امتیاز موضوع:
  • 93 رأی - میانگین امتیازات: 2.9
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
نمونه سوالات فیزیک + پاسخ
#1
یه سری نمونه سوال میذارم و جواب هارو یه مدت بعد تا همه مهلت فکر کردن داشته باشن! اگر هم هرکدوم رو تونستید حل کنید شما پاسخش رو بذارید Smile

1) مطمئنا همه ی شما با ماشین آتوود که نام دیگرش در حالت ساده تر قرقره است آشنا هستید
حال ماشین آتوودی را در نظر بگیرید که در یکی طرف آن وزنه ای به جرم m1 و در طرف دیگر وزنه ای به جرم m2 وجود دارد. فاصله m1 تا قرقره (طول نخ متصل به قرقره در فاصله جرم تا نقطه تماس با قرقره) را L1 و فاصله جرم m2 را L2 در نظر میگیریم. فرض می کنیم که m2>m1 و همچنین L2<L1 باشد. همچنین جرم قرقره را با M و شعاع آن را R در نظر میگیریم.
همچنین رابطه زیر وجود دارد که میتوان انرژی لازم برای گردش قرقره حول محورش به اندازه ی زاویه تتا محاسبه کرد :
که در آن تتا میزان زاویه ای است که قرقره به میزان آن حول محورش می چرخد و آلفا شتاب زاویه ای قرقره است و M جرم قرقره و R شعاع قرقره است.
حال سوال این است که اگر دستگاه از حالت سکون رها شود سرعت دو جسم هنگام عبور از کنار یکدیگر چقدر است؟

2) میله ای به طول L داریم که عمودی روی سطح زمین قرار گرفته و آفتاب بر آن می تابد. نور آفتاب با راستای قائم زاویه ی "تتا" می سازد. حال اگر این میله را بدون هیچ لغزشی به طوری که قسمت انتهایی میله که روی زمین است از جای حرکت نکند روی زمین بگذاریم و جهت افتادن میله و نور خورشید را هم راستا فرض کنیم. می بینیم که در هنگام افتادن میله ابتدا سایه بزرگ و سپس کوچک می شود. حالا ماکزیمم طول سایه را بدست آورید؟

3) برای شاره ها با ارتفاع کم و همجنین تراکم ناپذیر می توان تاثیرات چگالی بر حسب ارتفاع را نادیده گرفت. ولی برای گاز ها نمی توان این کار را انجام داد. گاز ها تراکم پذیر هستند و چگالی آن ها بر حسب ارتفاع تغییر می کند.
حال رابطه ای بدست آورید که فشار هوای جو را در هر ارتفاعی بتواند اندازه بگیرد. و چگالی نیز بر حسب ارتفاع تغییر می کند.

4) گلوله ای داریم که با سرعت 10 m/s به سمت دو گلوله که به هم چسبیده اند می رود. سطح این در گلوله در نقطه ای بر هم مماس است. اگر گلوله اولی به نقطه ی تماس این دو گلوله برخورد کند آن گاه پس از برخورد سرعت هرکدام چقدر خواهد بود ؟ (اصطکاک نداریم )

راهنمایی : وقتی اصطکاک وجود ندارد هر ضربه در جهت خط مراکز توپ ها عمود بر سطوح برخورد کننده است.

5) یدونیم که فشار در یک سیال از رابطه
[tex]p=\rho g h + p_{0}[/tex]
بدست میاد.

حالا بگویید که می توان این رابطه را برای هر محیط جامدی بکار برد ؟ اگر نه موارد استثنا را که می توان در نظر گرفت بیان کنید. آیا این شرایط تقریبی هستند ؟
اگر تقریبی هستند (نسبت به سیال) این تقریب و به عواملی بستگی داره ؟ اصطکاک چه نقشی داره؟

حالا قسمت مشکل تر :
در ترکیب سیال و جامد چه اتفاقی می افته ؟ (از این سوال می تونید جواب برخی سوالات بالا رو دربیارید چون جواب کمی لو رفت)

6) اگر الکترونی در اتم هیدورژن بخواهد از مدار فعلی خود به یک مدار بالایی جهش کند ( این فرض رو بپذیرید که این امکان وجود داره هر چند وجود نداشته باشه !) باید یک فوتون را با چه بسامدی به آن بتابانیم تا این عمل انجام شود ؟ پاسختون رو به صورت جبری بنویسید.

