Culegere Probleme Rezolvate, Exerciții și Teste de Autoevaluare - Fizică Clasa VI

Clasa VI - Cap.II - Concepte de bază în fizică

VI.II.1. Probleme rezolvate - Concepte de bază în fizică

Problemă Experimentală - Măsurarea directă a lungimii.

2.1. Măsurarea lungimilor cu rigla.

Materiale necesare: Riglă gradată, creion.

Descrierea experimentului:

  • Pentru a măsura lungimea cărții de fizică folosește rigla gradată.
  • Măsoară de mai multe ori (cel puțin 3 ori) lungimea cărții de fizică, având grijă ca, de fiecare dată, să măsori corect.
  • Completează următorul tabel de date experimentale: tu vei trece determinările tale și vei urma pașii după modelul următor:


  • Prelucrează datelor experimentale.
    • l este lungimea măsurată de minim trei ori. Eu am măsurat-o de patru ori, însă ultima valoare de 20cm am exclus-o, întrucât este departe de celelalte valori, fiind o greșeală grosolană.
    • lm este lungimea medie, adică media aritmetică a celor trei lungimi măsurate. Dacă apar unele valori mult diferite de celelalte se scriu în tabel, dar se taie, ele reprezentând erori grosolane . Ele nu se iau în calculul lungimii medie . Media aritmetică este egală cu raportul dintre suma tuturor lungimilor și numărul de determinări.
    • Δl este eroarea absolută, care se calculează prin diferența lungimii măsurate și a lungimii medie (cea mare minus cea mai mică): Δl = l1 – lm sau Δl = lm – l1.
    • Δlm este eroarea medie absolută, care se calculează făcând media aritmetică a erorilor absolute.
  • După ce ai completat tabelul cu date experimentale, trebuie să scrii rezultatul determinării, folosind același număr de zecimale pentru toate numerele. Vom scrie valorile cu două zecimale, prin rotunjire.

Rezultatul determinării = valoarea medie ± eroarea medie absolută

l = lmedie ± Δlmedie

Pentru exemplul nostru: L = 25,9 cm ± 0,06 cm.

Concluzia experimentului:

  • Acest rezultat indică faptul că valoarea reală este cuprinsă într-un interval: 25,9 cm – 0,06 cm ≤ l ≤ 25,9 cm + 0,06 cm
  • Deci lungimea reală a cărții de fizică este: 25,84 cm ≤ l ≤ 25,96 cm.
Problemă model - Măsurarea directă a lungimii.

2.2. Florin dorește să determine valoarea reală a lungimii mesei din bucătărie.

În urma măsurătorilor a găsit următoarele valori: 1,5m; 1,46m; 1,6m ; 1,2m; 1,56m. Cum a procedat el?

Rezolvare:

  • A calculat lm = lungimea medie, adică media aritmetică a celor patru lungimi măsurate. Valoarea 1,2m este mult diferită, se taie și nu se ia în calculul lungimii medie, fiind o eroare grosolană.


  • A calculat pentru fiecare măsurătoare Δ l = eroarea absolută, care se calculează prin diferența lungimii măsurate și lungimea medie (cea mare minus cea mai mică); Δl = l1 – lm sau Δl = lm – l1.

    • Δl1 = 1,53-1,5 = 0,03m

    • Δl2 = 1,53-1,46 = 0,07m

    • Δl3 = 1,6-1,53 = 0,07m

    • Δl4 = 1,56-1,53 = 0,03m

  • A calculat Δlm = eroarea medie absolută, care se calculează făcând media aritmetică a celor patru erori absolute.


  • Florin a scris rezultatul determinării, folosind același număr de zecimale pentru toate numerele (valorile cu două zecimale, prin rotunjire).

    • Rezultatul determinării = valoarea medie ± eroarea medie absolută

    • l = lmedie ± Δlmedie = 1,53 m ± 0,05 m.

Problemă Experimentală - Măsurarea directă a ariei

2.3. Măsurarea directă a ariei unei frunze cu hârtie milimetrică.

Materiale necesare: Hârtie milimetrică, frunză, creion.

Descrierea experimentului:

  • Trasează pe hârtia milimetrică (poți folosi și foaie de matematică ce conține pătrățele cu latura de 0,5cm și aria de 0,25cm2, dar rezultatul nu va fi unul prea precis) conturul frunzei (poți să îți alegi orice formă dorești, nu neapărat frunză).
  • Numără pătrățelele întregi cu aria de 1cm2 (cele conturate cu marker albastru), apoi pe cele cu aria de 0,25 cm2 (cele conturate cu galben), iar pe cele neîntregi grupează-le și aproximează-le ca pătrățele întregi cu aria de 0,25 cm2. Dacă ai răbdare, poți să nu mai aproximezi pătrățelele neîntregi și să numeri pătrățelele mici cu aria de 1mm2 și numărul lor înmulțit cu 1mm2 să îl transformi în cm2, prin împărțirea rezultatului la 100.
  • Pentru calcularea ariei frunzei (S), aplică formula: S = n ∙ Su, unde n = nr. pătrățele și Su = aria unității alese (ori 1cm2 - cele mari, ori 0,25cm2 - cele mai mici).
  • Trasează conturul frunzei pe altă hârtie milimetrică și repetă operațiile de mai sus, astfel încât să ai cel puțin trei valori ale ariei frunzei alese de tine.


  • Completează tabelul de date experimentale și prelucrează datele din tabel.

Rezultatul real al ariei frunzei : S = Smedie ± ΔSmedie .



Concluzia experimentului:

Deci aria reală a frunzei este: S = Smedie ± ΔSmedie = 14,58 cm2 ± 0,11cm2.

Problemă model - Determinarea indirectă a ariei

2.4. Un teren de tenis (dreptunghiular) are o lungime de 2,377 dam și o lățime de 8230 mm pentru jocul de simplu. Calculează aria suprafeței dreptunghiului în m2.

Rezolvare:

  • Notăm datele problemei și facem transformările mărimilor date în SI:
  • Aplicăm formula de calcul a ariei unui dreptunghi și înlocuim datele problemei. Întotdeauna să adaugi la rezultatul obținut unitatea de măsură.
Problemă model - Determinarea indirectă a ariei

2.5. Un triunghi oarecare are o latură de 0,008km și înălțimea corespunzătoare a acestei laturi este de 670cm. Află aria suprafeței acestui triunghi.

Rezolvare:

  • Notăm datele problemei și facem transformările mărimilor date în SI:
  • Aplicăm formula de calcul a ariei unui triunghi și înlocuim datele problemei. Întotdeauna să adaugi la rezultatul obținut unitatea de măsură m2.
Problemă model - Determinarea indirectă a ariei

2.6. Podeaua unei încăperi este acoperită cu plăci de gresie pătrate, cu dimensiunea de 40cm. Dacă pe lungimea camerei numărați 10 plăci de gresie și pe lățime numărați 8 plăci, ce arie are suprafața podelei?

Rezolvare:

  • Notăm datele problemei și facem transformările mărimilor date în SI:
  • Aplicăm formula de calcul a ariei unui dreptunghi și înlocuim datele problemei. Întotdeauna să adaugi la rezultatul obținut unitatea de măsură.
Problemă Experimentală - Măsurarea directă a volumului

2.7. Măsurarea volumului unui corp cu cilindrul gradat.

Materiale necesare: Cilindru gradat, apă, sfoară, un corp.

Descrierea experimentului:

2.7.A. Prima etapă trebuie să determinăm volumul unei diviziuni = 1 div = volumul minim dintre două linii consecutive. Privește cu atenție mensura și găsește unitatea de măsură a cilindrului folosit. Cum procedăm?

  • Notează două gradații consecutive (una după alta) ale cilindrului și scade-le: 50 ml - 40 ml = 10 ml
  • Numără câte diviziuni sunt între aceste notații: 10 diviziuni = 10 ml
  • Cu regula de trei simplă, aflăm ce volum are o diviziune:


2.7.B. Punem apă în cilindru și îi măsurăm volumul, notat cu V1 = 35ml.



2.7.C. Introducem corpul în apa din cilindru. Nivelul lichidului a crescut. Noul volum citit îl vom nota V2 = 39ml.



2.7.D. Volumul corpului reprezintă diferența dintre V2 (volum apă+corp) și V1 (volumul apei), adică:

Vcorp = V2 – V1.

Observaţie: Mensura trebuie să stea pe o suprafață orizontală (pe masă). Suprafața liberă a lichidului este puțin curbată (numită menisc) – mai ridicată la contactul lichidului cu pereții mensurei. Poziționează ochii la nivelul suprafeței libere a lichidului și citește volumul de la baza acesteia.


Concluzia experimentului:

Volumul corpului reprezintă diferența dintre V2 (volum apă+corp) și V1 (volumul apei), adică:

Vcorp = V2 – V1.

Vcorp = 39 ml – 35 ml = 4 ml.

Problemă model - Măsurarea indirectă a volumului

2.8. O cameră are lungimea de 0,06 hm, lățimea de 40 dm și înălțimea de 330 cm. Calculează volumul de aer din cameră exprimat în m3.

Rezolvare:

  • Notăm datele problemei și facem transformările mărimilor date în SI:
  • Aerul fiind gaz ocupă tot volumul camerei. Aplicăm formula de calcul a volumului unui paralelipiped și înlocuim datele problemei. Întotdeauna să adaugi la rezultatul obținut unitatea de măsură.
Problemă model - Măsurarea indirectă a volumului

2.9. Într-o cafetieră torn 500cm3 de apă pentru a prepara cafeaua. Știind că o ceașcă de cafea are 150 mL, câte cafele ați făcut?

Rezolvare:

  • Notăm datele problemei și facem transformările mărimilor date în SI:
  • Împărțim volumul cafetierei la volumul ceștii:
Problemă model - Măsurarea indirectă a volumului

2.10. Determină volumul corpului din imaginea următoare, știind că:

În primul cilindru este pusă numai apă.

În al doilea cilindru este pus corpul căruia trebuie să îi determini volumul, scufundat în aceeași cantitate de apă ca în primul cilindru.

Rezolvare:

Problemă Experimentală - Măsurarea directă a intervalului de timp

2.11. Măsurarea perioadei unui pendul cu cronometru.


Materiale necesare: Bilă sau o piuliță, fir de ață, cronometru (poți folosi telefonul).

