EGZAMIN TESTOWY Z FIZYKI 5 VII 2007 nazwiskoImię i . . . . dla I roku Wydziału Inżynierii Środowiska III termin Wydział,i nr albumurok . . . .
wersja
A
TT TT
!
Arkusz testowy należy podpisać na obu stronach imieniem, nazwiskiem i numerem albumu.
Odpowiedzi (litery A, B, C lub D) należy wpisywać do kratek u dołu każdej strony. Na arkuszu nie wolno robić żadnych innych znaków! Do pomocniczych obliczeń służy przydzielona kartka.
Uwaga: Wśród pytań testowych znajduje się 6 tematów/zagadnień, spośród których na 3 należy udzielić wyczerpujących odpowiedzi pisemnych na dodatkowych kartkach.
Wskazanie poprawnej odpowiedzi = +2 pkt, błędna odpowiedź = −1 pkt.
Wybrane stałe fizyczne: g ≈ 10 m/s2, π ≈ 3, NA≈ 6 · 1023mol−1, R ≈ 8,3 J/(mol K).
1. Parametryczne równania toru ciała o masie M : x(t) = 3·A·t2/2 oraz y(t) = A·sin(ωt). Po czasie t = 6π/(3ω) wektor prędkości ciała ma składowe vx i vy równe:
(A) vx= 6 · A · π/ω i vy = A · ω; (C) vx = 3 · A · π/ω i vy = A · ω/2;
(B) vx= 36M · A · π/ω i vy = M · A · ω/2; (D) vx= 24π/ω i vy = A · ω.
2. Wagi statystyczne Ω1, Ω2, Ω3, Ω4 i Ω5 pięciu makrostanów S1, S2, S3, S4 i S5 pewnego układu termody- namicznego wynoszą odpowiednio Ω1 = 287, Ω2 = 254, Ω3 = 276, Ω4 = 282i Ω5 = 261. Układ ten nie może samoistnie przejść następującego ciągu makrostanów:
(A) S5 → S3 → S1; (B) S2 → S3 → S5; (C) S2 → S5 → S3; (D) S2 → S3 → S4. 3. Dźwięk o poziomie natężenia 140 dB ma natężenie:
(A) 10−2W/m2; (B) 10−4W/m2; (C) 104W/m2; (D) 102W/m2. 4. Zasady zachowania: energii mechanicznej, pędu i momentu pędu. Przykłady zastosowań.
(A) Odp. pisemna; (B) Odp. pisemna; (C) Odp. pisemna; (D) Odp. pisemna.
5. Sto hektopaskali to ciśnienie równe:
(A) 104Pa; (B) 106Pa; (C) 105Pa; (D) 102Pa.
6. Teletubisie Tinky Winky i Laa-Laa o masach MTW i MLL = 2 · MTW siedzą nieruchomo na poziomej jednorodnej belce o długości L = 4 m podpartej w środku. Jeśli Tinky Winky siedzi w odległości lTW = 0,8 m od środka belki, to Laa-Laa dzieli od środka belki odległość równa:
(A) 0,8 m; (B) 1,2 m; (C) 1,6 m; (D) 0,4 m.
7. W układzie SI wielkością podstawową nie jest:
(A) temperatura; (B) masa; (C) czas; (D) pęd.
8. Ruch falowy: definicja i rodzaje fal, równanie fali monochromatycznej, wielkości opisujące falę, prędkości związane z ruchem falowym. Różniczkowe równanie fali, prędkość fali: a) poprzecznej w naciągniętej strunie;
b) poprzecznej i podłużnej w pręcie; c) sprężystych w objętości ciał stałych i płynów, oraz ich związek z właściwościami sprężystymi tych ośrodków.
(A) Odp. pisemna; (B) Odp. pisemna; (C) Odp. pisemna; (D) Odp. pisemna.
