ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Fizyka · Utrwalanie i matura (klasa IV)klasa 4 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/4/fizyka/drgania-cieplo-i-prad-wzory-do-powtorki/

Fizyka · Utrwalanie i matura (klasa IV) · kl. 4

Drgania, ciepło i prąd: wzory do powtórki

Trzy działy z poprzednich klas w jednym miejscu – po jednym wzorze i jednym szybkim przykładzie, a rozszerzenie na końcu sekcji.

ok. 4 min czytania9 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Drgania

  • Oznaczenia: T — okres wahadła matematycznego [s]; l — długość wahadła [m]; g — przyspieszenie ziemskie [m/s²]; ω — częstość kołowa [rad/s].
Zapamiętaj

T = 2πpierwiastek z l przez g (dla małych wychyleń; nie zależy od masy ani od amplitudy).

  • Przykład 1. Dane: l = 1,0 m, g = 9,81 m/s². Obliczenia: T = 2πpierwiastek z 1,0 przez 9,81 s ≈ 2,0 s. Odpowiedź: okres wynosi ok. 2,0 s.
  • W broszurze CKE jest ω = pierwiastek z g przez l i ω = 2π przez T – z nich otrzymasz wzór na T.
  • Drgania w obwodzie LC opisuje ta sama matematyka co drgania wahadła, ale to inne zjawisko: drga ładunek i prąd, a nie ciało.

2Termodynamika

  • Oznaczenia: ΔU — zmiana energii wewnętrznej [J]; Q — ciepło dostarczone do układu [J]; W — praca wykonana nad układem [J].
Zapamiętaj

ΔU = Q + W

  • Przykład 2. Dane: gaz sprężono (W = +200 J) i oddał do otoczenia 50 J ciepła (Q = −⁠50 J). Obliczenia: ΔU = −⁠50 J + 200 J = 150 J. Odpowiedź: energia wewnętrzna wzrosła o 150 J.
  • (R) Równanie gazu doskonałego pV = nRT: p — ciśnienie [Pa], V — objętość [m³], n — liczba moli [mol], R = 8,31 J/(mol·K), T — temperatura [K]. Dla n = 1 mol, T = 300 K, p = 105 Pa: V = 1 · 8,31 · 300 przez 105 m³ ≈ 0,025 m³ = 25 dm³.
Uwaga na błąd

Pomylone znaki w I zasadzie. W > 0, gdy gaz sprężono (praca nad układem); Q < 0, gdy układ oddał ciepło.

Sprawdź, czy rozumiesz

Okres wahadła matematycznego (małe wychylenia) zależy od

3Elektryczność

  • Oznaczenia: I — natężenie prądu [A]; U — napięcie [V]; R — opór [Ω]; P — moc [W].
Zapamiętaj

I = U przez R (prawo Ohma: dla przewodnika metalowego w stałej temperaturze I ~ U), P = U · I.

  • Przykład 3. Dane: U = 12 V, R = 4 Ω. Obliczenia: I = 12 V przez 4 Ω = 3 A; P = 12 V · 3 A = 36 W. Odpowiedź: 3 A i 36 W.
  • (R) Siła Lorentza F = qvB sin α (q — ładunek [C], v — prędkość [m/s], B — indukcja magnetyczna [T], α — kąt między v i B). Elektron (q = 1,6·10−⁠19 C), v = 2·106 m/s, B = 0,01 T prostopadle: F = 1,6·10−⁠19 · 2·106 · 0,01 N = 3,2·10−⁠15 N.
  • (R) SEM indukcji ε = −⁠ΔΦ przez Δt (Φ — strumień pola magnetycznego [Wb], t — czas [s]). Zmiana strumienia o 0,02 Wb w czasie 0,1 s: |ε| = 0,02 Wb przez 0,1 s = 0,2 V.

✎Ściąga: Drgania, ciepło i prąd: wzory do powtórki

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • T = 2πpierwiastek z l przez g (dla małych wychyleń; nie zależy od masy ani od amplitudy).
  • ΔU = Q + W
  • I = U przez R (prawo Ohma: dla przewodnika metalowego w stałej temperaturze I ~ U), P = U · I.
  • Oznaczenia: T — okres wahadła matematycznego [s]; l — długość wahadła [m]; g — przyspieszenie ziemskie [m/s²]; ω — częstość kołowa [rad/s].
  • Przykład 1. Dane: l = 1,0 m, g = 9,81 m/s². Obliczenia: T = 2πpierwiastek z 1,0 przez 9,81 s ≈ 2,0 s. Odpowiedź: okres wynosi ok. 2,0 s.
  • Oznaczenia: ΔU — zmiana energii wewnętrznej [J]; Q — ciepło dostarczone do układu [J]; W — praca wykonana nad układem [J].
  • Przykład 2. Dane: gaz sprężono (W = +200 J) i oddał do otoczenia 50 J ciepła (Q = −⁠50 J). Obliczenia: ΔU = −⁠50 J + 200 J = 150 J. Odpowiedź: energia wewnętrzna wzrosła o 150 J.
  • (R) Równanie gazu doskonałego pV = nRT: p — ciśnienie [Pa], V — objętość [m³], n — liczba moli [mol], R = 8,31 J/(mol·K), T — temperatura [K]. Dla n = 1 mol, T = 300 K, p = 105 Pa: V = 1 · 8,31 · 300 przez 105 m³ ≈ 0,025 m³ = 25 dm³.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Okres wahadła matematycznego (małe wychylenia) zależy od