7) آونگی داریم که جرم m دارد و با نخی به طول L به یک دستگاه مرجع (مثلا سقف ماشین و یا با تقریبی نا دقیق همون جسمی که در انتهای گلوی شما وجود داره) بسته شده است.
ناگهان این دستگاه مرجع شتاب می گیرد (ثابت) و در نتیجه آونگ کمی منحرف می شود
اگر مقاومت هوا نداشته باشیم در این صورت رابطه ی بین شتاب چارچوبی که آونگ به آن متصل است و زاویه ای که آونگ با خط عمود می سازد بدست آورید.

8) میله ای داریم که وزنه ای به آن متصل است. گرانش نداریم. اصطکاک وجود ندارد. جرم وزنه m است . میله حول یه انتهای آن با سرعت زاویه ای w که ثابت است می چرخد. ثابت کنید که وزنه یک "نوسان " انجام می دهد که نوسان هماهنگ ساده است.

9) فرض کنید دو ذره A و B روی دو دایره هم مرکز قرار دارند و A روی دایره ی کوچکتر (با شعاع کمتر) قرار دارد. فرض کنید این دو ذره از یک نقطه با سرعت های زاویه ای w و -w شروع به حرکت کنند که سرعت زاویه ای ها ثابت اند. بیابید زمانی را که باید در آن A را رها کنیم (یعنی تحت نیرو ی مرکز قرار ندیم) تا به B برخورد کند.

10) فرض کنید معادله ی حرکت ذره ای در دستگاه قطبی به صورت زیر باشد
نشان دهید که تتا به صورت لگاریتمی با زمان تغییر میکند.

11) طریقه ی کار قلیان (قلیون) را توضیح دهید و بگید که چرا با کشیدن هوا قل قل میکنه و با فوت کردن این طوری نمیشه و همچنین چرا از دهن فرد مصرف کننده دود میاد بیرون ؟

12) ذره ای سقوط آزاد میکند و نیروی مقاومت هوا به صورت kmv^2 (توان برای سرعت است) به آن وارد میشود. مسافتی که جسم طی میکند تا سرعتش از v0 به v برسد چقدر است ؟ حتما" حل کامل رو بزارید.

13) اگر یک شمع رو در یک حباب شیشه ای قراربدیم(به طوریکه باد شعلشو منحرف نکنه)و با اون سوار چرخ و فلکی دوار بشیم شعله ی شمع در چه جهتی منحرف میشه؟؟

14) یه دیوار داریم و یه میله. فرض کنید که میله شروع میکنه به سر خوردن به سمت پایین و میله هیچ وقت از دیوار جدا نمیشه. یه نقطه روی میله در نظر بگیرید که روی در سرش نیست. فاصله این نقطه از دو سر میله a و b هه که a+b=L که L طول میله است. حالا ثابت کنید که مسیری که این نقطه در صفحه طی میکنه جزئی از یک شکل مشهوره.

15) یه میله ی خم شده (L شکل ) داریم که اون رو روی زمین چسبوندیم به صورتی که از نقطه ی انحنا به زمین وصل باشه و طبیعتا" دو طرف دو زاویه ی خاص با زمین میسازن. این زوایا آلفا و بتا هستند. حالا مقداری آب در این لوله میریزیم. طول کل ستون آب L است. حالا یک آشفتگی کوچک در یکی از دو سر لوله ایجاد میکنیم و سطحش شروع به نوسان میکنه (با دامنه کوچک). حالا دوره ی نوسان رو بدست بیارید.

