2011..Subiecte Concurs Procopiu Al Elevilor Romani_teoretic_nat

Clasa IXCOLEGIUL AGRICOL I DE INDUSTRIE ALIMENTAR VASILE ADAMACHI IAI

IAI, Aleea M. Sadoveanu nr.41, Tel/Fax : 0332 402577

Concursul de fizic tefan Procopiu al elevilor romni de pretutindeni Ediia a XVII-a Etapa naional 13-15 mai 2011 Seciunea: Licee teoreticeSubiectul I 1. (5 pct) Doua lentile convergente identice, conectate printr-un resort, se pot deplasa liber pe o tija orizontala neteda, ca in figura. Fiecare lentila are masa m = 200 g si distanta focala f = 16 cm. Lungimea resortului nedeformat este l0 = 25 cm, iar constanta de elasticitate k = 15 N/m. La momentul initial resortul este nedeformat, una dintre lentile este in repaus si fixata, iar celeilalte i se comunica o anumita viteza v0. Aflati: a) expresia acceleratiei medii a lentilei mobile din momentul pornirii pana la momentul deformarii maxime a resortului, in functie de deformarea maxima.

Varianta A

b) conditia pe care trebuie sa o indeplineasca viteza iniial v0 pentru ca imaginea uneia dintre lentile in cealalta sa fie virtuala in momentul deformarii maxime a resortului .

2. (4 pct) Un mobil pleac dintr-un punct cu viteza iniial v01=4m/s si acceleratia constanta a1=2m/s . La un interval de timp t, din acelasi punct pleaca intr-o miscare uniforma cu viteza v02=20m/s, un al doilea mobil, in acelasi sens.2

a).Pentru ce valori ale lui t mobilele se intalnesc de doua ori? b).Ce valoare are t daca mobilele se intalnesc numai o data.Sa se arate ca in acest caz, in punctul de intalnire , mobilele au aceeasi viteza. Pentru problemele 3-6 notati pe foaia de concurs litera corespunzatoare raspunsului corect. 3.(3pct) Un tanar efectueaza urmatoarea experienta: monteaza la un cantar un bloc de lemn cu rotile, astfel ncat acesta sa poata cobor fara frecare pe un plan nclinat, apoi se urca pe cantar si citeste indicatiile acestuia n timp ce coboara. Daca tanarul cantareste 80 kg n repaus, iar n timpul coborarii 60 kg, unghiul de nclinare al planului are valoarea:

a) 30 ;

0

b) 37 ;

0

c) 45 ;

0

d) 60 ;

0

e) Nici un raspuns nu este corect;

4. (3pct) Dou mobile pornesc dintr-un punct O, avnd aceeai direcie dar sensuri contrarii. Unul are viteza v1 = 8 m/s, iar al doilea are viteza v2 = 5 m/s. Din punctul O mai pornete n acelai moment un al treilea mobil pe aceeai direcie i avnd sensul primului. Viteza acestui al treilea mobil astfel nct el s se gseasc n orice moment la jumtatea distanei dintre primele dou mobile este:

a) 2 m/s;

b) 2,5 m/s;

c) 1,5 m/s;

d) 1 m/s;

e) 6,5 m/s

= 1,52) i alta concav-convex 5. (2 pct) Un obiectiv fotografic este format din doua lentile alipite, una biconvex de crown ( divergent de flint ( = 1,68). Razele de curbur ale feelor lentilei convergente sunt egale cu raza de curbur a feei concave aINSPECTORATUL COLAR JUDEEAN IAI

lentilei divergente, iar faa liber a lentilei divergente are raza de curbur egal cu dublul celeilalte fee. Dac distana focal a sistemului este F = 15 cm, raza de curbur a lentilei convergente este: a) 12,3 cm; b) 10,5 cm; c) 7,5 cm; d) 10,1 cm; e) 8,7 cm

6.(3pct) Un mobil ncepe s se deplaseze uniform variat din originea axei Ox cu viteza iniial v0 = 20m/s. n figura alturat sunt reprezentate pe acelai grafic dependena vitezei de timp, v =

f ( t ) i dependena coordonatei mobilului n funcie de timp,

x = f ( t ) . NU este corect afirmaia:a) n primele 20 s micarea mobilului este frnat avnd acceleraia

x(m), v(m/s)a = 1m / s ;2

b) dup 30 s viteza mobilului este de 10 m/s avnd sensul ctre originea axei Ox ; c) dup 25 s mobilul se afl la distana de 212,5 m de originea micrii; d) mobilul trece prin punctul de abscis 150 m la momentele t1 = 10 s i t2 = 30 s; e) distana maxim la care se deprteaz mobilul de originea axei Ox este de 200 m. Subiectul II