Descrierea experimentului:

  • Ia un corp mic și greu (o bilă, o piuliță) și leagă-l la capătul unui fir pentru a obține un pendul. Firul prinde-l de un suport orizontal (spre exemplu, de o masă).

  • Scoate firul din poziția de echilibru (verticală) și ridică-l într-o parte. Apoi lasă-l liber și pendulul se va deplasa de o parte și de alta a acestei poziții, adică va începe să oscileze. Cronometrul se pornește odată cu lăsarea liberă a corpului.

  • Măsoară intervalul de timp (t) în care corpul revine de un număr n de ori în punctul A (n poate avea diferite valori: 3, 5, 8, 10 etc. - cât dorești).

  • Repetă operația de cel puțin 3 ori, dându-i lui n diferite valori.

  • Calculează perioada (T) = timpul în care corpul efectuează o oscilație completă, adică timpul în care pendulul a urcat în cealaltă parte și a revenit la poziția inițială (dus-întors). Dacă într-un timp t se efectuează n oscilații complete, atunci perioada (T) se calculează din relația:



  • Completează un tabel de date experimentale de forma celui de mai jos.


Concluzia experimentului:

  • Scrie rezultatul măsurătorilor: T = Tmediu ± ΔTmediu = 1,73 ± 0,03(s)
Problemă model - Măsurarea directă a intervalului de timp

2.12. Un film difuzat pe un post TV a început la ora 20:30 și s-a terminat la ora 22:20. Dacă el a fost întrerupt de patru secvențe de publicitate, fiecare de câte 8 minute, cât a durat filmul, exprimat în ore, minute și secunde?

Rezolvare:

  • Calculăm timpul de difuzare atât a filmului, cât și a publicității, scăzând ora de terminare din ora de începere a filmului: ca să scădem minutele, mă împrumut de la unitatea orelor cu o oră, adică 60 min și le adun la 20 min și zic 80 min – 30 min = 50 min. Apoi scad 21h – 20 h = 1h. 22:20 – 20:30 = 1h 50 min = t1.

Observaţie:

Dacă vi se pare prea complicat, puteți să plecați de la 20:30 până la 21 = 30 min, apoi până la 22:00 încă o oră (60 min) și încă 20 min până la 22:20. În total iese tot 1h și 50min.

  • Calculăm timpul calupurilor (secvențelor) de publicitate : t2 = 4 ∙ 8 min = 32 min

  • Pentru a afla numai durata filmului scădem t2 din t1:

  • Pentru a afla durata în ore transformăm 18min în h cu regula de 3 simplă:


VI.II.2. Exerciții - Concepte de bază în fizică

Exerciții - Mărimi fizice şi Fenomene fizice

2.13. Măsoară cu rigla sau ruleta înălțimea unui dulap și scrie rezultatul măsurătorii tale.

2.14. Transformă :

a) 0,07 km = ? m

b) 870 mg = ? g

c) 0,4 cs = ? s

2.15. Ce fenomene fizice sunt redate în următoarele imagini (completează spațiile libere) ?

a).................. unui balon



b) .................. unui arc



c) .................. apei din pahar



d) .................. dintre doi magneţi

Exerciții - Măsurarea directă a lungimii

2.16. Care dintre următoarele afirmații sunt adevărate sau false și de ce ?

a) 278 mm > 27,8 cm

b) 0,066 km = 66 m

c) 0,45 hm ≤ 7,9 dam

d) 562 dam ≥ 3495 dm

Exerciții - Măsurarea directă a lungimii

2.17. După modelul problemei experimentale "Măsurarea lungimilor cu rigla", determină lățimea cărții de fizică.

Exerciții - Măsurarea directă a lungimii

2.18. Maria a măsurat diametrul gurii paharului ei preferat și a găsit valorile: 6,5 cm; 6,4 cm; 6,6 cm; 6,3 cm; 5,2 cm; 6,9 cm.

Foloseşte aceste valori și determină mărimea reală a diametrului paharului.

Exerciții - Determinarea indirectă a ariei

2.19. Determină ariile celor trei suprafețe ale manualului de fizică prin măsurarea lungimii, lățimii și a înălțimii lui.


2.20. Transformă :

a) 520 cm2 = ? m2

b) 4,9 dam2 = ? m2


2.21. Determină aria următorului contur:

Exerciții - Determinarea indirectă a volumului

2.22. Un cub are latura de 5dm, iar un paralelipiped are următoarele dimensiuni 800mm; 0,04hm și 0,3 dam. Care dintre cele două corpuri are volumul mai mare ?

Exerciții - Măsurarea directă a intervalului de timp.

2.23. Care dintre următoarele afirmații sunt adevărate, respectiv false și de ce?

a) 650 cs = 6,5 s

b) 1h 5min 40s > 80min 50s

c) 5zile 3h 30min 20s < 4zile 25h 10min 10s

d) 4,6hs =460s


2.24. Iulia a plecat de acasă la ora 7:20 și a ajuns la școală la 7:50. Știind că a avut 6 ore de curs, fiecare oră de 50 min cu pauză de 10 min și că pe drumul de întoarcere a făcut cu 15 min mai mult ca la venire, la ce oră a ajuns Iulia acasă?


2.25. Mihai a realizat experimentul cu măsurare perioadei de oscilație a unui pendul. El a cronometrat durata în care pendulul a efectuat de fiecare dată câte 10 oscilații și le-a notat în următorul tabel:

Calculează valoarea reală a perioadei pendulului din experimentul lui Mihai.



VI.II.3. Test de autoevaluare - Mărimi fizice

TEST1: Test de autoevaluare - Mărimi fizice

2.26. Indică unitatea de măsură în SI și instrumentul de măsură pentru:

a) Timp -0,5 p b) Lungime - 0,5p c) Arie -0,5p d) Volum -0,5p


2.27. Doina măsoară lungimea unui șifonier și obține următoarele valori: 62cm; 61,6 cm; 50 cm și 62,3 cm. Cât este lungimea reală a șifonierului? – 1,75p


2.28. Un dulap are următoarele dimensiuni: L= 600mm, l = 0,04dam și h = 5dm.

a) Transformă dimensiunile dulapului în SI. -0,75p

b) Determină cea mai mare arie a uneia dintre cele trei suprafețe ale dulapului. -0,75p

c) Determină volumul dulapului. -0,75p


2.29. Transformă: 5000 mm3 = ? m3 – 0,5p


2.30. Determină volumul corpului din următoarea figură: -1,5p



Oficiu –2p



Clasa VI - Cap.III - Fenomene mecanice

VI.III.1. Probleme rezolvate - Fenomene mecanice

Problemă model - Corp. Mobil. Reper. Sistem de referință. Mișcare și repaus. Traiectorie.

3.1. Te afli pe bancheta autobuzului care te duce la școală.

În ce stare mecanică (mișcare sau repaus) ești față de:

a) Şoferul autobuzului? Față de șofer sunt în repaus, deoarece nu îmi schimb poziția (distanța) față de acesta.

b) Banchetă? Față de banchetă sunt în repaus, deoarece nu îmi schimb poziția față de aceasta.

c) Pământ? Față de Pământ sunt în mișcare, deoarece îmi schimb distanța față de acesta.

d) Mașinile care circulă pe șosea? Față de mașini sunt în mișcare, deoarece îmi schimb poziția față de acestea.

Problemă model - Corp. Mobil. Reper. Sistem de referință. Mișcare și repaus. Traiectorie.

3.2. Desenează traiectoriile unui punct de pe roata bicicletei tale față de:

a) axul (centrul) roții.

Traiectoria este circulară (cerc):



b) sol (Pământ).

Traiectoria este curbilinie :



Problemă model - Distanța parcursă. Durata mișcării.

3.3. Un biciclist pleacă de la kilometrul 20 la ora 12:00 și ajunge la kilometrul 60 la ora 13:30. Ce distanță a parcurs biciclistul și cât a durat mișcarea?

Scriem datele problemei:

  • Poziția inițială : x1 = 20 km

  • Poziția finală : x2 = 60 km

  • Momentul inițial : t1 = 12:00

  • Momentul final : t2 = 13:30

Aplicăm formula distanței și a duratei mișcării și înlocuim datele problemei:

  • d = Δx = x2 – x1 = 60 km – 20 km = 40 km

  • Δt = t2 – t1 = 13:30 – 12:00 = 1h 30min = 1,5 h



Problemă model - Viteza medie. Caracteristicile vitezei (direcție și sens).

3.4. Un mobil pleacă de la borna kilometrică 100 la ora 10:15 și ajunge la borna kilometrică 275 la ora 11:50. Cu ce viteză medie s-a deplasat mobilul în m/s ?

Scriem datele problemei:

x1 = 100 km

t1 = 10:15

x2 = 275 km

t2 = 11:50

vm = ? m/s

Rezolvare:


  • Scriem formula vitezei medii, calculăm distanța parcursă și durata mișcării în SI și înlocuim în formulă:
Problemă model - Viteza medie. Caracteristicile vitezei (direcție și sens).

3.5. Un șofer pleacă de la borna kilometrică 240 la ora 10:50 și ajunge la borna kilometrică 80 la ora 11:40. Cu ce viteză medie a mers șoferul în m/s și în km/h ?

Scriem datele problemei:

x1 = 240 km

t1 = 10:50

x2 = 80 km

t2 = 11:40

vm = ? m/s, km/h

Rezolvare:

  • Scriem formula vitezei medii, calculăm distanța parcursă și durata mișcării în SI și înlocuim în formulă:


  • Transformăm viteza din m/s în km/h:
Problemă model - Viteza medie. Caracteristicile vitezei (direcție și sens).

3.6. Transformă vitezele următoare în m/s:



Rezolvare:



Problemă model - Viteza medie. Caracteristicile vitezei (direcție și sens).

3.7. Diana locuiește la o distanță D = 2 km față de școală. Într-o zi ea a aplecat de acasă la ora 7:10. După ce parcurge un sfert din distanță, realizează că și-a uitat proiectul la fizică și se întoarce să îl ia. La ora 7:50 ajunge la școală. Să se determine viteza medie a Dianei în m/s și în km/h.

Scriem datele problemei:

  • D = 2km = 2000m

  • t1 = 7:10

  • t2 = 7:50



Dacă poți reține, o viteză exprimată în m/s poate fi transformată în km/h, prin înmulțirea valorii ei cu 3,6.



