Jedinstveni državni ispit iz fizike je ispit po izboru diplomaca i namijenjen je diferencijaciji pri upisu na visokoškolske ustanove. U ove svrhe rad uključuje zadatke tri nivoa težine. Izvršavanje zadataka na osnovnom nivou složenosti omogućava procjenu nivoa ovladavanja najvažnijim elementima sadržaja srednjoškolskog kursa fizike i savladavanja najvažnijih vrsta aktivnosti. Upotreba zadataka povećanog i visokog stepena složenosti na Jedinstvenom državnom ispitu omogućava nam da procenimo stepen pripremljenosti studenta za nastavak školovanja na univerzitetu.

Svaka verzija ispitnog rada sastoji se od 2 dijela i uključuje 32 zadatka, koji se razlikuju po obliku i nivou težine (vidi tabelu).

Prvi dio sadrži 24 zadatka, od čega 9 zadataka sa odabirom i evidentiranjem broja tačnog odgovora i 15 zadataka sa kratkim odgovorom, uključujući zadatke sa samostalnim zapisom odgovora u obliku broja, kao i zadatke uparivanja i višestrukog izbora. u kojima se traže odgovori pisati kao niz brojeva.

Drugi dio sadrži 8 zadataka koje objedinjuje zajednička aktivnost - rješavanje problema. Od toga 3 zadatka sa kratkim odgovorom (25–27) i 5 zadataka (28–32), za koje je potrebno dati detaljan odgovor.

Broj zadataka

Maksimalni primarni rezultat

Postotak maksimalnog primarnog rezultata

Vrsta zadataka

Raspodjela zadataka po temama

Prilikom izrade sadržaja CMM-a, uzima se u obzir potreba da se testira asimilacija znanja u sljedećim dijelovima kursa fizike:

• Mehanika(kinematika, dinamika, statika, zakoni održanja u mehanici, mehaničke vibracije i talasi);
• Molekularna fizika(teorija molekularne kinetike, termodinamika);
• Elektrodinamika i osnove SRT-a(električno polje, jednosmerna struja, magnetno polje, elektromagnetna indukcija, elektromagnetne oscilacije i talasi, optika, osnove SRT);
• Kvantna fizika(dualitet talas-čestica, atomska fizika, fizika atomskog jezgra)

Ukupan broj zadataka u ispitnom radu za svaki dio približno je proporcionalan njegovom sadržaju i vremenu koje je predviđeno za izučavanje ovog dijela u školskom predmetu fizike.

Distribucija zadataka po stepenu težine

Ispitni rad predstavlja zadatke različitih nivoa težine: osnovni, napredni i viši.

Zadaci osnovnog nivoa uključeni su u prvi dio rada (19 zadataka, od toga 9 zadataka sa izborom i evidentiranjem broja tačnog odgovora i 10 zadataka sa kratkim odgovorom). Ovo su jednostavni zadaci koji testiraju vaše razumijevanje najvažnijih fizičkih koncepata, modela, pojava i zakona.

Zadaci naprednog nivoa raspoređeni su između prvog i drugog dijela ispitnog rada: 5 zadataka s kratkim odgovorom u 1. dijelu, 3 zadatka s kratkim odgovorom i 1 zadatak s dugim odgovorom u 2. dijelu. Ovi zadaci imaju za cilj provjeru sposobnosti korištenja pojmova i zakone fizike za primjenu jednog-dva zakona (formule) na bilo koju od tema školskog kursa fizike.

Četiri zadatka u drugom dijelu su zadaci visoke težine koji testiraju sposobnost korištenja zakona i teorija fizike u promijenjenoj ili novoj situaciji. Za izvršavanje ovakvih zadataka potrebna je primjena znanja iz dva ili tri dijela fizike odjednom, odnosno visok nivo obuke.

Nivoi težine zadataka

Sistem ocjenjivanja

Zadatak odabira i evidentiranja broja tačnog odgovora smatra se obavljenim ako se broj odgovora upisan u obrascu br. 1 poklapa sa tačnim odgovorom. Svaki od ovih zadataka vrijedi 1 bod.

Zadatak sa kratkim odgovorom smatra se završenim ako se odgovor upisan u obrascu br. 1 poklapa sa tačnim odgovorom.

Zadaci 3–5, 10, 15, 16, 21 iz 1. dijela i zadaci 25–27 iz 2 dijela se boduju sa 1 bodom.

Zadaci 6, 7, 11, 12, 17, 18, 22 i 24 iz 1. dijela se boduju sa 2 boda ako su oba elementa odgovora tačna; 1 bod ako je učinjena greška u navođenju jednog od elemenata odgovora, a 0 bodova ako su napravljene dvije greške.

Odgovori na zadatke sa izborom i evidentiranjem broja tačnog odgovora i kratkog odgovora obrađuju se automatski nakon skeniranja obrasca za odgovore br. 1.

Zadatak sa detaljnim odgovorom ocjenjuju dva stručnjaka uzimajući u obzir tačnost i potpunost odgovora. Maksimalni početni rezultat za zadatke sa detaljnim odgovorom je 3 boda. Za svaki zadatak date su detaljne instrukcije za stručnjake, u kojima je naznačeno za šta se svaki poen dodjeljuje – od nule do maksimalnog poena. U ispitnoj verziji, prije svake vrste zadatka, daju se uputstva koja daju opšte uslove za pripremu odgovora.

Trajanje ispita i oprema

Kompletan ispitni rad će biti završen 235 minuta. Okvirno vrijeme za obavljanje zadataka različitih dijelova posla je:

• za svaki zadatak višestrukog izbora – 2–5 minuta;
• za svaki zadatak sa kratkim odgovorom – 3–5 minuta;
• za svaki zadatak sa detaljnim odgovorom - od 15 do 25 minuta.

Koristi se neprogramabilni kalkulator(za svakog učenika) sa sposobnošću izračunavanja trigonometrijskih funkcija (cos, sin, tg) i ravnalom. Popis dodatnih uređaja i materijala, čija je upotreba dozvoljena za Jedinstveni državni ispit, odobrava Rosobrnadzor.

Analiza rezultata državne (konačne) certifikacije

u obliku Jedinstvenog državnog ispita (USE)

maturanti MBOU "Srednja škola br. 6" NMR RT

na fizici 2017

Jedinstveni državni ispit (u daljem tekstu: Jedinstveni državni ispit) je oblik objektivne procjene kvaliteta obuke lica koja su savladala obrazovne programe srednjeg opšteg obrazovanja, uz korištenje zadataka standardizovane forme (materijala za kontrolno mjerenje). Jedinstveni državni ispit se sprovodi u skladu sa Federalnim zakonom od 29. decembra 2012. br. 273-FZ „O obrazovanju u Ruskoj Federaciji“. Kontrolno mjerni materijali omogućavaju utvrđivanje nivoa ovladavanja diplomcima Federalne komponente državnog obrazovnog standarda srednjeg (potpunog) opšteg obrazovanja iz fizike, osnovnog i specijalističkog nivoa.

Rezultate jedinstvenog državnog ispita iz fizike obrazovne organizacije visokog stručnog obrazovanja priznaju kao rezultate prijemnih ispita iz fizike.

U pripremi za ispit, sav rad je bio usmjeren na organizovanje grupnog rada sa studentima, kako bi se priprema „slabih“ studenata orijentisala na prevazilaženje potrebnog minimuma, kao i orijentisala pripremu „jakih“ studenata za uvežbavanje složenih tema. , analizirati kriterijume za provjeru naprednog i visokog nivoa zadataka. Da bi se povećala efikasnost savladavanja kursa fizike, u nastavi su korištene prateće bilješke koje sadrže obavezni minimum znanja o određenoj temi; U svom radu koristio sam demo verzije, zadatke iz otvorenog segmenta federalne test banke postavljene na web stranicu FIPI-ja, te redovno koristio web stranicu Solve the Unified State Exam. Takođe, u pripremi za Jedinstveni državni ispit, planirano je ponavljanje znanja i vještina stečenih tokom izučavanja gradiva u osnovnim i srednjim školama. Osnovno područje rada bilo je organiziranje samostalnih edukativnih aktivnosti za obavljanje konkretnih zadataka uz pismeno evidentiranje rezultata i njihovu dalju analizu. Prilikom rješavanja CMM zadataka učenici su samostalno obrađivali informacije iznesene u zadacima, donosili zaključke i davali razloge za njih.

Svaka verzija ispitnog rada sastoji se od dva dijela i uključuje 31 zadatak, koji se razlikuju po obliku i stepenu složenosti (Tabela 1).

Dio 1 sadrži 23 zadatka kratkih odgovora. Od toga, 13 zadataka zahtijevaju da se odgovor napiše u obliku broja, riječi ili dva broja, 10 podudarnih zadataka i višestrukog izbora, u kojima se odgovori moraju napisati u nizu brojeva.

dio 2 sadrži 8 zadataka koje objedinjuje zajednička vrsta aktivnosti - rješavanje problema. Od toga 3 zadatka sa kratkim odgovorom (24–26) i 5 zadataka (27–31), za koje je potrebno dati detaljan odgovor.

Tabela 1. Raspodjela ispitnih zadataka po dijelovima rada

Ukupno se koristi nekoliko planova za formiranje KIM-a za Jedinstveni državni ispit 2017.