20

x=f(t) t(s) 20 v=f(t) 40

-20

(10 pct) Aveti la dispozitie doua inele de cauciuc,o masa marcata tip carlig, mase marcate, hartie milimetrica un creion, un suport vertical prevazut cu o tija orizontala, ca in figura, precum si un corp de masa necunoscuta m0. Propuneti un montaj pentru determinarea constantelor elastice medii k si k ale inelelor , precum si a masei necunoscute m0 ; Prezentati teoria lucrarii si descrieti modul de lucru; Propuneti un tabel pentru inregistrarea datelor experimentale; Enumerati sursele de erori ;

Subiectul III Raspundeti la urmatoarele intrebari: 1.(0,5 pct) De ce s-a transferat tefan Procopiu la Iai? 2. (0,5 pct) Pentru contribuia sa la dezvoltarea fizicii ce recunoateri oficiale a primit tefan Procopiu? 3. (0,5 pct) Ce cuprindea teza de doctorat a lui tefan Procopiu i n ce an a susinut-o? 4. (0,5 pct) Ce coli a urmat Ion Incule? 5. (0,5 pct) La sfatul cui alege Ion Incule Facultatea de tiine? 6. (0,5 pct) Unde lucreaz Ion Incule cnd realizeaz cele mai importante cercetri tiinifice ale sale?

Probleme propuse de: prof. Rodica Perjoiu-Colegiul Costache Negruzzi Iasi, prof. Liliana Alexandru - Colegiul National Garabet Ibraileanu Iasi, prof. Laura Ciocoiu - Colegiul National Garabet Ibraileanu Iasi Nota: Toate subiectele sunt obligatorii. Timp de lucru 3 ore. Pe foaia de concurs noteaza varianta primita.

INSPECTORATUL COLAR JUDEEAN IAI

Clasa IXCOLEGIUL AGRICOL I DE INDUSTRIE ALIMENTAR VASILE ADAMACHI IAI

IAI, Aleea M. Sadoveanu nr.41, Tel/Fax : 0332 402577

Concursul de fizic tefan Procopiu al elevilor romni de pretutindeni Ediia a XVII-a Etapa naional 13-15 mai 2011 Seciunea: Licee teoreticeSubiectul I 1. (5 pct) Doua lentile convergente identice, conectate printr-un resort, se pot deplasa liber pe o tija orizontala neteda, ca in figura. Fiecare lentila are masa m = 200 g si distanta focala f = 16 cm. Lungimea resortului nedeformat este l0 = 25 cm, iar constanta de elasticitate k = 15 N/m. La momentul initial resortul este nedeformat, una dintre lentile este in repaus si fixata, iar celeilalte i se comunica o anumita viteza v0. Aflati: a) expresia acceleratiei medii a lentilei mobile din momentul pornirii pana la momentul deformarii maxime a resortului, in functie de deformarea maxima.

Varianta B

b) conditia pe care trebuie sa o indeplineasca viteza iniial v0 pentru ca imaginea uneia dintre lentile in cealalta sa fie virtuala in momentul deformarii maxime a resortului .

2. (4 pct) Un mobil pleac dintr-un punct cu viteza iniial v01 = 4m/s si acceleratia constanta a1 = 2m/s . La un interval de timp t, din acelasi punct pleaca intr-o miscare uniforma cu viteza v02 = 20m/s, un al doilea mobil, in acelasi sens.2

a).Pentru ce valori ale lui t mobilele se intalnesc de doua ori? b).Ce valoare are t daca mobilele se intalnesc numai o data. Sa se arate ca in acest caz, in punctul de intalnire , mobilele au aceeasi viteza. Pentru problemele 3-6 notati pe foaia de concurs litera corespunzatoare raspunsului corect. 3. (2 pct) Un obiectiv fotografic este format din doua lentile alipite, una biconvex de crown ( = 1,52) i alta concav-convex divergent de flint ( = 1,68). Razele de curbur ale feelor lentilei convergente sunt egale cu raza de curbur a feei concave a lentilei divergente, iar faa liber a lentilei divergente are raza de curbur egal cu dublul celeilalte fee. Dac distana focal a sistemului este F = 15 cm, raza de curbur a lentilei convergente este: a) 10,5 cm; b) 12,3 cm; c) 8,7 cm d) 7,5 cm; e) 10,1 cm;

4. (3pct) Dou mobile pornesc dintr-un punct O, avnd aceeai direcie dar sensuri contrarii. Unul are viteza v1 = 8 m/s, iar al doilea are viteza v2 = 5 m/s. Din punctul O mai pornete n acelai moment un al treilea mobil pe aceeai direcie i avnd sensul primului. Viteza acestui al treilea mobil astfel nct el s se gseasc n orice moment la jumtatea distanei dintre primele dou mobile este: a) 2,5 m/s; b) 1 m/s; c) 6,5 m/s; d) 2 m/s; e) 1,5 m/s;

