Bacalaureat 2024 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.

Două corpuri de mase m1 = 1,0 kg și m2 = 2,0 kg , aflate pe o suprafață orizontală, sunt legate între ele prin intermediul unui resort elastic de masă neglijabilă. Se trage de corpul de masă m 1 cu o forță F a cărei direcție formează unghiul α@ 37 ( sinα= 0,6 ) cu orizontala, astfel încât ambele corpuri se deplasează cu accelerația constantă a = 30 cm/s2 . În aceste condiții deformarea resortului este Δ= 20 mm . Coeficientul de frecare la alunecare dintre cele două corpuri și suprafața orizontală este același, μ= 0,20 . a. Determinați valoarea constantei elastice a resortului. b. Calculați valoarea forței de tracțiune F . c. Calculați valoarea variației vitezei unui corp în Δt1 = 4,0 s de deplasare cu accelerația constantă a . d. În momentul în care fiecare dintre cele două corpuri are viteza v 0 = 1,2 m/s , acțiunea forței F încetează, iar corpurile continuă să înainteze pe suprafața orizontală cu frecare. După Δ=t 0,30 s de la încetarea acțiunii forței F viteza corpului de masă m1 este v1 = 0,76 m/s . Calculați viteza corpului de masă m2 la acest moment de timp.

O săniuță cu masa m = 10 kg , aflată pe un plan înclinat, la înălțimea h = 6 m față de baza planului înclinat, este lansată spre baza planului cu viteza inițială v 0 = 3 m/s . Unghiul dintre suprafața planului înclinat și orizontală este α@ 37 ( sinα= 0,6 ) . Sania ajunge la baza planului cu viteza v1 = 9 m/s după care își continuă mișcarea pe o suprafață orizontală până la oprire. Coeficientului de frecare la alunecare dintre săniuță și suprafață este același pe toată suprafața planului înclinat și pe orizontală. Trecerea săniuței de pe planul înclinat pe suprafața orizontală se face lin, fără modificarea modulului vitezei. Se consideră că energia potențială gravitațională este nulă la baza planului înclinat. Determinați: a. energia mecanică a săniuței în momentul lansării spre baza planului înclinat; b. valoarea coeficientului de frecare la alunecare dintre săniuță și suprafața planului; c. distanța parcursă de sanie, pe suprafața orizontală, până la oprire; d. valoarea medie a puterii dezvoltate de forța de frecare ce acționează asupra săniuței pe suprafața orizontală, până la oprire.

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 incintă cu pereți rigizi are volumul V = 2,493 L și conține metan (μ=1 16 g/mol ) , la presiunea p1 = 2,0 · 105 Pa și temperatura T = 300 K . Incinta este conectată la un cilindru cu piston prin intermediul unui tub de volum neglijabil, prevăzut cu o supapă A, ca în figura alăturată. Supapa rămâne închisă atâta timp cât presiunea din incintă este mai mare decât presiunea din cilindru și se deschide când cele două presiuni devin egale. Inițial în cilindru se află heliu (μ=2 4 g/mol ) , la presiunea p0 = 1,0 · 105 Pa și aceeași temperatură T , iar pistonul se află la distanța = 15 cm de căpătul cilindrului. Aria secțiunii transversale a cilindrului este S = 166,2 cm2 . Prin împingerea pistonului heliul este introdus din cilindru în incintă. Temperatura gazelor nu se modifică. Determinați: a. cantitatea de heliu aflată inițial în cilindru; b. distanța pe care s-a deplasat pistonul până în momentul deschiderii supapei; c. presiunea gazului din incintă după introducerea întregii cantități de heliu; d. masa molară a amestecului de gaze din incintă.

