2011..Subiecte Concurs Procopiu Al Elevilor Romani_teoretic_jud

CONCURSUL DE FIZICĂ “ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA a XVIII-a ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE Varianta A

. Alege varianta corectă

I

:

=-4.Dacă obiectul este deplasat cu 10cm, valoarea 1.Pentru o lentilă convergentă valoarea măririi liniare a unui obiect este β 1=-4.Dacă măririi liniare devine β1=-2.Distanţa =-2.Distanţa focală a lentilei este: a). f=30cm; b).f=40cm;c). f=10cm;d). f=13,33cm; e).f=3,33cm. (4p)

2. Menţinând constantă distanţa dintre un obiect real şi un ecran, pe ecran se obţin două imagini distincte ale obiectului, pentru două poziţii diferite ale lentilei. Mărimile celor două imagini sunt a şi b . Mărimea obiectului este: a).y1=a/b ; b). y1=(a/b)0,5; c). y1=(ab)0,5;d). y1=(a2-b2)0.5; e) nu se poate determina, deoarece nu sunt su ficiente date. (3p)

3. Se consideră o lentilă convergentă c u distanţa focală f=20cm, în faţa căreia, la d istanţa de 21cm, se aşează un obiect lin iar transversal AB.Între obiect şi lentilă se aşează o lamă de sticlă cu indicele de refracţie n=1,5 şi grosime d=6cm, care ocupă spaţiul situat în partea superioară a axei optice principale.În această situaţie lentila va forma: a).o imagine reală, situată la 420cm de lentilă. b).o imagine virtuală, situată la -380 cm de lentilă. c).două imagini reale , situate la 420cm d e lentilă, respectiv la 380 cm de lentilă. l entilă. d).două imagini virtuale, situate la -420cm de lentilă ,respectiv la -380 cm de lentilă. e). o imagine reală, situată la 420cm de lentilă şi o imagine virtuală, situată l a -380 cm de lentilă. (4p)

4. Pe fundul apei dintr-un dintr-un lac este înfipt un stâlp de înălţime H=4,0m, având deasupra apei o lungime h=1,00m.Lungimea umbrei pe fundul lacului, dacă unghiul de incidenţă al razelor este i=45 0 şi indicele de refracţie al apei este n=4/3 este de aproximativ a).l=2,9m; b).l=7,06m; c).l=9,46m; d) l=3,42m; e).l=1,73m. (3p)



5.Legea de mişcare a unui mobil este: r = 5t i 

+

3



t j .Viteza mobilului la momentul t=2s, are valoarea:

a).v=13m/s; b).v=17m/s;c). v=5m/s;d). v=12m/s; e).v=3m/s (3p)



6.Fie vectorii a = 2i





+

3 j





şi b = xi



−

4 j

sunt reciproc perpendiculari.Valoarea lui x este:

a).x=2; b).x=6; c).x=3 ;d).x=4; e).x=0. (3p)

INSPECTORATUL

II. Dacă pe masa de lucru se găsesc o prismă de sticlă, un disc optic o ptic cu suport, o sursă de lumină monocromatică ş i o fantă circulară, propune o metodă pentru determinarea indicelui de refracţie a l sticlei. Se vor urmări: a) dispozitivul experimental, principiul metodei şi modul de lucru b) structura tabelului de date c) precizarea surselor de erori.

( 10p )

III. Aspecte din viaţa fizicienilor români 1). Ce face Ştefan Procopiu după absolvirea facultăţii? 2). Unde îşi urmează Ştefan Procopiu cursurile liceale? 3). La conferinţa cărui mare fizician participa în anul 1921, la Paris Ştefan Procopiu? 4). În ce familie s-a s-a născut Ion Inculeţ? 5) Ce carieră a urmat Ion Inculeţ după terminarea studiilor ? 6). Unde lucrează Ion Inculeţ când realizează cele mai importante cercetări ştiinţifice ale sale? (3p)

Subiecte propuse de: Alexandru Liliana, Ciocoiu Laura- Colegiul Naţional “G.Ibrăileanu” Iaşi, Călţun Ioana -

Liceul”V.Alecsandri” Iaşi PE FOAIA DE RĂSPUNS NOTAŢI OBLIGATORIU VARIANTA PRIMITĂ

Notă: Toate subiectele sunt obligatorii.Timp de lucru 3 ore.

SUCCES!!!

INSPECTORATUL

CONCURSUL DE FIZICĂ “ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA a XVIII-a ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE Varianta B


I

:




+

3



t j .Viteza mobilului la momentul t=2s, a re valoarea:

a).v=3m/s; b).v=17m/s;c). v=5m/s;d). v=12m/s; e).v=13m/s (3p)

lini ar 2. Se consideră o lentilă convergentă c u distanţa focală f=20cm, în faţa căreia, la d istanţa de 21cm, se aşează un obiect liniar transversal AB.Între obiect obiect şi lentilă se aşează o lamă de sticlă cu indicele de refracţie n=1,5 şi grosime d=6cm, care ocupă spaţiul situat în partea superioară a axei optice principale.În această situaţie lentila va forma: a).o imagine reală, situată la 420cm de lentilă. lentilă. b) o imagine imagine reală, situată la 420cm de lentilă şi o imagine virtuală, situată la -380 cm de lentilă. c).două imagini reale , situate la 420cm d e lentilă, respectiv la 380 cm de lentilă. l entilă. d).două imagini virtuale, situate la -420cm de lentilă ,respectiv la -380 cm de lentilă. e).o e).o imagine virtuală, situată la -380 cm de lentilă. (4p)

3. Pe fundul apei dintr-un dintr-un lac este înfipt un stâlp de înălţime H=4,0m, având deasupra apei o lungime h=1,00m.Lungimea umbrei pe fundul lacului, dacă unghiul de incidenţă al razelor este razelor este i=450 şi indicele de refracţie al apei este n=4/3 este de aproximativ: a).l=1,73m; b).l=7,06m; l=3,42m; d) l=9,46m; e).l=2,9m. (3p)

obiec tului, pentru 4. Menţinând constantă distanţa dintre un obiect real şi un ecran, pe ecran se obţin două imagini distincte ale obiectului, două poziţii diferite ale lentilei. Mărimile celor două imagini sunt a şi b . Mărimea obiectului este: a). y1=(ab)0,5; b). y1=(a/b)0,5; c).y1=a/b;d). y1=(a2-b2)0.5; e) nu se poate determina, deoarece nu sunt suficiente date. (3p)



5.Fie vectorii a = 2i





+

3 j





şi b = xi



−

4 j


a).x=2; b).x=0; c).x=3 ;d).x=4; e).x=6. (3p)

deplasat cu 10cm, valoarea 6.Pentru o lentilă convergentă valoarea măririi liniare a unui obiect este β 1=-4.Dacă =-4.Dacă obiectul este deplasat măririi liniare devine β1=-2.Distanţa =-2.Distanţa focală a lentilei este: a). f=30cm; b)f=10cm;c). f=40cm;d). f=13,33cm; e).f=3,33cm. (4p)

INSPECTORATUL

II. Dacă pe masa de lucru se găsesc o prismă de sticlă, un disc optic cu suport, o sursă de lumină monocromatică şi o fantă circulară, propune o metodă pentru determinarea indicelui de refracţie a l sticlei. Se vor urmări: a) dispozitivul experimental, principiul metodei şi modul de lucru b) structura tabelului de date c) precizarea surselor de erori.

( 10p )

III.Aspecte din viaţa fizicienilor români 1). Ce face Ştefan Procopiu după absolvirea facultăţii? 2). Unde îşi urmează Ştefan Procopiu cursurile liceale? 3). La conferinţa cărui mare fizician participa în anul 1921, la Paris Ştefan Procopiu? 4). În ce familie s-a născut Ion Inculeţ? 5) Ce carieră a urmat Ion Inculeţ după terminarea studiilor ? 6). Unde lucrează Ion Inculeţ când realizează cele mai importante cercetări ştiinţifice ale sale? (3p)




SUCCES!!!

INSPECTORATUL

CONCURSUL DE FIZICĂ “ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA a XVIII-a ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE Varianta C


I

:




+

3



t j .Viteza mobilului la momentul t=2s, are valoarea:

a).v=12m/s; b).v=17m/s;c). v=5m/s;d). v=13m/s; e).v=3m/s (3p).

2. Menţinând constantă distanţa dintre un obiect real şi un ecran, pe ecran se obţin două imagini distincte ale obiectului, p entru două poziţii diferite ale lentilei. Mărimile celor două imagini sunt a şi b . Mărimea obiectului este: a).y1=a/b ; b). y1=(a/b)0,5; c). nu se poate determina, deoarece nu sunt s uficiente date d). y 1=(a2-b2)0.5; e). y1=(ab)0,5. (3p)



3. Fie vectorii a = 2i





+

3 j





şi b = xi



−

4 j


a).x=2; b).x=3; c).x=6 ;d).x=4; e).x=0. (3p)

4. Pe fundul apei dintr-un lac este înfipt un stâlp de înălţime H=4,0m, având deasupra apei o lungime h=1,00m.Lungimea umbrei pe fundul lacului, dacă unghiul de incidenţă al razel or este i=450 şi indicele de refracţie al apei este n=4/3 este de aproximativ: a).l=9,46m; b).l=7,06m; c).l=2,9 m; d) l=3,42m; e).l=1,73m. (3p)

5.Pentru o lentilă convergentă valoarea măririi liniare a unui obiect este β1=-4.Dacă obiectul este deplasat cu 10cm, valoarea măririi liniare devine β1=-2.Distanţa focală a lentilei este: a). f=30cm; b).f=3,33cm;c). f=10cm;d). f=13,33cm; e).f=40cm. (4p)

6. Se consideră o lentilă convergentă cu distanţa focală f=20cm, în faţa căreia, la distanţa de 21cm, se aşează un obiect liniar transversal AB.Între obiect şi lentilă se aşează o lamă de sticlă cu indicele de refracţie n=1,5 şi grosime d=6cm, care ocupă spaţiul situat în partea superioară a a xei optice principale.În această situaţie lentila va forma: a).o imagine reală, situată la 420cm de lentilă. b). o imagine reală, situată la 420cm de lentilă şi o imagine virtuală, situată la -380 cm de lentilă c).două imagini reale , situate la 420cm de lentilă, respectiv la 380 cm de lentilă. d).două imagini virtuale, situate la -420cm de lentilă ,respectiv la -380 cm de lentilă. e) o imagine virtuală, situată la -380 cm de lentilă.(4p)

INSPECTORATUL

II. Dacă pe masa de lucru se găsesc o prismă de sticlă, un disc optic cu suport, o sursă de lumină monocromatică ş i o fantă circulară, propune o metodă pentru determinarea indicelui de refracţie a l sticlei. Se vor urmări: a) dispozitivul experimental, principiul metodei şi modul de lucr u b) structura tabelului de date c) precizarea surselor de erori.

( 10p )

III.Aspecte din viaţa fizicienilor români 1). Ce face Ştefan Procopiu după absolvirea facultăţii? 2). Unde îşi urmează Ştefan Procopiu cursurile liceale? 3). La conferinţa cărui mare fizician participa în anul 1921, la Paris Ştefan Procopiu? 4). În ce familie s-a născut Ion Inculeţ? 5) Ce carieră a urmat Ion Inculeţ după terminarea studiilor ? 6). Unde lucrează Ion Inculeţ când realizează cele mai importante cercetări ştiinţifice ale sale? (3p)




SUCCES!!!