5.(3pct) Un mobil ncepe s se deplaseze uniform variat din originea axei Ox cu viteza iniial v0 = 20m/s. n figura alturat sunt reprezentate pe acelai grafic dependena vitezei de timp, v =

f ( t ) i dependena coordonatei mobilului n funcie de timp,

x = f ( t ) . NU este corect afirmaia:a) dup 30 s viteza mobilului este de 10 m/s avnd sensul ctre originea axei Ox ;INSPECTORATUL COLAR JUDEEAN IAI

x(m), v(m/s)b) n primele 20 s micarea mobilului este frnat avnd acceleraia

a = 1m / s 2 ;

c) mobilul trece prin punctul de abscis 150 m la momentele t1 = 10 s i t2 = 30 s; d) dup 25 s mobilul se afl la distana de 212,5 m de originea micrii; e) distana maxim la care se deprteaz mobilul de originea axei Ox este de 200 m.

20

x=f(t) t(s) 20 v=f(t) 40

-206.(3pct) Un tanar efectueaza urmatoarea experienta: monteaza la un cantar un bloc de lemn cu rotile, astfel ncat acesta sa poata cobor fara frecare pe un plan nclinat, apoi se urca pe cantar si citeste indicatiile acestuia n timp ce coboara. Daca tanarul cantareste 80 kg n repaus, iar n timpul coborarii 60 kg, unghiul de nclinare al planului are valoarea:

a) 37 ;

0

b) 60 ;

0

c) 30 ;

0

d) 45 ;

0

e) Nici un raspuns nu este corect;

Subiectul II (10 pct) Aveti la dispozitie doua inele de cauciuc,o masa marcata tip carlig, mase marcate, hartie milimetrica un creion, un suport vertical prevazut cu o tija orizontala, ca in figura, precum si un corp de masa necunoscuta m0. Propuneti un montaj pentru determinarea constantelor elastice medii k si k ale inelelor , precum si a masei necunoscute m0 ; Prezentati teoria lucrarii si descrieti modul de lucru; Propuneti un tabel pentru inregistrarea datelor experimentale; Enumerati sursele de erori

Subiectul III Raspundeti la urmatoarele intrebari: 1.(0,5 pct) De ce s-a transferat tefan Procopiu la Iai? 2. (0,5 pct) Pentru contribuia sa la dezvoltarea fizicii ce recunoateri oficiale a primit tefan Procopiu? 3. (0,5 pct) Ce cuprindea teza de doctorat a lui tefan Procopiu i n ce an a susinut-o? 4. (0,5 pct) Ce coli a urmat Ion Incule? 5. (0,5 pct) La sfatul cui alege Ion Incule Facultatea de tiine? 6. (0,5 pct) Unde lucreaz Ion Incule cnd realizeaz cele mai importante cercetri tiinifice ale sale?

Probleme propuse de: prof. Rodica Perjoiu-Colegiul Costache Negruzzi Iasi, prof. Liliana Alexandru - Colegiul National Garabet Ibraileanu Iasi, prof. Laura Ciocoiu - Colegiul National Garabet Ibraileanu Iasi

Nota: Toate subiectele sunt obligatorii. Timp de lucru 3 ore. Pe foaia de concurs noteaza varianta primita.


COLEGIUL AGRICOL I DE INDUSTRIE ALIMENTAR VASILE ADAMACHI IAI

IX

IAI, Aleea M. Sadoveanu nr.41, Tel/Fax : 0332 402577 Concursul de fizic tefan Procopiu al elevilor romni de pretutindeni Ediia a XVII-a Etapa naional 13-15 mai 2011 Seciunea: Licee teoretice

BAREM DE CORECTARE

Sub I 1 a) am =

Fmedie kxmax = m 2m

........................................................................................................................2p

1

b)imaginea devine virtual daca

l0 xmax < f

.......................................................................................1p2 v0 = 2amediu xmax ............................................1p

La deformare maxima viteza lentilei mobile devine 0 si

v0 > ( l0 f )2

k = m / s ..............................................................................................................1p 0, 69 m

at 2 x1 = 0t + v = t + t 2 .........................................................................................................................0,5 4 2 x= v(t t= 20(t t ) ................................................................................................................0,5p ) 2La intalnire Deci

x1 = x2 ..............................................................................................................................0,5p

t 2 16t + 20t = ...................................................................................................................0,5p 0Mobilele se intalnesc de doua ori daca

a) b)

> 0 adica t < 3, 2 s

............................................1p t=8 s

Mobilele se intalnesc o singura data pentru =

0 adica t 3, 2 s la momentul =

In acest moment 3 4 5 6 Varianta A Varianta A Varianta A Varianta A

v1 = v0 + at = 20 m / s = v .........................................................................................1pVarianta B Varianta B Varianta B Varianta B a) ............2p e) ...........3p d) ............3p c).............3p

a) ........... 3p c) ..............3p b) ........... 2p c) ............ 3p


IX

Sub II

Teoria lucrarii si montajul experimental................................................................................................3p Modul de lucru ......................................................................................................................................3p Tabelul cu date experimentale ..............................................................................................................2p Surse de erori ........................................................................................................................................2p

