Bacalaureat 2024 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, 1 considerând că valoarea coeficientului de frecare la alunecare este μ = 0,29 @ . 2 3 d. Calculați valoarea forței de apăsare în axul scripetelui, în cazul punctului c.

Un corp punctiform de masă m1 = 0,20 kg este lăsat să alunece liber, din punctul A, situat la înălțimea h = ,125 m , ca în figura alăturată. În punctul C corpul lovește un alt corp punctiform, de masă m2 = 0,40 kg , aflat în repaus. Imediat după impact, corpurile se cuplează și își continuă mișcarea împreună. Ulterior, corpul rezultat în urma impactului lovește capătul liber al unui resort de masă neglijabilă și de constantă elastică k = 1500 N · m -1 , fixat la celălalt capăt în punctul D. Pe porțiunile AB și CD frecările sunt neglijabile, iar coeficientul de frecare la alunecare dintre corpul de masă m1 și suprafața BC este μ = ,04 . Se cunoaște lungimea porțiunii BC, d = 2 m . Determinați: a. energia cinetică a corpului de masă m1 când acesta ajunge în punctul B; b. viteza corpului de masă m1 în momentul în care acesta ajunge în punctul C; c. viteza corpului format prin impact, înainte ca acesta să atingă capătul liber al resortului; d. valoarea maximă a comprimării resortului.

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 vas cilindric orizontal, închis la ambele capete, este împărțit cu ajutorul unui piston termoizolant, care se poate mișca fără frecare, în două compartimente M și N, de volume VM = 1,0 dm3 respectiv VN = 2,0dm3 . Gazul din compartimentul M se află la presiunea pM = 1,0 · 10 5 Pa , iar gazul din compartimentul N la presiunea pN = 2,0 · 10 5 Pa . Inițial gazele se află la aceeași temperatură T, iar pistonul este blocat. Considerând cele două gaze ideale, determinați: a. raportul dintre numărul de molecule aflate în compartimentul M și numărul de molecule aflate în compartimentul N; b. cantitatea de gaz aflată în compartimentul M, dacă temperatura este T = 250 K ; c. volumul ocupat de gazul din compartimentul M, după deblocarea pistonului și stabilirea echilibrului mecanic, știind că în timpul procesului temperatura rămâne constantă în ambele compertimente; d. valoarea temperaturii până la care trebuie încălzit gazul din compartimentul M pentru ca pistonul să revină în poziția inițială.

2 O cantitate ν = ,024 @ mol de gaz ideal monoatomic (CV = 5,1R ) 8,31 parcurge transformarea ciclică 1231 reprezentată în coordonate p − T în figura alăturată. În starea 1 temperatura gazului este, t1 = 127 °C , iar presiunea gazului în starea 2 este p2 = 2p1 . Se cunoaște ln 2 @ 7,0 . a. Reprezentați ciclul 1231 în coordonate p − V . b. Determinați randamentul ciclului Carnot care ar funcționa între temperaturile extreme ale ciclului 1231 . c. Calculați lucrul mecanic total schimbat de gaz cu mediul exterior în ciclul 1231 d. Determinați randamentul unui motor termic care ar funcționa după transformarea 1231 .

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 = 9,0 V și rezistență interioară r = 1,0 Ω. La bornele bateriei se conectează un circuit format din: două rezistoare identice cu rezistența electrică R1 = 3,0 Ω, un rezistor având rezistența electrică R 2 necunoscută și un ampermetru considerat ideal ( RA @ 0 Ω.) Ampermetrul indică I = 5,1 A . Determinați: a. tensiunea la bornele bateriei; b. valoarea rezistenței electrice R 2 ; c. randamentul circuitului electric; d. indicația ampermetrului dacă între bornele A și B se conectează un fir cu rezistență electrică neglijabilă.

În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Bateria este formată prin legarea în serie a patru generatoare identice, fiecare având t.e.m E0 = 1,0 V și rezistența interioară 0r . Se cunosc: R1 = 3,0 Ω, R2 = 5,0 Ω, iar firul conductor, notat NM, al reostatului cu cursor, are lungimea LNM = 90 cm și rezistența electrică totală RNM = 48 Ω. Întrerupătorul K este deschis, iar ampermetrul ideal montat în circuit ( RA @ 0 Ω ) indică intensitatea I = 400mA. a. Calculați puterea totală dezvoltată de baterie. b. Calculați rezistența interioară 0r a unui generator. c. Se închide întrerupătorul K și se poziționează cursorul reostatului (C) la jumătatea firului NM. Calculați energia electrică consumată de circuitul exterior bateriei în timpul Δ=t 100 s. d. Întrerupătorul K rămâne închis și cursorul reostatului (C) se poziționează astfel încât puterea absorbită de circuitul exterior generatoarelor să fie maximă. Determinați distanța la care se află cursorul față de punctul M.

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 liniar este situat la 0,80 m în fața unei lentile subțiri cu distanța focală f = 16,0 cm , perpendicular pe axa optică principală a lentilei. Imaginea se formează pe un ecran aflat de cealaltă parte a lentilei. a. Realizați un desen în care să evidențiați construcția imaginii prin lentilă. b. Calculați convergența lentilei. c. Calculați distanța dintre obiectul luminos și imaginea acestuia prin lentilă. d. Calculați mărirea liniară transversală și precizați dacă imaginea este reală sau virtuală, dreaptă sau răsturnată, mărită sau micșorată.

Într-un experiment se utilizează un dispozitiv Young, plasat în aer, având distanța dintre fante 2λ = 1 mm și distanța de la planul fantelor la ecran D = 4 m . Sursa este plasată pe axa de simetrie a sistemului și emite lumină monocromatică și coerentă. Se obține o figură de interferență cu interfranja i = 2 mm . a. Calculați valoarea lungimii de undă a luminii monocromatice utilizate. b. Calculați distanța de la franja centrală la maximul de ordinul al treilea. c. Una dintre fante se acoperă cu o lamă de sticlă având grosimea e = ,002 mm și indicele de refracție n = 5,1 . Calculați diferența de drum optic introdusă de lamă. d. Determinați deplasarea maximului central al figurii de interferență datorată introducerii lamei.