INSPECTORATUL

CONCURSUL DE FIZICĂ “ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA a XVIII-a ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE BAREM - Clasa a IX-a Subiectul I Varianta

1

2

3

4

5

6

A

b

c

e

a

a

b

B

e

b

e

a

e

c

C

d

e

c

c

e

b

Subiectul II Dispozitivul experimental, princ ipiul metodei şi modul de lucru:

Prisma este aşezată astfel încât raza refractată să o străbată paralel cu baza Raza emergentă este deci la deviaţie minimă. Cu ajutorul discului optic se măsoară unghiul de deviaţie şi

unghiul prismei

Se calculează indicele de refracţie al prismei cu relaţia:

6p

2p

Structura tabelului de date. Precizarea surselor de erori: -erori de citire ale unghiurilor -raza emergentă nu este paralelă cu baza -sursa nu este

2p

ideala

Subiectul III

1.Liceul îl urmează la “Roşca Codreanu” la Bârlad, unde reuşeşte primul la specialitatea fizica – chimie (0,5p) 2.In anul 1913 se angajează ca asistent suplinitor la Laboratorul de Aplicaţii ale Căldurii s i Electricităţii din Institutulde Electrotehnica al Universitarii Bucureşti. (0,5p)

3.Împreuna cu alţi colegi, Ştefan Procopiu participa în marele amfiteatru al Sorbonei la conferinţa lui Albert Einstein, care era înconjurat de o asistenţă glorioasa de câteva sute de matematicieni şi fizicieni veniţi din toată lumea. (0,5p) 4.Ion Inculeţ s-a născut într -o familie de răzeşi. (0,5p) 5.După terminarea studiilor, Ion Inculeţ a fost ales de profesorul Borman ca asistent la catedra sa şi este însărcinat să predea cursul de fizică la Şcoala Comercială din Sankt Petersburg. (0,5p) 6.Ion Inculeţ realizează cele mai importante cercetări ştiinţifice ale sale ca fizician la Observatorul meteorologic principal din Sankt

Petersburg. (0,5p) INSPECTORATUL

CONCURSUL DE FIZICĂ “ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA a XVII I-a – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE

PC CLASA a IX-a

Ai la dispoziţie fişierul curcubeul.txt în format electronic. Sarcini: 1. Salvează un document nou în formatul nume_prenume.doc, A4 cu marginile de 2 cm (sau 0,8”). Importă fişierul curcubeul.txt , aranjează textul la două rânduri, Arial 12, justified, cu aliniat nou la paragrafe (elimină marcajele &). 1p 2. Formatează titlul aplicând stilul Title în Arial 24, bold, centrat (un rând liber după titlu) şi cele trei subtitluri (întrebări) aplicând stilul Heading2 în Arial 14, , Bold, Italic, aliniat la stânga. 1p 3. Restaurează corectitudinea textului din primele do uă paragrafe, cu diacritice.

1p

4. Inserează la titlu o notă de subsol cu trimiterea la sursă: Times New Roman 10, aliniat la stânga, cu hyperlink către adresa specificată ( terge sursa de la final). 1p 5. Aşează ultimele trei paragrafe pe două coloane egale, cu spaţiu de 1 cm (sau 0,4”). între ele. 1p 6. Inserează imaginea Rainbow1 în paragraful 3, astfel încât să încapă pe coloana a doua. Recolorează imaginea în nuanţe de gri. 1p 7. Pune antet textului, pe paginile impare numele şi prenumele, iar pe paginile pare titlul. Numerotează paginile (centrat, în subsol) . 1p

Subiect propus de: prof. Cristian Belei, Col. Na . „M. Eminescu” Ia i prof. Mihai Keller , Col. Na . „G. Ibrăileanu” Ia i

CONCURSUL DE FIZICĂ “ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA a XVIII-a – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE CLASA a X-a varianta A

1. Alegeţi varianta corectă . Un gaz perfect efectuează un ciclu compus dintr -o izobară, o adiabată şi o izotermă la temperatura minimă a ciclului. Temperatura absolută variază de K ori în fiecare ciclu. Randamentul ciclului este: A;1-lnK/(K-1) B;1-lnK/(K+1) C;1-lnK/K D;1-KlnK/(K-1) E;1-KlnK/(K+1) 2. Alex isi stabileste o scara proprie de masurat temperaturile bazata pe temperaturile extreme ale corpului sau. El o numeste scara Alex si unitatea de masura o numeste grad 0

Alex( A). Alex atribuie starii de echilibru dintre apa pura si gheata care se topeste la presiune 0

atmosferica normala valoarea 29 A,iar starii in care se afla vaporii apei pure care fierbe la 0

presiune atmosferica normala valoarea 41 A . 0

a) indicati valoarea temperaturii in scara Celsius pentru temperatura 35 A b) stabiliti dependenta valorii temperaturii in scara Celsius in functie de temperatura in scara Alex c) stabiliti temperatura care are aceasi valoare numerica atat in scara Alex cat si in scara Celsius. 0

R: A; 50 C ; y =22/3 x -725/3 ; 725/22 0

B; 60 C; y = 25/3 x – 725/3 ; 725/22 0

C; 50 C ; y = 25/3 x – 725/3 ; 725/22 0

D; 55 C ; y = 22/3 x – 725/3 ; 725/22 0

E; 50 C ; y = 22/3 x – 725/3 ; 705/22 3. Un gaz perfect trece din starea de echilibru 1 intr-o alta stare de echilibru 2 astfel incat caldura sa molara este constanta si efectueaza un lucru mecanic L12 =160J.Apoi gazul este incalzit izocor pana la temperatura initiala(transformarea 2-3) absorband caldura Q23 =120 J. a) Calculati,pentru transformarea 2-3,lucrul mecanic efectuat si variatia energiei interne a gazului. b) Calculati caldura molara in procesul 1-2, R=8,3 J/(mol.K) R: A ; L23 = 100 J ; Δ U 23 = 120 J ; C = - R/2 B;

L23

=0 ;Δ U 23 =120J ; C = - R/2

C;

L23 =0

; Δ U 23 = 120J ; C = 5R/2

D; L23 = 0 ; Δ U 23 = 120J ; C = 3R/2 E; L23 = 0 ; Δ U 23 = 120J ; C = R/2

4. Aveti la dispozitie : - un ansamblu format dintr-un calorimetru , instrumente de masura si accesorii pentru care se cunoaste capacitatea calorica K -apa pentru care se cunoaste caldura specifica c -corp metalic a) stabiliti dependenta temperaturii apei de timpul scurs b) desenati diagrama schimbului de caldura c)determinati caldura specifica a metalului d) daca ati obtinut valorile numerice :500 , 418 ,501 , 498 ,505 ,497 ,504 501,499,504 calculati valoarea medie a caldurii specifice a metalului,in unitati S.I.. 5. a.Considerand constantele fizice cunoscute, precizati ce instrumente de masura sunt suficiente pentru a putea determina concentratia moleculelor de aer dintr-o camera. b. Precizati,pentru fiecare din procesele termodinamice de mai jos,cum variaza temperatura -destindere izobara -destindere adiabatica -comprimare izobara -comprimare adiabatica c.O butelie este incarcata la presiune maxima admisibila, atat iarna cat si vara. Determinati in care dincele doua cazuri este mai mare masa de gaz din butelie. R: A; a) barometru,manometru ; b)creste in destindere izobara ,scade in destinderea adiabatica,creste in comprimarea adiabatica,scade in comprimarea izobara ; c) miarna > m var a B;a) manometru,termometru ;b)creste in destindere izobara, scade in destinderea adiabatica, creste in comprimarea adiabatica ,scada in comprimarea izobara ;c) miarna > m var a C; a) barometru ,termometru ;b)creste in destindere izobara ;scade in destinderea adiabatica ,creste in comprimarea adiabatica ,scade in c omprimarea izobara ; c) miarna < m var a D; a) barometru ,termometru ; b)creste in destindere izobara ,scade in destinderea adiabatica, creste in comprimarea adiabatica ,scade in comprimarea izobara ;c) miarna > m var a E; a)barometru ,termometru ;b)creste in destinderea izobara ,creste in destinderea adiabatica , scade in comprimarea adiabatica ,scade in comprimarea izobara ;c) miarna > m var a

(3p) ASPECTE BIOGRAFICE DIN VIATA FIZICIENILOR ROMANI 1.Ce cuprindea teza de doctorat a lui Stefan Procopiu si in ce an a sustinut-o? 2. Care au fost operele principale ale lui Stefan Procopiu? 3.Ce activitate desfasoara Stefan Procopiu la Iasi? 4.Care sunt domeniile de cercetare ale lui Ion Inculet la Observatorul meteorologic principal din Sankt Petersburg? 5.Ce activitate publicistica are Ion Inculet in timp ce lucreaza la Observatorul meteorologic ? 6. Ce cariera a urmat Ion Inculet dupa terminarea studiilor? Subiecte selectate şi propuse de: prof. Anita Maria – Colegiul National Iaşi, prof. Vulpoi-Naghel Iuliana – Colegiul National Iaşi, prof. Ilinca Codruţ – Col. Naţ. „E. Racoviţă” Iaşi, prof. Alexandru Constantin – Lic. de Informatică „Gr. Moisil” Iaşi

CONCURSUL DE FIZICĂ “ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA a XVIII-a – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE CLASA a X-a varianta B

1. Alegeţi varianta corectă . Un gaz perfect efectuează un ciclu compus dintr -o izobară, o adiabată şi o izotermă la temperatura minimă a ciclului. Temperatura absolută variază de K ori în fiecare ciclu. Randamentul ciclului este: A;1-lnK/(K-1) B;1-lnK/(K+1) C;1-lnK/K D;1-KlnK/(K-1) E;1-KlnK/(K+1) 2. Alex isi stabileste o scara proprie de masurat temperaturile bazata pe temperaturile extreme ale corpului sau. El o numeste scara Alex si unitatea de masura o numeste grad 0

Alex( A). Alex atribuie starii de echilibru dintre apa pura si gheata care se topeste la presiune 0



a) indicati valoarea temperaturii in scara Celsius pentru temperatura 35 A b) stabiliti dependenta valorii temperaturii in scara Celsius in functie de temperatura in 0

0

scara Alex(pentru valori ale acestea din urma intre 20 A si 50 A) c) stabiliti temperatura care are aceasi valoare numerica atat in scara Alex cat si in scara Celsius. 0

R: A; 50 C ; y =22/3 x -725/3 ; 725/22 0

B; 60 C; y = 25/3 x – 725/3 ; 725/22 0

C; 50 C ; y = 25/3 x – 725/3 ; 725/22 0

D; 55 C ; y = 22/3 x – 725/3 ; 725/22 0

E; 50 C ; y = 22/3 x – 725/3 ; 705/22 3. Un gaz perfect trece din starea de echilibru 1 intr-o alta stare de echilibru 2 astfel incat caldura sa molara este constanta si efectueaza un lucru mecanic L12 =160J.Apoi gazul este incalzit izocor pana la temperatura initiala(transformarea 2-3) absorband caldura Q23 =120 J. a) Calculati,pentru transformarea 2-3,lucrul mecanic efectuat si variatia energiei interne a gazului. b) Calculati caldura molara in procesul 1-2, R=8,3 J/(mol.K) R: A ; L23 = 100 J ; Δ U 23 = 120 J ; C = - R/2 B;

