Bacalaureat 2021 la fizică: simularea, 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 de corpuri m1 și m2 , reprezentat în figura alăturată, se deplasează cu viteză constantă pe ρ suprafața orizontală, sub acțiunea unei forțe constante F orientată sub unghiul α = 37o (sinα= 6,0 ) față de orizontală. Masele celor două corpuri sunt m1 = 5,0 kg și m2 = 4,2 kg , iar coeficientul de frecare la alunecare dintre fiecare corp și suprafața orizontală are valoarea μ= 2,0 . a. Reprezentați forțele care acționează asupra corpului m1 . ρ b. Calculați valoarea forței f exercitată de corpul m1 asupra corpului m2 . ρ c. Calculați valoarea forței F . ρ d. Se îndepărtează corpul m2 , iar forța F rămâne neschimbată. Calculați accelerația corpului m1 în această situație.

Un corp de masă m1 = 200 g , considerat punctiform, este lansat, cu viteza inițială v 0 = 4 m/s , de-a lungul unei suprafețe orizontale. Coeficientul de frecare dintre corp și suprafață este μ = 1,0 . După ce corpul parcurge distanța d1 = 3,5 m , acesta intră pe o suprafață orizontală fără frecări, ca în figura alăturată. După parcurgerea, fără frecare, a distanței d 2 = 1,5 m , corpul de masă m1 se cuplează cu un alt corp de masă m 2 = 100 g , aflat în repaus. Corpul astfel format urcă, fără frecare, pe o suprafață curbă. Trecerea de pe suprafața orizontală pe cea curbă se face lin, fără modificarea modulului vitezei. Energia potențială gravitațională se consideră nulă la nivelul suprafeței orizontale. Determinați: a. lucrul mecanic efectuat de forța de frecare la deplasarea corpului de masă m1 de-a lungul suprafeței orizontale, la parcurgerea distanței d1 ; b. durata mișcării corpului de masă m1 pe planul orizontal din momentul lansării și până la impactul cu m2 ; c. valoarea energiei cinetice, imediat după impact, a corpului format; d. înălțimea maximă la care urcă, pe suprafața curbă, corpul format prin impact.

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 cilindru cu volumul V = 74,79L este împărțit în trei compartimente de volume egale prin intermediul a două pistoane termoizolatoare, ca în figura alăturată. Pistoanele se pot deplasa fără frecări. Compartimentele A și C conțin heliu ( μ=1 4 g/mol ) , iar compartimentul B conține neon ( μ=2 20 g/mol ) și este prevăzut cu un robinet închis, R. Gazele din cele trei compartimente se află la temperatura T = 300 K și la presiunea p0 = 10 5 N/m2 . Calculați: a. numărul de atomi de neon din compartimentul B. b. masa de heliu din cilindru. c. masa suplimentară de neon care trebuie introdusă prin robinetul R în compartimentul B, pentru ca volumul acestui compartiment să se dubleze. Masa de neon introdusă se află la temperatura T = 300 K . d. temperatura la care trebuie răcit compartimentul B, după introducerea masei suplimentare, pentru ca pistoanele să revină în pozițiile inițiale, dacă cele două compartimente A și C sunt menținute la aceeași temperatură, T = 300 K.

O cantitate ν= 10 mol de gaz ideal poliatomic ( C V = 3R ) parcurge procesul ciclic reprezentat în figura alăturată, în care transformările 1 → 2 și 3 → 4 se desfășoară la temperaturi constante. Temperatura gazului în starea 1 este T1 = 300 K, volumul ocupat de gaz în starea 2 V1este V2 = , iar căldura cedată de gaz în transformarea 4 → 1 este 4 Q41 = −74,79 kJ. Se cunoaște ln2 @ 0,7. Determinați: a. temperatura gazului în transformarea 3 → 4; b. căldura primită de gaz în transformarea 2 → 3; c. lucrul mecanic efectuat de gaz în transformarea 3 → 4; d. randamentul unui motor termic care funcționează după procesul ciclic reprezentat în graficul din figura alăturată.

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.

În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Cele două generatoare electrice au tensiunile electromotoare E1 = 22 V, E2 = 14 V și aceeași rezistență interioară, r1 = r2 = r . Doi rezistori din circuit au rezistențele electrice cunoscute, R1 = 6 Ω și respectiv R2 = 8 Ω. Dacă întrerupătorul (K) este deschis, ampermetrul ideal ( R A @ 0 Ω ) indică intensitatea I0 = 0,5 A, iar dacă întrerupătorul (K) este închis, ampermetrul indică intensitatea I1 = 2 A. Determinați: a. raportul tensiunilor electrice, U1 U2 , la bornele rezistorilor R1 , respectiv R2, atunci când întrerupătorul (K) este deschis. b. valoarea rezistenței interioare a unui generator; c. rezistența electrică a rezistorului R3; d. indicația unui voltmetru ideal ( R V →∞ ) montat în locul întrerupătorului K.

În circuitul electric din figura alăturată rezistorii au aceeași rezistență electrică, R = 9 Ω, iar rezistența interioară a generatorului este r = 2 Ω. Inițial cele două întrerupătoare (K1 și K2) sunt deschise, iar ampermetrul ideal montat în circuit ( R A @ 0 Ω ) indică intensitatea I = 0,5 A. Determinați: a. puterea disipată în circuitul exterior generatorului; b. energia electrică totală dezvoltată de generator în timp de 2 min; c. puterea disipată în întregul circuit dacă se închide întrerupătorul K1, iar întrerupătorul K2 rămâne deschis; d. randamentul transferului de putere de la generator la circuitul exterior generatorului dacă cele două întrerupătoare (K1 și K2) sunt închise.

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 subțire convergentă are distanța focală f = 20 cm . Un obiect luminos liniar este așezat în fața lentilei pe axa optică principală și perpendicular pe aceasta. În spatele lentilei, perpendicular pe axa optică principală, se află un ecran pe care se formează imaginea clară a obiectului. Se constată că imaginea este de trei ori mai mare decât obiectul. a. Determinați convergența lentilei. b. Calculați distanța de la lentilă până la ecran. c. Fără a schimba poziția obiectului și a lentilei, se așază între ecran și lentilă, la distanța d = 70 cm față de aceasta, o lentilă divergentă cu distanța focală f = −20 cm . Cele două lentile formează un sistem optic centrat. Calculați distanța pe care trebuie deplasat ecranul pentru ca imaginea formată de sistemul optic să se observe clar pe ecran. d. Calculați mărirea liniară transversală a sistemului optic.

Un dispozitiv interferențial Young are distanța dintre fante 2λ = 2,0 mm și distanța de la planul fantelor la ecran D = 0,5 m . Sursa de lumină monocromatică și punctiformă este situată pe axa de simetrie a dispozitivului. Distanța dintre două franje luminoase succesive observate pe ecran are valoarea i = 1,5 mm . a. Calculați distanța măsurată pe ecran dintre maximul central și maximul de ordinul k = 2 . b. Calculați lungimea de undă a radiației monocromatice utilizate. c. Calculați diferența de drum optic dintre radiațiile monocromatice care formează prin interferență pe ecran franja luminoasă de ordinul k = 3 . d. Se înlocuiește sursa de lumină cu o altă sursă care emite simultan radiație cu lungimile de undă λ=1 550 nm și λ=2 440 nm . Calculați distanța, față de maximul central, la care are loc prima suprapunere între un maxim format de radiația cu λ1 și un minim format de radiația cu λ2 .