Problemă model - Tipuri de mișcare. Mișcarea rectilinie uniformă.

3.8. Antrenorul Luizei a cronometrat mișcarea ei pe pista de 100m și a trecut datele mișcării în următorul tabel.

a) Ce fel de mișcare are Luiza ?

b) Calculează viteza medie.

c) Determină legea mișcării.

Rezolvare:

a) Observăm în tabel faptul că, Luiza parcurge distanțe egale (25 m) în intervale de timp egale (3s). Deci Luiza are o mișcare rectilinie și uniformă. Atenție, în cazul în care viteza corpului este constantă, obligatoriu traiectoria este rectilinie. În mișcarea curbilinie și în cea de rotație, viteza nu poate fi constantă.

b)

Când viteza ne dă cu perioadă, este bine să lucrăm cu fracție ireductibilă (25/3).

c) Înlocuim în legea mișcării pe x0, v și pe t0 :



Problemă model - Reprezentarea grafică a mișcării.

3.9. Pentru a reprezenta graficul mișcării unui mobil (alergării Luizei pe pista de 100m) trebuie să se parcurgă următoarele patru etape:

3.9.A. Se realizează un tabel cu datele mișcării (pozițiile și momentele de timp corespunzătoare acestora).

3.9.B. Se trasează axele, două drepte perpendiculare, una orizontală și una verticală, pe foaie de matematică sau pe hârtie milimetrică. Axa orizontală se numește axa abscisei (Ox) și cea verticală se numește axa ordonatei (Oy). Se gradează (calibrează) cele două axe prin alegerea unui etalon pentru fiecare, astfel încât să putem reprezenta toate pozițiile mobilului și momentele corespunzătoare lor.

Pentru exemplu nostru voi alege ca etalon (scară) pentru axa distanței: 1cm = 5 m, iar pentru axa timpului: 1cm = 1s.

  • Punctul de intersecție al axelor este O = originea pentru fiecare axă, adică în acest punct avem 0m și 0s.

  • Abscisa este axa timpului. Se notează axa și la extremitatea acesteia, se scrie t (s).

  • Ordonata este axa distanțelor (pe această axă se notează pozițiile mobilului). Se notează axa și la extremitatea ei se scrie x (m).

3.9.C. Se trasează pe grafic fiecare punct din tabel.

• Primul punct este chiar în origine, O (x0=0, t0=0).

• Pentru a reprezenta al doilea punct, A (x1 = 25m, t1=3s), procedăm în felul următor: în dreptul valorii numerice a lui 3s se duce, punctat, o dreaptă verticală. În dreptul valorii numerice a lui 25m se duce, punctat, o dreaptă orizontală. Punctul de intersecție al celor două drepte punctate este punctul de pe grafic de coordonate A(x1, t1).

• Se continuă și cu celelalte trei puncte: B (x2, t2), C (x3, t3), D(x4, t4), după modelul arătat mai sus, până sunt trecute pe grafic toate cele cinci puncte din tabel.

3.9.D. Se trasează graficul mișcării prin unirea tuturor punctelor construite anterior.

Observaţie: Nu confunda traiectoria mobilului cu graficul mișcării!

Observaţii:

Folosind graficul mișcării putem afla mai multe informații referitoare la modul în care se deplasează un mobil:

  • graficul mișcării rectilinii și uniforme este o dreaptă.

  • dacă mobilul este în repaus, graficul mișcării este o dreaptă orizontală.

  • pentru a desena graficul mișcării este suficient să reprezentăm minim două puncte care unite, vor determina dreapta graficului.

  • dreapta care reprezintă mișcarea rectilinie și uniformă este mai înclinată (formează un unghi mai mare cu orizontala) atunci când viteza este mai mare.

Problemă model - Reprezentarea grafică a mișcării.

3.10. Graficul mișcării unui mobil este reprezentat în figura următoare:

a) Care sunt pozițiile mobilului la momentele: t1 = 0, respectiv t2 = 2h?

b) Se depărtează sau se apropie mobilul de reper?

c) În ce moment ajunge mobilul la poziția de 120 km?

d) În ce moment ajunge mobilul în reper?

e) Care este viteza mobilului în m/s?

Rezolvare:

a) La t1 = 0, mobilul este în poziția x1 = 200 km. Din origine, urcăm pe verticală (axa poziției) până intersectăm graficul și așa determinăm poziția x1 = 200 km. La t2 = 2h, mobilul este în poziția x2 = 100 km. Urcăm pe verticală (axa poziției) până intersectăm graficul și de la grafic mergem pe orizontală punctat, până intersectăm axa poziției, așa determinăm poziția x2 = 100 km.

b) Mobilul se apropie de reper (poziția 0 km), deoarece pozițiile mobilului scad odată cu creșterea timpului .

c) La 120 km, mobilul este la momentul de 1,5 h de la plecare. Pornim cu o dreaptă punctată din 120km pe orizontală, până întâlnim graficul și de aici, coborâm punctat pe verticală pe axa timpului.

d) În reper, poziția 0 km, avem timpul de 4 h. Din origine, mergem pe orizontală (axa timpului) până intersectăm graficul și așa determinăm timpul de 4 h.

e) Scriem formula vitezei:

La calculul distanței, scădem x1 - x2, deoarece x1 > x2 (distanța este tot timpul pozitivă).

La calculul timpului, scădem t2 - t1, deoarece t2 > t1 (timpul este pozitiv).





Problemă model - Mișcarea rectilinie uniform variată.

3.11. Privește cu atenție datele despre mișcarea fetei. Cum determinăm tipul mișcării ei ?

Observăm că în intervale de timp egale (de 4s), fata parcurge distanțe din ce în ce mai mari. Dacă efectuăm calculul vitezelor pe fiecare porțiune, acestea cresc. Vitezele cresc cu valori egale ( Δv =1 m/s) în intervale de timp egale ( Δt = 4s). Cum accelerația este raportul dintre variația vitezei pe intervalul de timp, rezultă că mișcarea este rectilinie uniform accelerată.

Problemă model - Mișcarea rectilinie uniform variată.

3.12. Pentru a intra într-o depășire, o mașină care se deplasează cu o viteză de 54 km/h, accelerează cu 4 m/s2. La ce viteză ajunge mașina după 5 s ?

Rezolvare:


  • Notăm datele problemei și le transformăm în SI:


  • Scriem formula accelerației și scoatem necunoscuta, v2:


Problemă model - Sinteză recapitulativă - Mișcare și Repaus

3.13. În următorul tabel se dau datele mișcării a două mobile M1 și M2.

a) Determină pozițiile mobilului M2 știind legea de mișcare xM2 = 30 + 12∙ t

b) Realizează graficele mișcării celor două mobile.

Etaloane:

1cm = 30 m

1cm = 5s

c) Care este poziția celor două mobile la t = 20 s ?

d) Determină viteza medie a celor două mobile.

e) Scrie legea de mișcare pentru mobilul M1.

Rezolvare:


a) xM2 = 30 + 12 ∙ t

x0M2 = 30 + 12 ∙ 0 = 30 m

x1M2 = 30 + 12 ∙ 5 = 90 m

x2M2 = 30 + 12 ∙ 30 = 390 m

x3M2 = 30 + 12 ∙ 40 = 510 m



b) Graficul de mișcare al celor două mobile:



c) Pentru M1: la t = 20 s avem poziția x = 120 m.

Pentru M2: la t = 20 s avem poziția x = 270 m.

d)



e) xM1 = x0 + v(t – t0) = 0 + 6 ∙ t = 6t



Problemă model - Masa, măsură a inerţiei. Unităţi de măsură.

3.14. O minge de tenis de câmp și una de baschet se deplasează cu aceeași viteză. Pe care o oprești mai ușor?

Rezolvare:

Oprim mai ușor mingea de tenis deoarece, ea are masa mai mică decât cea de baschet. Având masa mai mică are și inerția mai mică și se opune mai puțin la schimbarea stării de mișcare în care se afla.



Problemă experimentală - Densitatea corpurilor, unitate de măsură. Determinarea densităţii.

3.15. Densitatea, o constantă de material.

Materiale necesare: cântar, 2 pahare Berzelius, cilindru gradat, apă.

Descrierea experimentului:

  • Măsoară cu cilindrul gradat un anumit volum de apă: V1 = 50cm3.
  • Măsoară cu cântarul masa acestui volum de apă: m1 = 50 g.
  • Măsoară cu cilindrul gradat un alt volum de apă: V2 = 200 cm3.
  • Măsoară cu cântarul masa celui de-al doilea volum de apă: m2 = 200,1 g.
  • Calculează pentru fiecare volum de apă, raportul dintre masa și volumul apei.

Ce observi ?

Observaţie: Observăm că deși masa și volumul apei din pahar se modifică, raportul lor rămâne constant.

Concluzia experimentului:

Problemă experimentală - Densitatea corpurilor, unitate de măsură. Determinarea densităţii.

3.16. Determinarea densității unui corp.

Materiale necesare: cântar, un corp (cilindru metalic), cilindru gradat cu apă.

Descrierea experimentului:

  • Măsoară cu cântarul masa corpului: m = 73,3 g.
  • Măsoară cu cilindrul gradat volumul corpului: V = 10 cm3.
  • Calculează raportul dintre masa și volumul corpului.

Observaţie: Raportul dintre masa și volumul corpului reprezintă densitatea corpului.

Concluzia experimentului:

Problemă model - Densitatea corpurilor, unitate de măsură. Determinarea densităţii.

3.17. Cât cântărește un litru de ulei alimentar? Din tabel luăm densitatea uleiului.

Rezolvare:

  • Notăm datele problemei și le transformăm în SI:


  • Scriem formula densității și scoatem necunoscuta:




Problemă experimentală - Greutatea (G)

3.18. Cum măsurăm accelerația gravitațională a Pământului ?

Materiale necesare: dinamometru, corp cu cârlig și discuri crestate.

Descrierea experimentului:

  • Măsoară cu un dinamometru greutățile mai multor corpuri a căror masă o cunoști.
  • Calculează pentru fiecare corp raportul G/m. Trece datele în următorul tabel:

Observaţie: Raportul G/m are aceeași valoare pentru fiecare corp în parte. Se obține valoarea 10 N/kg.

