Bacalaureat 2021 la fizică: examenul din vară, filiera teoretică

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Sistemul mecanic din figura alăturată este alcătuit din două corpuri A și B, legate prin intermediul unui fir inextensibil și de masă neglijabilă. Firul este trecut peste un scripete fără frecări și lipsit de inerție. La momentul inițial corpurile se află în repaus. După ce sistemul este lăsat liber, se constată că accelerația corpului A este orientată în jos și are valoarea a = 5 m/s 2 . a. Calculați valoarea vitezei corpului A la Δ=t 0,5 s din momentul în care sistemul este lăsat liber. b. Reprezentați toate forțele care se exercită asupra fiecăruia dintre cele două corpuri. A B c. Determinați valoarea raportului mA / mB dintre masa corpului A și masa corpului B. d. Determinați valoarea forței de apăsare din axul scripetelui, dacă mA = 300 g .

Un corp având masa m = 1,0 kg se află inițial în repaus la baza unui plan înclinat cu unghiul α= 30 ° față de orizontală. Frecarea dintre corp și planul înclinat este neglijabilă. Asupra corpului acționează o forță de tracțiune constantă F = 40 N , orientată în lungul planului înclinat, ca în figura alăturată. După ce corpul parcurge distanța d = 20 cm , acțiunea forței F încetează, iar corpul continuă să urce pe plan. Planul înclinat este suficient de lung, astfel încât corpul nu părăsește suprafața planului înclinat. Energia potențială gravitațională se consideră nulă la baza planului înclinat. F Determinați: m a. lucrul mecanic efectuat de greutate în timpul urcării corpului, pe planul înclinat, pe distanța d = 20 cm ; α b. energia cinetică a corpului în momentul în care acțiunea forței de tracțiune încetează; c. înălțimea h1 la care se află corpul față de baza planului înclinat în momentul în care, în timpul coborârii, energia cinetică a corpului este egală cu energia potențială gravitațională din acel moment; d. valoarea impulsului corpului în momentul în care revine la baza planului înclinat.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

O masă m = 70 g de azot ( μ= 28 g/mol ) este închisă etanș într-un cilindru orizontal, cu ajutorul unui piston care se poate deplasa fără frecare, ca în figura alăturată. Aerul din exterior este tot timpul la presiunea p0 = 105 Pa . Inițial pistonul este în echilibru, iar temperatura azotului este t1 = 7°C . a. Calculați numărul de molecule de azot din cilindru. b. Determinați densitatea azotului din cilindru. c. Pistonul se blochează și, foarte lent, se introduce în compartiment azot, la temperatura 1t . După introducerea masei suplimentare de azot, gazul este încălzit până la t 2 = 27°C , iar presiunea acestuia devine p2 = 5,1 · 105 Pa . Determinați masa suplimentară de azot introdusă în compartiment. d. Pistonul este lăsat să se deplaseze liber, iar azotul este răcit. În starea finală pistonul este în echilibru, iar temperatura azotului este t1 = 7°C . Determinați raportul dintre volumul azotului în starea finală și volumul inițial al azotului înainte de intoducerea cantității suplimentare de gaz.

O cantitate ν= 1 mol de oxigen (μ= 32 g/mol, CV = 2,5R ) efectuează transformarea ciclică ABCA reprezentată în coordonate p − V în figura alăturată. În starea A gazul se află la presiunea pA = 400 kPa și are densitatea ρA = 2,3 kg/m3 , iar în starea B pB = 2 p A . Calculați: a. valoarea lucrului mecanic total schimbat de gaz cu mediul exterior; b. valoarea căldurii cedate de gaz mediului exterior; c. randamentului motorului care ar funcționa după acest ciclu termodinamic; d. randamentul ciclului Carnot care ar funcționa între temperaturile extreme atinse de gaz în decursul transformării ABCA.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Se consideră circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată. Se cunosc: E1 = 16 V , 1r = 2 Ω , 2r = 1Ω , R1 = 4 Ω, R2 = 9 Ω , R3 = 7,2 Ω. Rezistența electrică a ampermetrului este R A1 = 1Ω . Valoarea intensității curentului ce străbate sursa E1 este I1 = 0,5 A , având sensul indicat în figură. a. Calculați valoarea tensiunii de la bornele rezistorului R 3 . b. Determinați valoarea AI1 a intensității curentului indicate de ampermetru. c. Calculați valoarea tensiunii electromotoare E 2 . d. Rezistorul R 2 este confecționat dintr-un fir metalic având lungimea L = 75 m și secțiunea transversală S = 0,75 mm2 . Determinați valoarea rezistivității electrice a materialului din care este confecționat rezistorul R 2 .

Două consumatoare, având rezistențele electrice R1 = 18 Ω , respectiv R2 = 12 Ω , sunt legate în paralel. Gruparea astfel formată este conectată la bornele unui generator cu tensiunea electromotoare E = 40 V și rezistență interioară diferită de zero. Puterea electrică dezvoltată de consumatorul de rezistență electrică R1 este P1 = 72 W . Determinați: a. energia electrică consumată de consumatorul de rezistență electrică R1 în Δt = 5 ore de funcționare; b. intensitatea curentului electric care străbate generatorul; c. randamentul circuitului electric; d. valoarea rezistenței interioare a generatorului.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

Cerința e în imaginea de mai sus, exact ca în subiectul oficial.

O lentilă convergentă subțire, având distanța focală f1 = 20 cm , formează pe un ecran imaginea unui obiect liniar așezat perpendicular pe axa optică principală. Imaginea este de patru ori mai mare decât obiectul. a. Obiectul are înălțimea y1 = 1 cm . Calculați înălțimea imaginii. b. Calculați distanța dintre lentilă și ecran. c. Realizați un desen în care să evidențiați construcția grafică a imaginii prin lentilă, pentru obiectul considerat, în situația descrisă de problemă. d. Folosind lentila cu distanța focală 1f și o a doua lentilă subțire cu distanța focală f2 = 10 cm , se formează un sistem optic centrat. Se observă că orice rază de lumină care intră în sistem paralel cu axa optică principală, iese din sistemul optic tot paralel cu axa optică principală. Calculați distanța dintre cele două lentile.

Într-un dispozitiv Young este utilizată o sursă de lumină care emite radiație cu spectru continuu, plasată pe axa de simetrie a dispozitivului. Lungimile de undă extreme ale spectrului emis sunt egale cu 400 nm, respectiv 700 nm . Interfranja figurii de interferență formate pe ecranul dispozitivului de radiația cu lungimea de undă λ=v 400 nm este vi = 0,8 mm . a. Calculați interfranja figurii de interferență formate pe ecranul dispozitivului de radiația cu lungimea de undă rλ= 700 nm . b. Determinați distanța care separă maximele de ordinul 3 ale radiațiilor cu lungimile de undă λ=v 400 nm și rλ= 700 nm , situate de aceeași parte a maximului central. c. Stabiliți distanța minimă nenulă, față de franja centrală, la care se suprapun maximele radiațiilor cu lungimile de undă λ=v 400 nm și rλ= 700 nm . d. Determinați lungimea de undă a radiației care formează un maxim de interferență la distanța de 2 mm față de franja centrală.