Sub. III

1. (0,5p) Forat s se nscrie n partidul liberal care era atunci la putere i nedorind acest lucru, tefan Procopiu renuna la catedr i se transfer la Iai, unde rmne pentru tot restul vieii. 2. (0,5p) tefan Procopiu a fost membru titular al Academiei Romane, a fost decorat datorita meritelor sale deosebite de nenumrate ori, a fost om de tiina emerit, Laureat al Premiului de Stat, Doctor Honoris Causa al Institutului Politehnic din Iai i n doua rnduri a fost cooptat n comisia pentru recomandri la Pemiul Nobel. 3. (0,5p) Teza de doctorat cuprindea doua teme: tema tezei propriu-zise intitulat "Asupra birefringenei electrice i magnetice a suspensiilor" i a doua tem se referea la "Spectrele arcului ntre metale", susinut cu succes n anul 1924. 4. (0,5p) Ion Incule a absolvit coala primar n satul natal, iar n anul 1894 a fost admis la coala teologic din Chiinu, subordonat Seminarului teologic. 5. (0,5p) Ion Incule alege Facultatea de tiine la sfatul celebrului chimist Petru Poni. 6. (0,5p) Ion Incule realizeaz cele mai importante cercetri tiinifice ale sale ca fizician la Observatorul meteorologic principal din Sankt Petersburg.


COLEGIUL AGRICOL I DE INDUSTRIE ALIMENTAR VASILE ADAMACHI IAI IAI, Aleea M. Sadoveanu nr.41, Tel/Fax : 0332 402577

Concursul de fizic tefan Procopiu al elevilor romni de pretutindeni Ediia a XVII-a Etapa naional 13-15 mai 2011 Seciunea: Licee teoretice

PCCLASA a IX-a Ai la dispoziie fiierele deformatia.txt i Hooke.jpg. Sarcini: 1. Salveaz un document nou n formatul nume_prenume.doc, A4 cu marginile de 2 cm (sau 0,8). Import fiierul deformatia.txt, aranjeaz textul la dou rnduri, Arial 12, justified, cu aliniat nou la paragrafe (terge marcajele &1, &2, din faa paragrafelor). 1p

2. Pune un titlu articolului i formateaz-l aplicnd stilul Title n Arial 16, bold, centrat.

1p

3. Insereaz la titlu o not de subsol cu trimiterea la surs: Times New Roman 10, aliniat la stnga, cu hyperlink ctre adresa specificat (terge referina la surs de la sfrit). 1p

4. Transcrie simbolurile mrimilor, valorile i relaiile exprimate n text, folosind editorul de ecuaii. 2p

5. Insereaz i redimensioneaz imaginea Hooke.jpg n paragraful 4, astfel nct documentul s nu depeasc dou pagini. 1p

6. Pune antet textului: pe paginile impare numele i prenumele, iar pe paginile pare titlul. Numeroteaz paginile (centrat, n subsol). 1p

Subiect propus de: prof. Cristian Belei, Col. Na. M. Eminescu Iai prof. Mihai Keller, Col. Na. G. Ibrileanu IaiINSPECTORATUL COLAR JUDEEAN IAI


Concursul de fizic tefan Procopiu al elevilor romni de pretutindeni Ediia a XVII-a Etapa naional 13-15 mai2011 Seciunea: Licee teoretice CLASA A X-A VARIANTA ASubiectul I (20p) 1. (4p) n circuitul din figur se cunosc

E1 , r1 ,A C

respectiv E 2 , r2 i faptul c rezistoarele au rezistenele egale cu R. Rezistena echivalent i tensiunea ntre bornele A i B sunt :

D E

F

B

a) R AB =

R ; U AB 5

E1 E 2 + r2 r1 ; = 1 1 R + + r1 r2 5 E1 E 2 E1 E 2 + + r2 r2 r1 r1 ; c) R AB = 5 R ; U AB = ; = 1 1 5 1 1 + + + + 5R r1 r2 r1 r2 Rf) R AB =

E1 , r1

E2 , r2E1 E 2 + r1 r2 = 1 1 + r1 r2

b) R AB =

R ; U AB 5

d)

R AB = R ; U AB

e) R AB =

5R ; UAB=0 2

R ; U AB 3

E1 E 2 + r1 r2 = 1 1 R + + r1 r2 3

2. (4p) n schema electric din figura alturat se cunosc: E = 12 V, R1 = 15 , R2 = 20 , R3 = 50 , R4 = 100i valoarea intensitii indicate de ampermetrul ideal, I3 = 0,1 A. Rezistena electric a conductoarelor de legtur se neglijeaz. Rezistena intern a generatorului este : a) 1 b) 2,5 c) 2 d) 1,5 e) 3 f) 0,5