U prvom dijelu, kako bi se osigurala pristupačnija percepcija informacija, zadaci 1–21 su grupisani na osnovu tematske pripadnosti zadataka: mehanika, molekularna fizika, elektrodinamika, kvantna fizika. U drugom dijelu zadaci su grupisani u zavisnosti od oblika prezentacije zadataka iu skladu sa tematskom pripadnosti.

Na Jedinstvenom državnom ispituu fizici učestvovao4 (22,2%) diplomirani.

4 od 4 maturanta (100% od ukupnog broja onih koji su položili ispit iz fizike) prešli su „prag“ iz fizike (minimalni broj bodova – 36).

Maksimalni rezultat na Jedinstvenom državnom ispitu bio je - 62 (Nikolaeva Anastasia).

Jedinstveni državni ispit iz fizike jefakultativni ispit i namijenjen je diferencijaciji pri upisu na visokoškolske ustanove. U ove svrhe rad uključuje zadatke tri nivoa težine. Među zadacima osnovnog nivoa složenosti izdvajaju se zadaci čiji sadržaj odgovara standardu osnovnog nivoa. Minimalni broj bodova Jedinstvenog državnog ispita iz fizike (36 bodova), koji potvrđuju da je diplomirani student savladao program srednjeg opšteg obrazovanja iz fizike, utvrđuje se na osnovu uslova za savladavanje standarda osnovnog nivoa.

Tabela 2 – Odjeljci i teme Jedinstvenog državnog ispitnog rada iz fizike

Rezultat urađenih Jedinstvenih ispitnih zadataka iz fizike maturanata MBOU „Srednja škola br. 6“ NMR RT 2017. godine.

Analizirajući urađene zadatke iz 1. dijela (1-24) KIM Jedinstvenog državnog ispita iz FIZIKE različitih nivoa složenosti, može se primijetiti da više od polovine diplomaca uspješno rješava zadatkesa izborom odgovoramehanika.

3 osobe od 4 su dale tačni odgovori na zadatke sa kratkim odgovorima (1).

Podaci analize nam omogućavaju da zaključimo da su diplomci najuspješniji u izvršavanju zadataka 2-4 osnovna nivoa složenosti, za koje je potrebno poznavanje/razumijevanje zakona.univerzalnu gravitaciju, Hookeov zakon, kao i formulu za izračunavanje sile trenja.

Takođe je visok procenat ispunjenosti zadatka 5 osnovnog nivoa složenosti (3 osobe od 4), koji je testirao savladavanje osnovnih pojmova na temama „Stanje ravnoteže krutog tela“, „Arhimedova sila“, “Pritisak”, “Matematička i opružna klatna”, “Mehanički talasi” i zvuk.”

Zadatak 7 bio je povećanog nivoa složenosti, u kojem se u različitim verzijama tražilo uspostavljanje korespondencije između grafova i fizičkih veličina, između fizičkih veličina i formula i mjernih jedinica. Međutim, više od polovine maturanata je uspješno završilo ovaj zadatak: 25% maturanata je postiglo 1 bod, napravivši jednu grešku, a 50% je dobilo početna 2 boda, ispunjavajući ovaj zadatak potpuno ispravno.

Gotovo isti rezultat pokazali su maturanti kada su završili zadatak 6 osnovnog nivoa težine.

Bymolekularna fizika u 1. delu Jedinstvenog državnog ispita KIM prezentovana su 3 zadatka sa izborom i beleženjem broja tačnog odgovora (8-10), za čiji tačan odgovor se dodeljuje 1 bod. Svi učenici su ispunili zadatak 9, 1 osoba od 4 je napravila grešku zapisano u obliku nizova brojeva. Učenici su pokazali najuspješniji učinak pri rješavanju zadatka 11. Općenito, sa zadacima zaMaturanti su se dobro snašli u molekularnoj fizici.

Byelektrodinamika u 1. delu Jedinstvenog državnog ispita KIM prezentovana su 4 zadatka sa izborom i beleženjem broja tačnog odgovora (13-16), za čiji tačan odgovor se dodeljuje 1 bod. Osim toga, postoje 2 zadatka s kratkim odgovorom (17-18), to su zadaci s podudaranjem i višestrukim izborom, u kojima se odgovori moraju zapisati kao niz brojeva.

Podaci analize nam omogućavaju da zaključimo da su maturanti, generalno gledano, radili znatno lošije zadatke iz elektrodinamike od sličnih zadataka iz mehanike i molekularne fizike.

Najtežim zadatkom za maturante se pokazao zadatak 13 osnovnog nivoa složenosti, koji je testirao njihove ideje oelektrifikacija tijela, ponašanje provodnika i dielektrika u električnom polju, fenomen elektromagnetne indukcije, interferencija svjetlosti, difrakcija i disperzija svjetlosti.

Maturanti su najuspješnije završili zadatak 16 osnovnog nivoa složenosti, za koji je potrebno poznavanje Faradejevog zakona elektromagnetne indukcije, oscilatornog kola, zakona refleksije i prelamanja svjetlosti, te putanje zraka u sočivo (75 %).

Zadatak 18 povećanog nivoa složenosti, u kojem je u različitim verzijama bilo potrebno uspostaviti korespondenciju između grafova i fizičkih veličina, između fizičkih veličina i formula, mjernih jedinica, maturanti su završili ništa lošije od sličnog zadatka iz mehanike i molekule fizike.

Bykvantna fizika u 1. delu Jedinstvenog državnog ispita KIM predstavljena su 3 zadatka sa izborom i evidentiranjem broja tačnog odgovora (19-21), za čiji je tačan popunjen 1 bod. Uz to, postoji 1 zadatak sa kratkim odgovorom (22). Najveći procenat realizacije (2 osobe od 2) bio je u slučaju zadatka 20 osnovnog nivoa složenosti, kojim se testiralo znanje diplomaca iz tema „Radioaktivnost“, „Nuklearne reakcije“ i „Fisija i fuzija jezgara“. .

Većina učenika (3 od 4) nije krenula i nije osvojila početne bodove prilikom ispunjavanja zadataka sa detaljnim odgovorom (dio C).

Međutim, vrijedno je napomenuti da nije bilo učenika koji bi uspješno (3 maksimalna boda) obavili barem jedan zadatak. To se objašnjava činjenicom da se fizika u školi izučava na osnovnom nivou, a ti zadaci uključuju uglavnom specijalizovanu obuku iz tog predmeta.

Učenici su pokazali prosječan nivo pripremljenosti za Jedinstveni državni ispit iz fizike. Prikazani podaci ukazuju da su maturanti u prvom delu Jedinstvenog državnog ispita iz fizike KIM-a uradili zadatke iz mehanike i molekularne fizike znatno bolje nego iz elektrodinamike i kvantne fizike.

Mnogi učenici nisu shvatili da novi kriterijumi za ocenjivanje zadataka zahtevaju objašnjenja za svaku formulu za rešavanje ovih problema.

Iskoristite rezultate analize za pripremu za Jedinstveni državni ispit 2018.

Razvijati kod učenika vještine navedene u obrazovnom standardu kao glavni ciljevi u nastavi fizike:

Tačno objasniti fizičke pojave;

Uspostaviti veze između fizičkih veličina;

Navedite primjere potvrđivanja temeljnih zakona i njihovih posljedica.

4. Koristiti zakone fizike za analizu pojava na kvalitativnom i računskom nivou.

5. Izvršite proračune na osnovu podataka prikazanih u grafičkom ili tabelarnom obliku.

Nastavnik fizike __________________ / Mochenova O.V. /

Priprema za OGE i Jedinstveni državni ispit

Srednje opšte obrazovanje

Linija UMK A.V. Fizika (10-11) (osnovni, napredni)

Linija UMK A.V. fizika (7-9)

Linija UMK A.V. fizika (7-9)

Priprema za Jedinstveni državni ispit iz fizike: primjeri, rješenja, objašnjenja

Lebedeva Alevtina Sergeevna, nastavnik fizike, 27 godina radnog iskustva. Počasna diploma Ministarstva obrazovanja Moskovske oblasti (2013.), Zahvalnica načelnika opštinskog okruga Voskresensky (2015.), Sertifikat predsednika Udruženja nastavnika matematike i fizike Moskovske oblasti (2015.).

U radu su predstavljeni zadaci različitih nivoa težine: osnovni, napredni i visoki. Zadaci osnovnog nivoa su jednostavni zadaci koji testiraju savladavanje najvažnijih fizičkih pojmova, modela, pojava i zakona. Zadaci naprednog nivoa imaju za cilj provjeru sposobnosti korištenja pojmova i zakona fizike za analizu različitih procesa i pojava, kao i sposobnosti rješavanja zadataka korištenjem jednog ili dva zakona (formule) na bilo koju od tema školskog kursa fizike. U radu 4, zadaci drugog dijela su zadaci visokog stepena složenosti i testiraju sposobnost korištenja zakona i teorija fizike u promijenjenoj ili novoj situaciji. Izvršavanje ovakvih zadataka zahtijeva primjenu znanja iz dva ili tri dijela fizike odjednom, tj. visok nivo obuke. Ova opcija u potpunosti odgovara demo verziji Jedinstvenog državnog ispita 2017, zadaci su preuzeti iz otvorene banke zadataka Jedinstvenog državnog ispita.