L23

=0 ;Δ U 23 =120J ; C = - R/2

C;

L23 =0

; Δ U 23 = 120J ; C = 5R/2

D; L23 = 0 ; Δ U 23 = 120J ; C = 3R/2 E; L23 = 0 ; Δ U 23 = 120J ; C = R/2

4. Aveti la dispozitie : - un ansamblu format dintr-un calorimetru , instrumente de masura si accesorii pentru care se cunoaste capacitatea calorica K -apa pentru care se cunoaste caldura specifica c -corp metalic a) stabiliti dependenta temperaturii apei de timpul scurs b) desenati diagrama schimbului de caldura c)determinati caldura specifica a metalului d) daca ati obtinut valorile numerice :500 ,418 ,501 , 498 ,505 ,497 ,504 501,499,504 calculati valoarea medie a caldurii specifice a metalului,in unitati S.I.. 5. a.Considerand constantele fizice cunoscute, precizati ce instrumente de masura sunt suficiente pentru a putea determina concentratia moleculelor de aer dintr-o camera. b. Precizati,pentru fiecare din procesele termodinamice de mai jos,cum variaza temperatura: -destindere izobara -destindere adiabatica -comprimare izobara -comprimare adiabatica c.O butelie este incarcata la presiune maxima admisibila, atat iarna cat si vara. Determinati in care dincele doua cazuri este mai mare masa de gaz din butelie. R: A;a) barometru,manometru ; b)creste in destindere izobara ,scade in destinderea adiabatica,creste in comprimarea adiabatica,scade in comprimarea izobara ;c) miarna > m var a B; a) manometru,termometru ; b)creste in destindere izobara, scade in destinderea adiabatica, creste in comprimarea adiabatica ,scada in comprimarea izobara ; c) miarna > m var a C; a) barometru ,termometru ; b)creste in destindere izobara ;scade in destinderea adiabatica ,creste in comprimarea adiabatica ,scade in comprimarea izobara ; c) miarna < m var a D;a) barometru ,termometru ;b)creste in destindere izobara ,scade in destinderea adiabatica, creste in comprimarea adiabatica ,scade in comprimarea izobara ;c) miarna > m var a E;a) barometru ,termometru ; b)creste in destinderea izobara ,creste in destinderea adiabatica , scade in comprimarea adiabatica ,scade in comprimarea izobara ;c) miarna > m var a (3p) ASPECTE BIOGRAFICE DIN VIATA FIZICIENILOR ROMANI 1.Ce cuprindea teza de doctorat a lui Stefan Procopiu si in ce an a sustinut-o? 2. Care au fost operele principale ale lui Stefan Procopiu? 3.Ce activitate desfasoara Stefan Procopiu la Iasi? 4.Care sunt domeniile de cercetare ale lui Ion Inculet la Observatorul meteorologic principal din Sankt Petersburg? 5.Ce activitate publicistica are Ion Inculet in timp ce lucreaza la Observatorul meteorologic ? 6. Ce cariera a urmat Ion Inculet dupa terminarea studiilor? Subiecte selectate şi propuse de: prof. Anita Maria – Colegiul National Iaşi, prof. Vulpoi-Naghel Iuliana – Colegiul National Iaşi, prof. Ilinca Codruţ – Col. Naţ. „E. Racoviţă” Iaşi, prof. Alexandru Constantin – Lic. de Informatică „Gr. Moisil” Iaşi

CONCURSUL DE FIZICĂ “ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA a XVIII-a – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE CLASA a X-a varianta C

1. Un gaz perfect trece din starea de echilibru 1 intr-o alta stare de echilibru 2 astfel incat caldura sa molara este constanta si efectueaza un lucru mecanic L12 =160J.Apoi gazul este incalzit izocor pana la temperatura initiala(transformarea 2-3) absorband caldura Q23 =120 J. a) Calculati,pentru transformarea 2-3,lucrul mecanic efectuat si variatia energiei interne a gazului. b) Calculati caldura molara in procesul 1-2, R=8,3 J/(mol.K) R: A ; L23 = 100 J ; Δ U 23 = 120 J ; C = - R/2 B; L23 = 0 ; Δ U 23 = 120J ; C = R/2 C;

L23 =0

; Δ U 23 = 120J ; C = 5R/2

D; L23 = 0 ; Δ U 23 = 120J ; C = 3R/2 E;

L23

=0 ;Δ U 23 =120J ; C = - R/2

2. Aveti la dispozitie : - un ansamblu format dintr-un calorimetru , instrumente de masura si accesorii pentru care se cunoaste capacitatea calorica K -apa pentru care se cunoaste caldura specifica c -corp metalic a) stabiliti dependenta temperaturii apei de timpul scurs b) desenati diagrama schimbului de caldura c)determinati caldura specifica a metalului d) daca ati obtinut valorile numerice :500 , 418 ,501 , 498 ,505 ,497 ,504 501,499,504 calculati valoarea medie a caldurii specifice a metalului,in unitati S.I..

3. a.Considerand constantele fizice cunoscute, precizati ce instrumente de masura sunt suficiente pentru a putea determina concentratia moleculelor de aer dintr-o camera. b. Precizati,pentru fiecare din procesele termodinamice de mai jos,cum variaza temperatura: -destindere izobara -destindere adiabatica -comprimare izobara -comprimare adiabatica c.O butelie este incarcata la presiune maxima admisibila, atat iarna cat si vara. Determinati in care dincele doua cazuri este mai mare masa de gaz din butelie. R: A;a) barometru,manometru ; b)creste in destindere izobara ,scade in destinderea adiabatica,creste in comprimarea adiabatica,scade in comprimarea izobara ;c) miarna > m var a B; a) barometru ,termometru ; b)creste in destindere izobara , scade in destinderea adiabatica, creste in comprimarea adiabatica ,scade in comprimarea izobara ; c) miarna > mvar a C; a) barometru ,termometru ;b)creste in destindere izobara ;scade in destinderea adiabatica ,creste in comprimarea adiabatica ,scade in comprimarea izobara ; c) miarna < m var a D;a) manometru,termometru ;b)creste in destindere izobara, scade in destinderea adiabatica, creste in comprimarea adiabatica ,scada in comprimarea izobara ;c) miarna > mvar a

E;a) barometru ,termometru ; b)creste in destinderea izobara ,creste in destinderea adiabatica , scade in comprimarea adiabatica ,scade in comprimarea izobara ;c) miarna > mvar a 4. Alegeţi varianta corectă . Un gaz perfect efectuează un ciclu compus dintr -o izobară, o adiabată şi o izotermă la temperatura minimă a ciclului. Temperatura absolută variază de K ori în fiecare ciclu. Randamentul ciclului este: A;1-KlnK/(K-1) B;1-lnK/(K+1) C;1-lnK/K D;1-lnK/(K-1) E;1-KlnK/(K+1)

5. Alex isi stabileste o scara proprie de masurat temperaturile bazata pe temperaturile extreme 0

ale corpului sau. El o numeste scara Alex si unitatea de masura o numeste grad Alex( A). Alex atribuie starii de echilibru dintre apa pura si gheata care se topeste la presiune 0



a) indicati valoarea temperaturii in scara Celsius pentru temperatura 35 A b) stabiliti dependenta valorii temperaturii in scara Celsius in functie de temperatura in 0

0

scara Alex(pentru valori ale acestea din urma intre 20 A si 50 A) c) stabiliti temperatura care are aceasi valoare numerica atat in scara Alex cat si in scara Celsius. 0

R: A; 50 C ; y = 25/3 x – 725/3 ; 725/22 0

B; 50 C ; y =22/3 x -725/3 ; 725/22 0

C; 60 C; y = 25/3 x – 725/3 ; 725/22 0

D; 55 C ; y = 22/3 x – 725/3 ; 725/22 0

E; 50 C ; y = 22/3 x – 725/3 ; 705/22

(3p) ASPECTE BIOGRAFICE DIN VIATA FIZICIENILOR ROMANI 1.Ce cuprindea teza de doctorat a lui Stefan Procopiu si in ce an a sustinut-o? 2. Care au fost operele principale ale lui Stefan Procopiu? 3.Ce activitate desfasoara Stefan Procopiu la Iasi? 4.Care sunt domeniile de cercetare ale lui Ion Inculet la Observatorul meteorologic principal din Sankt Petersburg? 5.Ce activitate publicistica are Ion Inculet in timp ce lucreaza la Observatorul meteorologic ? 6. Ce cariera a urmat Ion Inculet dupa terminarea studiilor?

Subiecte selectate şi propuse de: prof. Anita Maria – Colegiul National Iaşi, prof. Vulpoi-Naghel Iuliana – Colegiul National Iaşi, prof. Ilinca Codruţ – Col. Naţ. „E. Racoviţă” Iaşi, prof. Alexandru Constantin – Lic. de Informatică „Gr. Moisil” Iaşi

CONCURSUL DE FIZICA “STEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMANI DE PRETUTINDENI EDITIA a XVIII-a- ETAPA JUDETEANA -26 .02.2011 SECTIUNEA LICEE TEORETICE-profilul real -CLASA a X-a RASPUNSURI CORECTE : VARIANTA A :

1-A ( 3p )

VARIANTA B :

1-A (

VARIANTA C :

1-E ( 5p )

Proba experimental a :

; 2-C ( 6p )

; 3-B ( 5p )

; 5-D ( 6p ) .

3p ) ; 2-C ( 6p ) ; 3-B ( 5p )

; 5-D (6p ) .

; 3-B ( 6p )

; 4-D ( 3p )

; 5-A ( 6p ) .

( 10 p )

Se inregistreaza evolutia in timp a temperaturii din calorimetru ( grafic sau tabel cu cel putin zece valori ) . Ultimele valori ale tempraturii ( cel putin trei ) sa fie identice-ele dau temperatura de echilibru. Se determina temperatura de echilibru. Se deseneaza diagrama schimbului de caldura evidentiindu -se Q ced si Q primit . Se scrie ecuatia calorimetrica Q primit + Q ced =0 sau IQ ced I = Q primit . Se scrie formula caldurii specifice. Se elimina valorile care se abat foarte mult ( erori grosolane ). Se calculeaza media valorilor numerice=501. Se ataseaza unitatea de masura 501

.

