Bacalaureat 2022 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 din figura alăturată este format din două corpuri cu masele m1 = 2,5 kg și m2 = 0,1 kg . Corpurile sunt legate printr-un fir inextensibil, de masă neglijabilă, trecut peste un scripete lipsit de frecare și de inerție. Unghiul format de planul înclinat cu orizontala este α@ 37° ( sinα= 0,6 ) . Lăsat liber, sistemul pornește din repaus, corpurile deplasându-se uniform accelerat cu a = 1 m/s2 . Calculați: a. valoarea tensiunii din firul care leagă cele două corpuri; b. modulul forței de frecare la alunecare dintre corpul de masă m1 și planul înclinat; c. valoarea coeficientului de frecare la alunecare dintre corpul de masă m1 și planul înclinat; d. modulul forței de apăsare exercitate asupra scripetelui.

Un corp de masă m = 5,0 kg este lansat din punctul A, cu viteza inițială orizontală v 0 = 6 m/s , de-a lungul unei suprafețe orizontale AB, ca în figură. După ce corpul parcurge distanța AB = d = 1 m , acesta începe să urce pe o suprafață curbă, care are secțiunea BC de forma unui sfert de cerc, de rază OB = OC = R = 8,0 m . Deplasarea corpului pe suprafata AB are loc cu frecare, coeficientul de frecare fiind μ= ,055 , iar pe porțiunea BC frecările sunt neglijabile. Se neglijează rezistența la înaintare datorată aerului. Energia potențială gravitațională se consideră nulă la nivelul suprafeței AB. Determinați: a. energia cinetică inițială a corpului; b. valoarea vitezei corpului în punctul B; c. valoarea impulsului mecanic al corpului în punctul C; d. înălțimea, față de nivelul suprafeței AB, la care energia potențială gravitațională este de patru ori mai mare decât energia cinetică a corpului.

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.

Într-un cilindru orizontal se află azot (μ=1 28 g/mol ) la temperatura T = 300 K și presiunea p1 = 0,75 · 105 Pa . Cilindrul este închis cu un piston etanș cu aria suprafeței S = 831 cm2 . Inițial deplasarea pistonului spre stânga este blocată, iar volumul ocupat de azot este V1 = 16,62 L . În exterior se află aer la presiunea p0 = 1· 105 Pa . Cilindrul este conectat cu o incintă de volum V2 = 8,31 L prin intermediul unui tub de volum neglijabil prevăzut cu un robinet R, inițial închis, ca în figura alăturată. Incinta conține m2 = 8 g de heliu (μ=2 4 g/mol ) , la temperatura T = 300 K . Robinetul se deschide lent. Pistonul se poate deplasa fără frecare. În timpul procesului temperatura este menținută constantă. Gazele sunt considerate ideale. Determinați: a. densitatea azotului în starea inițială; b. distanța dintre poziția inițială a pistonului și poziția finală a acestuia în momentul atingerii stării de echilibru, considerând cilindrul suficient de lung; c. masa molară medie a amestecului de heliu și azot; d. cantitatea minimă de amestec ce trebuie scoasă astfel încât pistonul să revină în poziția inițială.

O cantitate constantă de gaz ideal diatomic (Cv = 2,5R ) efectuează procesul ciclic 1 − 2 − 3 − 4 − 1 reprezentat în coordonate p − V în figura alăturată. În starea 1 gazul ocupă volumul V1 = 4 L și se află la presiunea p1 = 1· 105 Pa , iar volumul în starea 3 este V3 = 3V1 . Transformarea 3 − 4 este izotermă. Se cunoaște ln3 @ 1,1 . a. Reprezentați transformarea ciclică în coordonate V − T . b. Calculați variația energiei interne a gazului între stările 1 și 3. c. Calculați lucrul mecanic total schimbat de gaz cu exteriorul în transformarea ciclică. d. Calculați valoarea căldurii cedate de gaz în 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.

În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Bateria are tensiunea electromotoare E = 24 V și rezistența interioară r = 2 Ω. Comutatorul K poate fi în poziția a, b sau c. Se cunosc rezistențele electrice R1 = 6 Ω, R2 = 12 Ω, iar ampermetrul este considerat ideal ( RA @ 0 Ω.) Când comutatorul K este în poziția a ampermetrul indică aI = 0,75 A . Determinați: a. rezistența echivalentă a circuitului când comutatorul este în poziția a.; b. valoarea rezistenței R3 ; c. tensiunea de la bornele bateriei când comutatorul este în poziția b.; d. indicația unui voltmetru ideal ( RV →∞ ) conectat între bornele a și b când comutatorul este în poziția c..

În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Când întrerupătorul K este deschis tensiunea la bornele rezistorului având rezistența electrică R1 este Ud = 200 V , iar puterea consumată de acest rezistor este P1 = 160 W . Puterea consumată de rezistorul având rezistența electrică R2 este P2 = 80 W . Valoarea puterii disipate în circuitul exterior nu se modifică prin închiderea sau deschiderea întrerupătorului K. Se cunoaște că R1 = 3 · r , unde r este rezistența interioară a bateriei. a. Determinați valoarea rezistenței R2 . b. Determinați valoarea tensiunii electromotoare a bateriei. c. Determinați valoarea rezistenței R3 . d. În condițiile în care întrerupătorul K este închis se înlocuiește rezistorul R3 cu un alt rezistor având rezistența electrică R.3 Determinați valoarea rezistenței R3 pentru care puterea dezvoltată pe circuitul exterior bateriei este maximă.

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 obiect luminos de înălțime y 1 = 3 cm este plasat perpendicular pe axa optică principală a unei lentile divergente, având convergența C1 = −1,25 m-1 . Imaginea obiectului prin lentilă este poziționată exact la mijlocul distanței dintre obiect și lentilă. a. Determinați distanța dintre obiect și lentilă. b. Calculați înălțimea imaginii. c. Realizați un desen în care să evidențiați construcția imaginii prin lentilă. d. Fără a modifica poziția lentilei și a obiectului, în contact cu lentila se aduce o altă lentilă, de convergență C2 = 5,7 m-1 , astfel încât cele două lentile formează un sistem optic centrat. Imaginea obiectului prin sistemul optic se formează pe un ecran. Determinați distanța dintre sistemul celor două lentile și ecran.

Un dispozitiv Young, plasat în aer, este iluminat cu o radiație monocromatică de lungime de undă λ= 625 nm . Radiația este emisă de o sursă S1, aflată pe axa de simetrie a dispozitivului. Figura de interferență se observă pe un ecran așezat paralel cu planul fantelor, la distanța D = 0,8 m de acesta. Distanța dintre cele două fante este 2λ = 1 mm . a. Determinați frecvența radiației luminoase utilizate. b. Calculați valoarea interfranjei. c. Determinați valoarea distanței dintre a patra franjă întunecoasă aflată de o parte a franjei centrale și a treia franjă luminoasă aflată de cealaltă parte a franjei centrale. d. În fața fiecăreia dintre cele două fante se plasează câte o lamă cu fețe plan paralele, transparentă. Prima lamă, de grosime e1 = 0,05 mm , este confecționată dintr-un material de indice de refracție n1 = 1,4 . Grosimea celei de-a doua lame este e2 = 0,04 mm . Se observă că figura de interferență rămâne nemodificată. Determinați indicele de refacție al materialului din care este confecționată a doua lamă.