2 O cantitate ν @ 0,24 mol = mol de gaz ideal monoatomic (CV = 1,5R ) suferă succesiunea de 8,31 transformări cvasistatice, după cum urmează: 1→2 încălzire după legea p = a · V , unde a = const . , până la dublarea volumului, 2→3 destindere izotermă până în starea în care p3 = p1 și 3→1 comprimare izobară până în starea inițială. În procesul 2 → 3 lucrul mecanic schimbat de gaz cu mediul exterior este L23 = 2,8 kJ . Se consideră că ln2 @ 0,7 . a. Reprezentați grafic în coordonate p − V procesul ciclic 1 → 2 → 3 → 1 . b. Determinați valoarea temperaturii gazului în starea 1. c. Determinați lucrul mecanic total schimbat de gaz cu mediul exterior. d. Calculați randamentul unui motor termic care ar funcționa după ciclul termodinamic 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. Sursele sunt identice și au valoarea tensiunii electromotoare E1 = E2 = 4 V și rezistența interioară r = 2 Ω. Valorile rezistențelor electrice ale rezistorilor sunt R1 = 2 Ω, R2 = 2,5 Ω, R3 = 1,5 Ω și R4 = 4,5 Ω. Determinați: a. intensitatea curentului electric care străbate rezistorul R2 atunci când ambele întrerupătoare K1 și K2 sunt deschise; b. intensitatea curentului electric care străbate rezistorul R3 dacă K1 este deschis, iar K2 este închis; c. intensitatea curentului electric care străbate rezistorul R1 dacă K1 este închis, iar K2 este deschis; d. indicația unui voltmetru ideal ( RV →∞ ) montat în serie cu R3 în condițiile punctului c.

În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric. Bateria este alcătuită din n = 5 generatoare identice înseriate, având fiecare tensiunea electromotoare E = 20 V și rezistența interioară r = 4 Ω. Becul montat în circuit (B) are tensiunea nominală Un = 50 V și puterea nominală Pn = 25 W, rezistența electrică a rezistorului este R = 60 Ω și rezistența electrică a ampermetrului este RA = 5 Ω. Cursorul C al reostatului este fixat la jumătatea reostatului. Becul funcționează la parametri nominali. Determinați: a. rezistența electrică a becului în timpul funcționării la parametri nominali; b. puterea totală a bateriei de generatoare; c. energia electrică absorbită de reostat în timp de 10 minute; d. rezistența electrică a reostatului RMN .

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 așezat perpendicular pe axa optică principală a unei lentile subțiri convergente, 20 −1astfel încât pe un ecran se formează imaginea clară a obiectului. Convergența lentilei este C = m , iar 3 distanța de la lentilă la imagine este de 3 ori mai mare decât distanța de la lentilă la obiect. a. Calculați distanța focală a lentilei. b. Determinați distanța de la obiect la lentilă c. Imaginea are înălțimea de 6 cm . Calculați înălțimea obiectului. d. Fără a schimba poziția obiectului și a lentilei, de lentila inițială se alipește o lentilă identică. Determinați distanța de la sistemul de lentile la noua imagine a obiectului.

Un dispozitiv Young este iluminat cu o radiație cu lungimea de undă λ, emisă de o sursă de lumină monocromatică și coerentă, situată pe axa de simetrie a sistemului. Distanța dintre fantele dispozitivului este 2 = 1,0 mm , distanța dintre planul fantelor si ecran este D = 2,0 m , iar valoarea interfranjei este i = 1,1 mm . a. Determinați lungimea de undă λ a radiației utilizate. b. Calculați frecvența radiației utilizate. c. Se înlocuiește sursa cu o altă sursă care emite radiație de lungime de undă λ. Se constată că poziția celui de-al treilea minim coincide cu poziția maximului de ordin k = 2 obținut prin iluminarea dispozitivului cu radiația de lungime de undă λ. Determinați lungimea de undă λ. d. În calea fasciculului provenit de la una dintre fante se plasează, perpendicular pe acesta, o lamă de sticlă ( n = 1,5 ) , cu fețe plane și paralele, astfel încât maximul central se deplasează pe distanța Δ=x 5,5 mm Calculați grosimea lamei.