Na slici je prikazan grafik modula brzine u odnosu na vrijeme t. Odredite iz grafikona put koji je automobil prešao u vremenskom intervalu od 0 do 30 s.

Rješenje. Put koji pređe automobil u vremenskom intervalu od 0 do 30 s najlakše se može definirati kao površina trapeza čije su osnovice vremenski intervali (30 – 0) = 30 s i (30 – 10 ) = 20 s, a visina je brzina v= 10 m/s, tj.

Odgovori. 250 m.

Teret težine 100 kg podiže se okomito prema gore pomoću sajle. Na slici je prikazana zavisnost projekcije brzine V opterećenje na osi usmjereno prema gore, kao funkcija vremena t. Odredite modul sile zatezanja sajle tokom podizanja.

Rješenje. Prema grafu zavisnosti projekcije brzine v opterećenje na osi usmjerenoj okomito prema gore, kao funkcija vremena t, možemo odrediti projekciju ubrzanja opterećenja

Na opterećenje djeluju: sila gravitacije usmjerena okomito prema dolje i sila zatezanja kabela usmjerena okomito prema gore duž kabela (vidi sl. 2. Zapišimo osnovnu jednačinu dinamike. Koristimo drugi Newtonov zakon. Geometrijski zbir sila koje djeluju na tijelo jednak je umnošku mase tijela i ubrzanja koja mu se daje.

+ = (1)

Napišimo jednačinu za projekciju vektora u referentnom sistemu povezanom sa zemljom, usmjeravajući os OY prema gore. Projekcija sile zatezanja je pozitivna, budući da se smjer sile poklapa sa smjerom ose OY, projekcija sile gravitacije je negativna, budući da je vektor sile suprotan osi OY, projekcija vektora ubrzanja je također pozitivan, tako da se tijelo kreće uzlaznim ubrzanjem. Imamo

T – mg = ma (2);

iz formule (2) modul vlačne sile

T = m(g + a) = 100 kg (10 + 2) m/s 2 = 1200 N.

Odgovori. 1200 N.

Tijelo se vuče duž hrapave horizontalne površine konstantnom brzinom čiji je modul 1,5 m/s, primjenjujući na njega silu kao što je prikazano na slici (1). U ovom slučaju, modul sile trenja klizanja koja djeluje na tijelo je 16 N. Kolika je snaga koju razvija sila? F?

Rješenje. Zamislimo fizički proces naveden u opisu problema i napravimo šematski crtež koji pokazuje sve sile koje djeluju na tijelo (slika 2). Zapišimo osnovnu jednačinu dinamike.

Tr + + = (1)

Odabravši referentni sistem povezan sa fiksnom površinom, zapisujemo jednadžbe za projekciju vektora na odabrane koordinatne ose. Prema uslovima zadatka, tijelo se kreće ravnomjerno, jer je njegova brzina konstantna i jednaka 1,5 m/s. To znači da je ubrzanje tijela nula. Na tijelo vodoravno djeluju dvije sile: sila trenja klizanja tr. i sila kojom se tijelo vuče. Projekcija sile trenja je negativna, jer se vektor sile ne poklapa sa smjerom ose X. Projekcija sile F pozitivno. Podsjećamo vas da za pronalaženje projekcije spuštamo okomicu od početka i kraja vektora na odabranu os. Uzimajući ovo u obzir imamo: F cosα – F tr = 0; (1) izrazimo projekciju sile F, ovo F cosα = F tr = 16 N; (2) tada će snaga koju razvija sila biti jednaka N = F cosα V(3) Napravimo zamjenu, uzimajući u obzir jednačinu (2), i zamijenimo odgovarajuće podatke u jednačinu (3):

N= 16 N · 1,5 m/s = 24 W.

Odgovori. 24 W.

Opterećenje pričvršćeno za laganu oprugu krutosti od 200 N/m podliježe vertikalnim oscilacijama. Na slici je prikazan graf ovisnosti pomaka x učitavanje s vremena na vrijeme t. Odredite kolika je masa tereta. Zaokružite odgovor na cijeli broj.

Rješenje. Masa na oprugi podleže vertikalnim oscilacijama. Prema grafu pomaka opterećenja X s vremena na vrijeme t, određujemo period oscilacije opterećenja. Period oscilovanja je jednak T= 4 s; iz formule T= 2π izrazimo masu m tereta

odgovor: 81 kg.

Na slici je prikazan sistem od dva laka bloka i bestežinskog kabla, pomoću kojih možete održavati ravnotežu ili podizati teret težine 10 kg. Trenje je zanemarljivo. Na osnovu analize gornje slike, odaberite dva tačne tvrdnje i navedite njihov broj u svom odgovoru.

1. Da biste održali opterećenje u ravnoteži, morate djelovati na kraj užeta sa silom od 100 N.
2. Blok sistem prikazan na slici ne daje nikakav dobitak u snazi.
3. h, morate izvući dio užeta dužine 3 h.
4. Za polako podizanje tereta do visine hh.

Rješenje. U ovom problemu potrebno je zapamtiti jednostavne mehanizme, odnosno blokove: pokretni i fiksni blok. Pokretni blok daje dvostruki dobitak na snazi, dok je dio užeta potrebno povući duplo duže, a fiksni blok služi za preusmjeravanje sile. U radu jednostavni mehanizmi osvajanja ne daju. Nakon analize problema, odmah biramo potrebne izjave:

1. Za polako podizanje tereta do visine h, morate izvući dio užeta dužine 2 h.
2. Da biste održali opterećenje u ravnoteži, morate djelovati na kraj užeta sa silom od 50 N.

Odgovori. 45.

Aluminijski uteg pričvršćen za bestežinski i nerastegljivi konac potpuno je uronjen u posudu s vodom. Teret ne dodiruje zidove i dno posude. Zatim se gvozdeni uteg, čija je masa jednaka masi aluminijumskog utega, uroni u istu posudu sa vodom. Kako će se zbog toga promijeniti modul sile zatezanja niti i modul sile gravitacije koja djeluje na opterećenje?

1. Povećava;
2. Smanjuje;
3. Ne menja se.

Rješenje. Analiziramo stanje problema i ističemo one parametre koji se ne mijenjaju tokom istraživanja: to su masa tijela i tekućina u koju je tijelo uronjeno na niti. Nakon toga, bolje je napraviti šematski crtež i naznačiti sile koje djeluju na opterećenje: napetost niti F kontrola, usmjerena prema gore duž konca; gravitacija usmjerena okomito prema dolje; Arhimedova sila a, koji djeluje sa strane tečnosti na uronjeno tijelo i usmjeren je prema gore. Prema uslovima zadatka, masa tereta je ista, pa se modul sile gravitacije koja deluje na teret ne menja. Budući da je gustina tereta različita, volumen će također biti drugačiji.

Gustina gvožđa je 7800 kg/m3, a gustina aluminijumskog tereta je 2700 kg/m3. dakle, V i< V a. Tijelo je u ravnoteži, rezultanta svih sila koje djeluju na tijelo je nula. Usmjerimo OY koordinatnu osu prema gore. Osnovnu jednačinu dinamike, uzimajući u obzir projekciju sila, zapisujemo u obliku F kontrola + F a – mg= 0; (1) Izrazimo silu napetosti F kontrola = mg – F a(2); Arhimedova sila zavisi od gustine tečnosti i zapremine uronjenog dela tela F a = ρ gV p.h.t. (3); Gustina tečnosti se ne menja, a zapremina gvozdenog tela je manja V i< V a, stoga će Arhimedova sila koja djeluje na teret gvožđa biti manja. Zaključujemo o modulu sile zatezanja niti, radeći sa jednadžbom (2), on će se povećati.

Odgovori. 13.

Blok mase m klizi sa fiksne grube nagnute ravni sa uglom α u osnovi. Modul ubrzanja bloka je jednak a, modul brzine bloka se povećava. Otpor zraka se može zanemariti.

Uspostavite korespondenciju između fizičkih veličina i formula pomoću kojih se one mogu izračunati. Za svaku poziciju u prvoj koloni odaberite odgovarajuću poziciju iz druge kolone i zapišite odabrane brojeve u tablicu ispod odgovarajućih slova.

B) Koeficijent trenja između bloka i nagnute ravni

3) mg cosα

Rješenje. Ovaj zadatak zahtijeva primjenu Newtonovih zakona. Preporučujemo da napravite šematski crtež; ukazuju na sve kinematičke karakteristike kretanja. Ako je moguće, opišite vektor ubrzanja i vektore svih sila koje se primjenjuju na tijelo koje se kreće; zapamtite da su sile koje djeluju na tijelo rezultat interakcije s drugim tijelima. Zatim zapišite osnovnu jednačinu dinamike. Odaberite referentni sistem i zapišite rezultirajuću jednačinu za projekciju vektora sile i ubrzanja;

Prateći predloženi algoritam napravićemo šematski crtež (slika 1). Na slici su prikazane sile primijenjene na težište bloka i koordinatne ose referentnog sistema povezane s površinom nagnute ravni. Pošto su sve sile konstantne, kretanje bloka će biti jednoliko promenljivo sa povećanjem brzine, tj. vektor ubrzanja je usmjeren u smjeru kretanja. Odaberimo smjer osi kao što je prikazano na slici. Zapišimo projekcije sila na odabrane ose.