Concluzia experimentului:

Raportul G/m are aceeași valoare respectiv 10 N/kg.

Problemă model - Greutatea (G)

3.19. Cât cântărește un corp cu o greutate de 1N ?

Rezolvare:

  • Notăm datele problemei:

G = 1 N

g = 9,8 N/kg

m = ?

  • Scriem formula greutății și scoatem necunoscuta :


Problemă experimentală - Forța elastică (Fe)

3.20. Cum se determină constanta elastică?

Materiale necesare: dinamometru, disc cu mase marcate, riglă.

Observaţie: Greutatea corpului suspendat este forța deformatoare, egală în modul cu forța elastică ( au aceeași valoare numerică) : |G1 | = |F1 | = |Fe1 |.

Descrierea experimentului:

  • Suspendă dinamometrul pe un suport.

  • Măsoară lungimea inițială a resortului dinamometrului: L0 = 2cm.

  • Suspendă de cârligul dinamometrului un corp și măsoară-i greutatea G1 = Fe1 = 0,12 N.

  • Măsoară lungimea resortului dinamometrului deformat: L1 = 3,2 cm.

  • Calculează alungirea (deformarea) resortului : ΔL1 = L1 - L0 = 1,2 cm.

  • Mai repetă aceleași operații pentru încă cel puțin un corp de masă diferită față de primul. Trece datele experimentale în următorul tabel :

Observaţie: Raportul Fe / ΔL este constant pentru un resort dat.

Concluzia experimentului:

Cu cât greutatea corpului suspendat crește, cu atât crește și alungirea resortului. Deci, forța elastică este direct proporțională cu deformarea resortului.

Problemă model - Forța elastică (Fe)

3.21. Un resort are lungimea inițială de 6cm și când este deformat are 10 cm. Știind că resortul are 40 N /m, determină:

a) Forța deformatoare.

b) Forța elastică.

c) Ce fel de deformare elastică suferă resortul ?

d) Reprezintă cele două forțe ce acționează asupra resortului .

Rezolvare:

  • Notăm datele problemei și le transformăm în SI:


a) Scriem legea deformării elastice: |F| = |Fe| = k ∙ ΔL



b) Forța elastică (Fe) este egală în modul cu forța deformatoare (F).

|Fe| = |F| = 1,6 N.


c) Resortul este alungit, deoarece lungimea lui creşte când este deformat.


d) Forța deformatoare (F) o desenăm un segment cu săgeată orientat spre dreapta, deoarece ea alungeşte resortul.

Forța elastică (Fe) o desenăm un segment cu săgeată orientat în sens opus forței deformatoare (spre stânga), deoarece ea readuce la forma inițială resortul.


Problemă model - Forța elastică (Fe)

3.22. Un resort are lungimea inițială de 8 cm, iar deformat are lungimea de 3 cm. Știind forța elastică de 400 N, se cere :

a) Constanta elastică a resortului.

b) Tipul deformării.

c) Reprezentarea forței deformatoare și a forței elastice folosind ca etalon

1 cm = 200 N.

Rezolvare

  • Scriem datele problemei:

l1 = 8 cm

l2 = 3 cm

Fe = 400 N

a) Scriem legea deformării elastice, calculăm deformarea Δl și scoatem necunoscuta k:

b) Tipul deformării: comprimare, deoarece l2 < l1.

c) 1 cm = 200 N

400 : 200 = 2cm au segmentele celor două forțe, egale în modul dar de sens opus.



Problemă model - Forța elastică (Fe)

3.23. Un resort este deformat cu 5 dm de o forță de 3000 N.

a) Cât este forța care deformează același resort cu 900 mm ?

b) Reprezintă graficul deformării în funcție de forța deformatoare, folosind ca etaloane :

  • pentru axa forței 1cm = 1000 N și
  • pentru axa deformării 1cm = 0,1 m.

Rezolvare

  • Scriem datele problemei și le transformăm în SI:

a) Scriem legea deformării elastice pentru prima forță deformatoare și scoatem necunoscuta k:

Scriem legea deformării elastice pentru a doua forță deformatoare și scoatem necunoscuta F2:

b)




Probleme recapitulative de dificultate crescută (pentru olimpici) - Mișcare și Repaus

3.24. Un mobil se mișcă uniform încetinit până la oprire cu accelerația de 1,5 m/s2, într-un minut. Ce distanță a parcurs mobilul?

Rezolvare:

  • Notăm datele problemei:

    • a = 1,5 m/s2 = constantă

    • v0 > 0

    • v = 0 (mobilul se oprește)

    • Δt = 1min = 60 s

  • Scriem formula accelerației și calculăm viteza inițială, v0, a mobilului:


  • Din expresia vitezei medii obținem :


  • Cum în mișcarea uniform variată viteza este o funcție liniară de timp (adică crește/scade constant în aceleași interval de timp), viteza medie este media aritmetică a vitezelor inițială și finală și obținem:


Probleme recapitulative de dificultate crescută (pentru olimpici) - Mișcare și Repaus

3.25. Determinarea legii mișcării uniform variată.

Rezolvare:

  • Din expresia vitezei medii obținem:


  • Cum în mișcarea uniform variată viteza este o funcție liniară de timp (adică crește/scade constant în aceleași interval de timp), viteza medie este media aritmetică a vitezelor inițială și finală, obținem :


  • Din formula accelerației scoatem viteza și apoi o înlocuim în formula poziției:


Probleme recapitulative de dificultate crescută (pentru olimpici) - Mișcare și Repaus

3.26. O mașină se deplasează cu o viteză constantă de 25 m/s. Un motociclist demarează (pornește) în momentul în care mașina a trecut pe lângă el, cu o mișcare uniform acccelerată, atingând viteza de 25 m/s în 10 s fără a înceta să accelereze. Să se determine timpul după care motociclistul ajunge din urmă mașina.

Rezolvare:
  • Notăm datele problemei cele referitoare la mașină cu indice 1 și cele referitoare la motociclist cu indice 2:

    • v1 = 25 m/s = constant

    • v2 = 25 m/s = crește constant în intervale de timp egale

    • a1 = 0 m/s2

    • a2 = constant

    • Δt2 = 10s

    • Pentru cele 2 mobile avem x0, v0, t0 = 0, Δt = t

  • Scriem legea mișcării mobilului 1 (mașinii):


  • Calculăm accelerația mobilului 2 (motocicletei) și îi scriem legea mișcării:


  • Punem condiția ca cele două mobile să se întâlnească: x1 = x2 și aflăm timpul de întâlnire:



Probleme model recapitulative - Inerție. Masă. Densitate. Tipuri de forțe.

3.27 O bilă de sticlă de 10 g are densitatea 2,5 g/cm3.

Se cere:

a) Greutatea bilei.

b) Volumul bilei în SI.

Rezolvare:

  • Scriem datele problemei și le transformăm în SI:


a) Scriem formula greutății și înlocuim datele problemei:

G = masă ∙ accelerație gravitațională = m ∙ g = 0,01 ∙ 10 = 0,1 N

b) Scriem formula densității și scoatem necunoscuta, volumul:



Probleme model recapitulative - Inerție. Masă. Densitate. Tipuri de forțe.

3.28. Uleiul dintr-o olivieră are greutatea de 10 N și densitatea 0,8 kg/L.

Se cere:

a) Cantitatea de ulei.

b) Încape acest ulei din olivieră într-o sticlă de 1 L ?

c) Volumul uleiului în SI.

  • Scriem datele problemei:

G = 10 N

ρ = 0,8 kg/L

a) Scriem formula greutății și scoatem necunoscuta, m:



b) Scriem formula densității și scoatem necunoscuta, volumul, V în litri :



Deci, volumul de 1,2 L de ulei din olivieră nu încape într-o sticlă de 1 L (este prea mare și se revarsă).



Probleme model recapitulative - Inerție. Masă. Densitate. Tipuri de forțe.

3.29. Să se transforme următoarele densități în SI:



Probleme model recapitulative - Inerție. Masă. Densitate. Tipuri de forțe.

3.30. Ștefania are trei lichide în cantități egale, pe care le-a turnat cu grijă într-un pahar astfel încât să nu se amestece și să formeze trei straturi distincte. Pentru a afla ordinea de turnare a celor trei lichide a studiat tabelul cu densități (la temperatura camerei) și a aflat densitățile celor trei lichide:

  • Ulei de măsline: 0,91 g/cm3

  • Glicerină: 1,26 g/cm3

  • Apă: 1 g/cm3

Se cere:

Care este ordinea în care Ștefania a turnat cele trei lichide în pahar pentru a se forma trei straturi separate? Explică această ordine.

Probleme model recapitulative - Inerție. Masă. Densitate. Tipuri de forțe.

3.31. Pe talerele unei balanțe, Marius a pus câte un cub cu latură de 1 cm, astfel: pe cel din stânga a pus un cub din lemn de stejar cu densitatea de 0,7 g/cm3, iar pe cel din dreapta a pus un cub de oțel cu densitatea de 7,7 g/cm3.

Se cere:

a) În ce partea se mișcă acul indicator?

b) Ce masă marcată și pe care taler trebuie adăugată pentru a echilibra balanța?

c) Dacă ambele cuburi au latura de 2 cm, ce masă marcată trebuie adăugată?

Rezolvare:

a) Acul indicator se mișcă în partea stângă, deoarece la același volum, cubul cu densitate mai mare are și masa mai mare.

b) Pentru a afla ce masă marcată trebuie adăugată aflăm masele celor două cuburi și apoi diferența lor:

Masa oțelului este cu 7 g mai mare decât masa lemnului.

Deci trebuie adăugată o masă marcată de 7 g pe talerul din stânga (al lemnului) pentru a echilibra balanța.

c) Pentru a afla ce masă marcată trebuie adăugată aflăm masele celor două cuburi și apoi diferența lor:

Masa oțelului este cu 56 g mai mare decât masa lemnului, când latura cubului este de 2 cm.

Deci trebuie adăugată o masă marcată de 56 g pe talerul din stânga (al lemnului) pentru a echilibra balanța.



VI.III.2. Exerciții recapitulative - Fenomene mecanice

Exerciții - Viteza medie.

3.32. Miruna pleacă din Sinaia, oraș situat la 120 km de kilometrul zero din București, la ora 12:55 și ajunge la 10 km de București la ora 13:50. Ce viteză medie a avut ?