9. Wyrażenie y(x,t) = 3 · 10−4sin(8t − 400 · π · x) przedstawia w jednostkach SI falę o:
(A) c = 50 m/s; (B) c = (1/50) m/s; (C) T = (1/4) s; (D) λ = 5 mm.
10. Teletubisie Tinky Winky i Laa-Laa o masach MTWi MLL= 3·MTW stoją nieruchomo trzymając się za ręce na idealnie gładkiej powierzchni. W pewnym momencie Laa-Laa odpycha od siebie Tinky Winky w wyniku czego pęd Laa-Laa wynosi PLL. Praca włożona w rozdzielenie teletubisiów jest równa:
(A) 5P2TW/MTW; (B) 2 · P2LL/MLL; (C) 7 · P2TW/MTW; (D) 2,5 · P2LL/MLL.
11. Ciało spadło swobodnie z wysokości H0 = 25 m i po odbiciu od poziomej powierzchni wzniosło się na wysokość 8 m. Po odbiciu miało prędkość równą:
(A) 50 m/s; (B) 25 m/s; (C)√
160 m/s; (D) √
500 m/s.
12. Teletubisie Tinky Winky i Laa-Laa o masach MTW i MLL = 2 · MTW stoją nieruchomo trzymając się za ręce na idealnie gładkiej powierzchni. W pewnym momencie Laa-Laa odpycha od siebie Tinky Winky. Po rozdzieleniu pęd Tinky Winky wynosi PTW a Laa-Laa PLL. Prawdą jest, że:
(A) 2 · PLL= −PTW; (B) PLL= PTW; (C) 3 · PLL = PTW; (D) PLL= −PTW.
13. Z dachu budynku Poltegor wyrzucono kolejno pod różnymi kątami 5 identycznych metalowych kul nadając im te same wartości prędkości. Wielkością niezależną od kąta wyrzutu kul jest:
(A) energia mechaniczna kul; (C) tor ruchu każdej kuli;
(B) czas ruchu każdej z kul; (D) zasięg ruchu każdej kuli.
Pytanie 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Odpowiedź
14. Ciało o masie m umieszczone na biegunie południowym i wyrzucono pionowo do góry nadając mu dużą prędkość V . Jeśli M – masa Ziemi, R jej promień, to grawitacyjna energia tego ciała jest równa:
(A) mV2/2 − GmM/R2; (B)
pmV2/2 − GMm/R2;
(C) M V2/2 − GMm/R; (D) mV2/2 − GMm/R.
15. Zasady dynamiki Newtona: masa, siła, równanie ruchu, tarcie. Całkowanie równań ruchu: ruch pod wpływem stałej siły; swobodny spadek pod działaniem siły grawitacji i siły oporu Foporu= a · v + b · v2.
(A) Odp. pisemna; (B) Odp. pisemna; (C) Odp. pisemna; (D) Odp. pisemna.
16. Przypuśćmy, że stała grawitacji nagle zmalała n razy a prędkość ruchu orbitalnego Ziemi wokół Słońca nie uległa zmianie. Promień kołowej orbity Ziemi powinien wówczas zmaleć:
(A) n2 razy; (B) 2n razy ; (C) n razy; (D) (√
n) razy.
17. Na brzegu obracającej się bez tarcia w płaszczyźnie poziomej z prędkością kątową ω = 2,2 rad/s tarczę o mo- mencie bezwładności I siedzi Tinky Winky. Jeśli promień tarczy wynosi R, a masa Tinky Winky I/(4R2), to prędkość kątowa tarczy po nagłym zeskoczeniu Tinky Winky z tarczy jest równa:
(A) (5π/4) rad/s; (B) 3,2 rad/s; (C) (11/4) rad/s; (D) 2,6 rad/s.
18. Ciało o masie M porusza się po linii prostej. Wykres zależności drogi przebytej przez to ciało od czasu jest parabolą. Na ciało to działa wypadkowa siła o wartości:
(A) stałej; (B) rosnącej; (C) malejącej; (D) równej 0 N.