Zapišimo osnovnu jednačinu dinamike:

Tr + = (1)

Zapišimo ovu jednačinu (1) za projekciju sila i ubrzanja.

Na osi OY: projekcija sile reakcije tla je pozitivna, jer se vektor poklapa sa smjerom ose OY Ny = N; projekcija sile trenja je nula jer je vektor okomit na osu; projekcija gravitacije će biti negativna i jednaka mg y= – mg cosα; projekcija vektora ubrzanja a y= 0, budući da je vektor ubrzanja okomit na osu. Imamo N – mg cosα = 0 (2) iz jednačine izražavamo reakcijsku silu koja djeluje na blok sa strane nagnute ravni. N = mg cosα (3). Zapišimo projekcije na osu OX.

Na osi OX: projekcija sile N jednak je nuli, pošto je vektor okomit na osu OX; Projekcija sile trenja je negativna (vektor je usmjeren u suprotnom smjeru u odnosu na odabranu os); projekcija gravitacije je pozitivna i jednaka mg x = mg sinα (4) iz pravouglog trougla. Projekcija ubrzanja je pozitivna a x = a; Zatim pišemo jednačinu (1) uzimajući u obzir projekciju mg sinα – F tr = ma (5); F tr = m(g sinα – a) (6); Zapamtite da je sila trenja proporcionalna sili normalnog pritiska N.

Po definiciji F tr = μ N(7), izražavamo koeficijent trenja bloka na kosoj ravni.

Za svako slovo biramo odgovarajuće pozicije.

Odgovori. A – 3; B – 2.

Zadatak 8. Gasoviti kiseonik se nalazi u posudi zapremine 33,2 litara. Pritisak gasa je 150 kPa, njegova temperatura je 127° C. Odredite masu gasa u ovoj posudi. Izrazite svoj odgovor u gramima i zaokružite na najbliži cijeli broj.

Rješenje. Važno je obratiti pažnju na konverziju jedinica u SI sistem. Pretvorite temperaturu u Kelvine T = t°C + 273, zapremina V= 33,2 l = 33,2 · 10 –3 m 3 ; Konvertujemo pritisak P= 150 kPa = 150.000 Pa. Korištenje jednačine stanja idealnog plina

Izrazimo masu gasa.

Obavezno obratite pažnju na koje se jedinice traži da zapišu odgovor. Ovo je veoma važno.

Odgovori.'48

Zadatak 9. Idealan jednoatomski gas u količini od 0,025 mola adijabatski ekspandira. Istovremeno, njegova temperatura je pala sa +103°C na +23°C. Koliko je posla obavljen gas? Izrazite svoj odgovor u džulima i zaokružite na najbliži cijeli broj.

Rješenje. Prvo, plin je jednoatomski broj stupnjeva slobode i= 3, drugo, plin se širi adijabatski - to znači bez izmjene topline Q= 0. Gas radi tako što smanjuje unutrašnju energiju. Uzimajući ovo u obzir, zapisujemo prvi zakon termodinamike u obliku 0 = ∆ U + A G; (1) izrazimo rad gasa A g = –∆ U(2); Zapisujemo promjenu unutrašnje energije za jednoatomni gas kao

Odgovori. 25 J.

Relativna vlažnost dijela zraka na određenoj temperaturi iznosi 10%. Koliko puta treba promijeniti pritisak ovog dijela zraka da se pri konstantnoj temperaturi njegova relativna vlažnost poveća za 25%?

Rješenje. Pitanja vezana za zasićenu paru i vlažnost zraka najčešće izazivaju teškoće kod školaraca. Koristimo formulu za izračunavanje relativne vlažnosti vazduha

U skladu sa uslovima zadatka, temperatura se ne menja, što znači da pritisak zasićene pare ostaje isti. Zapišimo formulu (1) za dva stanja zraka.

φ 1 = 10%; φ 2 = 35%

Izrazimo tlak zraka iz formula (2), (3) i pronađemo omjer tlaka.

Odgovori. Pritisak treba povećati za 3,5 puta.

Vruća tečna tvar se polako hladila u peći za topljenje konstantne snage. U tabeli su prikazani rezultati mjerenja temperature neke supstance tokom vremena.

Odaberite sa ponuđene liste dva izjave koje odgovaraju rezultatima izvršenih mjerenja i označavaju njihov broj.

1. Tačka topljenja supstance u ovim uslovima je 232°C.
2. Nakon 20 min. nakon početka mjerenja, supstanca je bila samo u čvrstom stanju.
3. Toplotni kapacitet tvari u tekućem i čvrstom stanju je isti.
4. Nakon 30 min. nakon početka mjerenja, supstanca je bila samo u čvrstom stanju.
5. Proces kristalizacije supstance trajao je više od 25 minuta.

Rješenje. Kako se supstanca hladila, njena unutrašnja energija se smanjivala. Rezultati mjerenja temperature nam omogućavaju da odredimo temperaturu na kojoj tvar počinje kristalizirati. Dok se tvar mijenja iz tekućeg u kruto, temperatura se ne mijenja. Znajući da su temperatura topljenja i temperatura kristalizacije iste, biramo tvrdnju:

1. Tačka topljenja supstance u ovim uslovima je 232°C.

Druga tačna izjava je:

4. Nakon 30 min. nakon početka mjerenja, supstanca je bila samo u čvrstom stanju. Pošto je temperatura u ovom trenutku već ispod temperature kristalizacije.

Odgovori. 14.

U izolovanom sistemu, telo A ima temperaturu od +40°C, a telo B ima temperaturu od +65°C. Ova tijela su dovedena u termički kontakt jedno s drugim. Nakon nekog vremena došlo je do termičke ravnoteže. Kako su se zbog toga promijenile temperatura tijela B i ukupna unutrašnja energija tijela A i B?

Za svaku količinu odredite odgovarajuću prirodu promjene:

1. Povećano;
2. Smanjena;
3. Nije se promenilo.

Zapišite odabrane brojeve za svaku fizičku veličinu u tabeli. Brojevi u odgovoru se mogu ponoviti.

Rješenje. Ako se u izolovanom sistemu tijela ne dešavaju nikakve energetske transformacije osim izmjene topline, tada je količina topline koju daju tijela čija se unutrašnja energija smanjuje jednaka količini topline koju primaju tijela čija se unutrašnja energija povećava. (Prema zakonu održanja energije.) U ovom slučaju ukupna unutrašnja energija sistema se ne mijenja. Problemi ovog tipa rješavaju se na osnovu jednačine toplotnog bilansa.

gdje je ∆ U– promjena unutrašnje energije.

U našem slučaju, kao rezultat razmjene topline, unutarnja energija tijela B opada, što znači da se temperatura ovog tijela smanjuje. Povećava se unutrašnja energija tijela A, pošto je tijelo primilo određenu količinu topline od tijela B, njegova temperatura će se povećati. Ukupna unutrašnja energija tijela A i B se ne mijenja.

Odgovori. 23.

Proton str, koji leti u jaz između polova elektromagneta, ima brzinu okomitu na vektor indukcije magnetskog polja, kao što je prikazano na slici. Gdje je Lorentzova sila koja djeluje na proton usmjerena u odnosu na crtež (gore, prema posmatraču, daleko od posmatrača, dolje, lijevo, desno)

Rješenje. Magnetno polje djeluje na nabijenu česticu Lorentzovom silom. Da biste odredili smjer ove sile, važno je zapamtiti mnemoničko pravilo lijeve ruke, ne zaboravite uzeti u obzir naboj čestice. Četiri prsta lijeve ruke usmjeravamo duž vektora brzine, za pozitivno nabijenu česticu vektor treba ući okomito u dlan, palac postavljen na 90° pokazuje smjer Lorentzove sile koja djeluje na česticu. Kao rezultat, imamo da je vektor Lorentzove sile usmjeren dalje od posmatrača u odnosu na figuru.

Odgovori. od posmatrača.

Modul jakosti električnog polja u ravnom vazdušnom kondenzatoru kapaciteta 50 μF jednak je 200 V/m. Razmak između ploča kondenzatora je 2 mm. Koliki je naboj na kondenzatoru? Napišite svoj odgovor u µC.

Rješenje. Pretvorimo sve mjerne jedinice u SI sistem. Kapacitet C = 50 µF = 50 10 –6 F, rastojanje između ploča d= 2 · 10 –3 m Problem govori o ravnom zračnom kondenzatoru - uređaju za pohranjivanje električnog naboja i energije električnog polja. Iz formule električne kapacitivnosti

Gdje d– razmak između ploča.

Izrazimo napon U=E d(4); Zamenimo (4) u (2) i izračunajmo naelektrisanje kondenzatora.

q = C · Ed= 50 10 –6 200 0,002 = 20 µC

Obratite pažnju na jedinice u koje trebate napisati odgovor. Dobili smo ga u kulonima, ali ga predstavljamo u µC.

Odgovori. 20 µC.

Učenik je izveo eksperiment o prelamanju svjetlosti, prikazan na fotografiji. Kako se ugao prelamanja svjetlosti koja se širi u staklu i indeks loma stakla mijenjaju sa povećanjem upadnog ugla?

1. Povećava
2. Smanjuje
3. Ne menja se
4. Zapišite odabrane brojeve za svaki odgovor u tabelu. Brojevi u odgovoru se mogu ponoviti.