3.33. Transformă următoarele viteze în m/s ?


3.34. Cum să îți măsori viteza de alergare pe o pistă de 100m:

  • Poți să rogi profesorul de sport sau un coleg să te cronometreze, când alergi două ture de sală ( după o încălzire în prealabil făcută, ca să nu riști vreo întindere musculară).

  • Împarți distanța (96m) la timpul obținut și așa îți obții viteza ta de alergare.

  • Poți să o compari cu recordul de viteză (9,58 m/s).

Exerciții - Tipuri de mișcare. Mișcarea rectilinie uniformă.

3.35. În următorul tabel sunt trecute datele mișcării unui mobil.

Se cere:

a) Ce fel de mișcare are mobilul? De ce?

b) Calculează viteza medie.

c) Determină legea mișcării.

Exerciții - Reprezentarea grafică a mișcării

3.36. În următorul tabel sunt trecute datele mișcării unui mobil.

Se cere:

a) Știind legea mișcării acestui mobil: x = 10 + 5 ∙ t, determină pozițiile mobilului corespunzătoare timpilor din tabel.

b) Reprezintă graficul mișcării folosind ca etaloane

  • 1cm = 10 m
  • 1cm = 4s.

c) Determină pe grafic poziția mobilului la t = 8s.

d) Calculează viteza medie.

e) Ce fel de mișcare are mobilul? De ce?

Exerciții - Mișcarea rectilinie uniform variată

3.37. Un corp este lăsat să cadă liber de la o anumită înălțime cu o accelerație egală cu 10 m/s2. După cât timp ajunge corpul la o viteză de 4 m/s ?



Exerciții recapitulative - Mișcare și Repaus

3.38. Stabilește pentru următoarele afirmații dacă sunt adevărate(A) sau false(F) :

  • a) O casă este în stare de repaus față de Soare.

  • b) Șoferul autobuzului este în stare de repaus față de călătorii aflați pe scaune.

  • c) Un avion este în stare de mișcare față de sol.

  • d) Viteza medie este media aritmetică a vitezelor momentane ale mobilului.

  • e) Un corp este în mișcare rectilinie accelerată.

  • f) Un mobil are o mișcare de rotație când traiectoria sa este un cerc.

  • g) În mișcarea rectilinie uniformă mobilul parcurge distanțe egale în intervale de timp egale.

  • h) Graficul mișcării rectilinii uniforme este o linie dreaptă.

  • i) Când un corp pornește are o mișcarea frânată.

  • j) Când un corp oprește are o mișcarea accelerată.



3.39. Care dintre următoarele mobile au viteza medie mai mare : primul mobil care a parcurs o distanță de 600 hm în 0,3 h sau al doilea mobil care a parcurs o distanță de 50km în 50 min ?



3.40. Transformă în SI următoarele viteze:

  • a) v = 5400 dam/h
  • b) v = 300 dm/min


3.41. Transformă în SI următoarele accelerații:

  • a) a = 240 cm/min2
  • b) a = 7800 km/h2


3.42. Privește cu atenție următorul grafic:

  • a) Ce fel de mișcare are mobilul ? De ce ?

  • b) Completează tabelul cu datele mișcării mobilului.

  • c) Determină pe grafic timpul la poziția x = 125 km.

  • d) Determină pe grafic poziția la t = 0,75 h.

  • e) Calculează viteza medie a mobilului.

  • f) Scrie legea mișcării acestui mobil.



3.43. În următorul tabel se dau datele mișcării a două mobile M1 și M2.

  • a) Determină pozițiile mobilului M2, știind legea de mișcare :

    xM2 = 20 + 2 ∙ t

  • b) Realizează graficele mișcării celor două mobile.

    Etaloane:1cm =40 hm, 1cm =10 min.

  • c) Care este poziția celor două mobile la t = 30 min ?

  • d) Determină vitezele medii ale celor două mobile.

  • e) Scrie legea de mișcare pentru mobilul M1.



3.44. Ce accelerație are o mașină de Formula 1 care la pornire atinge o viteză de 100 km/h în 2 s ?



Exerciții recapitulative - Inerție. Masă. Densitate. Tipuri de forțe.

3.45. Completează următoarele afirmații:

a) Forța de frecare este forța care apare la suprafața de……………….dintre două corpuri în mișcare unul față de celălalt și care se …………..mișcării unui corp față de celălalt.

b) Forța de greutate este forța cu care ………………………………………un corp.

c) Forța elastică este forța care apare în interiorul unui corp…………….., având rolul de a readuce corpul la ……………………………………..și care este egală, dar de sens opus cu forța…………………………

d) Efectul dinamic al interacțiunii constă în schimbarea……………….unui corp în urma interacțiunii sale cu un alt corp.

e) Efectul static al interacțiunii constă în ……………………..unui corp în urma interacțiunii cu un alt corp.


3.46. Dă două exemple:

a) De deformări plastice.

b) De deformări elastice.

c) Care arată importanța forței de frecare.

d) Care arată importanța forței de greutate.

e) Care arată importanța forței elastice.


3.47. Indică instrumentul de măsură pentru:

a) Densitate.

b) Masă.

c) Greutate.

d) Forța de frecare.


3.48. Indică unitatea de măsură în SI pentru:

a) Forța de frecare.

b) Densitate.

c) Masă.

d) Greutate.


3.49. Indică pe desen componentele principale ale balanței:




3.50. Identifică interacțiunile din următoarele afirmații și efectele lor:

a) Tragerea unui elastic cu ambele mâini.

b) Vâsla unei bărci și apă.

c) O minge sparge un geam.

d) Un copil stă pe un fotoliu.

e) Fotbalistul lovește cu piciorul o minge.

f) Vântul suflă în pânza unui windSurf.

g) Arcașul trage cu arcul o săgeată.

h) O mașină se izbește de un pom.

i) Un om sare cu coarda elastică (bungee jumping).

j) O crosă lovește o minge de golf.

k) Un copil sare pe o trambulină.

l) Tacul lovește o bilă de biliard.


3.51. Ce greutate are un corp ce cântărește 40 g ?


3.52. Cât cântărește un corp cu greutatea de 300 N ?


3.53. Ce masă are un corp de plumb de 100 mm3, știind densitatea plumbului de 11,3 g/cm3?


3.54. Ce volum are 200 g de alcool care are densitatea de 0,78 g/cm3?


3.55. Ce greutate are 2 L de mercur cu densitatea de 13,55 kg/L?


3.56. Greutatea mierii dintr-un borcan este de 28 N. Știind că mierea are densitatea de 1,4 g/cm3, determină volumul acesteia.


3.57. Ce se întâmplă cu tine când ești într-un autobuz care oprește brusc? De ce?


3.58. De ce un atlet care aleargă pe pista de 100 m, după linia de sosire nu se poate opri brusc? De ce?


3.59. Care sanie se oprește mai ușor la baza derdelușului, una pe care stă un copil de 20 kg sau alta pe care stă un copil de 40 kg? De ce?


3.60. Dintre doi atleți, unul de 60 kg și unul de 50 kg, care se oprește mai aproape de linia de sosire? De ce?


3.61. Un resort are lungimea inițială de 4 cm, iar când este deformat are lungimea de 7 cm.

a) Ce fel de deformare elastică suferă acest resort ?

b) Cât este forța elastică ce apare în resort ?

c) Reprezintă pe resortul din imagine forța deformatoare și forța elastică.




3.62. Transformă în SI următoarele densități:

a) 0,978 g/cm3

b) 21,46 kg/L

c) 0,0025 g/mm3.


3.63. Identifică interacțiunile din următoarele afirmații și efectele lor:

a) Un copil decupează din carton o figurină.

b) Dora întinde un elastic.

c) Mașina accelerează după semafor.

d) Tramvaiul face o curbă la dreapta.



VI.III.3. Teste de autoevaluare - Fenomene mecanice

TEST1: Test de autoevaluare - Mișcare și Repaus

3.64. În ce stare mecanică este un televizor față de masă. -1p


3.65. Ce poți spune despre mișcarea unui mobil căruia îi crește viteza și ia o curbă? -1p


3.66. În tabel sunt trecute datele mișcării mobilului 1.



a) Determină pozițiile mobilului 2 pentru timpii trecuți în tabel, folosind legea de mișcare a acestuia: xM2 =3∙t. -1p

b) Realizează graficele celor două mobile. Folosește ca etaloane: 1cm = 10hm și 1cm = 5min. -1,5p

c) Determină poziția celor două mobile la timpul de 25 min, pe graficele celor două mobile. -0,5p

d) Determină viteza medie a celor două mobile în SI. -1,5p

e) Determină legea de mișcare a mobilului 1. -0,5p


3.67. O mașină într-un interval de 6 s de la pornire ajunge la 5 m/s. Cât este accelerația medie a ei? -1p

Oficiu -2p



TEST2: Test de autoevaluare - Inerție. Masă. Densitate. Tipuri de forțe.

3.68. Care minge o oprim mai ușor, una de tenis sau una de baschet, când au aceeași viteză? De ce? -1p


3.69. Dă două exemple care să arate importanța greutății / forței de frecare / forței elastice. -1p


3.70. Indică unitățile de măsură în SI pentru: greutate, forța de frecare, masă și densitate. -1p


3.71. Completează următoarele afirmații: -1p

a) Forța elastică este forța care readuce corpul elastic la …………………...…..

b) Forța de greutate este forța cu care ………………………………………un corp.

c) Forța de frecare este forța care apare la suprafața de ……………… dintre două corpuri în mișcare.

d) Forța de frecare se…………………….mișcării unui corp față de celălalt corp.


3.72. Identifică interacțiunile din următoarele afirmații și efectele lor: -1p

a) Un copil lovește cu racheta o minge de tenis.

b) De un resort se suspendă un corp.

c) Un vânt puternic a rupt crengile unui copac.

d) La un semafor mașina frânează.


3.73. Un corp de aluminiu are greutatea de 5 N și densitatea de 2,7 g/cm3. Se cere:

a) Cât cântărește corpul? -1p

b) Volumul corpului în SI. -2p

Oficiu -2p.

Clasa VI - Cap.IV - Fenomene termice

VI.IV.1. Probleme rezolvate - Fenomene termice.

Problemă model - Stare termică. Temperatură.