19. Gaz idealny o pięciu stopniach swobody w ilości 5 moli temperaturze T = 690 K poddano adiabatycznemu rozprężaniu. Gaz wykonał przy tym pracę równą 1380 J. Zmiana energii wewnętrznej ∆U oraz entropii ∆S w tej przemianie są równe odpowiednio:
(A) 1390 J i 0 J/K; (B) 1390 J i 2,0 J/K; (C) −1390 J i 0 J/K; (D) −1390 J i 2,0 J/K.
20. Statyka i dynamika płynów — ciśnienie hydrostatyczne, prawa Pascala i Archimedesa, napięcie powierzch- niowe i efekty nim wywołane; dynamika płynów: rodzaje przepływów, płyn idealny, równania: ciągłości i Bernoulliego, przykładowe zastosowania, lepkość cieczy i efekty nim wywołane, ruch kulki w ośrodku lep- kim.
(A) Odp. pisemna; (B) Odp. pisemna; (C) Odp. pisemna; (D) Odp. pisemna.
21. Gaz idealny w ilości n = 12 moli o 3 stopniach swobody poddano izobarycznemu rozprężaniu od stanu (T1 = 300 K, V1= 250 dm3, P1) do (T2, V2 = 500 dm3, P1). Wartość T2 oraz ilość ciepła wymienionego przez gaz z otoczeniem są równe odpowiednio:
(A) 400 K i 54,5 kJ; (B) 900 K i 149,4 kJ; (C) 600 K i 74,7 kJ; (D) 500 K i 656 kJ.
22. Zasady termodynamiki: zerowa (rodzaje skal temperatur, rodzaje termometrów), pierwsza (przemiany gazu idealnego) i druga (przykłady zastosowań).
(A) Odp. pisemna; (B) Odp. pisemna; (C) Odp. pisemna; (D) Odp. pisemna.
23. Ruch obrotowy bryły sztywnej: kinematyczne wielkości kątowe i liniowe, moment siły i pędu punktu. ma- terialnego i bryły, II zasada dynamiki ruchu obrotowego, ruch obrotowy jednostajnie zmienny, energia kinetyczna ruchu obrotowego, praca i moc w ruchu obrotowym; zjawisko precesji, przykłady ruchu i dyna- miki bryły sztywnej, ruch postępowo-obrotowy brył po równi pochyłej.
(A) Odp. pisemna; (B) Odp. pisemna; (C) Odp. pisemna; (D) Odp. pisemna.
24. Ciało spadające swobodnie z pewnej wysokości na półkuli południowe odchyli się od pionu w kierunku:
(A) zach; (B) płd.–wsch.; (C) płn.–wsch.; (D) wsch..
25. Lech grający na flecie, który wydaje dźwięk o częstotliwości f , zbliża się od nieruchomego Jarka z prędko- ścią u. Jeśli prędkość dźwięku wynosi v, to Jarek słyszy dźwięk o częstotliwości:
(A) f · v/(v + u); (B) f · (v + u)/(v − u); (C) f · (v + u)/v; (D) f · v/(v − u).
26. Funkcja rozkładu Maxwella: f (v) = C · v2· exp[−mv2/(2kB· T )]). Prędkość najbardziej prawdopodobna vp ruchu cieplnego cząsteczek gazu idealnego jest równa:
(A) p2πkBT /m; (B) p2kBT /m; (C)pπkBT /m; (D) p3kBT /m.
27. Dźwięk o prędkości 340 m/s pada prostopadle na ścianę wywierając na nią średnie ciśnienie 2,94 · 10−9Pa.
Jeśli dźwięk jest całkowicie absorbowany przez ścianę, to jego średnia intensywność hIi jest równa:
(A) 10−8W/m2; (B) 10−5W/m2; (C) 10−4W/m2; (D) 10−6W/m2.
Wrocław, 5 VII 2007 dr hab. inż. W. Salejda, prof. PWr
Pytanie 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
Odpowiedź