Rješenje. U problemima ove vrste, sećamo se šta je refrakcija. Ovo je promjena smjera širenja vala pri prelasku iz jednog medija u drugi. To je uzrokovano činjenicom da su brzine prostiranja talasa u ovim medijima različite. Nakon što smo otkrili u koji medij se svjetlost širi, zapišimo zakon loma u obliku

Gdje n 2 – apsolutni indeks prelamanja stakla, medij u koji ide svjetlost; n 1 je apsolutni indeks prelamanja prvog medija iz kojeg dolazi svjetlost. Za vazduh n 1 = 1. α je upadni ugao snopa na površinu staklenog polucilindra, β je ugao prelamanja zraka u staklu. Štaviše, ugao prelamanja će biti manji od upadnog ugla, budući da je staklo optički gušći medij - medij sa visokim indeksom prelamanja. Brzina širenja svjetlosti u staklu je sporija. Imajte na umu da mjerimo uglove od okomice koja je obnovljena u tački upada zraka. Ako povećate upadni ugao, onda će se i ugao prelamanja povećati. Ovo neće promijeniti indeks loma stakla.

Odgovori.

Bakarni džemper u određenom trenutku t 0 = 0 počinje da se kreće brzinom od 2 m/s duž paralelnih horizontalnih provodnih šina, na čije krajeve je priključen otpornik od 10 Ohma. Čitav sistem je u vertikalnom uniformnom magnetnom polju. Otpor kratkospojnika i šina je zanemarljiv; Tok F vektora magnetske indukcije kroz krug formiran od kratkospojnika, tračnica i otpornika mijenja se tokom vremena t kao što je prikazano na grafikonu.

Koristeći grafikon, odaberite dvije tačne tvrdnje i navedite njihov broj u svom odgovoru.

1. Do vremena t= 0,1 s promjena magnetnog fluksa kroz kolo je 1 mWb.
2. Indukcijska struja u kratkospojniku u rasponu od t= 0,1 s t= 0,3 s max.
3. Modul induktivne emf koji nastaje u kolu je 10 mV.
4. Jačina indukcijske struje koja teče u kratkospojniku je 64 mA.
5. Da bi se održalo kretanje skakača, na njega se primjenjuje sila, čija je projekcija na smjer tračnica 0,2 N.

Rješenje. Koristeći graf ovisnosti fluksa vektora magnetske indukcije kroz kolo od vremena, odredit ćemo područja u kojima se fluks F mijenja i gdje je promjena fluksa nula. Ovo će nam omogućiti da odredimo vremenske intervale tokom kojih će se indukovana struja pojaviti u kolu. Tačna izjava:

1) Do vremena t= 0,1 s promjena magnetnog fluksa kroz kolo je jednaka 1 mWb ∆F = (1 – 0) 10 –3 Wb; Modul induktivne emf koji nastaje u kolu se određuje korištenjem EMR zakona

Odgovori. 13.

Na osnovu grafika struje prema vremenu u električnom kolu čija je induktivnost 1 mH odredite samoinduktivni emf modul u vremenskom intervalu od 5 do 10 s. Napišite svoj odgovor u µV.

Rješenje. Pretvorimo sve veličine u SI sistem, tj. pretvaramo induktivnost od 1 mH u H, dobijamo 10 –3 H. Također ćemo pretvoriti struju prikazanu na slici u mA u A množenjem sa 10 –3.

Formula za emf samoindukcije ima oblik

u ovom slučaju, vremenski interval je dat prema uslovima problema

∆t= 10 s – 5 s = 5 s

sekundi i pomoću grafikona određujemo interval promjene struje za to vrijeme:

∆I= 30 10 –3 – 20 10 –3 = 10 10 –3 = 10 –2 A.

Zamjenjujemo numeričke vrijednosti u formulu (2), dobijamo

| Ɛ | = 2 ·10 –6 V, ili 2 µV.

Odgovori. 2.

Dvije prozirne ravnoparalelne ploče su čvrsto pritisnute jedna uz drugu. Zraka svjetlosti pada iz zraka na površinu prve ploče (vidi sliku). Poznato je da je indeks loma gornje ploče jednak n 2 = 1,77. Uspostavite korespondenciju između fizičkih veličina i njihovog značenja. Za svaku poziciju u prvoj koloni odaberite odgovarajuću poziciju iz druge kolone i zapišite odabrane brojeve u tablicu ispod odgovarajućih slova.

Rješenje. Za rješavanje problema o prelamanju svjetlosti na granici između dva medija, a posebno problema s prolaskom svjetlosti kroz ravni paralelne ploče, može se preporučiti sljedeći postupak rješavanja: napraviti crtež koji pokazuje putanju zraka koje dolaze iz jednog medija u drugi; U tački upada zraka na granici između dva medija, nacrtajte normalu na površinu, označite uglove upada i prelamanja. Obratite posebnu pažnju na optičku gustoću medija koji se razmatra i zapamtite da kada svjetlosni snop prijeđe iz optički manje gustog medija u optički gušći medij, ugao prelamanja će biti manji od upadnog ugla. Na slici je prikazan ugao između upadne zrake i površine, ali nam je potreban upadni ugao. Zapamtite da se uglovi određuju iz okomice koja je obnovljena na mjestu udara. Određujemo da je ugao upada zraka na površinu 90° – 40° = 50°, indeks prelamanja n 2 = 1,77; n 1 = 1 (vazduh).

Zapišimo zakon refrakcije

Nacrtajmo približnu putanju grede kroz ploče. Koristimo formulu (1) za granice 2–3 i 3–1. Kao odgovor dobijamo

A) Sinus upadnog ugla zraka na granici 2–3 između ploča je 2) ≈ 0,433;

B) Ugao prelamanja zraka pri prelasku granice 3–1 (u radijanima) je 4) ≈ 0,873.

Odgovori. 24.

Odredite koliko α - čestica i koliko protona nastaje kao rezultat reakcije termonuklearne fuzije

+ → x+ y;

Rješenje. U svim nuklearnim reakcijama poštuju se zakoni održanja električnog naboja i broja nukleona. Označimo sa x broj alfa čestica, y broj protona. Napravimo jednačine

+ → x + y;

rješavanje sistema imamo to x = 1; y = 2

Odgovori. 1 – α-čestica; 2 – protoni.

Modul impulsa prvog fotona je 1,32 · 10 –28 kg m/s, što je 9,48 · 10 –28 kg m/s manje od modula impulsa drugog fotona. Pronađite omjer energije E 2 /E 1 drugog i prvog fotona. Zaokružite svoj odgovor na najbližu desetinu.

Rješenje. Zamah drugog fotona je veći od zamaha prvog fotona prema uvjetu, što znači da se može predstaviti str 2 = str 1 + Δ str(1). Energija fotona može se izraziti kao impuls fotona koristeći sljedeće jednačine. Ovo E = mc 2 (1) i str = mc(2), dakle

E = pc (3),

Gdje E– energija fotona, str– impuls fotona, m – masa fotona, c= 3 · 10 8 m/s – brzina svjetlosti. Uzimajući u obzir formulu (3) imamo:

Zaokružujemo odgovor na desetine i dobijemo 8,2.

Odgovori. 8,2.

Jezgro atoma je pretrpjelo radioaktivni pozitron β - raspad. Kako su se električni naboj jezgra i broj neutrona u njemu promijenili kao rezultat toga?

Za svaku količinu odredite odgovarajuću prirodu promjene:

1. Povećano;
2. Smanjena;
3. Nije se promenilo.

Zapišite odabrane brojeve za svaku fizičku veličinu u tabeli. Brojevi u odgovoru se mogu ponoviti.

Rješenje. Pozitron β - raspad u atomskom jezgru nastaje kada se proton transformiše u neutron emisijom pozitrona. Kao rezultat toga, broj neutrona u jezgru se povećava za jedan, električni naboj se smanjuje za jedan, a maseni broj jezgra ostaje nepromijenjen. Dakle, reakcija transformacije elementa je sljedeća:

Odgovori. 21.

U laboratoriji je provedeno pet eksperimenata za promatranje difrakcije pomoću različitih difrakcijskih rešetki. Svaka od rešetki bila je osvijetljena paralelnim snopovima monokromatske svjetlosti određene talasne dužine. U svim slučajevima, svjetlost je padala okomito na rešetku. U dva od ovih eksperimenata uočen je isti broj glavnih difrakcijskih pikova. Prvo navesti broj eksperimenta u kojem je korištena difrakciona rešetka s kraćim periodom, a zatim broj eksperimenta u kojem je korištena difrakciona rešetka s većim periodom.

Rješenje. Difrakcija svjetlosti je fenomen snopa svjetlosti u područje geometrijske sjene. Difrakcija se može uočiti kada na putu svjetlosnog vala postoje neprozirna područja ili rupe u velikim preprekama koje su neprozirne za svjetlost, a veličine tih područja ili rupa su srazmjerne talasnoj dužini. Jedan od najvažnijih uređaja za difrakciju je difrakciona rešetka. Ugaoni pravci do maksimuma difrakcionog uzorka određeni su jednadžbom

d sinφ = kλ (1),

Gdje d– period difrakcijske rešetke, φ – ugao između normale na rešetku i smjera prema jednom od maksimuma difrakcionog uzorka, λ – valna dužina svjetlosti, k– cijeli broj koji se naziva red difrakcijskog maksimuma. Izrazimo iz jednačine (1)

Odabirom parova prema eksperimentalnim uvjetima prvo biramo 4 gdje je korištena difrakciona rešetka s kraćim periodom, a zatim broj eksperimenta u kojem je korištena difrakciona rešetka sa većim periodom - to je 2.