4.1. Transformă o temperatură de 40°C în Kelvin și grade Fahrenheit.

Problemă model - Stare termică. Temperatură.

4.2. Transformă o temperatură de 560 K în grade Celsius.

t = 560 – 273,15 = 286,85 °C

Problemă model - Stare termică. Temperatură.

4.3. Calculează variația (diferența de) temperatură din tabelul cu temperaturi minime și maxime pe o săptămână:

ΔtLuni = tmax – tmin = -1-(-5 ) = -1+5 = 4 °C

ΔtMarți = tmax – tmin = 4-(-2 ) = 4+2 = 6 °C

ΔtMiercuri = tmax – tmin = -2-(-10 ) = -2+10 = 8°C

ΔtJoi = tmax – tmin = 2-(-3 ) = 2+3 = 5 °C

ΔtVineri = tmax – tmin = 0-( -1) = 1 °C

ΔtSâmbătă = tmax – tmin = 5-2 = 3 °C

ΔtDuminică = tmax – tmin = 7-1 = 6 °C



Problemă experimentală - Echilibrul termic

4.4. Echilibrul termic

Materiale necesare: vas metalic, sursă de încălzire, un borcan de 800g (mare),o sticluţă sau un borcănel care să încapă în borcanul mare, două termometre (pot fi și de cameră), cronometru.

Atenție!

Acest experiment se efectuează numai în prezența unui adult! Când lucrezi cu surse de foc ai grijă să ai părul strâns și să nu porți haine cu mâneci largi! Atenție când lucrezi cu apă caldă să nu te arzi!

Descrierea experimentului:

  • Pune apă rece de la robinet în borcanul mai mic şi măsoară-i temperatura inițială : T1 = .......... °C,
  • Încălzeşte separat apă , apoi pune-o în borcanul mai mare și măsoară-i temperatura : T2 = …….. °C
  • Pune borcanul mic cu apa rece în borcanul mai mare cu apa caldă și în fiecare pune câte un termometru. Pornește cronometrul.
  • Urmăreşte indicaţiile termometrului până când acesta rămâne la aceeaşi temperatură, pe care o notezi cu Te = ......... °C. Trece temperaturile celor două ape în următorul tabel:
  • Realizează graficul dependenței temperaturilor apei reci, respectiv calde în funcție de timp.

Observaţii:

Apa rece își mărește temperatura, iar apa caldă își micșorează temperatura, până ajung la aceeași temperatură.

Două corpuri cu temperaturi diferite, puse în contact termic, după un anumit timp, ajung să aibă aceeași temperatură (numită temperatură de echilibru = Te), adică să fie în echilibru termic.



Problemă experimentală - Vaporizarea și condensarea

4.5. Cum fierbe apa?

Materiale necesare: pahar Erlenmeyer cu apă distilată, spirtieră, trepied, sită de azbest, dop cu termometru, cronometru.

Atenție! Acest experiment se efectuează numai în prezența unui adult!

Când lucrezi cu surse de foc ai grijă să ai părul strâns și să nu porți haine cu mâneci largi! Atenție când lucrezi cu apă caldă să nu te arzi!

Descrierea experimentului:

  • Pune paharul cu apă pe sită și trepied.
  • Măsoară temperatura inițială a apei.
  • Aprinde spirtiera și pornește cronometrul la începerea încălzirii apei.
  • Măsoară timpul la fiecare creștere a temperaturii apei cu 10°C și trece datele în următorul tabel:
  • Ce observi ?

Observaţie: Apa începe să fiarbă la 100°C. Pe parcursul fierberii, temperatura apei rămâne la 100°C, chiar și în condițiile în care continuăm încălzirea.

  • Reprezintă graficul dependenței temperaturii în funcție de timp.
  • Fenomenele corespunzătoare fiecărui segment sunt :

    • AB, BC, CD reprezintă evaporarea apei
    • DE reprezintă fierberea apei
Probleme model recapitulative - Fenomene termice.

4.6. Pentru a înțelege de ce șinele de cale ferată nu se sudează și când se montează se lasă un spațiu între ele, numit rost, să aflăm cu cât se dilată la 40° o șină de cale ferată, care la 0°C are lungimea de 10 m? Se dă coeficientul de dilatare termică liniară a fierului α = 0,000012 K-1.

  • Se scriu datele problemei:

    • t1 = 40°C

    • t0 = 0°C

    • l0 = 10 m

    • αFe = 0,000012 K-1

  • Scriem formula care definește coeficientul de dilatare liniară și care este constanta de proporționalitate dintre variația relativă a lungimii barei și variația temperaturii barei:

  • Dacă o bară se dilată cu aproape jumătate de centimetru, atunci dacă ar fi sudată de o altă bară, în urma dilatării când este caniculă, s-ar deforma și trenul ar deraia de pe șine.
Probleme model recapitulative - Fenomene termice.

4.7. Două corpuri, 1 și 2, au fost puse în contact termic. Iată graficul evoluției în timp a temperaturii celor două corpuri:

Se cere:

a) Cât sunt temperaturile inițiale ale celor două corpuri?

b) Cât este temperatura de echilibru?

c) După câte minute cele două corpuri au ajuns la echilibru termic?

d) Ce fenomen suferă fiecare corp în timpul contactului termic?

Rezolvare:

a) Corpul 1are temperatura inițială de 60°C, fiind corpul cald și corpul 2 are temperatura inițială de 10°C, fiind corpul rece( la momentul 0 min).

b) Temperatura de echilibru ale celor două corpuri (temperatura lor finală) este de 30°C.

c) Cele două corpuri au ajuns la echilibru termic după 6 min.

d) În timpul contactului termic, corpul 1(rece) primește căldură și se încălzește. Corpul 2 (cald) cedează căldură și se răcește.



VI.IV.2. Exerciții recapitulative - Fenomene termice.

Exerciții recapitulative - Fenomene termice.

4.8. Calculează variația (diferența de) temperatură din tabelul cu temperaturi minime și maxime pe o săptămână:




4.9. Transformă:

a) t = 67 °C = ? K

b) T = 538 K = ? °C


4.10. Două corpuri, 1 și 2, au fost puse în contact termic. Iată graficul evoluției în timp a temperaturii celor două corpuri:



Se cere:

a) Cât sunt temperaturile inițiale ale celor două corpuri?

b) Cât este temperatura de echilibru?

c) După câte minute cele două corpuri au ajuns la echilibru termic?

d) Care este corpul cald și care este corpul rece?

e) Ce fenomen suferă fiecare corp în timpul contactului termic?


4.11. Completează următoarele afirmații:

a) O bară de cupru, prin încălzire, își mărește......................................

b) O bilă de aluminiu, prin încălzire, își mărește..................................

c) O lamă de zinc, prin încălzire, își mărește.........................................

d) Lichidele se .........................prin încălzire.

e) Gazele se ..............................prin răcire.

f) Lichidele au..............................propriu și nu au ..................proprie.

g) Solidele au ............................propriu și ...................proprie.

h) Gazele nu au .......................propriu și nici ......... ..........proprie.


4.12. Completează următoarea schemă cu numele fenomenelor pe săgețile indicate:




4.13. Doi cilindri, A și B, sunt umpluți unul cu apă și celălalt cu aer. Se apasă asupra pistoanelor acestor cilindrii. Iată cum arată cilindrii după apăsarea asupra pistoanelor lor. Care cilindru conține apă?




4.14. Ana pune apă într-un ibric pe aragaz. După 5 minute măsoară temperatura apei și termometrul indică 100°C.

Se cere:

a) Ce se întâmplă cu temperatura apei după alte 5 minute de încălzire pe aragaz?

b) Când începe să fiarbă apa?

c) Până la temperatura de 100°C, cum se numește vaporizarea apei care are loc numai la suprafața acesteia?


4.15. De ce o minge de ping-pong deformată și introdusă în apă fierbinte, revine la forma sa sferică?


4.16. Ce fenomen suferă stratul de aer de deasupra unei lumânări aprinse? Ce se întâmplă cu densitatea lui?


4.17. Indică fenomenul implicat în formarea:

a) Brumei - ........................

b) Norilor - .........................

c) Ploilor - ..........................

d) Ceții - ...............................

e) Fulgilor de zăpadă - ..........................


4.18. Pe ce fenomen se bazează funcționarea termometrului cu lichid?


4.19. De ce podurile metalice nu trebuie fixate la ambele capete în beton armat?


4.20. De ce cablurile electrice aeriene trebuie să aibă lungimea mai mare decât distanța dintre cei doi stâlpi?


4.21. Spray-urile nu trebuie ținute la soare și nici aproape de sursele de căldură. De ce?


4.22. De ce nu se sudează șinele de cale ferată și trebuie lăsată între ele un rost?


4.23. De ce o sticlă de plastic goală astupată și pusă la congelator se strânge?


4.24. Ce se întâmplă cu densitatea stratului de aer, de deasupra unei flăcări?



VI.IV.3. Test de autoevaluare - Fenomene termice.

TEST1: Test de autoevaluare - Fenomene termice.

4.25. Calculează variația temperaturii pentru ziua de marți și miercuri pe baza datelor din tabelul cu temperaturi minime și maxime::



4.26. Transformă:

a) t = 100 °C = ? K

b) T = 430 K = ? °C


4.27. Două corpuri, 1 și 2, au fost puse în contact termic. Iată graficul evoluției în timp a temperaturii celor două corpuri:

Se cere:

a) Cât sunt temperaturile inițiale ale celor două corpuri?

b) Cât este temperatura de echilibru?

c) După câte minute cele două corpuri au ajuns la echilibru termic?

d) Ce fenomen suferă fiecare corp în timpul contactului termic?


4.28. Completează următoarele afirmații:

a) O bară de cupru, prin încălzire, își mărește......................................

b) O bilă de aluminiu, prin încălzire, își mărește..................................

c) Lichidele prin încălzire își măresc...........................................

d) Gazele prin răcire își........................volumul.


4.29. Completează următoarele afirmații:

a) Lichidele au.............................. propriu și nu au .................. proprie.

b) Solidele au distanțele dintre particule ............................ .

c) Gazele au forțele de atracție dintre particule ....................... .

d) Dintre solide, lichide și gaze sunt compresibile numai ........................... .