Aspecte biografice din viata fizicienilor romani

( 3p )

1-Teza de doctorat cuprindea doua teme : tema tezei propriu-zise intitulata ”Asupra birefringentei electrice si magnetice a suspensiilor “ si a doua tema se referea la “ Spectrele arcului intre metale “ , sustinuta cu succes in anul 1924. 2-Autor a peste 150 de lucrari originale , operele sale principale au fost : “ Electricitate-magnetism” (vol.I 1929 , vol.II 1939) si “ Termodinamica “ 1948 , precum si magistralele sale lucrari in domeniul “ Campului magnetic terestru”.A obtinut rezultate remarcabile si in “Efectul Procopiu “, “Fenomenul Procopiu” , “ Magnetonul Bohr-Procopiu “ . 3-La Iasi, Stefan Procopiu isi desfasoara intreaga activitate de om de stiinta , om de cultura ; aici i si implineste cariera de profesor , isi publica meditatiile filozofice si contribuie la desfasurarea activitatilor institutiilor de cultura , a Teatrului National indeosebi. 4-Ca fizician la Observatorul meteorologic principal din Sankt Petersburg , Ion Inculet a efectuat cercetari in domeniul ionizarii atmosferei si a razelor canal la descarcarile electrice in gaze. 5-Ion Inculet conduce redactia revistei “ Informatorul stiintific ” si publica mai multe articole de popularizare a stiintei. 6-Dupa terminarea studiilor Ion Inculet a fost ales de profesorul Borman ca asistent la catedra sa si este insarcinat sa predea cursul de fizica la Scoala Comerciala din Sankt Petersburg.

CONCURSUL DE FIZICĂ “ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA a XVIII-a – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE

PC CLASA a X-a

O cantitate de gaz ideal parcurge un ciclu format dintr-o compresie izo termă, o destindere izobară i una adiabatică. Concepe o prezentare concretizată într -un fişier nume_prenume.ppt sau *.pps conţinând 2 -3 pagini din care prima să fie pagina de titlu.

Cerinţe: Reprezentarea grafică a ciclului în coordonate p = f(V) .

2p

Comentarea transformărilor succesive (evoluţiile parametrilor de stare, expresiile legilor). 3p Folosirea instrumentelor de lucru specifice (fond, culori, animaţii, tranziţii).

Subiect propus de: prof. Cristian Belei, Col. Na . „M. Eminescu” Ia i prof. Mihai Keller , Col. Na . „G. Ibrăileanu” Ia i

2p

CONCURSUL DE FIZICĂ „ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA A XVIII-A – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 - SECŢIUNEA LICEE TEORETICE Clasa a XI-a

VARIANTA A

SUBIECTUL I

(20puncte)

1. Un corp cu masa m = 4kg este suspendat de un resort ideal ce are constanta elastică k = 900 N/m. Corpul este împins în sus pe distanţa 50 mm faţă de poziţia de echilibru şi apoi eliberat din repaus. Ecuaţia care descrie mişcarea corpului este: y( )t =

40

+

9

A 5cos15 (t cm )

y( )t =

40 9

+

B 5sin15 (t cm)

C

(y )t = 5 sin(15 t+ π )( cm ) 2

y( )t =

9

+

40

D 5cos15 (t cm)

2. Un corp coboară de la înălţimea h pe un plan înclinat neted. Ajuns la baza acestuia, corpul ciocneşte perfect elastic un corp identic aflat pe planul orizontal, corp legat de un resort ideal orizontal. Capătul liber al resortului este legat de un pere te vertical, iar înainte de ciocnire resortul este nedeformat. Ştiind că perioada oscilaţiilor corpului legat de resort este egală cu timpul de coborâre al primului corp pe planul înclinat, să se determine amplitudinea oscilaţiilor. Se neglijează frecările pe planul or izontal. A =

A h

A =

π

B 2h

A =

π

C h 2π

D

A = π h

3. O bilă metalică, mică, este legată de tavanul unui ascensor printr -un fir inextensibil şi de masă neglijabilă. Ascensorul este în repaus iar bila descrie mici oscilaţii libere în plan vertical. Cabina urcă apoi pe verticală cu acceleraţia constantă a = g/2. Faţă de cazul când ascensorul este în repaus, perioada de oscilaţie variază:

Creşte de 2 ori

A

Scade de 2 ori

B

Creşte de 4 ori

C

D

Scade de

3

ori

2

4. Un corp de masă M este fixat la un capăt al unei bare rigide de lungime L şi masa neglijabilă. Celălalt capăt al barei este fixat de un perete rigid printr-o articulaţie. La o distanţă ℓ de această articulație bara este prinsă de un resort elastic vertical cu constanta de elasticitate k, astfel încât în poziția de echilibru, bara este orizontală. Raportul dintre perioada micilor oscilații efectuate de corp şi perioada micilor oscilații când corpul este suspendat direct de resort este:

2πL/ℓ

A

2πL/(L-ℓ)

B

C

D

L/ℓ

2π(L-ℓ)/ℓ

5. Distanţ a dintre crestele succesive ale valurilor unei unde pe mare este λ = 7m. O şalupă mergând împotriva undei este lovită de valuri cu frecvenţ a ν = 4Hz, iar mergând în sensul de propagare este lovită cu o frecvenţă de două ori mai mică. Viteza şalupei şi viteza de propagare a undei au valorile:

15m/s; 5m/s

A

21m/s; 5m/s

B

7m/s; 5m/s

C

D

21m/s; 7m/s

6. Un tub cilindric deschis la ambele capete şi în formă de U este fixat în poziţie verticală cu capetele deschise în sus. Tubul are secţiunile S1 = 4cm2 şi S2 = 6cm2. Se toarnă în tub un lichid cu densitateaρ = 800kg/m 3 şi m = 0,8kg iar coloana de lichid începe să oscileze până la atingerea stării de echilibru. Acceleraţia gravitaţională se consideră g = 10 m/s 2. Perioada acestor mici oscilații ale coloanei de lichid, masa rămânând constantă, este:

A

B

C

D

Varianta A – cls. a XI-a 1

CONCURSUL DE FIZICĂ „ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA A XVIII-A – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 - SECŢIUNEA LICEE TEORETICE T = 2s T = 1,5s T = 3s T = 3,75s 7. Graficul ecuaţiei după care oscilează un oscilator armonic ideal având masa m = 100kg este prezentat în figura alăturată. Se va considera π2 10 . Constanta elastică, energia cinetică şi energia potenţială a oscilatorului la momentul t = 10s sunt, respectiv: A.

k

=

100 N

B.

k

=

10 N

C.

k

=

100 N

D.

k

=

100 N

m

m

, Ep = 0J, Ec = 4,5mJ

, Ep = 0J, Ec = 4,5mJ

m

m

, Ep = Ec = 4,5mJ , Ep = 0J, Ec = 9mJ

8. Un fragment de metal este analizat măsurând viteza sunetului într -o bară făcută din acest metal. Masa barei este de 30 kg şi volumul de 2 dm 3 . Modulul de elasticitate al barei este E = 28▪ 1010 N/ m 2 . Viteza cu care se propagă sunetul prin bară are valoarea:

A

4500m/s

4320m/s

B

C

4120m/s

4400m/s

SUBIECTUL II Î ntrebări din viaţa lui Ştefan Procopiu:

D

(3 puncte)

1. Cu ce mare fizician colaborează Ştefan Procopiu pentru prima dată la Paris? 2. La conferinţa cărui mare fizician participă Ştefan Procopiu în anul 1921, la Paris? 3. Care au fost operele principale ale lui Ştefan Procopiu? SUBIECTUL III Lucrare de laborator

(9 puncte)

Ai la dispoziţie: Un pendul elastic

•

O riglă Descrie o metodă pentru a determina experimental perioada micilor oscilaţii doar cu ajutorul riglei. •

Cerinţe: 1. 2. 3. 4.

Principiul metodei şi modul de lucru.

Structura tabelului de date. Prelucrarea datelor experimentale. Precizarea surselor de erori.

Oficiu

(4p) (1p) (3p) (1p) (1 punct)

Subiecte selectate şi propuse de: prof. Iuliana Anton – Liceul Teoretic „Dimitrie Cantemir” ,prof. Mihaela Ţura – Colegiul „Costache Negruzzi” Iaşi, prof.Receanu Ionela –Colegiul Mihai Eminescu Iasi

Varianta A – cls. a XI-a 2


VARIANTA B

SUBIECTUL I

(20puncte)

1. Un corp de masă M este fixat la un capăt al unei bare rigide de lungime L şi masa neglijabilă. Celălalt capăt al barei este fixat de un perete rigid printr-o articulaţie. La o distanţă ℓ de această articulație bara este prinsă de un resort elastic vertical cu constanta de elasticitate k, astfel încât în poziția de echilibru, bara este orizontală. Raportul dintre perioada micilor oscilații efectuate de corp şi perioada micilor osc ilații când corpul este suspendat direct de resort este :

A

2πL/(L-ℓ)

B

C

L/ℓ

2π(L-ℓ)/ℓ

D

2πL/ℓ


Scade de

A 3

ori

2

B

Creşte de 4 ori

C

D

Scade de 2 ori

Creşte de 2 ori

3. Un corp cu masa m = 4kg este suspendat de un resort ideal ce are constanta elastică k = 900 N/m. Corpul este împins în sus pe distanţa 50 mm faţă de poziţia de echilibru şi apoi eliberat din repaus. Ecuaţia care descrie mişcarea corpului este:

y( )t = 5 sin(15 t+ π )( cm ) 2

y( )t =

A 40

+

9

B 5 cos15 (t cm)

y( )t =

9 40

+

C 5cos15 (t cm )

40

y( )t =

9

+

D

5sin15 (t cm )

4. Graficul ecuaţiei după care oscilează un oscilator armonic ideal având masa m = 100kg este prezentat în figura alăturată. Se va considera π2 10 . Constanta elastică, energia cinetică şi energia potenţială a oscilatorului la momentul t = 10s sunt, respectiv: A. k = 100 N , Ep = Ec = 4,5mJ m

B.

k

=

100 N

C.

k

=

10 N

D.

m

, Ep = 0J, Ec = 4,5mJ

, Ep = 0J, Ec = 4,5mJ

m N k = 100 m

, Ep = 0J, Ec = 9mJ

5. Un corp coboară de la înălţimea h pe un plan înclinat neted. Ajuns la baza acestuia, corpul ciocneşte perfect elastic un corp identic aflat pe planul orizontal, corp legat de un resort ideal orizontal. Capătul li ber al resortului este legat de un pere te vertical, iar înainte de ciocnire resortul este nedeformat. Ştiind că perioada oscilaţiilor corpului legat de resort este egală cu timpul de coborâre al primului corp pe planul înclinat, să se determine amplitudinea oscilaţiilor. Se neglijează frecările pe planul or izontal. A =

A 2h π

Varianta B – cls. a XI-a

A =

B h π

A = π h

C A =

D h 2π

1

CONCURSUL DE FIZICĂ „ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA A XVIII-A – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 - SECŢIUNEA LICEE TEORETICE 6. Un fragment de metal este analizat măsurând viteza sunetului într -o bară făcută din acest metal. Masa barei este de 30 kg şi volumul de 2 dm 3 . Modulul de elasticitate al barei este E = 28▪ 1010 N/ m 2 . Viteza cu care se propagă sunetul prin bară are valoarea:

A

4120m/s

4400m/s

B

C

4320m/s

4500m/s

D

7. Distanţ a dintre crestele succesive ale valurilor unei unde pe mare este λ = 7m. O şalupă mergând împotriva undei este lovită de valuri cu frecvenţ a ν = 4Hz, iar mergând în sensul de propagare este lovită cu o frecvenţă de două ori mai mică. Viteza şalupei şi viteza de propagare a undei au valorile:

A

7m/s; 5m/s

15m/s; 5m/s

B

C

21m/s; 7m/s

D

21m/s; 5m/s

8. Un tub cilindric deschis la ambele capete şi în formă de U este fixat în poziţie verticală cu capetele deschise în sus. Tubul are secţiunile S1 = 4cm2 şi S2 = 6cm2. Se toarnă în tub un lichid cu densitateaρ = 800kg/m 3 şi m = 0,8kg iar coloana de lichid începe să oscileze până la atingerea stării de echilibru. Acceleraţia gravitaţională se consideră g = 10 m/s 2. Perioada acestor mici oscilații ale coloanei de lichid, masa rămânând constantă, este :

A

T = 3s

T = 3,75s

B

C

T = 2s

D

T = 1, 5s

SUBIECTUL II Întrebări din viaţa lui Ştefan Procopiu:

(3 puncte)


(9 puncte)

Ai la dispoziţie: •

Un pendul elastic

•

O riglă

Descrie o metodă pentru a determina experimental perioada micilor oscilaţii doar cu ajutorul riglei.