3. (4p) Un gaz ideal monoatomic parcurge transformarile: 1 (k = 3); 3 a) 300 J ; 4 izobara cu V4 = V1 si 4 b) 400 J ;

2 izobara cu V2 = nV1 (n = 1,5); 2 3 dupa legea p = aV cu V3 = V2/k 3, |Q23 | = 800 J , iar in transformarea 4 e) 800 J f) 700 J 1 Q41 este egala cu:

1 izocora. In transformarea 2 c) 500 J ;

d) 650 J ;


4. (4p) In ciclul din figura

= V3/V1 =4 ,

= 1,4 . Raportul dintre randamentul ciclului si

randamentul unui ciclu Carnot care ar functiona intre aceleasi temperaturi limita este egal cu ( 40,4 = 1,7411, ln2 = 0,69 ): a) 2; b) 0,54; c) 0,75; d) 0,83; e) 3; f) 2,43

5. (5p) Considerati un ciclu Carnot realizat intre doua termostate cu temperaturile absolute 400 K si 500 K. Pentru a mari randamentul termodinamic al ciclului se mareste temperatura sursei calde si se micsoreaza temperatura sursei reci astfel incat diferenta dintre temperaturile surselor sa creasca cu 200 K. a) Reprezentati grafic un ciclu Carnot si precizati tipul transformarilor care il compun. b) Determinati temperaturile absolute ale celor doua surse termice dupa modificarea facuta daca randamentul termodinamic a crescut de 2,5 ori. c) Stabiliti care ar trebui sa fie temperaturile absolute ale surselor (in conditiile din enunt) astfel incat cresterea randamentului ciclului sa fie cea mai mare. De cate ori a crescut randamentul in acest caz? 6. (5p) Un bec i un reostat sunt legate n serie ntr-un circuit electric alimentat la o sursa cu rezistenta interna r = 10 . Tensiunea la bornele becului este de 60 V, iar rezistena electric maxima a reostatului este de 20 . Becul i reostatul consum mpreuna 200 W ,cand rezistenta reostatului este maxima. Determinai: a. intensitatea curentului electric n circuit; b. energia consumat de bec ntr-o or; c. temperatura filamentului becului, dac rezistena sa la temperatura de inghet a apei este R0 = 2,5 , iar coeficientul de temperatur al rezistivitii este 5 10 -3grd -1 d. puterea consumata de reostat daca becul este scos din circuit, iar cursorul reostatului se afla la jumatatea infasurarii.

Subiectul II (10p) (proba experimentala) A se rezolva la alegere dintre: 1. (10p) Aveti la dispozitie: un ansamblu format dintr-un calorimetru si accesorii pentru care se cunoaste capacitatea calorica C, apa pentru care se cunoaste caldura specifica c, corp metalic si instrumente de masura. a) stabiliti dependenta temperaturii apei de timpul scurs; b) desenati diagrama schimbului de caldura; c) determinati caldura specifica a metalului; d) presupunand ca ati obtinut valorile numerice: 500, 418, 501, 498, 505, 497, 504, 501, 499, 504 pentru caldura specifica a metalului in unitati din S. I., prelucrati datele si analizati sursele de erori.

Subiectul III (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 si propuse de: Prof. Vulpoi Naghel Iuliana , Colegiul National, Iasi Prof. Caltun Ioana, Liceul Teor. V. Alecsandri, Iasi Prof. Constantin Alexandru, Liceul de Informatica, Iasi Prof. Codrut Ilinca, Colegiul Emil Racovita, Iasi Toate subiectele sunt obligatorii. Timp de lucru 3 ore. Se acord 1p din oficiu



Concursul de fizic tefan Procopiu al elevilor romni de pretutindeni Ediia a XVII-a Etapa naional 13-15 mai2011 Seciunea: Licee teoretice CLASA A X-A VARIANTA BSubiectul I (20p) 1. (4p) n circuitul din figur se cunosc

E1 , r1 ,A C

respectiv E 2 , r2 i faptul c rezistoarele au rezistenele egale cu R. Rezistena echivalent i tensiunea ntre bornele A i B sunt :

D E

F

B

a) R AB =

R ; U AB 5

E1 E 2 + r1 r2 ; = 1 1 R + + r1 r2 5E1 E 2 + r1 r2 = 1 1 + r1 r2 E1 E 2 + r1 r2 ; = 1 1 + + 5R r1 r2

E1 , r1

E2 , r2d) R AB =

b) R AB = R ; U AB

c) R AB = 5 R ; U AB

R ; U AB 5

E1 E 2 + r1 r2 ; = 1 1 5 + + r1 r2 R

e) R AB =

5R ; UAB=0 2

f) R AB =

R ; U AB 3

E1 E 2 + r1 r2 = 1 1 R + + r1 r2 3

2. (4p) n schema electric din figura alturat se cunosc: E = 12 V, R1 = 15 , R2 = 20 , R3 = 50 , R4 = 100 i valoarea intensitii indicate de ampermetrul ideal, I3 = 0,1 A. Rezistena electric a conductoarelor de legtur se neglijeaz. Rezistena intern a generatorului este :

a) 1,5 ;

b) 3 ;

c) 2 ;

d) 1 ;

e) 2,5 ;

f) 0,5 .