4.30. Completează următoarea schemă cu numele fenomenelor pe săgețile indicate:


4.31. Indică formarea:

a) Brumei - ........................

b) Norilor- .........................

c) Fulgilor de zăpadă - ..........................

d) Ceții - ...............................


4.32. Cum se montează podurile metalice?


Fiecare subiect este de 1 p și din oficiu 2p.



Clasa VI - Cap.V - Fenomene electrice și magnetice

VI.V.1. Probleme rezolvate - Fenomene electrice şi magnetice.

Probleme recapitulative - Fenomene electrice şi magnetice

5.1. Realizează schema unui circuit electric având:



Rezolvare:



Probleme recapitulative - Fenomene electrice şi magnetice

5.2. Se dă următorul circuit în care toate becurile luminează normal, când se închide întrerupătorul.



Se cere:

a) Cum sunt legate becurile?

b) Ce măsoară voltmetrul și ce valoare arată el?

c) Ce măsoară ampermetrul și ce valoare arată el?

d) Care sunt valorile nominale ale becului B3?


Rezolvare:

a) B1 este în paralel cu gruparea serie formată de B2 și B3.

b) Voltmetrul măsoară tensiunea electrică și indică 6V.

c) Ampermetrul măsoară intensitatea curentului electric și indică

I = 0,3A + 0,2A = 0,5 A, deoarece curentul de la sursă se ramifică pe cele două laturi ale grupării paralel.

d) Becul B3 are intensitatea de 0,2A, deoarece este în serie cu B2 și prin ele trece același curent. Becul B3 are tensiunea de 3,5 V, deoarece este în serie cu B2 și tensiunea la capetele lor se adună: 2,5V + 3,5V = 6V (tensiunea la bornele grupării, 6V, este egală cu suma tensiunilor la bornele becurilor legate în serie).


Probleme recapitulative - Fenomene electrice şi magnetice

5.3. Precizează ce becuri luminează când:

a) k1, k2, k3 se închid.

b) k1, k2, k3 se deschid.

c) k1, k2 se închid și k3 se deschide.



Rezolvare:

a) Când k1, k2, k3 se închid, k3 scurtcircuitează pe B3 și B3 se stinge. B1 și B2 luminează, deoarece sunt în serie cu B3.

b) Când k1, k2, k3 se deschid, nu mai luminează niciun bec.

c) Când k1, k2 se închid și k3 se deschide, luminează toate becurile.




VI.V.2. Exerciții recapitulative - Fenomene electrice şi magnetice.

Exerciții recapitulative - Fenomene electrice şi magnetice

5.4. Completează spațiile libere:

a) Magnetul este un corp care atrage.....................................................................

b) Generatoare electrice (surse electrice) sunt dispozitive care au rolul de a ………………….. și de a menține …………………………………… printr-un circuit.

c) Becul este un dispozitiv care transformă energia electrică în …………………

d) Rezistorul este un dispozitiv care transformă energia electrică în ………………

e) Motorul este un dispozitiv care transformă energia electrică în …………………

f) Curentul electric trece prin circuit când întrerupătorul este ……………………


5.5. Dă două exemple de:

a) surse electrice

b) aparate electrocasnice care au motor electric.

c) aparate electrocasnice care au rezistor electric.

d) conductoare electrice


5.6. Scrie în dreptul fiecărui desen ce fel de interacțiuni au loc între cele două corpuri:

a)



b)



c)



d)




5.7. Cum explici orientarea unui magnet suspendat de un fir pe direcția N.G.-S.G.?


5.8. Care dintre următoarele materiale sunt atrase de un magnet: nichel, lemn, argint, fier, sticlă, aluminiu, cobalt, oțel, aur.


5.9. Între un magnet și un metal feromagnetic se exercită întotdeauna forțe de:

a) Atracție

b) Respingere

c) Atracție sau respingere în funcție de cum așezăm polii magnetului.


5.10. Răspunde cu adevărat sau fals privind următoarele afirmații:

a) Corpurile electrizate resping corpurile ușoare.

b) Corpurile electrizate sunt neutre din punct de vedere electric.

c) Un corp electrizat pozitiv are mai mulți protoni în nucleu.

d) Un corp electrizat negativ are mai puțini electroni în învelișul electronic.

e) Atomul este o particulă neutră din punct de vedere electric.

f) Fulgerul este descărcarea electrică dintre un nor electrizat și un corp electrizat de pe Pământ.

g) Incendiile electrice nu se sting cu apă.


5.11. Desenează schema unui circuit electric simplu format din acumulator electric, mixer, bec, plită electrică și întrerupător închis.


5.12. Care dintre următoarele materiale sunt conductoare electrice: argint, sticlă, plastic, grafit, fier, cupru, ebonită, zinc, plumb, grafit, aer, apă, cauciuc?


5.13. Care sunt avantajele legării în paralel a becurilor?


5.14. Precizează ce becuri se aprind în următorul circuit electric, când:

a) Se închid întrerupătoarele k1, k3 și k4 ?

b) Se închid întrerupătoarele k2, k3 și k4 ?

c) Se închid întrerupătoarele k1, k2 și k4 ?

d) Cum sunt legate cele patru becuri ?




5.15. Unde trebuie plasat un ampermetru și un voltmetru pentru a măsura intensitatea curentului electric ce trece prin bec și tensiunea la bornele becului?




5.16. Precizează ce becuri se aprind în următorul circuit electric, când:

a) Se închid întrerupătoarele k1, k2 și k3 ?

b) Se închid întrerupătoarele k1 și k2 ?

c) Se închid întrerupătoarele k1 și k3 ?

d) Se închid întrerupătoarele k2 și k3 ?

e) Cum sunt legate cele trei becuri ?




5.17. Ce se întâmplă în circuit dacă:

a) Becul B2 se arde ?

b) Se închide întrerupătorul k ?




5.18. În figura de mai jos avem un circuit.



Se cere:

a) Din ce elemente este format acest circuit electric ?

b) Ce măsoară instrumentele A și V și cum sunt legate ele cu becul ?

c) Reprezintă sensul curentului.

d) Dacă becul se arde, ce se va întâmpla cu celelalte elemente de circuit? De ce?


5.19. În care din cele patru situații de mai jos, luminează becul?






5.20. Precizează ce becuri luminează când:




5.21. Se dă următorul circuit în care toate becurile luminează normal, când se închide întrerupătorul.



Se cere:

a) Cum sunt legate becurile ?

b) Ce măsoară voltmetrul și ce valoare arată el ?

c) Ce măsoară ampermetrul și ce valoare arată el ?

d) Care sunt valorile nominale ale becului B2 ?



VI.V.3. Test de autoevaluare - Fenomene electrice şi magnetice.

TEST1: Test de autoevaluare - Fenomene electrice şi magnetice

5.22. Completează spațiile libere: -1p

a) Magnetul este un corp care atrage.....................................................................

b) Generatoare electrice (surse electrice) sunt dispozitive care au rolul de a …………………………………………………… printr-un circuit.

c) Motorul este un dispozitiv care transformă curentul electric în ……………

d) Curentul electric trece prin circuit când întrerupătorul este ………………


5.23. Dă două exemple de: -1p

a) surse electrice

b) aparate electrocasnice care au motor electric.

c) aparate electrocasnice care au rezistor electric.

d) conductoare electrice


5.24. Scrie în dreptul fiecărui desen ce fel de interacțiuni au loc între cele două corpuri: -1p

a)



b)



c)



d)



5.25. Ce este un fulger / trăsnet ? Arată și desenul acestora. -1p


5.26. Se dă următorul circuit electric: -2p



a) Din ce elemente este format acest circuit electric ?

b) Ce măsoară instrumentele A și V și cum sunt legate ele cu becul ?

c) Reprezintă sensul curentului.

d) Dacă becul se arde, ce se va întâmpla cu celelalte elemente de circuit ? De ce?


5.27. Precizează ce becuri luminează când: -1p

a) k1, k2, k3 se închid.

b) k4, k2 se închid .

c) k1, k2, k3, k4 se închid.

d) Cum sunt legate cele trei becuri ?




5.28. Completează spațiile libere pentru următoarele reguli de protecţie împotriva electrocutării/ trăsnirii: -1p

a) Să nu introduci ………………… în bornele prizei.

b) Când scoţi un aparat electric din priză, nu-l trage de …………………, ci ţine o mână de soclul prizei şi cu cealaltă trage ………………………………………

c) Nu atinge prize, întrerupătoare care sunt …………………………………........

d) Incendiile electrice nu se sting cu ......................., ci cu o ...............................


Oficiu –2p

Clasa VI - Cap.VI - Fenomene optice

VI.VI.1. Probleme rezolvate - Fenomene optice

Problemă model - Viteza luminii. Anul-lumină. Indicele de refracție.

6.1. Care este distanța de la Soare la Pământ, știind că luminii îi ia 8 minute pentru a ajunge pe Terra.

  • Notăm datele problemei :

    • t = 8 min
    • c = 300.000.000 m/s
    • d = ?
  • Scriem formula distanței :

    • d = c ∙ t = 300.000.000 m/s ∙ 8 min = 300.000.000 m/s ∙ 8 ∙ 60 s = 144000000000 m = 144 ∙ 109 m ( 144 de miliarde de metri ).
Problemă model - Viteza luminii. Anul-lumină. Indicele de refracție.

6.2. Proxima Centauri este o stea pitică roșie ce se află la o distanță de aproximativ 4 ∙1013 km de Terra în constelația Centaurului, fiind steaua cea mai apropiată de Sistemul nostru Solar. Află timpul în ani în care lumina parcurge această distanță

  • Notăm datele problemei:

    • t = ? min
    • c = 300.000.000 m/s = 3 ∙ 108 m
    • d = 4 ∙ 1013 km = 4 ∙ 1016 m
  • Scoatem timpul din formula vitezei și calculăm timpul în ani cu regula de trei simplă:

Problemă model - Viteza luminii. Anul-lumină. Indicele de refracție.

6.3. Să se calculeze indicele de refracție al apei, știind că viteza de propagare a luminii prin apă este 220.000.000 m/s. Voi trebuie să știți pe dinafară numai viteza luminii în vid.

  • Scriem datele problemei:

    • c = 300.000.000 m/s
    • v = 220.000.000 m/s
  • Scriem formula indicelui de refracție:

Problemă model - Viteza luminii. Anul-lumină. Indicele de refracție.