Cerinţe: 1. 2. 3. 4.

Principiul metodei şi modul de lucru. Structura tabelului de date. Prelucrarea datelor experimentale. Precizarea surselor de erori.

Oficiu

(4p) (1p) (3p) (1p) (1 punct)

Subiecte selectate şi propuse de: prof. Iuliana Anton – Liceul Teoretic „Dimitrie Cantemir” , prof. Mihaela Ţura – Colegiul „Costache Negruzzi” Iaşi , prof.Receanu Ionela –Colegiul Mihai Eminescu Iasi

Varianta B – cls. a XI-a

2


VARIANTA C

SUBIECTUL I

(20puncte)

1. Graficul ecuaţiei după care oscilează un oscilator armonic ideal având masa m = 100kg este prezentat în figura alăturată. Se va considera π2 10 . Constanta elastică, energia cinetică şi energia potenţială a oscilatorului la momentul t = 10s sunt, respectiv: A. k = 100 N , Ep = 0J, Ec = 4,5mJ m

B.

k

=

100 N

C.

k

=

100 N

D.

k

=

10 N

m m

m

, Ep = Ec = 4,5mJ , Ep = 0J, Ec = 9mJ

, Ep = 0J, Ec = 4,5mJ

2. Un tub cilindric deschis la ambele capete şi în formă de U este fixat în poziţie verticală cu capetele deschise în sus. Tubul are secţiunile S1 = 4cm2 şi S2 = 6cm2. Se toarnă în tub un lichid cu densitateaρ = 800kg/m 3 şi m = 0,8kg iar coloana de lichid începe să oscileze până la atingerea stării de echilibru. Acceleraţia gravitaţională se consideră g = 10 m/s 2. Perioada acestor mici oscilații ale coloanei de lichid, masa rămânând constantă, este :

A

T = 3,75s

B

T = 3s

C

T = 1, 5s

D

T = 2s

3. Un fragment de metal este analizat măsurând viteza sunetului într -o bară făcută din acest metal. Masa barei este de 30 kg şi volumul de 2 dm 3 . Modulul de elasticitate al barei este E = 28▪ 1010 N/ m 2 . Viteza cu care se propagă sunetul prin bară are valoarea:

A

4320m/s

4120m/s

B

C

D

4500m/s

4400m/s


A

Creşte de 4 ori

Scade de

B 3 2

ori

C

Scade de 2 ori

D

Creşte de 2 ori

5. Un corp coboară de la înălţimea h pe un plan înclinat neted. Ajuns la baza acestuia, corpul ciocneşte perfect elastic un corp identic aflat pe planul orizontal, corp legat de un resort ideal orizontal. Capătul li ber al resortului este legat de un pere te vertical, iar înainte de ciocnire resortul este nedeformat. Ştiind că perioada oscilaţiilor corpului legat de resort este egală cu timpul de coborâre al primului corp pe planul înclinat, să se determine amplitudinea oscilaţiilor. Se neglijează frecările pe planul or izontal.

Varianta C – cls. a XI-a

A

B

C

D

1

CONCURSUL DE FIZICĂ „ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA A XVIII-A – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 - SECŢIUNEA LICEE TEORETICE A =

h

A =

A = π h

2π

h

A =

π

2h π

6. Un corp cu masa m = 4kg este suspendat de un resort ideal ce are constanta elastică k = 900 N/m. Corpul este împins în sus pe distanţa 50 mm faţă de poziţia de echilibru şi apoi eliberat din repaus. Ecuaţia care descrie mişcarea corpului este: y( )t =

40

+

9

A 5 cos15 (t cm )

) y( )t = 5sin(15 t+ π )( cm 2

B y( )t =

40 9

+

C 5sin15 (t cm)

y( )t =

9 40

+

D

5cos15 (t cm )

7. Distanţa dintre crestele succesive ale valurilor unei unde pe mare este λ = 7m. Oşalupă mergând împotriva undei este lovită de valuri cu frecvenţ a ν = 4Hz, iar mergând în sensul de propagare este lovită cu o frecvenţă de două ori mai mică. Viteza şalupei şi viteza de propagare a undei au valorile:

A

21m/s; 7m/s

21m/s; 5m/s

B

C

15m/s; 5m/s

D

7m/s; 5m/s

8. Un corp de masă M este fixat la un capăt al unei bare rigide de lungime L şi masa neglijabilă. Celălalt capăt al barei este fixat de un perete rigid printr-o articulaţie. La o distanţă ℓ de această articulație bara este prinsă de un resort elastic vertical cu constanta de elasticitate k, astfel încât în poziția de echilibru, bara este orizontală. Raportul dintre perioada micilor oscilații efectuate de corp şi perioada micilor oscilații când corpul este suspendat direct de resort este:

A

L/ℓ

2πL/ℓ

B

C

2π(L-ℓ)/ℓ

D

2πL/(L-ℓ)

SUBIECTUL II Î ntrebări din viaţa lui Ştefan Procopiu:

(3 puncte)


(9 puncte)

Ai la dispoziţie: •

Un pendul elastic

•

O riglă

Descrie o metodă pentru a determina experimental perioada micilor oscilaţii doar cu ajutorul riglei.

Cerinţe: 1. 2. 3. 4.

Principiul metodei şi modul de lucru.

Structura tabelului de date. Prelucrarea datelor experimentale. Precizarea surselor de erori.

Oficiu

(4p) (1p) (3p) (1p) (1 punct)

Subiecte selectate şi propuse de: prof. Iuliana Anton – Liceul Teoretic „Dimitrie Cantemir” , prof. Mihaela Ţura – Colegiul „Costache Negruzzi” Iaşi , prof.Receanu Ionela –Colegiul Mihai Eminescu Iasi

Varianta C – cls. a XI-a

2

CONCURSUL DE FIZICĂ „ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTIND ENI EDIŢIA A XVIII-A – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE

BAREM DE CORECTARE Clasa a XI-a

Varian ta

1 A

C 3p C 4p D 2p

B C

2

3 A

3p A 2p D 2p

D 2p A 3p A 2p

Subiectul II Întrebări: 1.

4

5 D

4p C 2p B 2p

6

7

D 2p B 3p C 3p

8

A 2p C 2p B 3p

B 2p C 2p A 2p

B 2p C 2p B 4p

3x1 punct/răspuns

La Paris Ştefan Procopiu colaborează cu marele fizician Gabriel Lippmann, angajându -se in laboratorul acestuia la Sorbona,

neavând însă norocul să fie colaboratori multă vreme deoarece Lippmann moare în anul 1921. 2. Ştefan Procopiu participa la conferința lui Al bert Einstein. 3. Autor a peste 150 de lucrări originale, operele sale principale au fost: "Electricitate - magnetism" (vol. I 1929, vol. II 1939) si "Termodinamica" 1948; de asemeni, el a maiținut ob rezultate remarcabile în "Efectul Procopiu", "Fenomenul Procopiu", "Magnetonul Bohr - Procopiu", precum si magistralele sale lucrări în domeniul "Câmpului magnetic terestru".

SUBIECTUL III Lucrare de laborator 1. 2. 3. 4.

Oficiu

cls. a XI-a

Principiul metodei şi modul de lucru. Structura tabelului de date. Prelucrarea datelor experimentale. Precizarea surselor de erori.

(9 puncte) (4p) (1p) (3p) (1p)

(1 punct )

1

CONCURSUL DE FIZICĂ “ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA a XVIII -a – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE

PC CLASA a XI-a Studiul pendulului elastic. Ai la dispoziţie un set de date experimentale înregistrate în v ederea studiului dependenţei perioadei de masa corpului, pe o scară funcţională de forma T 2 = f( m). N reprezintă numărul de oscilaţii iar t – timpul corespunzător.

Nr. det.

m (kg)

N

t (s)

1

0,010

10

6

2

0,015

10

8

3

0,020

10

9

4

0,025

10

10

5

0,030

10

11

6

0,035

20

24

7

0,040

20

25

8

0,045

20

27

9

0,050

20

28

T (s)

T2 (s2)

k (N/m)

km (N/m)

| k| (N/m)

| k|m (N/m)

1. Completează tabelul de mai sus (în Excel), folosind formulele potrivite. Precizia de calcul pentru valorile determinate trebuie să fie de trei zecimale. 2p 2 2. Reprezintă grafic influenţa masei m asupra valorii găsite pentru T . 2p 3. Estimează pe grafic tendinţa variaţiei respective (trendline). 1p 2 2 4. Determină, din grafic, valoarea constantei elastice ( k = 4 m/ T ) şi marchează pe grafic punctele folosite (de preferinţă cele pentru care eroarea este minimă). Foloseşte celulele de sub tabel pentru calcule. 2p Subiect propus de: prof. Cristian Belei, Col. Na . „M. Eminescu” Ia i prof. Mihai Keller , Col. Na . „G. Ibrăileanu” Iaț i

CONCURSUL DE FIZICĂ “ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA a XVIII-a – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE Varianta A

Clasa a XII-a

TERMODINAMICA (45p) Se consideră N A = 6,02 ⋅ 1023 mol −1 , R = 8,31 J /(mol ⋅ K ) I. Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect 1.Un gaz ideal diatomic (C V = 5R / 2)se află într -o stare iniţială în care volumul gazului este V iar presiunea p . Gazul este încălzit la presiune constantă până când volumul său se triplează. Căldura absorbită de gaz în acest proces este: a. 3pV b. 5pV c. 7pV d. 9pV 2. Un gaz monoatomic (C V = 3R / 2), este supus proceselor reprezentate în figura alăturată, în care 1− 2 este o destindere izobară de la volumul V 1 la volumul V 2 = 2V 1, iar 2 − 3 este o destindere izotermă până la volumul V 3 = eV 2 (e =2,7 baza logaritmului natural). Raportul dintre lucrul mecanic total şi variaţia corespunzătoare a energiei interne a gazului este: a. 1 b. 2 c. 3 d.4 3. În timpul funcţionării motorului Diesel, arderea combustibilului are loc într -un proces aproximativ: a. izobar b. izocor c. Izoterm d. adiadatic 4. Într-un balon rigid se află oxigen (C V = 5R / 2)la temperatura t 1 = 27°C .Balonul este încălzit şi oxigenul absoarbe cantitatea de căldură Q = 50kJ până când temperatura sa absolută se triplează. Cantitatea de oxigen din balon este aproximativ: a. 2moli b. 3moli c. 4moli d. 6moli 5. Experimental, se constată că volumul molar al oricărui gaz, în condiţii normale de temperatură şi presiune este 22,42L / mol . În aceste condiţii, numărul de molecule din unitatea de volum este: 24 −3 24 −3 25 −3 25 −3 a.1,84 10 m b. 6,82 10 m c. 1,55 10 m d. 2,68 10 m II.Rezolvati următoarele probleme:

