Bacalaureat 2024 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 din figura alăturată este format din două corpuri cu masele m1 = 3,0 kg și m2 = 1,0 kg . Corpurile sunt legate printr-un fir inextensibil de masă neglijabilă, trecut peste scripetele S lipsit de frecare și de inerție. Asupra corpului de masă m1 acționează forța F = 20 N care formează cu orizontala unghiul α@ 37° ( sinα= 0,6 ) . Coeficientul de frecare la alunecare dintre corpul de masă m1 și suprafața orizontală este μ= 0,20 . a. Reprezentați, pe foaia de examen, toate forțele care acționează asupra corpului de masă m1 . b. Calculați valoarea reacțiunii normale care acționează asupra corpului de masă m1 . c. Calculați valoarea accelerației sistemului de corpuri. d. Determinați valoarea forței cu care firul apasă pe scripete.

Un corp cu masa m = 2,0 kg este lansat de la baza unui plan înclinat foarte lung cu viteza v 0 = 4,0 m/s orientată de-a lungul planului înclinat, spre vârful acestuia. Corpul urcă pe planul înclinat până la înălțimea maximă h = 0,50 m față de baza planului înclinat, după care revine în punctul de lansare. Determinați: a. valoarea impulsului corpului în momentul lansării; b. lucrul mecanic efectuat de greutatea corpului din momentul lansării până în momentul ajungerii la înălțimea h = 0,50 m ; c. lucrul mecanic efectuat de forța de frecare din momentul lansării până în momentul ajungerii la înălțimea h = 0,50 m ; d. energia cinetică a corpului în momentul revenirii 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.

Un cilindru orizontal, închis la ambele capete și având lungimea L = 52 cm , este împărțit în două compartimente de volume egale de un piston subțire, etanș, termoizolant, inițial blocat. Compartimentul din stânga al cilindrului conține ν=1 3,0 mol de oxigen (μ1 = 32 g/mol ) la temperatura T1 = 300 K . În compartimentul din dreapta al cilindrului se află ν2 = 1,0 mol de azot (μ2 = 28 g/mol ) la temperatura T2 = 400 K și presiunea p2 = 8,31 · 10 4 Pa . Cele două gaze sunt considerate ideale. a. Calculați masa de oxigen din cilindru. b. Calculați densitatea azotului din cilindru. c. Se deblochează pistonul. Acesta se deplasează fără frecări, iar în timpul procesului temperaturile celor două gaze sunt menținute constante, la valorile T1 , respectiv T2 . Determinați valoarea deplasării pistonului din poziția inițială până în poziția de echilibru mecanic. d. Determinați masa molară a amestecului de gaze obținut prin îndepărtarea pistonului.

O cantitate ν= 2,0 mol de oxigen, considerat gaz ideal, având căldura molară izocoră Cv = 5,2 R , parcurge transformarea 1 → 2 → 3 reprezentată în coordonate V − T în figura alăturată. Temperatura gazului în starea 1 are valoarea T1 = 400 K . a. Reprezentați transformarea 1 → 2 → 3 în coordonate p − V . b. Calculați variația energiei interne a gazului în transformarea 1 → 2 → 3 . c. Calculați căldura schimbată de gaz cu mediul exterior în transformarea 1 → 2 → 3 . d. Calculați randamentul unui ciclu Carnot care ar funcționa între temperaturile extreme atinse în transformarea 1 → 2 → 3 .

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 au tensiunile electromotoare E1 = 24 V , E2 = 12 V și rezistențele interioare r1 = r2 = 15 Ω . Valorile rezistențelor electrice ale celor trei rezistoare montate în circuit sunt: R1 = 20 Ω , R2 = 40 Ω , R3 = 30 Ω . Determinați: a. intensitatea curentului electric care trece prin generatoare, în situația în care întrerupătorul K este deschis; b. rezistența electrică echivalentă a circuitului exterior în situația în care întrerupătorul K este închis; c. indicația unui ampermetru ideal (R A @0 Ω ) conectat în serie cu rezistorul R3 , în situația în care întrerupătorul K este închis; d. intensitatea curentului electric care trece prin generatoare dacă la bornele rezistorului R 2 se conectează un fir conductor cu rezistență neglijabilă, în situația în care întrerupătorul K este închis.

Două becuri identice, având fiecare parametrii nominali Ub = 12 V și bI = 1 A , sunt legate în paralel și alimentate de la o baterie cu tensiunea electromotoare E = 15 V și rezistența interioară nenulă. Becurile funcționează la parametrii nominali. Toate conductoarele electrice de legătură au rezistența electrică neglijabilă. Calculați: a. puterea electrică a unui bec; b. energia electrică consumată împreună de cele două becuri în timp de o oră; c. randamentul transferului de energie de la baterie la circuitul exterior; d. puterea maximă pe care o poate transfera bateria unui alt circuit electric exterior, a cărui rezistență electrică este aleasă corespunzător.

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 liniar cu înălțimea de 1 cm este așezat perpendicular pe axa optică principală a unei lentile subțiri, la distanța de 30 cm față de lentilă. Imaginea clară a obiectului se formează pe un ecran situat la distanța de 90 cm față de obiect. a. Realizați un desen în care să evidențiați construcția imaginii prin lentilă în situația descrisă. b. Calculați distanța focală a lentilei. c. Determinați înălțimea imaginii obiectului. d. Între lentilă și ecran este introdusă o a doua lentilă, identică cu prima, formând astfel un sistem centrat. Se constată că un fascicul de lumină paralel cu axa optică principală, incident pe prima lentilă, rămâne tot paralel cu axa optică principală la ieșirea din cea de a doua lentilă. Determinați distanța dintre cele două lentile.

Distanța dintre fantele unui dispozitiv Young este 2 = 1 mm , iar distanța care separă planul fantelor de ecranul pe care se observă figura de interferență este D = 2 m . Sursa de lumină monocromatică utilizată este plasată pe axa de simetrie a dispozitivului. Lumina emisă are lungimea de undă λ= 600 nm . a. Determinați valoarea interfranjei figurii de interferență observată pe ecran. b. Calculați diferența de drum optic dintre undele luminoase care formează prin interferență pe ecran maximul de ordinul 2. c. Ecranul este deplasat astfel încât distanța de la planul fantelor la ecran crește cu ΔD = 0,5 m . Determinați deplasarea pe ecran a maximului de ordinul 3. d. În condițiile punctului c., întregul dispozitiv este introdus într-un lichid transparent. Se constată că interfranja măsurată pe ecran în acest caz este identică cu cea măsurată în condițiile punctului a.. Calculați lungimea de undă a radiației în acest lichid.