Odgovori. 42.

Struja teče kroz žičani otpornik. Otpornik je zamijenjen drugim, sa žicom od istog metala i iste dužine, ali koja ima polovinu površine poprečnog presjeka, a kroz nju je propuštena polovina struje. Kako će se promijeniti napon na otporniku i njegov otpor?

Za svaku količinu odredite odgovarajuću prirodu promjene:

1. Povećaće se;
2. Hoće li se smanjiti;
3. Neće se promeniti.

Zapišite odabrane brojeve za svaku fizičku veličinu u tabeli. Brojevi u odgovoru se mogu ponoviti.

Rješenje. Važno je zapamtiti o kojim vrijednostima ovisi otpor vodiča. Formula za izračunavanje otpora je

Ohmov zakon za dio kola, iz formule (2), izražavamo napon

U = I R (3).

Prema uslovima zadatka, drugi otpornik je napravljen od žice od istog materijala, iste dužine, ali različite površine poprečnog presjeka. Područje je duplo manje. Zamjenom u (1) nalazimo da se otpor povećava 2 puta, a struja smanjuje 2 puta, pa se napon ne mijenja.

Odgovori. 13.

Period oscilovanja matematičkog klatna na površini Zemlje je 1,2 puta veći od perioda njegovog oscilovanja na određenoj planeti. Kolika je veličina ubrzanja zbog gravitacije na ovoj planeti? Uticaj atmosfere u oba slučaja je zanemarljiv.

Rješenje. Matematičko klatno je sistem koji se sastoji od niti čije su dimenzije mnogo veće od dimenzija lopte i same lopte. Poteškoće mogu nastati ako se zaboravi Thomsonova formula za period oscilacije matematičkog klatna.

T= 2π (1);

l– dužina matematičkog klatna; g– ubrzanje slobodnog pada.

Po uslovu

Izrazimo iz (3) g n = 14,4 m/s 2. Treba napomenuti da ubrzanje gravitacije ovisi o masi planete i radijusu

Odgovori. 14,4 m/s 2.

Pravi provodnik dužine 1 m sa strujom od 3 A nalazi se u jednoličnom magnetskom polju sa indukcijom IN= 0,4 Tesla pod uglom od 30° prema vektoru. Kolika je veličina sile koja djeluje na provodnik iz magnetskog polja?

Rješenje. Ako provodnik sa strujom postavite u magnetsko polje, polje na vodiču sa strujom će delovati sa amperskom silom. Zapišimo formulu za modul Ampere sile

F A = I LB sinα ;

F A = 0,6 N

Odgovori. F A = 0,6 N.

Energija magnetskog polja pohranjena u zavojnici kada kroz njega prođe jednosmjerna struja jednaka je 120 J. Koliko puta se mora povećati jačina struje koja teče kroz namotaj zavojnice da bi se energija magnetskog polja pohranjena u njemu povećala od 5760 J.

Rješenje. Energija magnetskog polja zavojnice izračunava se po formuli

Po uslovu W 1 = 120 J, dakle W 2 = 120 + 5760 = 5880 J.

Zatim omjer struje

Odgovori. Jačina struje se mora povećati 7 puta. U formular za odgovore unosite samo broj 7.

Električno kolo se sastoji od dvije sijalice, dvije diode i navoja žice spojene kao što je prikazano na slici. (Dioda dozvoljava struji da teče samo u jednom smjeru, kao što je prikazano na vrhu slike.) Koja od sijalica će se upaliti ako se sjeverni pol magneta približi zavojnici? Obrazložite svoj odgovor navodeći koje ste fenomene i obrasce koristili u svom objašnjenju.

Rješenje. Linije magnetske indukcije izlaze iz sjevernog pola magneta i razilaze se. Kako se magnet približava, magnetni tok kroz zavojnicu žice raste. U skladu s Lenzovim pravilom, magnetsko polje koje stvara induktivna struja zavojnice mora biti usmjereno udesno. Prema pravilu gimleta, struja bi trebala teći u smjeru kazaljke na satu (gledano slijeva). Dioda u drugom krugu lampe prolazi u ovom smjeru. To znači da će druga lampica upaliti.

Odgovori. Druga lampica će se upaliti.

Dužina aluminijskih krakova L= 25 cm i površina poprečnog presjeka S= 0,1 cm 2 okačen na konac za gornji kraj. Donji kraj leži na horizontalnom dnu posude u koju se ulijeva voda. Dužina potopljenog dijela žbice l= 10 cm Nađite silu F, kojim igla za pletenje pritišće dno posude, ako se zna da se konac nalazi okomito. Gustina aluminijuma ρ a = 2,7 g/cm 3, gustina vode ρ b = 1,0 g/cm 3. Ubrzanje gravitacije g= 10 m/s 2

Rješenje. Napravimo crtež s objašnjenjem.

– Sila zatezanja navoja;

– Reakciona sila dna posude;

a – Arhimedova sila koja deluje samo na uronjeni deo tela, a primenjena je na centar uronjenog dela kraka;

– sila gravitacije koja djeluje na žbicu sa Zemlje i primijenjena na centar cijelog kraka.

Po definiciji, masa žbice m a modul Arhimedove sile se izražavaju na sljedeći način: m = SLρ a (1);

F a = Slρ in g (2)

Razmotrimo momente sila u odnosu na tačku ovjesa žbice.

M(T) = 0 – moment sile zatezanja; (3)

M(N)= NL cosα je moment sile reakcije oslonca; (4)

Uzimajući u obzir predznake momenata, zapisujemo jednačinu

s obzirom da je prema Njutnovom trećem zakonu, sila reakcije dna posude jednaka sili F d kojom igla za pletenje pritišće dno posude koju pišemo N = F d i iz jednačine (7) izražavamo ovu silu:

Zamenimo numeričke podatke i dobijemo to

F d = 0,025 N.

Odgovori. F d = 0,025 N.

Cilindar koji sadrži m 1 = 1 kg azota, tokom ispitivanja čvrstoće eksplodirao na temperaturi t 1 = 327°C. Koja masa vodonika m 2 se može čuvati u takvom cilindru na temperaturi t 2 = 27°C, sa petostrukom sigurnosnom marginom? Molarna masa dušika M 1 = 28 g/mol, vodonik M 2 = 2 g/mol.

Rješenje. Napišimo Mendeljejev-Klapejronovu jednačinu stanja idealnog gasa za azot

Gdje V– zapremina cilindra, T 1 = t 1 + 273°C. Prema uslovima, vodonik se može skladištiti pod pritiskom str 2 = p 1 /5; (3) S obzirom na to

možemo izraziti masu vodonika radeći direktno sa jednadžbama (2), (3), (4). Konačna formula izgleda ovako:

Nakon zamjene numeričkih podataka m 2 = 28 g.

Odgovori. m 2 = 28 g.

U idealnom oscilatornom kolu, amplituda strujnih fluktuacija u induktoru je I m= 5 mA, i amplituda napona na kondenzatoru Um= 2,0 V. U trenutku t napon na kondenzatoru je 1,2 V. Pronađite struju u zavojnici u ovom trenutku.

Rješenje. U idealnom oscilatornom kolu oscilatorna energija je očuvana. Za trenutak vremena t, zakon održanja energije ima oblik

Za amplitudne (maksimalne) vrijednosti pišemo

a iz jednačine (2) izražavamo

Zamijenimo (4) u (3). Kao rezultat dobijamo:

I = I m (5)

Dakle, struja u zavojnici u trenutku vremena t jednako

I= 4,0 mA.

Odgovori. I= 4,0 mA.

Na dnu rezervoara dubine 2 m nalazi se ogledalo. Zraka svjetlosti, prolazeći kroz vodu, odbija se od ogledala i izlazi iz vode. Indeks prelamanja vode je 1,33. Pronađite udaljenost između tačke ulaska zraka u vodu i tačke izlaska snopa iz vode ako je upadni ugao snopa 30°

Rješenje. Napravimo crtež s objašnjenjem

α je upadni ugao zraka;

β je ugao prelamanja zraka u vodi;

AC je rastojanje između tačke ulaska snopa u vodu i tačke izlaska snopa iz vode.

Prema zakonu prelamanja svjetlosti

Razmotrimo pravougaoni ΔADB. U njemu AD = h, tada je DB = AD

Dobijamo sljedeći izraz:

Zamijenimo numeričke vrijednosti u rezultirajuću formulu (5)

Odgovori. 1,63 m.

U pripremi za Jedinstveni državni ispit, pozivamo vas da se upoznate sa program rada iz fizike za 7-9 razrede na liniji UMK Peryshkina A.V. I Program rada naprednog nivoa za 10-11 razred za nastavne materijale Myakisheva G.Ya. Programi su dostupni za pregled i besplatno preuzimanje svim registrovanim korisnicima.