1.Două vase cu volumele cu volumele V 1 = 1,662dm 3 şi V 2 = 3,324dm 3 comunică printr -un tub de volum neglijabil prevăzut cu un robinet. În primul vas se află molecule de oxigen ( µ 1 = 32 10-3 Kg / mol ) la presiunea p 1 = 3atm şi temperatură t = 270 C , iar al doilea vas conţine molecule de azot

( µ = 28 10 -3kg / mol ) la presiunea p= 2,4atm şi la aceeaşi temperatură t = 27 0C. După deschiderea robinetului , 2

vasele comunică între ele şi rămân în continuare termostatate la temperatura iniţială. Seconsideră 1atm = 105 Pa . Determinaţi: a. numărul iniţial de moli din fiecare vas; b. raportul densităţilor celor două gaze înainte de deschiderea robinetului; c. masa molară a amestecului de gaze obţinut; d. presiunea finală după deschiderea robinetului. 2. Un mol de heliu cu exponentul adiabatic γ = 5/3 se găseşte la presiunea 5 2 3 p 1 = 2 10 N/m şi volumul V 1 = 4 dm . Gazul suferă o transformare ciclică în care dependenţa densităţii gazului de temperatură este ilustrată în figura În procesele 2 −3 şi 4 −1 densitatea şi temperatura absolută variază astfel = ct , iar în transformarea 1− 2 temperatura se dublează. a. Reprezentaţi ciclul în sistemul de coordonate p-V . b. Determinaţi căldura primită de heliu în procesul 1− 2 − 3 . c. Calculaţi variaţia energiei interne în procesul 3 − 4 −1. d. Calculaţi lucrul mecanic schimbat de gaz cu exteriorul în transformarea

alăturată. încât ρ ⋅ T

4−1.

Intrebari despre viata si creatia lui Stefan Procopiu: 1) 2) 3)

Care au fost operele principale ale lui Ştefan Procopiu? (1p) Pentru contribuţia sa la dezvoltarea fizicii ce recunoaşteri oficiale a primit Ştefan Procopiu?(1p) Unde îşi urmează Ştefan Procopiu cursurile liceale? (1p)

ELECTRICITATE ŞI MAGNETISM (45p) I. Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de 1. Dacă notaţiile sunt cele utilizate în

de relaţia R I

2

∆ t

a. W

răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect

manualele de fizică, atunci unitatea de măsură în S.I. a mărimii fizice descrise

este: b J

c. T

2. Un ampermetru şi un voltmetru au rezistenţele R A

d. Wb

, respectiv RV . Pentru ca aparatele acestea să fie ideale

trebuie ca : a. R A ,RV foarte mici b. R A ,RV foarte mari c. R A → ∞,RV → 0 d. R A → 0,RV → ∞ 3. Intensitatea de scurtcircuit a unui generator electric este 10 A . Raportul dintre puterea disipată pe circuitul exterior şi puterea totală a generatorului ( randamentul ) într -un circuit electric simplu realizat cu acest generator în care intensitatea curentului electric este I = 2 A este : b. 80% c. 90% d. 95% a. 70% 4. Graficul tensiunii la bornele unui generator în funcţie de intensitatea curentului într -un circuit simplu în care

rezistenţa de sarcină variază este arătat în figură . Rezistenţa internă a generatorului este :

a. 4Ω b. 6Ω c 12Ω d. 96Ω 5. Unitatea de măsură a rezistentei unui conductor se exprimă în funcţie de

unităţile fundamentale din S.I. astfel 2

−3

a. kg m s A d. . kg s

−2

−2

2

b. . kg m s A

c. . kg m s

−2

A −1

A −1

II. Rezolvaţi

următoarele probleme

1. Două becuri au valorile nominale de tensiune şi putere U n1 = U n 2 = 110V şi Pn1 = 55W

, respectiv Pn 2

= 110W

.

Determinaţi : a. rezistenţa electrică a becului cu puterea Pn1 ; b. energia electrică consumată de acelaşi bec într -un interval de timp t = 10 mindacă becul funcţionează normal c. valoarea rezistenţei introdusă în circuit pentru a asigura funcţionarea normală a celor două becuri dacă ansamblul serie a becurilor e conectat la o sursă de tensiune ideală cu U = 220V . 2.

În circuitul din figură se cunosc

E1

= 10V ,E 2 = 8V ,R1 = R 2 = R 3 = 2Ω . Se neglijează rezistenţa internă

a surselor . Determinaţi : a. intensitatea curentului electric prin rezistorul de rezistenţă R 3 ; b. tensiunea între punctele A şi B ; c. valoarea pe care ar trebui să o aibă tensiunea electromotoare a ' primei surse ( E1 ) pentru ca prin rezistorul R1 să nu treacă curent electric .

OPTICĂ (45p)

Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 108 m/s , constanta Planck h = 6,6 10-34 J s , sarcina electrică elementară e = 1,6 10-19 C , masa electronului m e = 9,110-3 1 kg . SUBIECTUL I – Varianta 007 (15 puncte)

Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect 1. O rază de lumină ajunge pe o suprafaţă de separaţie între două medii transparente diferite sub un unghi de

incidenţă egal cu unghiul limită . Unghiul limită este : a. unghiul de incidenţă pentru care raza reflectată e perpendiculară pe cea refractată b. unghiul de incidenţă pentru care raza incidentă trece nedeviată în cel de-al doilea mediu 0 c. unghiul de incidenţă pentru care unghiul de refracţie e 90 d. unghiul de incidenţă pentru care se produce interferenţa razei reflectate cu cea refractată 2. Dintr-o lentilă convergentă de distanţă focală f 1 = 10cm şi o lentilă divergentă de distanţă focală f 2 = 5cm se alcătuieşte un sistem optic centrat afocal . Distanţa dintre lentile este : a. 15 cm b. 10 cm c. 20 cm d. 5 cm 3. Fie o rază de lumină care ajunge pe o lentilă ca în figurile alăturate . Figura care descrie corect propagarea razei de lumină este :

a.

b.

c,

d.

4. O condiţie obligatorie pentru producerea efectului fotoelectric extern este ca: a. intensitatea radiaţiei incidente să fie mai mare decât intensitatea curentului fotoelectric de

saturaţie b. frecvenţa radiaţiei incidente să fie mai mare decât frecvenţa de prag c. frecvenţa radiaţiei incidente să fie mai mică decât frecvenţa de prag d. tensiunea de stopare să fie suficient de mică încât să permită ajungerea la anod a fotoelectronilor 5. Ştiind că simbolurile mărimilor fizice şi ale unităţilor de măsură sunt cele utilizate în manualele de fizică ( ε este energia fotonului), unitatea de măsură a mărimii a. m

b. s

-1

c. s

d. m/s

ελ h

este:

II. Rezolvaţi următoarele probleme: 1.O lentilă convergentă formează pe un ecran situat

la 60cm de un obiect liniar , aşezat perpendicular pe axa optică principală, o imagine de patru ori mai mare ca obiectul . Determinaţi : a. distanţa focală a lentilei ; b. mărimea imaginii dacă se aşaza obiectul cu înălţimea de 2cm de-a lungul axei optice principale cu extremitatea din dreapta la 19,2cm de lentilă ; c. poziţia imaginii unui obiect aşezat perpendicular pe axa optică principală la distanta de 30 cm de sistemul format dintr-o lentilă convergenta cu f=10cm si o altă lentilă divergentă alipita de convergenta C2=- 5m -1. 2. O radiaţie monocromatică cu lungimea de undă λ =

300nm cade pe o placă de cesiu. Lucrul mecanic deextracţie a electronilor din cesiu are valoarea de 1,89eV (1eV = 1,6 10-19 J). a. Calculaţi energia cinetică maximă a fotoelectronilor emişi de cesiu. b. Determinaţi frecvenţa minimă a radiaţiei electromagnetice sub acţiunea căreia placa poate să emită fotoelectroni. c. Determinaţi numărul fotoelectronilor emişi în unitatea de timp la iradierea plăcii cu lumină cu lungimea de undă dată, dacă puterea fasciculului incident este P=10mW şi fiecare foton produce emisia unui singur electron. d. Reprezentaţi graficul Ec = Ec (ν) în care este relevată dependenţa energiei cinetice maxime a electronilor de frecvenţa radiaţiei incidente

MECANICĂ (45p) Se consideră acceleraţia gravitaţională g = 10m / s 2 I. Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 15 puncte 1. Unitatea de măsură a modulului de elasticitate ( modulul lui Young ) este : 2

a. N / m b. N / m c. N ⋅ m d. J 2. Un corp de masă m se deplasează pe o suprafaţă orizontală pe o distanţă h , coeficientul de frecare la alunecare

fiind µ . Lucrul mecanic efectuat de greutatea corpului este : a. mgh b. - mgh c. µ mgh d. 0 3. Un corp se deplasează pe un plan orizontal cu frecare sub acţiunea unei forţe de tracţiune paralelă cu planul . În figură sunt reprezentate forţele ce acţionează asupra corpului şi planului . Una dintre următoarele perechi de forţe este acţiune şi reacţiune : a. greutatea şi normala b. forţa de tracţiune şi forţa de frecare c. forţa de apăsare a corpului pe plan şi normala d. greutatea şi forţa de apăsare a corpului pe plan 4. Un jucător de oină aruncă mingea cu o viteză de 18m/s . Un alt jucător prinde mingea la acelaşi nivel de la care a fost aruncată, în momentul în care viteza mingii este de 12m/s . Dacă viteza mingii s-a redus numai datorită rezistenţei la înaintarea prin aer şi masa mingii este 250g , lucrul mecanic efectuat de forţa de rezistenţă este: a. -22,5J b. -30,5J c.-112J d. -225J 5. Un corp este lansat cu viteza iniţială v 0 = 5m / s pe un plan orizontal , coeficientul de frecare fiind μ = 0,5 . Până la oprire corpul parcurge o distanţă : a. 5m b. 2,5m c. 1m d. 1,5m II. Rezolvaţi

următoarele probleme:

1. Un corp cu masa m = 2kg

este lansat pe o suprafaţă orizontală şi se opreşte după un timp t mecanic efectuat de forţa de frecare este L = −400J . Determinaţi : a. coeficientul de frecare dintre corp şi suprafaţa orizontală ; b. spaţiul parcurs până la oprire ; c. energia cinetică a corpului după t 1 = 3s din momentul lansării .