16) مطابق شکل زیر یک کره ی کوچک به جرم m با میله ای به طول L که به زمین لولا شده وصله (یعنی میله میتونه حرکت دورانی انجام بده). در حالت اولیه ی عمود قرار داره. و با جسمی به جرم M در تماسه. کلیه سطوح بدون اصطکاک هستند. یه ضربه ی خیلی کوچک اولیه تعادل میله رو بهم میزنه و به سمت راست سقوط میکنه. حالا اگر بخوایم وقتی دو جسم از هم جدا میشن زاویه ی میله با سطح افق 30 درجه باشه نسبت M/m رو حساب کنید. سرعتشون تو این حالت در لحظه ی جدایی چقدره ؟

[تصویر:  5b07wbjtsxm3mqkfxgb.gif]




...I dont know wat to Do... n even if i do... nothin changes
...Im Confused... Scared... So scared of the future ahead of me
!! Ya wat i have never been
!! is it my fault? well maybe ya... because im not Ordinary
پاسخ
#2
پاسخ ها


1)
یه راهنمایی برای اونایی که شتاب زاویه ای رو نخوندن؛ کار لازم برای قرقره رو می تونید به صورت زیر در بیارید :
[تصویر:  gif.latex?W=%5Cfrac%7BL_%7B1%7D-L_%7B2%7...7B4%7D.M.a]
که a در این جا نباید با آلفای قبلی اشتباه بشه. a در این جا شتاب مماسی قرقره هست. یعنی شتابی که لبه ی قرقره داره.
( شتاب مماسی : فرض کنید که درون یک اتاق روی محیط یک بشقاب پرنده هستید و در این حالت شتاب میگیرد که جهت اون همیشه بر دایره مماسه.در این حالت شما شتاب مماسی دارید. )

پاسخ رابطه زیر است:
http://latex.codecogs.com/gif.latex?v^{2...\Delta%20L}

اثبات:
ابتدا شتاب مماسی رو بدست میاریم. باید بدونیم که شتاب مماسی در این جا از نظر اندازه با شتاب رو به پایین جرم 2 برابر است. و نباید دچار اشتباه شد که شتاب جرم 2 برابر g است. باید بدونیم که علاوه بر نیروی گرانی وارد بر جرم 2 نیرویی از سوی جرم 1 که با گرانی آن برابر است به سمت بالا به جرم 2 وارد می شود. پس رابطه زیر رو داریم :
[تصویر:  gif.latex?F=m_%7B2%7Da=m_%7B2%7Dg-m_%7B1...space;%29g]

پس:
[تصویر:  gif.latex?a=%5Cfrac%7B%5Cleft&space;%28m...7B2%7D%7Dg]

پس کار لازم برای دوران قرقره که آن در پست های پیشین گفتم برابر است با :
[تصویر:  gif.latex?W=%5Cfrac%7B%5CDelta&space;L%7...%7D%7D.M.g]

حال قانون پایستگی انرژی را به کار می بریم :
[تصویر:  gif.latex?E=%7BE%7D%27&plus;W&space;%5Ct...%27&plus;W]

حال فرض می کنیم که جرم 1 در حالت تعادل اولیه در ارتفاع h0 قرار دارد و همچنین جرم 2 در ارتفاع h0+(L2-L1) قرار دارد. . همچنین سرعت دو جسم را وقتی هم ارتفاع اند نیاز داریم. پس در حالت ثانویه ارتفاع جسم 1 و 2برابر
[تصویر:  gif.latex?L_%7B2%7D-L_%7B1%7D=%5CDelta&s...%7D%7B2%7D]

است. از همان معادلات ساده اول دیرستان برای انرژی جنبشی رابطه ی گفته شده بدست خواهد آمد.