3. (4p) Un gaz ideal monoatomic parcurge transformarile: 1 (k = 3); 3 cu: 4 izobara cu V4 = V1 si 4

2 izobara cu V2 = nV1 (n = 1,5); 2 3 dupa legea p = aV cu V3 = V2/k 3, |Q23 | = 800 J , iar in transformarea 4 1 Q41 este egala

1 izocora. In transformarea 2

a) 300 J ;

b) 650 J;

c) 700 J;

d) 400 J ;

e) 800 J;

f) 500 J.


4. (4p) In ciclul din figura

= V3/V1 =4 ,

= 1,4 . Raportul dintre randamentul ciclului si

randamentul unui ciclu Carnot care ar functiona intre aceleasi temperaturi limita este egal cu ( 40,4 = 1,7411, ln2 = 0,69 ):

a) 0,75;

b) 0,83;

c) 2;

d) 0,54;

e) 3;

f) 2,43.

5. (5p) Considerati un ciclu Carnot realizat intre doua termostate cu temperaturile absolute 400 K si 500 K. Pentru a mari randamentul termodinamic al ciclului se mareste temperatura sursei calde si se micsoreaza temperatura sursei reci astfel incat diferenta dintre temperaturile surselor sa creasca cu 200 K. a) Reprezentati grafic un ciclu Carnot si precizati tipul transformarilor care il compun. b) Determinati temperaturile absolute ale celor doua surse termice dupa modificarea facuta daca randamentul termodinamic a crescut de 2,5 ori. c) Stabiliti care ar trebui sa fie temperaturile absolute ale surselor (in conditiile din enunt) astfel incat cresterea randamentului ciclului sa fie cea mai mare. De cate ori a crescut randamentul in acest caz? 6. (5p) Un bec i un reostat sunt legate n serie ntr-un circuit electric alimentat la o sursa cu rezistenta interna r = 10 . Tensiunea la bornele becului este de 60 V, iar rezistena electric maxima a reostatului este de 20 . Becul i reostatul consum mpreuna 200 W, cand rezistenta reostatului este maxima. Determinai: a. intensitatea curentului electric n circuit; b. energia consumat de bec ntr-o or; c. temperatura filamentului becului, dac rezistena sa la temperatura de inghet a apei este R0 = 2,5 , iar coeficientul de temperatur al rezistivitii este 5 10 -3grd -1 d. puterea consumata de reostat daca becul este scos din circuit, iar cursorul reostatului se afla la jumatatea infasurarii.

Subiectul II (10p) (proba experimentala) A se rezolva la alegere dintre: 1. (10p) Aveti la dispozitie: un ansamblu format dintr-un calorimetru si accesorii pentru care se cunoaste capacitatea calorica C, apa pentru care se cunoaste caldura specifica c, corp metalic si instrumente de masura. a) stabiliti dependenta temperaturii apei de timpul scurs; b) desenati diagrama schimbului de caldura; c) determinati caldura specifica a metalului; d) presupunand ca ati obtinut valorile numerice: 500, 418, 501, 498, 505, 497, 504, 501, 499, 504 pentru caldura specifica a metalului in unitati din S. I., prelucrati datele si analizati sursele de erori.

Subiectul III (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 si propuse de: Prof. Vulpoi Naghel Iuliana, Colegiul National, Iasi Prof. Caltun Ioana, Liceul Teor. V. Alecsandri, Iasi Prof. Constantin Alexandru, Liceul de Informatica, Iasi Prof. Codrut Ilinca, Colegiul Emil Racovita, Iasi

Toate subiectele sunt obligatorii. Timp de lucru 3 ore. Se acord 1p din oficiu


COLEGIUL AGRICOL I DE INDUSTRIE ALIMENTAR VASILE ADAMACHI IAI IAI, Aleea M. Sadoveanu nr.41, Tel/Fax : 0332 402577 Concursul de fizic tefan Procopiu al elevilor romni de pretutindeni Ediia a XVII-a Etapa naional 13-15 mai2011 Seciunea: Licee teoretice Barem clasa a 10a Subiectul I Subiect Varianta A Varianta B 1 b d 2 b e 3 a a 4 b d

5. a) reprezentare corecta

0.5p 0.5p

Precizarea transformarilor

b)