= 10s

. Lucrul

şi sunt legate prin intermediul unui fir inextensibil şi de masă neglijabilă trecut peste un scripete ideal. Coeficientul de frecare la alunecare dintre corpul de masă m 1 şi suprafaţa de sprijin este µ = 0,5 . Determinaţi valoarea: a. forţei de frecare la alunecare care acţionează asupra corpului de masă m 1 ; b. acceleraţiei sistemului format din cele două corpur i; c. forţei de apăsare exercitată asupra scr ipetelui; d. vitezei sistemului la momentul t = 4s , dacă la momentul iniţial corpurile se găsesc în repaus. Consideraţi că iniţial corpul de masă m 1 este suficient de departe de scripete iar corpul m 2 nu ajunge pe sol. 2. Cele două corpuri din figura alăturată au masele m 1 = 400g şi m 2= 600g

-

Specificati pe foaia de raspunsuri varianta si materia la care scrieti raspunsurile Se acorda 10p din oficiu si cate 45p pentru doua din subiectele propuse anterior rezolvate integral pentru calculul Nota bacalaureat; nota de concurs se calculeaza ca N=0,27XNota subiect bacalaureat+Notaviata S. Procopiu+ Nota informatica Subiectele au fost selectate de profesorii : Miron Cristinel ( Colegiul National “Emil Racovita” Iasi), Rotaru Jean ( Colegiul National Iasi ), Ouatu Andu ( Colegiul National Iasi )

CONCURSUL DE FIZICĂ “ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA a XVIII-a – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE Varianta B

Clasa a XII-a

TERMODINAMICA (45p) Se consideră N A = 6,02 ⋅ 1023 mol −1 , R = 8,31 J /(mol ⋅ K ) I. Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect 1.Un gaz ideal diatomic (C V = 5R / 2)se află într -o stare iniţială în care volumul gazului este V iar presiunea p . Gazul este încălzit la presiune constantă până când volumul său se triplează. Căldura absorbită de gaz în acest proces este: a. 3pV b. 4pV c. 5pV d. 7pV 2. Într-un balon rigid se află oxigen (C V = 5R / 2)la temperatura t 1 = 27°C .Balonul este încălzit şi oxigenul absoarbe cantitatea de căldură Q = 50kJ până când temperatura sa absolută se triplează. Cantitatea de oxigen din balon este aproximativ: a. 2moli b. 3moli c. 4moli d. 6moli 3. Un gaz monoatomic (C V = 3R / 2), este supus proceselor reprezentate în figura alăturată, în care 1− 2 este o destindere izobară de la volumul V 1 la volumul V 2 = 2V 1, iar 2 − 3 este o destindere izotermă până la volumul V 3 = eV 2 (e =2,7 baza logaritmului natural). Raportul dintre lucrul mecanic total şi variaţia corespunzătoare a energiei interne a gazului este: a. 4 b. 3 c. 2 d.1 4. În timpul funcţionării motorului Diesel, arderea combustibilului are loc într -un proces aproximativ: a. izocor b. izobar c. Izoterm d. adiadatic 5. Experimental, se constată că volumul molar al oricărui gaz, în condiţii normale de temperatură şi presiune este 22,42L / mol . În aceste condiţii, numărul de molecule din unitatea de volum este: 24 −3 24 −3 25 −3 25 −3 a.1,84 10 m b. 6,82 10 m c. 1,55 10 m d. 2,68 10 m II.Rezolvati următoarele probleme:

1.Două vase cu volumele cu volumele V 1 = 1,662dm 3 şi V 2 = 3,324dm 3 comunică printr -un tub de volum neglijabil prevăzut cu un robinet. În primul vas se află molecule de oxigen ( µ 1 = 32 10-3 Kg / mol ) la presiunea p 1 = 3atm şi temperatură t = 270 C , iar al doilea vas conţine molecule de azot

( µ = 28 10 -3kg / mol ) la presiunea p= 2,4atm şi la aceeaşi temperatură t = 27 0C. După deschiderea robinetului , 2

vasele comunică între ele şi rămân în continuare termostatate la temperatura iniţială. Seconsideră 1atm = 105 Pa . Determinaţi: a. numărul iniţial de moli din fiecare vas; b. raportul densităţilor celor două gaze înainte de deschiderea robinetului; c. masa molară a amestecului de gaze obţinut; d. presiunea finală după deschiderea robinetului. 2. Un mol de heliu cu exponentul adiabatic γ = 5/3 se găseşte la presiunea 5 2 3 p 1 = 2 10 N/m şi volumul V 1 = 4 dm . Gazul suferă o transformare ciclică în care dependenţa densităţii gazului de temperatură este ilustrată în figura În procesele 2 −3 şi 4 −1 densitatea şi temperatura absolută variază astfel = ct , iar în transformarea 1− 2 temperatura se dublează. a. Reprezentaţi ciclul în sistemul de coordonate p-V . b. Determinaţi căldura primită de heliu în procesul 1− 2 − 3 . c. Calculaţi variaţia energiei interne în procesul 3 − 4 −1. d. Calculaţi lucrul mecanic schimbat de gaz cu exteriorul în transformarea

alăturată. încât ρ ⋅ T

4−1.

Intrebari despre viata si creatia lui Stefan Procopiu: 1) Care au fost operele principale ale lui Ştefan Procopiu? (1p) 2) Pentru contribuţia sa la dezvoltarea fizicii ce recunoaşteri oficiale a primit Ştefan Procopiu? (1p) 3) Unde îşi urmează Ştefan Procopiu cursurile liceale? (1p)

ELECTRICITATE ŞI MAGNETISM (45p) I. Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de 1. Dacă notaţiile sunt cele utilizate în

de relaţia R I

2

∆ t

răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect

manualele de fizică, atunci unitatea de măsură în S.I. a mărimii fizice descrise

este:

a. J b W c. T d. Wb 2. Intensitatea de scurtcircuit a unui generator electric este 10 A . Raportul dintre puterea disipată pe circuitul

exterior şi puterea totală a generatorului ( randamentul ) într -un circuit electric simplu realizat cu acest generator în care intensitatea curentului electric este I = 2 A este : a. 70% b. 75% c. 80% d. 95% 3. Graficul tensiunii la bornele unui generator în funcţie de intensitatea

curentului într-un circuit simplu în care rezistenţa de sarcină variază este arătat în figură . Rezistenţa internă a generatorului este : a. 2Ω b. 4Ω c 12Ω d. 6Ω 4. Unitatea de măsură a rezistentei unui conductor se exprimă în funcţie de

unităţile fundamentale din S.I. astfel 2

−3

a. kg m s A d. . kg s

−2

−2

2

b. . kg m s A

c. . kg m s

−2

A −1

A −1

5. Un ampermetru şi un voltmetru au rezistenţele R A

ca aparatele acestea să fie ideale trebuie ca : b. R A ,RV foarte mari a. R A ,RV foarte mici II. Rezolvaţi

, respectiv RV . Pentru

c. R A → ∞,RV → 0

d. R A → 0,RV → ∞

următoarele probleme

1. Două becuri au valorile nominale de tensiune şi putere U n1 = U n 2 = 110V şi Pn1 = 55W

, respectiv Pn 2

= 110W

.

Determinaţi : a. rezistenţa electrică a becului cu puterea Pn1 ; b. energia electrică consumată de acelaşi bec într -un interval de timp t = 10 mindacă becul funcţionează normal c. valoarea rezistenţei introdusă în circuit pentru a asigura funcţionarea normală a celor două becuri dacă ansamblul serie a becurilor e conectat la o sursă de tensiune ideală cu U = 220V . 2.

În circuitul din figură se cunosc

E1

= 10V ,E 2 = 8V ,R1 = R 2 = R 3 = 2Ω . Se neglijează

a surselor . Determinaţi : a. intensitatea curentului electric prin rezistorul de b. tensiunea între punctele A şi B ; c. valoarea pe care ar trebui să o aibă tensiunea ' primei surse ( E1 ) pentru ca prin rezistorul R1 să nu electric .

rezistenţa internă rezistenţă

R3 ;

electromotoare a treacă curent

OPTICĂ (45p) Se consideră: viteza luminii în vid c = 3 108 m/s , constanta Planck h = 6,6 10-34 J s , sarcina electrică elementară e = 1,6 10-19 C , masa electronului m e = 9,110-3 1 kg . SUBIECTUL I – Varianta 007 (15 puncte)

Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect 1. O rază de lumină ajunge pe o suprafaţă de separaţie între două medii transparente diferite sub un unghi de

incidenţă egal cu unghiul limită . Unghiul limită este : a. unghiul de incidenţă pentru care raza reflectată e perpendiculară pe cea refractată b. unghiul de incidenţă pentru care raza incidentă trece nedeviată în cel de-al doilea mediu 0 c. unghiul de incidenţă pentru care unghiul de refracţie e 90 d. unghiul de incidenţă pentru care se produce interferenţa razei reflectate cu cea refractată 2. Dintr-o lentilă convergentă de distanţă focală f 1 = 10cm şi o lentilă divergentă de distanţă focală f 2 = 5cm se alcătuieşte un sistem optic centrat afocal . Distanţa dintre lentile este : a. 5 cm b. 10 cm c. 15 cm d. 25 cm 3. Ştiind că simbolurile mărimilor fizice şi ale unităţilor de măsură sunt cele utilizate în manualele de fizică ( ε este energia fotonului), unitatea de măsură a mărimii

ελ h

este:

-1

a. m b. s c. s d. m/s 4. Fie o rază de lumină care ajunge pe o lentilă ca în

de lumină este :

a.

figurile alăturate . Figura care descrie corect propagarea razei

b.

c,

d.

5. O condiţie obligatorie pentru producerea efectului fotoelectric extern este ca: a. intensitatea radiaţiei incidente să fie mai mare decât intensitatea curentului fotoelectric de

saturaţie b. frecvenţa radiaţiei incidente să fie mai mare decât frecvenţa de prag c. frecvenţa radiaţiei incidente să fie mai mică decât frecvenţa de prag d. tensiunea de stopare să fie suficient de mică încât să permită ajungerea la anod a fotoelectronilor II. Rezolvaţi următoarele probleme: 1.O lentilă convergentă formează pe un ecran situat

la 60cm de un obiect liniar , aşezat perpendicular pe axa optică principală, o imagine de patru ori mai mare ca obiectul . Determinaţi : a. distanţa focală a lentilei ; b. mărimea imaginii dacă se aşaza obiectul cu înălţimea de 2cm de-a lungul axei optice principale cu extremitatea din dreapta la 19,2cm de lentilă ; c. poziţia imaginii unui obiect aşezat perpendicular pe axa optică principală la distanta de 30 cm de sistemul format dintr-o lentilă convergenta cu f=10cm si o altă lentilă divergentă alipita de convergenta C2=- 5m -1. 2. O radiaţie monocromatică cu lungimea de undă λ =

300nm cade pe o placă de cesiu. Lucrul mecanic deextracţie a electronilor din cesiu are valoarea de 1,89eV (1eV = 1,6 10-19 J). a. Calculaţi energia cinetică maximă a fotoelectronilor emişi de cesiu. b. Determinaţi frecvenţa minimă a radiaţiei electromagnetice sub acţiunea căreia placa poate să emită fotoelectroni. c. Determinaţi numărul fotoelectronilor emişi în unitatea de timp la iradierea plăcii cu lumină cu lungimea de undă dată, dacă puterea fasciculului incident este P=10mW şi fiecare foton produce emisia unui singur electron. d. Reprezentaţi graficul Ec = Ec (ν) în care este relevată dependenţa energiei cinetice maxime a electronilor de frecvenţa radiaţiei incidente

MECANICĂ (45p) Se consideră acceleraţia gravitaţională g = 10m / s 2 I. Pentru itemii 1-5 scrieţi pe foaia de răspuns litera corespunzătoare răspunsului considerat corect. 1. Un corp este lansat cu viteza iniţială v 0 = 5m / s

pe un plan orizontal , coeficientul de frecare fiind

la oprire corpul parcurge o distanţă : a. 5m b. 2,5m c. 1m 2. Unitatea de măsură a modulului de elasticitate ( modulul lui Young ) este :

μ = 0,5 .

