Bacalaureat 2021 la fizică: modelul oficial, 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.

Un corp de masă m1 = 4,0 kg , aflat pe suprafața unui plan înclinat cu unghiul α = 30 o față de orizontală, este legat de o găleată cu masa m2 = 500 g prin intermediul unui fir inextensibil și de masă neglijabilă. Firul este trecut peste un scripete fără frecări și lipsit de inerție, ca în figura alăturată. Dacă în găleată se toarnă o masă m3 = 500 g de nisip, corpul de masă m1 coboară uniform de-a lungul planului. a. Reprezentați forțele care acționează asupra corpului de masă m1 în timpul coborârii. b. Calculați valoarea coeficientului de frecare la alunecare dintre corp și suprafața planului înclinat. c. În găleată se toarnă suplimentar o masă m4 = 5,0 kg de nisip. Determinați accelerația sistemului, considerând că valoarea coeficientului de frecare la alunecare este μ= ,029 @ 1 / (2 3 ) . d. Calculați valoarea forței de apăsare în axul scripetelui, în cazul punctului c.

Un corp de masă m = 150 g , considerat punctiform, este lansat, de la înălțimea h = 8,1 m față de sol, vertical în sus, cu viteza inițială v 0 = 8,0 m/s . Frecarea cu aerul se consideră neglijabilă, iar energia potențială gravitațională se consideră nulă la nivelul solului. a. Calculați energia mecanică a corpului în momentul lansării acestuia. b. Determinați lucrul mecanic efectuat de greutate din momentul lansării corpului până în momentul în care acesta atinge înălțimea maximă. c. Determinați modulul variației impulsului mecanic al corpului între momentul lansării și momentul în care acesta atinge solul. d. În urma impactului cu solul corpul se oprește, fără să se mai desprindă de pământ. Timpul scurs din momentul în care corpul atinge solul până la oprirea corpului este Δt = 15 ms . Determinați valoarea forței medii care acționează asupra corpului în intervalul de timp Δ.t

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 butelie având volumul V1 = 10 L conține aer la presiunea p1 = 2,0 · 10 5 Pa . Altă butelie, având volumul V2 = 5,0 L , conține azot la presiunea p2 = 3,0 · 10 5 Pa . Cele două butelii sunt legate printr-un tub cu volum neglijabil prevăzut cu o membrană care se sparge dacă diferența dintre presiunile celor două gaze este Δp = 2,0 · 10 5 Pa . Ambele gaze, considerate ideale, se află la temperatura t = 7°C . Masa molară a aerului este μ1 = 29 · 10 −3 kg/mol , iar cea a azotului μ2 = 28 · 10 −3 kg/mol . Determinați: a. numărul de molecule din aerul aflat în prima butelie; b. densitatea azotului din cea de-a doua butelie; c. masa minimă de azot care trebuie introdusă suplimentar, la aceeași temperatură t , în butelia de volum V2 , pentru a produce spargerea membranei; d. masa molară a amestecului obținut după spargerea membranei, ca urmare a introducerii azotului suplimentar.

Un mol de gaz ideal monoatomic (Cv = 1,5R ) , aflat inițial în starea 1, la temperatura T1 = 250 K , este supus procesului ciclic 1 → 2 → 3 → 4 →,1 reprezentat în sistemul de coordonate p − T în figura alăturată. Considerați că ln2 @ 0,7 . a. Determinați variația energiei interne a gazului în procesul 1 → 2 . b. Calculați căldura schimbată de gaz cu exteriorul în transformarea 3 → 4 . c. Calculați lucrul mecanic total schimbat de gaz cu mediul exterior în procesul ciclic 1 → 2 → 3 → 4 → 1 d. Randamentul unui motor termic care ar funcționa după procesul ciclic descris.

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.

Circuitul alăturat conține două generatoare G1 și G 2 având t.e.m. E1 = 4 V și E 2 cu rezistențele interioare r1 = 1 Ω și 2r , instrumentele de măsură ideale ( RA @ 0 Ω, RV →∞,) întrerupătoarele K1 și K 2 și rezistorul de rezistență electrică R = 0,4 Ω. Dacă ambele întrerupătoare sunt deschise voltmetrul indică tensiunea U g = 6 V , iar dacă întrerupătorul K1 este închis, ampermetrul măsoară un curent Isc = 10 A . Determinați: a. rezistența interioară a generatorului G 2 ; b. tensiunea electromotoare E 2 a generatorului G 2 ; c. valoarea intensității indicate de ampermetru dacă întrerupătorul K1 este deschis, iar K 2 închis. d. valoarea intensității curentului electric indicat de ampermetru dacă întrerupătorul K1 este deschis, iar K 2 închis, iar sursa având t.e.m. E1 = 4 V este montată cu polaritate inversă.

În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Bateria care alimentează din circuitul este caracterizată de E = 64 V și r = 2,0 Ω. Parametrii nominali ai becurilor sunt P1 = 10 W , I1 = 0,5 A , respectiv P2 = 12 W , I 2 = 0,3 A . Rezistența totală R a reostatului și poziția cursorului C sunt astfel alese încât becurile să funcționeze la parametri nominali. Rezistența electrică a firelor de legătură este neglijabilă. Determinați: a. intensitatea curentului electric prin conductorul AC; b. rezistența electrică a becului B1, având parametrii P1 și 1I ; c. intensitatea curentului electric ce trece prin sursa de tensiune; d. rezistența electrică R BC a porțiunii reostatului cuprinsă între capătul B și cursorul C.

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.

Pe un banc optic se află un sistem optic centrat, format din două lentile situate la distanța de 30 cm una de alta. Perpendicular pe axa optică principală, la distanța de 20 cm în fața primei lentile, se află un obiect luminos liniar înalt de 1 cm. Imaginea acestui obiect, formată de prima lentilă, este reală și are aceeași înălțime cu obiectul. a. Calculați distanța focală a primei lentile. b. Determinați distanța la care se formează imaginea finală a obiectului dată de sistemul optic, măsurată în raport cu a doua lentilă, dacă aceasta din urmă are convergența C 2 = −10 m -1 . c. Calculați înălțimea imaginii finale formate de sistemul de lentile. d. Realizați un desen în care să evidențiați construcția imaginii obiectului prin sistemul de lentile.

Un dispozitiv Young plasat în aer este iluminat cu o radiație cu lungimea de undă λ emisă de o sursă de lumină monocromatică și coerentă. Acesta este situată pe axa de simetrie a sistemului, la distanța d = 10 cm în fața paravanului în care sunt practicate cele două fante. Distanța dintre fante este 2λ = 1 mm , iar ecranul de observație se află la D = 4 m de paravan. Studiind figura de interferență se constată că interfranja are valoarea i = 2 mm. a. Calculați distanța dintre maximul de ordinul 2 situat de o parte a maximului central și primul minim aflat de cealaltă parte a maximului central. b. Determinați lungimea de undă a radiației utilizate. c. În calea fasciculului provenit de la una dintre fante se interpune, perpendicular pe acesta, o lamă de sticlă ( n = 1,5 ) având grosimea e = 60 μm . Calculați deplasarea maximului central. d. Calculați distanța a pe care trebuie deplasată sursa, pe o direcție perpendiculară pe axa de simetrie a sistemului, pentru a înlătura deplasarea produsă de prezența lamei.