• 0-35 poena - rezultat" 2 »,
• 36-52 poena - rezultat" 3 »,
• 53-67 poena - rezultat" 4 »,
• 68 i više bodova - rezultat" 5 »;

Raspodjela bodova za svaki USE zadatak iz fizike

• 1 bod- za 1-4, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 19, 20, 22, 23, 25, 26, 27 zadataka.
• 2 poena - 5, 6, 7, 11, 12, 16, 17, 18, 21, 24.
• 3 boda- 28, 29, 30, 31, 32 zadatka sa detaljnim odgovorom ocjenjuju se prema kriterijumima FIPI (vidi dolje)

Ukupno: 52 boda.

• Minimalni rezultat na Jedinstvenom državnom ispitu je 36
• Minimalni primarni rezultat na Jedinstvenom državnom ispitu je 11

Kriterijumi za ocenjivanje zadataka sa detaljnim odgovorom

1 bod

• Predstavljeno je rješenje koje odgovara jednom od sljedećih slučajeva. Dat je tačan odgovor na pitanje zadatka i objašnjenje, ali ne ukazuje na dva fenomena ili fizikalna zakona neophodna za potpuno ispravno objašnjenje.
• ILI Naznačeni su svi fenomeni i zakoni i obrasci koje je potrebno objasniti, ali postojeće rezonovanje u cilju dobijanja odgovora na pitanje zadatka nije završeno.
• ILI Naznačeni su svi fenomeni i zakoni i obrasci koje je potrebno objasniti, ali postojeće rezonovanje koje vodi do odgovora sadrži greške.
• ILI Nisu naznačeni svi fenomeni i zakoni i obrasci koje je potrebno objasniti, ali postoje ispravna razmišljanja usmjerena na rješavanje problema.

0 bodova

Maksimalan rezultat - 3

3 boda -

1. zakon održanja količine kretanja, zakon održanja mehaničke energije, drugi Newtonov zakon za kretanje tijela u krugu; uzima se u obzir da u gornjoj tački sila zatezanja niti postaje nula);
2. (osim oznaka konstanti navedenih u CMM verziji i oznaka korištenih u opisu problema);
3. izvršene su potrebne matematičke transformacije i proračuni koji dovode do tačnog numeričkog odgovora (dozvoljeno je rješenje “po dijelovima” sa međuproračunima);
4. Prikazuje se tačan odgovor sa naznakom mjernih jedinica željene količine.

2 poena

• Sve potrebne odredbe teorije, fizikalni zakoni, obrasci su ispravno zapisani, a potrebne su transformacije. Ali postoje sljedeći nedostaci.
• ILI U rješenju, dodatni unosi koji nisu uključeni u rješenje (eventualno netačni) nisu odvojeni od rješenja (nisu precrtani; nisu stavljeni u zagrade, okvir i sl.).
• ILI Došlo je do grešaka u potrebnim matematičkim transformacijama ili proračunima, i/ili transformacije/proračuni nisu završeni.
• ILI .

1 bod

• Prikazane su samo odredbe i formule koje izražavaju fizičke zakone, čija je primjena neophodna za rješavanje problema, bez ikakvih transformacija uz njihovu upotrebu u cilju rješavanja problema i odgovora.
• ILI Rješenju nedostaje JEDNA od originalnih formula potrebnih za rješavanje problema (ili izjava koja je u osnovi rješenja), ali postoje logički ispravne transformacije sa postojećim formulama koje imaju za cilj rješavanje problema.
• ILI U JEDNOM napravljena je greška u početnim formulama potrebnim za rješavanje problema (ili u iskazu koji je u osnovi rješenja), ali postoje logički ispravne transformacije sa postojećim formulama koje imaju za cilj rješavanje problema

0 bodova

• Svi slučajevi rješenja koji ne ispunjavaju gore navedene kriterije za bodovanje 1, 2, 3 boda

Maksimalan rezultat - 3

3 boda - Pruža se kompletno rješenje koje uključuje sljedeće elemente:

1. odredbe teorije i fizikalnih zakona, obrazaca čija je primjena neophodna za rješavanje problema na odabrani način (u ovom slučaju: izraz za Arhimedovu silu, odnos između mase i gustine, Mendeljejev-Klapejronova jednačina, uslov za podizanje lopte);
2. opisane su sve slovne oznake fizičkih veličina koje su novo uvedene u rješenje
3. prikazuje se tačan odgovor sa naznakom mjernih jedinica željene količine

2 poena

• Evidencija u skladu sa stavom II nije prikazana u potpunosti ili nedostaje.
• I (ILI)
• I (ILI)
• I (ILI) Tačka IV nedostaje ili je u njoj greška

1 bod- Predstavljena je evidencija koja odgovara jednom od sljedećih slučajeva.

• ILI
• ILI U JEDNOM napravljena je greška u početnim formulama potrebnim za rješavanje ovog problema (ili u iskazu koji je u osnovi rješenja), ali postoje logički ispravne transformacije sa postojećim formulama koje imaju za cilj rješavanje problema

0 bodova

Maksimalan rezultat - 3

3 boda - Pruža se kompletno rješenje koje uključuje sljedeće elemente:

1. odredbe teorije i fizikalnih zakona, obrazaca čija je primjena neophodna za rješavanje problema na odabrani način (u ovom slučaju: formule za izračunavanje električnog kapaciteta, naboja i napona za serijski i paralelno spojene kondenzatore, određivanje električnog kapaciteta, formule za energiju napunjenog kondenzatora);
2. opisane su sve slovne oznake fizičkih veličina koje su novo uvedene u rješenje (sa izuzetkom oznaka konstanti navedenih u CMM verziji, oznaka korištenih u opisu problema i standardnih oznaka veličina koje se koriste prilikom pisanja fizičkih zakona);
3. izvršene su potrebne matematičke transformacije i proračuni koji dovode do tačnog numeričkog odgovora (dozvoljeno je rješenje “po dijelovima” sa međuproračunima);
4. dat tačan odgovor

2 poena

• Sve potrebne odredbe teorije, fizikalni zakoni, obrasci su ispravno zapisani, a potrebne su transformacije. Ali postoji jedan ili više od sljedećih nedostataka.
• Evidencija u skladu sa stavom II nije prikazana u potpunosti ili nedostaje.
• I (ILI) Rješenje sadrži dodatne unose koji nisu uključeni u rješenje (moguće netačne), koji nisu odvojeni od rješenja (nisu precrtani; nisu stavljeni u zagrade, okvir i sl.).
• I (ILI) Greške su napravljene u potrebnim matematičkim transformacijama ili proračunima, i/ili su propušteni logički koraci u matematičkim transformacijama/proračunima.
• I (ILI) Tačka IV nedostaje ili je u njoj greška

1 bod- Predstavljena je evidencija koja odgovara jednom od sljedećih slučajeva.

• Prikazane su samo odredbe i formule koje izražavaju fizičke zakone, čija je primjena neophodna i dovoljna za rješavanje datog problema, bez ikakvih transformacija koje se koriste u cilju rješavanja problema.
• ILI U rješenju nedostaje JEDNA od originalnih formula potrebnih za rješavanje zadatog problema (ili tvrdnja koja je u osnovi rješenja), ali postoje logički ispravne transformacije sa postojećim formulama koje imaju za cilj rješavanje problema.
• ILI U JEDNOM

0 bodova

• Svi slučajevi rješenja koji ne ispunjavaju gore navedene kriterije za bodovanje 1, 2, 3 boda.

Maksimalan rezultat - 3

3 boda - Pruža se kompletno rješenje koje uključuje sljedeće elemente:

1. odredbe teorije i fizikalnih zakona, obrazaca čija je primjena neophodna za rješavanje problema na odabrani način (u ovom slučaju: formula tankog sočiva, uslov jednakosti ugaonih brzina izvora i njegove slike, formula linearne brzine);
2. opisane su sve slovne oznake fizičkih veličina koje su novo uvedene u rješenje (sa izuzetkom oznaka konstanti navedenih u CMM verziji, oznaka korištenih u opisu problema i standardnih oznaka veličina koje se koriste prilikom pisanja fizičkih zakona);
3. izvršene su potrebne matematičke transformacije i proračuni koji dovode do tačnog numeričkog odgovora (dozvoljeno je rješenje “po dijelovima” sa međuproračunima);
4. dat tačan odgovor

2 poena

• Sve potrebne odredbe teorije, fizikalni zakoni, obrasci su ispravno zapisani, a potrebne su transformacije. Ali postoji jedan ili više od sljedećih nedostataka.
• Evidencija u skladu sa stavom II nije prikazana u potpunosti ili nedostaje.
• I (ILI) Rješenje sadrži dodatne unose koji nisu uključeni u rješenje (moguće netačne), koji nisu odvojeni od rješenja (nisu precrtani; nisu stavljeni u zagrade, okvir i sl.).
• I (ILI) Greške su napravljene u potrebnim matematičkim transformacijama ili proračunima, i/ili su propušteni logički koraci u matematičkim transformacijama/proračunima.
• I (ILI) Tačka IV nedostaje ili je u njoj greška

1 bod- Predstavljena je evidencija koja odgovara jednom od sljedećih slučajeva.