1=1-Tmin/Tmax=0.2 2=2,5x0,2=0,5 Tmax-Tmin=300 K Tmax=600 K;Tmin=300 K

0,5p 0,5p 0,5p 0,5p 1p 1p

c)

Tmin=200 K Tmax=500 K =0,6 /=3

6. a) b) c) d)

60 I+20 I 2=200 I=2A W=Uit=120wh U=IRb , Rb=30 t=22000C E=I(R+Rb+r)=120V E=I(R/2+r) I=6A P=I2R/2=180 W

1p 0,5p 0,5p 1p

Subiectul II a)tabel cu minim 10 valori ale temperaturii(sau grafic) din care ultimele sa fie egale 2p b) desenul corect 2p c)relatiile necesare si rezultatul final 3p d)stabilirea erorii grosolane 418 1p

calculul valorii medii eliminand eroarea grosolana determinarea erorilor absolute si relative surse de erori

0,5p 1p 0,5p

Subiectul III (3p = 6x0,5p)1. In anul 1924, ultimul an petrecut la Paris, dup susinerea tezei de doctorat propriu-zise Asupra birefringentei electrice a suspensiilor, cat si a temei suplimentare Spectrul arcului intre metale, Procopiu obine titlul de doctor in tiine a Universitatii din Paris. 2. Autor a peste 150 de lucrari originale, operele sale principale au fost: "Electricitate - magnetism" (vol. I 1929, vol. II 1939) si "Termodinamica" 1948; de asemeni, el a mai obtinut rezultate remarcabile in "Efectul Procopiu", "Fenomenul Procopiu", "Magnetonul Bohr - Procopiu", precum si magistralele sale lucrari in domeniul "Campului magnetic terestru". 3. La Iasi, Stefan Procopiu isi desfasoara intreaga activitate de om de stiinta, om de cultura; aici isi implineste cariera de profesor, isi publica meditaiile filozofice si contribuie la desfurarea activitilor instituiilor de cultura, a Teatrului Naional ndeosebi. 4. Ca fizician la Observatorul meteorologic principal din Sankt Petersburg, Ion Incule a efectuat cercetri n domeniul ionizrii atmosferei i a razelor canal la descrcrile electrice n gaze. 5. Ion Incule conduce redacia revistei Informatorul tiinific i public mai multe articole de popularizare a tiinei. 6. Dup terminarea studiilor, Ion Incule a fost ales de profesorul Borman ca asistent la catedra sa i este nsrcinat s predea cursul de fizic la coala Comercial din Sankt Petersburg.


Concursul de fizic tefan Procopiu al elevilor romni de pretutindeni Ediia a XVII-a Etapa naional 13-15 mai2011 Seciunea: Licee teoretice

PCCLASA a X-a Un reostat este conectat la o surs de cc. cu t.e.m. E i rezistena intern r, astfel nct s poat furniza, la ieire, o tensiune variabil. Concepe o prezentare concretizat ntr-un fiier nume_prenume.ppt sau *.pps coninnd 2-3 pagini din care prima s fie pagina de titlu.

Cerine:

Schema circuitului.

3p

Comentarea variaiei tensiunii furnizate n funcie de poziia cursorului (U n funcie de E, r, R i RX, undeRX reprezint rezistena poriunii reostatului de unde se culege tensiunea U). 2p

Folosirea instrumentelor de lucru specifice (fond, culori, animaii, tranziii).

2p

Subiect propus de: prof. Cristian Belei, Col. Na. M. Eminescu Iai prof. Mihai Keller, Col. Na. G. Ibrileanu Iai


COLEGIUL AGRICOL I DE INDUSTRIE ALIMENTAR VASILE ADAMACHI IAI IAI, Aleea M. Sadoveanu nr.41, Tel/Fax : 0332 402577 Concursul de fizic tefan Procopiu al elevilor romni de pretutindeni Ediia a XVII-a Etapa naional 13-15 mai2011 Seciunea: Licee teoretice

CLASA A XI -ASubiectul I (20p) varianta A 1.(3p)ntr-un cilindru foarte lung de mas M, nchis la un capt se afl un M resort ideal de constant elastic k fixat de captul cilindrului.Cilindrul se m afl pe o suprafa orizontal lipsit de frecri. La captul din dreapta a resortului se fixeaz o bil de mici dimensiuni si mas m dup cum este ilustrat n figura alturat. Comprimm resortul i apoi eliberm sistemul. Neglijnd frecrile dintre bil i suprafata cilindrului, se deduce c intervalul de timp n care se produce accelerarea bilei, este: a. t =

mM mM b. t = 2 2k(m + M) 2 k(m + M)

c. t =

2mM 2 k(m + M)f. t =

d.

t=

mM 2 3k(m + M)

e. t =

mM 4 k(m + M)

mM 8 k(m + M)