6.4. Să se calculeze viteza luminii prin diamant care are indicele de refracție de 2,42.

  • Scriem datele problemei:

    • c = 300.000.000 m/s
    • n = 2,42
  • Scriem formula indicelui de refracție:



  • Scoatem necunoscuta din ecuație, astfel n coboară la numitor și v urcă la numărător în partea opusă (fiind extremi pot schimba locul între ei).


Problemă experimentală - Oglinzile – aplicații ale reflexiei luminii

6.5. Formarea imaginii unui obiect într-o oglindă plană:

  • Se desenează oglinda plană pe verticală.

  • Se trasează prin mijlocul oglinzii axa optică principală, perpendiculară pe oglindă ( pe orizontală ).

  • Se desenează obiectul AB sub forma unui segment cu săgeată, în fața oglinzii.

  • Se duce prima rază din vârful obiectului (B) perpendiculară pe oglindă și se prelungește punctată în spatele oglinzii ( fiind perpendiculară pe suprafața oglinzii nu își schimbă direcția de propagare când se reflectă ).

  • Se duce a doua rază din vârful obiectului (B) oblică pe oglindă se trasează raza reflectată a acesteia, respectând legile reflexiei ( unghiul i = unghiul r )

  • Se prelungește punctată în spatele oglinzii raza reflectată, până se întâlnește cu prelungirea primei raze. Punctul de intersecție al lor se notează cu B', care reprezintă vârful imaginii obiectului în oglindă.

  • Din punctul B' se duce perpendiculară pe axa optică principală, iar piciorul perpendicularei se notează cu A' și reprezintă baza imaginii obiectului în oglindă. Se pune vârful săgeții în B'.

Caracterizarea imaginii (A'B') obiectului în oglinda plană:

  • Im. A'B' este la fel de mare ca ob. AB.

  • Im. A'B' este dreaptă.

  • Imaginea este virtuală, deoarece se formează la intersecția razelor reflectate( ea nu poate fi prinsă pe ecran sau film foto).

  • Ob. AB și im. A'B' sunt simetrice față de oglindă (imaginea se formează în spatele oglinzii, la aceeaşi distanţă faţă de oglindă ca şi obiectul ).



Probleme recapitulative - Fenomene optice

6.6. O sursă punctiformă este agățată de un tavan. La h1 = 80 cm de sursă se află un corp opac sferic cu raza de 50 cm, iar la h2 = 1,6 m de corp se află podeaua. Ce rază are umbra corpului formată pe podea ?

Rezolvare:

  • Notăm datele problemei și le transformăm în SI:

    • h1 = 80 cm = 0,8 m

    • h2 = 1,6 m

    • R1 = 50 cm = 0,5 m

    • R2 = ?

  • Desenăm razele ce determină formarea umbrei:



  • Egalăm rapoartele:


  • Scoatem necunoscuta R2:



Probleme recapitulative - Fenomene optice

6.7. Cum trebuie plasate două oglinzi plane pentru ca raza de lumină să fie deviată ca în figura următoare:

a)



b)



c)



Rezolvare:

a)



b)



c)




Probleme recapitulative - Fenomene optice

6.8. Construiește raza reflectată și raza refractată pentru un unghi de incidență de 45°, cu suprafața de separare pe verticală pentru sticlă (n1=1,5) - apă(n2=1,33).

Rezolvare:




Probleme recapitulative - Fenomene optice

6.9. Știind viteza luminii prin safir, vsafir = 1,7 ∙ 108 m/s, aflați indicele de refracție al safirului.

Rezolvare:

  • Scriem datele problemei:

    • nsafir = ?

    • vsafir = 1,7 ∙ 108 m/s

  • Scriem formula indicelui de refracție și scoatem necunoscuta, nsafir:




Probleme recapitulative - Fenomene optice

6.10. Să se calculeze viteza luminii prin zirconiu care are indicele de refracție de 2,15.

Rezolvare:

  • Scriem datele problemei:

    • c = 3 ∙ 108 m/s
    • n = 2,15
  • Scriem formula indicelui de refracție:



  • Scoatem necunoscuta din ecuație, astfel n coboară la numitor și v urcă la numărător în partea opusă (fiind extremi pot schimba locul între ei).



Probleme recapitulative - Fenomene optice

6.11. Află distanța (în km) dintre Pământ și Soare, știind că luminii îi ia 8 min și 16 secunde ca să o străbată.

Rezolvare:

  • Scriem datele problemei:

    • t = 8 min si 16 s = 480 + 16 = 496 s

    • d = ?

  • Scriem formula vitezei:



  • Scoatem necunoscuta d din ecuația vitezei:
Probleme recapitulative - Fenomene optice

6.12. Pentru a lumina fundul unei fântâni, se folosește o oglindă plană. Sub ce unghi față de orizontală trebuie așezată oglinda, dacă razele Soarelui formează cu orizontala un unghi de 20°?

Rezolvare:

  • Se desenează mersul razelor de lumină:


  • Cum NI este perpendiculară pe oglindă (normala) avem:


VI.VI.2. Exerciții recapitulative - Fenomene optice

Exerciții recapitulative - Fenomene optice

6.13. Stabilește pentru următoarele corpuri ce sunt, surse de lumină (naturale/ artificiale) sau corpuri luminate (transparente /translucide/ opace):

a) Ecranul televizorului

b) Luna

c) Flacăra chibritului

d) Geamul mat

e) Steaua polară

f) Apa din piscină

g) Lanterna telefonului

h) Ferestre luminate.


6.14. Stabilește care dintre următoarele obiecte pot fi oglinzi, adică să formeze imaginea unui obiect prin reflexie ordonată:

a) Suprafața apei a unui lac limpede și liniștită.

b) O folie de aluminiu mototolită.

c) O tavă de inox.

d) Suprafața unui geam.

e) Ușa din lemn a unui șifonier.

f) Blatul unei mese din pal melaminat.


6.15. Te afli la 1m de oglinda plană aflată în holul tău. În această oglindă vezi imaginea unui dulap de la bucătărie aflat la 2m distanță față de tine. La ce distanță față de oglindă se formează imaginea dulapului?


6.16. Ce fel de oglindă ai folosi pentru a împrăștia lumina unei lanterne?


6.17. Completează următoarele afirmații:

a) Sursele de lumină sunt corpuri care............................................................

b) Corpul transparent este corpul care ............................................lumina prin el și ..................................prin el.

c) Corpul translucid este corpul care ............................................lumina prin el și ..................................prin el.

d) Corpul opac este corpul care ............................................lumina prin el și ..................................prin el.

e) Reflexia luminii este fenomenul în care lumina ...........................în primul mediu.

f) Refracția luminii este fenomenul în care lumina .....................în cel de-al doilea mediu.

g) Lumina se propagă în ..............................., adică sub formă de.......................

h) Oglinda este un corp............ și ...................., prin care lumina se reflectă.


6.18. Dă exemple de:

a) Surse de lumină naturale.

b) Surse de lumină artificiale.

c) Corpuri transparente.

d) Corpuri translucide.

e) Corpuri opace.

f) Aplicații ale oglinzilor plane.

g) Aplicații ale oglinzilor concave.

h) Aplicații ale oglinzilor convexe.


6.19. Desenează formarea umbrei și penumbrei corpului din figura următoare:




6.20. O sursă punctiformă este așezată pe un tavan. La h1 = 1 m de sursă se află un corp opac dreptunghic cu lungimea de 50 cm, iar la h2 = 1,5 m de corp se află podeaua. Ce lungime are umbra corpului formată pe podea?




6.21. Cum trebuie plasate două oglinzi plane pentru ca raza de lumină să fie deviată ca în figura următoare:




6.22. Construiește raza reflectată și raza refractată pentru un unghi de incidență de 60°, cu suprafața de separare pe verticală pentru apă (n1 = 1,33) – sticlă (n2 = 1,5).


6.23. Știind viteza luminii prin plexiglas, vplexiglas = 2,01 ∙ 108 m/s, aflați indicele de refracție al plexiglasului.


6.24. Să se calculeze viteza luminii prin etanol care are indicele de refracție de 1,36.


6.25. Află în cât timp lumina ajunge de la Marte pe Pământ, știind că distanța dintre ele este de 54,6 milioane km.


6.26. Află distanța în km de la Pământ la steaua Vega, știind că aceasta se află la 26,3 a.l. .


6.27. În care din cele trei cazuri raza vine din aer (n = 1), trece prin plexiglas (n = 1,49) și iese în aer?






VI.VI.3. Test de autoevaluare - Fenomene optice

TEST1: Test de autoevaluare - Fenomene optice

6.28. Completează următoarele afirmații: 4spații punctate x 0,25p = 1p

a) Corpul transparent este corpul care .....................................................

b) Reflexia luminii este fenomenul în care lumina ...........................în primul mediu.

c) Lumina se propagă în ..................................................

d) Oglinda este un corp........................................., prin care lumina se reflectă.


6.29. Dă exemple de: 4 x 0,25p = 1p

a) Surse de lumină naturale.

b) Corpuri transparente.

c) Aplicații ale oglinzilor concave.

d) Aplicații ale oglinzilor convexe.


6.30. Arată prin desen eclipsa totală de Soare și definește eclipsă totală de Soare. -1p


6.31. Știind indicele de refracție al diamantului, ndiamant = 2,4 , află viteza luminii prin diamant. -1p


6.32 În cât timp ajunge lumina de la Venus la Pământ știind că distanța dintre Venus și Pământ este de 240.000.000 km? -1p


6.33. Cum trebuie plasate două oglinzi plane pentru ca raza de lumină să fie deviată ca în figura următoare: -1p




6.34. Construiește raza reflectată și raza refractată pentru un unghi de incidență de 60°, cu suprafața de separare pe orizontală pentru apă (n1 = 1,33) - diamant (n2 = 2,42). Scrie notațiile pe desen. -2p

Oficiu –2p



Clasa VI - Cap.VII - Subiecte fizică de la Evaluarea Națională

VI.VII.1. Subiecte anul 2013



VI.VII.2. Subiecte anul 2014




VI.VII.3. Subiecte anul 2015



VI.VII.4. Subiecte anul 2016



VI.VII.5. Subiecte anul 2017



VI.VII.6. Subiecte anul 2018



VI.VII.7. Subiecte anul 2019



VI.VII.8. Subiecte anul 2021