2)
اگر شکل زیر رو داشته باشیم :

http://bluedownload.persiangig.com/optic.GIF

سایه به دو قسمت تقسیم میشه. طرف سمت چپ خط عمودی h که m نام دارد و طرف راست که n نام دارد. در نتیجه داریم m+n=f . از طرفی :
[تصویر:  gif.latex?m=L\cos&space;{\alpha&space;}]
[تصویر:  gif.latex?n=h\tan{\theta&space;}]

که داریم :
[تصویر:  gif.latex?h=L\sin{\alpha&space;}]
پس :
[تصویر:  gif.latex?n=L\sin{\alpha&space;}\tan{\theta&space;}]

واضح است که "آلفا" متغییر مستقل و "تتا" ثابت است. پس شرط ماکیمم سازی را بدست می آوریم :
[تصویر:  gif.latex?\frac{\mathrm{d}&space;f}{\mat...&space;%29]

شرط ماکزیمم بودن را برقرار می کنیم :
[تصویر:  gif.latex?\frac{\mathrm{d}&space;f}{\mat...ce;=\alpha]

حال می دانیم که آلفا باید مساوی تتا باشد.
از نسبت های مثلثاتی برای این حالت بدست می آوریم :
[تصویر:  gif.latex?n=\frac{L\sin^2{\theta&space;}...a&space;}}]

در نهایت :
[تصویر:  gif.latex?f=m&plus;n=L\cos{\theta}&plus;...sc{\theta}]

3)
چون چگالی با فشار با هم متناسب هستند (از قانون بویل نتیجه بگیرید) می توانیم بنویسیم :
[تصویر:  8ea3d4eefc8f87ff400d5970eb9d99e9260f6295.gif]
همچنین داریم :
[تصویر:  e0c80fb84974734208892e1c8858f661175bfab8.gif]

پس :
[تصویر:  ee07cdd1365a7a534ef6eb17da28ac59e4cc411b.gif]

و در نتیجه:
[تصویر:  418f47c5f051aeeb7b3227288f8788ad42cf9f9d.gif]


و در نهایت داریم :
[تصویر:  9c5896b9584cc61bdc2004fb75acdb821f9d5531.gif]

برای سادگی در محاسبات :
[تصویر:  f6a473aa81913d9bdff0be1869d6736e3e06dab8.gif]

در بالا p0 و rho 0 (چگالی در p0 ) را باید در نقطه ای مشخص اندازه گرفت. اکثرا چون اعداد مربوط به سطح دریا در دسترس است از آن استفاده می کنیم.
رابطه بالا تقریب نسبتا مناسبی است ولی چون تغییرات g بر جسب ارتفاع را حساب نکرده ایم برای ارتفاعات زیاد کمی دقت پایین میاد.
...I dont know wat to Do... n even if i do... nothin changes
...Im Confused... Scared... So scared of the future ahead of me
!! Ya wat i have never been
!! is it my fault? well maybe ya... because im not Ordinary
پاسخ
#3
javabe soale 11ro zzood tar begid







‫این روزها حالم خوب است
خوب ِ خوب !!
نه نشانی از دلتنگی نه روزنی از سیاهی
...و نه وسوسه ای از دل بسـتگی! ! !
. . .نوشتنم را بهانه ای نیست
...جز گفتن این که
"من"
بعد از "تو"
به هیچ "او"یی
اجازه ی "ما" شدن
نخواهم داد


پاسخ
#4
(24-12-2011، 12:57 AM)Behnaz Iranpoor نوشته است:  javabe soale 11ro zzood tar begid
این هم
11)
شما هوا رو میکشید بیرون و یه اختلاف فشار ایجاد میکنید که موجب میشه هوا از طریق مجرای مرکزی وارد مایع بشه و از اون بیاد توی فضای خالی شده. چون این جریان گرمه اون مایع رو بخار میکنه.
...I dont know wat to Do... n even if i do... nothin changes
...Im Confused... Scared... So scared of the future ahead of me
!! Ya wat i have never been
!! is it my fault? well maybe ya... because im not Ordinary
پاسخ


پرش به انجمن:


کاربرانِ درحال بازدید از این موضوع: 1 مهمان