    1. Adługości wahadła i przyspieszenia ziemskiego
    2. Bmasy i długości
    3. Camplitudy drgań
    4. Dmasy ciężarka
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: długości wahadła i przyspieszenia ziemskiego – T = 2π√(l/g) – nie ma w nim masy ani amplitudy.

  2. Wahadło matematyczne o długości 1 m (g = 9,81 m/s²) ma okres ok.

    1. A6,3 s
    2. B2 s
    3. C1 s
    4. D4 s
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: 2 s – T = 2π√(1/9,81) s ≈ 2,0 s.

  3. Gaz sprężono (W = +200 J) i oddał 50 J ciepła. Zmiana jego energii wewnętrznej to

    1. A+250 J
    2. B−⁠250 J
    3. C+150 J
    4. D−⁠150 J
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: +150 J – ΔU = Q + W = −⁠50 J + 200 J = 150 J.

  4. Opornik 4 Ω podłączono do napięcia 12 V. Natężenie prądu to

    1. A8 A
    2. B3 A
    3. C0,33 A
    4. D48 A
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: 3 A – I = U/R = 12 V / 4 Ω = 3 A.

  5. Grzałka pracuje przy 12 V i 3 A. Jej moc to

    1. A36 W
    2. B4 W
    3. C15 W
    4. D0,25 W
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 36 W – P = U·I = 12 V · 3 A = 36 W.

  6. (R) Objętość 1 mola gazu doskonałego w 300 K pod ciśnieniem 10⁵ Pa to ok.

    1. A25 m³
    2. B0,25 m³
    3. C2,5·10⁻⁵ m³
    4. D0,025 m³
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: 0,025 m³ – V = nRT/p = 8,31 · 300 / 10⁵ m³ ≈ 0,025 m³.

  7. (R) Na ładunek q poruszający się z prędkością v prostopadle do linii pola o indukcji B działa siła o wartości

    1. AvB/q
    2. BqvB
    3. CqB/v
    4. Dqv/B
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: qvB – Dla α = 90° sin α = 1, więc F = qvB.

  8. (R) SEM indukcji jest tym większa, im

    1. Awiększa jest masa ramki
    2. Bwolniej zmienia się strumień
    3. Cwiększy jest opór ramki
    4. Dszybciej zmienia się strumień pola magnetycznego
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: szybciej zmienia się strumień pola magnetycznego – |ε| = ΔΦ/Δt – szybsza zmiana strumienia daje większą SEM.

Cały dział „Utrwalanie i matura (klasa IV)”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Rozwiąż quiz · 8 pytańFiszki · 9🔊 Posłuchaj notatki

Więcej: Fizyka, klasa 4

Foton: energia i pędAtom wodoru: poziomy i serie widmoweOdrzut atomu przy emisji fotonuFotoefekt: bilans energii i napięcie hamowaniaFale materii de Broglie’aObserwacja widma przez siatkę dyfrakcyjnąPrędkość światła jest taka sama dla wszystkichEnergia spoczynkowa, całkowita i pęd relatywistycznyKiedy wystarczy mechanika klasycznaNuklidy, izotopy i bilans reakcji jądrowejRozpady α, β⁻, β⁺ i promieniowanie γPrawo rozpadu i datowanie radiowęgloweDeficyt masy, energia wiązania i bilans energii reakcjiRozszczepienie jądra i reakcja łańcuchowaSynteza jądrowa i energia gwiazdPromieniowanie jonizujące: dawki, ochrona i obliczeniaPromieniowanie termiczne: prawo Wiena i Stefana–BoltzmannaKreacja i anihilacja par cząstka–antycząstkaElektrownia jądrowa, zastosowania i ewolucja gwiazdMechanika i grawitacja: którą zasadę wybrać?Fale i optyka: wzory i niepewność z wykresuAtom i jądro: zadania maturalne krok po krokuRozwiązanie zadania i karta wzorów CKE