Până

d. 1,5m

2

a. N / m b. N / m c. N ⋅ m d. J 3. Un corp de masă m se deplasează pe o suprafaţă orizontală pe o distanţă h , coeficientul de frecare la alunecare

fiind µ . Lucrul mecanic efectuat de greutatea corpului este : a. mgh b. - mgh c. µ mgh 4. Un corp se deplasează pe un plan orizontal cu frecare sub acţiunea unei forţe de tracţiune paralelă cu planul . În figură sunt reprezentate forţele ce acţionează asupra corpului şi planului . Una dintre următoarele perechi de forţe este acţiune şi reacţiune : a. greutatea şi normala b. forţa de tracţiune şi forţa de frecare c. forţa de apăsare a corpului pe plan şi normala d. greutatea şi forţa de apăsare a corpului pe plan

d. 0

5. Un jucător de oină aruncă mingea cu o viteză de 18m/s . Un alt jucător prinde mingea la acelaşi nivel de

la care a

fost aruncată, în momentul în care viteza mingii este de 12m/s . Dacă viteza mingii s-a redus numai datorită rezistenţei la înaintarea prin aer şi masa mingii este 250g , lucrul mecanic efectuat de forţa de rezistenţă este: a. -22,5J b. -30,5J c.-112J d. -225J II. Rezolvaţi

următoarele probleme:

1. Un corp cu masa m = 2kg

este lansat pe o suprafaţă orizontală şi se opreşte după un timp t mecanic efectuat de forţa de frecare este L = −400J . Determinaţi : a. coeficientul de frecare dintre corp şi suprafaţa orizontală ; b. spaţiul parcurs până la oprire ; c. energia cinetică a corpului după t 1 = 3s din momentul lansării .

= 10s .

Lucrul

2. Cele două corpuri din figura alăturată au masele m 1 = 400g şi m 2= 600g

şi sunt legate prin intermediul unui fir inextensibil şi de masă neglijabilă trecut peste un scripete ideal. Coeficientul de frecare la alunecare dintre corpul de masă m 1 şi suprafaţa de sprijin este µ = 0,5 . Determinaţi valoarea: a. forţei de frecare la alunecare care acţionează asupra corpului de masă m 1 ; b. acceleraţiei sistemului format din cele două corpur i; c. forţei de apăsare exercitată asupra scripetelui; d. vitezei sistemului la momentul t = 4s , dacă la momentul iniţial corpurile se găsesc în repaus. Consideraţi că iniţial corpul de masă m 1 este suficient de departe de scripete iar corpul m 2 nu ajunge pe sol. Precizari: - Specificati pe foaia de raspunsuri varianta si materia la care scrieti raspunsurile - Se acorda 10p din oficiu si cate 45p pentru doua din subiectele propuse anterior rezolvate integral pentru calculul Nota bacalaureat; nota de concurs se calculeaza ca N=0,27XNota subiect bacalaureat+Notaviata S. Procopiu+ Nota informatica - Subiectele au fost selectate de profesorii : Miron Cristinel ( Colegiul National “Emil Racovita” Iasi) Rotaru Jean ( Colegiul National Iasi ) Ouatu Andu ( Colegiul National Iasi )

CONCURSUL DE FIZICĂ “ŞTEFAN PROCOPIU” AL ELEVILOR ROMÂNI DE PRETUTINDENI EDIŢIA a XVIII-a – ETAPA JUDEŢEANĂ – 26.02.2011 SECŢIUNEA LICEE TEORETICE BAREM – CLASA a XII-a Intrebari despre viata si creatia lui Stefan Procopiu: 1) Care au fost operele principal e ale lui Ştefan Procopiu? (1p)

Răspuns: Autor a peste 150 de lucrări originale, operele sale principale au fost: "Electricitate - magnetism" (vol. I 1929, vol. II 1939) şi "Termodinamica" 1948; de asemeni, el a mai obţinut rezultate remarcabile în "Efectu l Procopiu", "Fenomenul Procopiu", "Magnetonul Bohr - Procopiu", precum şi magistralele sale lucrări în domeniul "Câmpului magnetic terestru". 2) Pentru contribuţia sa la dezvoltarea fizicii ce recunoaşteri oficiale a primit Ştefan Procopiu?(1p)

Răspuns: Şte fan Procopiu a fost membru titular al Academiei Romane, a fost decorat datorita meritelor sale deosebite de nenumărate ori, a fost om de ştiinţa emerit, Laureat al Premiului de Stat, Doctor Honoris Causa al Institutului Politehnic din Iaşi şi în doua rânduri a fost cooptat în comisia pentru recomandări la Pemiul Nobel. 3) Unde îşi urmează Ştefan Procopiu cursurile liceale? (1p)

Răspuns: Liceul îl urmează la Roşca Codreanul la Bârlad, unde reuşeşte primul la specialitatea fizica - chimie. .ELEMENTE DE TERMODINAMIC Ă Varianta A 1.c ( 3p) I. 2.b (3p) 3.a (3p) 4.c (3p) 5.d (3p) Total 15p II.1.a. υ 1 = p 1 V 1 / R T υ 2 = p 2 V 2 / R T Rezultat final: υ 1 = 0,2moli şi υ 2 = 0,32moli b. ρ 1 / ρ 2 = p1µ 1 / p2 µ 2 Rezultat final: 10 / 7 C µ = υ 1µ 1 + υ 2 µ 2 / υ 1 + υ 2

I.

Varianta B

(3p) (4p)

-3

Rezultat final: µ = 29,53 10 Kg / mol

(4p)

d.p = (υ 1 + υ 2 ) R T / V 1 +V 2 5

2

Rezultat final: p = 2,6 10 N / m Total

(4p) 15p

2.a.Reprezentarea corectă a transformărilor în coordonate p-V b. Q =Q 12 +Q 23 Q 12 = υ C v (T 2 −T 1) Q 23 = υ C p (T 3 −T 2 )

ρ 3

= ρ 4 =

ρ 1 2

,

V 3 T 3

=

V 2 T 2

Rezultat final: Q = 5,2 kJ c. ∆ U = υ C v ∆ T ∆ U = υ C v (T 4 −T 3 )

+

(4p)

(4p)

υ C v (T 1 −T 4 )

Rezultat final: ∆ U = −3,6 kJ d. L41 = p 1(V 1 −V 3 ) Rezultat final: L=-800 J

(3p)

Total

15p

(4p)

1 .c ( 3p) 2.b (3p) 3.a (3p) 4.c (3p) 5.d (3p)

Subiectul . ELECTRICITATE ŞI MAGNETISM (45puncte) Nr. Item Soluţie, rezolvare ,variantaA...................varianta B I . 1. b. a. 2. d. c. 3. b. d. 4. b. a 5. a. d Total I II.1.a. Pentru:

15p 4p

2

R1

b.

Punctaj 3p 3p 3p 3p 3p

= U n1 / P1

rezultat final R1 Pentru:

= 220Ω

4p

W = Pn1 ⋅ t

c.

rezultat final W Pentru: I n1

= 33kJ

= U n1 / R1 =

I n 2

7p 0,5 A

= U n 2 / R2 = 1 A

Intensitatea prin circuit I = I n 2

(

R 1 = U n 1 / I − I n1

II.2.a.

b.

rezultat final R1 = 220Ω Pentru:

aplicarea corectă a legilor lui Kirchhoff rezultat final Pentru: U AB

c.

)

I 3 = 3 A

5p

= −I 3R 2

rezultat final U AB = −6V Pentru: Rescrierea legilor lui Kirchhoff E

' 1

5p

(

= E 2R 2 / R 1 + R 2

5p

)

'

rezultat final E 1 = 4V

Total II

30p

TOTAL SUBIECT

45p

Subiectul . OPTICĂ (45puncte) Nr. item Soluţie, rezolvare, varianta A................................varianta B I .1. c. c. 2. d. a. 3. d. d. 4. b d. 5. d. b. Total I II.1.a. Pentru:

Punctaj 3p 3p 3p 3p 3p

15p 5p

− x1 + x 2 = 60cm

β = x 2 / x1

= −4

Formula lentilelor si aflarea f rezultat final f

b.

=

(

= x1 x 2 / x1 −

x2 )

9,6cm

5p

Pentru:

aflarea coordonatei unui capăt x = fx / ( f + x ) aflarea coordonatei celuilalt capăt x = fx / f + x 2

1

1

'

2

c.

rezultat final dimensiunea imaginii y Pentru: 1 / F = 1 / f 1 + 1 / f 2 = 1 / f 1 + C 2 2p

'

1

1

'

)

'

= x 2 − x 2 = 1,7cm

5p

F = 20cm x 2

2.a

b c

''

Fx1 / (F + x1 )

rezultat final x2 h υ = L + E c

''

=

60cm

E c = m v2 /2 ε = h υ , υ = c/ λ Rezultat final: E c = 3,6 10-19 J L = h υ min υ min = 0,46 1015 Hz N ε

N ∆t

d

=

=

=

P ∆ t

Pλ hc

5p

3p 4p

=15 10 15 electroni/s

grafic corect

3p

Subiectul MECANICĂ Nr. Item Soluţie, rezolvare Varianta A.....................................Varianta B I . 1. a. b. 2. d a. 3. c. d. 4. a. c. 5. b. a. Total I II.1.a. ∆ E c = L v0 a

(45 puncte) Punctaj 3p 3p 3p 3p 3p

15p 6p

2 L / m

=

µ g

=

0 = v0

µ =

−

at

2 L / g

2

t 2 m

µ = 0,2

b.

Din teorema variatiei energiei cinetice se obtine 2 d = v0 / 2µ g

5p

d = 100m

c.

II.2.a. b. c. d.

Din definitia acceleratiei se obtine: E c

=

mv 2 / 2

E c

=

196 J

v

=

v0

Ff =µN=µG1=µm1g; Ff =2N Din :m1a=T-Ff m2a=G2-T se obtine : a=g(m1-µm2)/(m1+m2)=4m/s2 Din ecuatiile precendente T=3,6N Fap=T√2=1,41T=5,1N v=v0 +at, v=16m/s Total II

TOTAL SUBIECT

−

gt 1

4p

3p 6p 3p 3p 30p 45p

NOTĂ -

Se acorda 10p din oficiu si cate 45p pentru doua din subiectele propuse anterior, rezolvate integral, pentru calculul Nota bacalaureat; Punctajul din concurs se calculeaza ca Punctajul total = 3xNotasubiect bacalaureat + Punctajviata S. Procopiu + Punctaj informatica

2011..Subiecte Concurs Procopiu Al Elevilor Romani_teoretic_jud

Recommend Documents