• Prikazane su samo odredbe i formule koje izražavaju fizičke zakone, čija je primjena neophodna i dovoljna za rješavanje datog problema, bez ikakvih transformacija koje se koriste u cilju rješavanja problema.
• ILI U rješenju nedostaje JEDNA od originalnih formula potrebnih za rješavanje zadatog problema (ili tvrdnja koja je u osnovi rješenja), ali postoje logički ispravne transformacije sa postojećim formulama koje imaju za cilj rješavanje problema.
• ILI U JEDNOM napravljena je greška u početnim formulama potrebnim za rješavanje datog problema (ili u iskazu koji je u osnovi rješenja), ali postoje logički ispravne transformacije sa postojećim formulama koje imaju za cilj rješavanje problema.

0 bodova

• Svi slučajevi rješenja koji ne ispunjavaju gore navedene kriterije za bodovanje 1, 2, 3 boda.

Maksimalan rezultat - 3

U 2017. materijali za kontrolna mjerenja u fizici će doživjeti značajne promjene.

Verzija ispita će se sastojati iz dva dijela i sadržavat će 31 zadatak. Prvi dio će sadržavati 23 pitanja kratkih odgovora, uključujući stavke za samoizvještavanje koje zahtijevaju broj, dva broja ili riječ, kao i stavke koje se podudaraju i višestruki izbori za koje je potrebno da se odgovori zapišu kao niz brojeva. Drugi dio će sadržavati 8 zadataka koje objedinjuje zajednička vrsta aktivnosti - rješavanje problema. Od toga, 3 zadatka sa kratkim odgovorom (24–26) i 5 zadataka (29–31), za koje je potrebno dati detaljan odgovor.

Rad će uključivati ​​zadatke tri nivoa težine. Zadaci osnovnog nivoa uključeni su u prvi dio rada (18 zadataka, od čega 13 zadataka sa odgovorom upisanim u obliku broja, dva broja ili riječi i 5 zadataka s podudaranjem i višestrukim izborom). Među zadacima osnovnog nivoa izdvajaju se zadaci čiji sadržaj odgovara standardu osnovnog nivoa. Minimalni broj bodova Jedinstvenog državnog ispita iz fizike, kojim se potvrđuje da je diplomac savladao srednji (puni) opšteobrazovni program fizike, utvrđuje se na osnovu uslova za savladavanje standarda osnovnog nivoa.

Upotreba zadataka povećanog i visokog stepena složenosti u ispitnom radu omogućava nam da procenimo stepen pripremljenosti studenta za nastavak školovanja na fakultetu. Zadaci naprednog nivoa raspoređeni su između 1. i 2. dijela ispitnog rada: 5 zadataka s kratkim odgovorom u 1. dijelu, 3 zadatka s kratkim odgovorom i 1 zadatak s dugim odgovorom u 2. dijelu. Posljednja četiri zadatka iz 2. dijela su zadaci visok nivo složenosti.

Dio 1 Ispitni rad će uključivati ​​dva bloka zadataka: prvi ispituje ovladanost konceptualnom aparaturom školskog predmeta fizike, a drugi ispituje ovladavanje metodičkim vještinama. Prvi blok obuhvata 21 zadatak, koji su grupisani prema tematskoj pripadnosti: 7 zadataka iz mehanike, 5 zadataka iz MCT i termodinamike, 6 zadataka iz elektrodinamike i 3 iz kvantne fizike.

Grupa zadataka za svaki odjeljak počinje zadacima sa samostalnom formulacijom odgovora u obliku broja, dva broja ili riječi, zatim slijedi zadatak višestrukog izbora (dva tačna odgovora od pet predloženih), a na kraju - zadaci o promjeni fizičkih veličina u različitim procesima i uspostavljanju korespondencije između fizičkih veličina i grafikona ili formula u kojima je odgovor zapisan kao skup od dva broja.

Zadaci sa višestrukim izborom i podudaranjem imaju 2 tačke i mogu se zasnivati ​​na bilo kojem elementu sadržaja u ovom odjeljku. Jasno je da će u istoj verziji svi zadaci koji pripadaju jednom dijelu testirati različite elemente sadržaja i odnositi se na različite teme ovog odjeljka.

Tematske sekcije o mehanici i elektrodinamici predstavljaju sve tri vrste ovih zadataka; u dijelu molekularne fizike - 2 zadatka (jedan je za višestruki izbor, a drugi ili za promjene fizičkih veličina u procesima ili za korespondenciju); u dijelu o kvantnoj fizici postoji samo 1 zadatak o promjeni fizičkih veličina ili uparivanja. Posebnu pažnju treba posvetiti zadacima višestrukog izbora 5, 11 i 16, kojima se procjenjuje sposobnost objašnjenja proučavanih pojava i procesa i interpretacije rezultata različitih studija predstavljenih u obliku tabela ili grafikona. Ispod je primjer takvog mehaničkog zadatka.

Treba obratiti pažnju na promjenu oblika pojedinih linija zadataka. Zadatak 13 za određivanje smjera vektorskih fizičkih veličina (Kulonova sila, jačina električnog polja, magnetna indukcija, Amperova sila, Lorentzova sila itd.) nudi se kratkim odgovorom u obliku riječi. U ovom slučaju, moguće opcije odgovora su naznačene u tekstu zadatka. Primjer takvog zadatka dat je u nastavku.

U dijelu o kvantnoj fizici, skrećem vam pažnju na zadatak 19, koji provjerava znanje o strukturi atoma, atomskog jezgra ili nuklearnih reakcija. Ovaj zadatak je promijenio oblik prezentacije. Odgovor, koji se sastoji od dva broja, prvo se mora upisati u predloženu tabelu, a zatim prenijeti u obrazac za odgovore br. 1 bez razmaka i dodatnih znakova. Ispod je primjer takvog obrasca zadatka.

Na kraju 1. dijela biće ponuđena 2 zadatka osnovnog nivoa složenosti koji provjeravaju različite metodološke vještine i odnose se na različite dijelove fizike. Zadatak 22, koristeći fotografije ili crteže mjernih instrumenata, ima za cilj ispitivanje sposobnosti bilježenja očitavanja instrumenta pri mjerenju fizičkih veličina, uzimajući u obzir apsolutnu grešku mjerenja. Apsolutna greška mjerenja navedena je u tekstu zadatka: ili u obliku polovine vrijednosti dijeljenja, ili u obliku vrijednosti podjele (u zavisnosti od tačnosti uređaja). Primjer takvog zadatka dat je u nastavku.

Zadatak 23 provjerava sposobnost odabira opreme za izvođenje eksperimenta prema datoj hipotezi. U ovom modelu je promijenjen oblik prezentacije zadatka i sada je to zadatak višestrukog izbora (dva elementa od pet predloženih), ali se boduje 1 bod ako su oba elementa odgovora tačna. Mogu se ponuditi tri različita modela zadataka: izbor između dva crteža, koji grafički predstavljaju odgovarajuće postavke za eksperimente; odabrati dva reda u tabeli koja opisuje karakteristike eksperimentalne postavke i odabrati nazive dva komada opreme ili instrumenata koji su neophodni za izvođenje navedenog eksperimenta. Ispod je primjer jednog takvog zadatka.

dio 2 rad je posvećen rješavanju problema. Ovo je tradicionalno najznačajniji rezultat savladavanja srednjoškolskog predmeta fizike i najpopularnija aktivnost u daljem studiranju predmeta na fakultetu.

U ovom dijelu KIM 2017 će imati 8 različitih zadataka: 3 računska zadatka sa samostalnim snimanjem numeričkog odgovora povećanog nivoa složenosti i 5 zadataka sa detaljnim odgovorom, od kojih je jedan kvalitativni, a četiri računska.

Istovremeno, s jedne strane, isti ne baš značajni sadržajni elementi se ne koriste u različitim zadacima u jednoj verziji, s druge strane, primjena temeljnih zakona očuvanja može se naći u dva ili tri zadatka. Ako uzmemo u obzir "vezivanje" tema zadataka za njihov položaj u opciji, onda će na poziciji 28 uvijek biti zadatak iz mehanike, na poziciji 29 - o MCT i termodinamici, na poziciji 30 - o elektrodinamici, a na poziciji pozicija 31 - uglavnom o kvantnoj fizici (ako samo materijal kvantne fizike neće biti uključen u kvalitativni problem na poziciji 27).

Složenost zadataka određena je i prirodom aktivnosti i kontekstom. U računskim zadacima povećanog stepena složenosti (24–26) pretpostavlja se korištenje proučavanog algoritma za rješavanje problema i predlažu tipične obrazovne situacije sa kojima se učenici susreću tokom procesa učenja i u kojima se koriste eksplicitno specificirani fizički modeli. U ovim zadacima prednost se daje standardnim formulacijama, a njihov odabir će se vršiti prvenstveno sa fokusom na otvorenu banku zadataka.

Prvi od zadataka sa detaljnim odgovorom je kvalitativni problem, čije je rješenje logički strukturirano objašnjenje zasnovano na fizičkim zakonima i pravilnostima. Za računske probleme visokog stepena složenosti potrebna je analiza svih faza rješenja, pa se nude u obliku zadataka 28–31 sa detaljnim odgovorom. Ovdje se koriste modificirane situacije u kojima je potrebno operirati s većim brojem zakona i formula nego u standardnim problemima, uvesti dodatna opravdanja u proces rješavanja, ili potpuno nove situacije koje se do sada nisu susrele u obrazovnoj literaturi i zahtijevaju ozbiljnu aktivnost u analizi fizičkih procesa i samostalan izbor fizičkog modela za rješavanje problema.