_{у} = 0$ , ал ${\ \vartheta}_{х} = \ \vartheta_{0} \bullet \cos\alpha$

Сондықтан $E_{k} = \ \frac{m\ \vartheta_{x}^{2}}{2}\$ = $\frac{m\ \bullet \vartheta_{0}^{2} \bullet \cos^{2}\alpha}{2}$

Бұдан, cos $\mathbf{\ \alpha}$ = $\sqrt{\frac{\mathbf{2\ }\mathbf{E}_{\mathbf{k}}}{\mathbf{m\ }\mathbf{\vartheta}_{\mathbf{0}}^{\mathbf{2\mathbf{\ = \ }\sqrt{\frac{\mathbf{900}}{\mathbf{3600}}\mathbf{\ }}\mathbf{= \ }\sqrt{\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{4}}}\mathbf{= \ }\frac{\mathbf{1}}{\mathbf{2}}$ ; $\mathbf{\alpha}$ = 60 ⁰ . Дұрыс жауап : А

№6. Қараңғыды кедергісі R = 25 кОм фоторезисторға кедергісі r = 5 кОм резисторды тізбектей қосты. Фоторезисторды жарықтандырғанда тізбектегі ток күші ( ток көзінің бастапқы кернеуінде) 4 есе артты. Фоторезистор кедергісінің азаюы:

А) 5 есе В) 10 есе С) 8 есе Д) 4 есе Е) 6 есе

Шығарылуы: Берілгені : R = 25 кОм ; r = 5 кОм ; I ₂ = 4 I ₁ .

Табу керек: $\frac{R\ }{R_{1}\ }$

Шешуі: Өткізгіштер тізбектей жалғанған . І жағдай үшін: $І_{1} = \ \frac{U}{R + r\ }$

II жағдай үшін: $I_{2} = \ \frac{U}{R_{1} + r\ }$ Осы екеуінің қатынасы аламыз $\frac{І_{2}}{І_{1}} = \ \frac{R + r\ }{R_{1} + r\ }$ ⇒ $\frac{{4\ I}_{1}}{I_{1\ }}\mathbf{= \ }\frac{R + r\ }{R_{1} + r\ }$ ⇒ $4\ R_{1} = R - 3r\$ ⇒ $R_{1} = \ \frac{R - 3r\ }{4\ }$ = $\frac{(\ 25 - 15) кОм}{4}$ = 2, 5 кОм .

Бұдан $\frac{\mathbf{R\ }}{\mathbf{R}_{\mathbf{1}}\mathbf{\ }}$ = $\frac{\mathbf{25\ кОм\ }}{\mathbf{2, 5\ кОм}}\mathbf{= 10\ есе}$ Дұрыс жауап : В