2 .(3p)ntr-un satelit artificial se afl un inel omogen, subire, cu masa m i raza R i un corp punctiform plasat pe axul inelului, la distana h< < R fa de centrul inelului. Cunoscnd constanta atraciei univesale k, timpul dup care corpul punctiform ajunge n centrul inelului dac este lsat h h R R liber, este: a. 1,2(

R 3 1/ 2 R 3 1/ 2 R 3 1/ 2 R3 ) b. 0,8 ( ) c. /4( ) d. ( ) km km km km R3 R 3 1/ 2 ) f. /2( ) km km

e. 2 (

3.(3p)Un fir de bumbac cu lungimea de 2,2 m i masa M = 49,5 mg este fixat cu o extremitate de braul unui diapazon ca n figur i cu cealalt, de un corp cu masa m = 200 g. Firul este trecut peste un scripete fix astfel nct corpul cu masa m atrn. Lungimea prii orizontale a firului este L = 2m iar n timpul oscila iilor prezint aspectul unui singur fus. Se consider acceleraia gravitaional g = 10 m/s2. Frecvena vibraiilor diapazonului este: a.25,5Hz b. 24,5Hz c. 26Hz d. 21,5 Hz e. 23,5 Hz f.22Hz

L


4.(3p)O coard omogen inextensibil i mas nenul este suspendat vertical, n cmpul gravitaional al Pmntului. Viteza de propagare a undelor transversale n coard la distana d de captul liber A al corzii este:

a.

v = 2 gd b. v = 1,75 gd c. v = gd d. v = 1,5 gd e. v =

A 5 .(4p)O bobin cu rezisten neglijabil i inductan L este conectat n serie cu un condensator real (circuit RC paralel).S se exprime n funcie de R, L i C expresia pulsaiei tensiunii de alimentare a circuitului petru care acesta se comport pur rezistiv. 6.(4p) Sa se calculeze perioda micilor oscilatii ale unui corp mic de masa ,,m si incarcat cu sarcina electrica ,,q0, efectuate pe suprafata inferiora a unei sfere netede (fara frecare) de raza ,,R, daca in punctul superior al sferei este fixata o sfera incarcata electric cu sarcina electrica ,,q. Analizati formula obtinuta pentru perioda, functie de semnul cantitatilor de electricitate q0,q.Se considera: forta lui Coulomb F= Subiectul II LABORATOR Avei la dispoziie materialele: -tub de sticl de lungime l prevzut cu un piston (aflat n aer) ;ciocan de cauciuc; diapazon; rigl 1. Scriei condiia general ca n cadrul sistemului descris s se formeze unde staionare. 2.Descriei procedeul experimental care permite determinarea lungimii de und a sunetului fundamental n aer, obinut n sistemul descris prin metoda rezonanei. Subiectul III (3p) (10p)

gd gd f. v = 3 2

qq 0 . 4 0 r 2

1.n ce an a sustinut tefan Procopiu teza de doctorat? 2. Care au fost operele principale ale lui tefan Procopiu? 3.Ce activitate desfaoar Stefan Procopiu la Iai? 4.Care sunt domeniile de cercetare ale lui Ion Incule la Observatorul meteorologic principal din Sankt Petersburg? 5.Ce activitate publicistic are Ion Incule n timp ce lucreaz la Observatorul meteorologic ? 6. Ce cariera a urmat Ion Inculet dupa terminarea studiilor? Subiecte selectate i propuse de: Prof.Golda Sorin Prof.Miron Cristinel Prof. Iuliana Anton Prof. Mihaela Tura Timp de lucru 3 ore. Se acord 1p din oficiu.


COLEGIUL AGRICOL I DE INDUSTRIE ALIMENTAR VASILE ADAMACHI IAI IAI, Aleea M. Sadoveanu nr.41, Tel/Fax : 0332 402577 Concursul de fizic tefan Procopiu al elevilor romni de pretutindeni Ediia a XVII-a Etapa naional 13-15 mai2011 Seciunea: Licee teoretice

CLASA A XI -ASubiectul I (20p) varianta B 1.(3p)ntr-un cilindru foarte lung de mas M, nchis la un capt se afl un M resort ideal de constant elastic k fixat de captul cilindrului.Cilindrul se afl m pe o suprafa orizontal lipsit de frecri. La captul din dreapta a resortului se fixeaz o bil de mici dimensiuni si mas m dup cum este ilustrat n figura alturat. Comprimm resortul i apoi eliberm sistemul. Neglijnd frecrile dintre bil i suprafata cilindrului, se deduce c intervalul de timp n care se produce accelerarea bilei, este: a. t =

mM 2 k(m + M)

b. t =

mM 2 2k(m + M)e. t =

c. t =

2mM 2 k(m + M)f. t =

d.

t=

mM 2 3k(m + M)

mM 4 k(m + M)

mM 8 k(m + M)

2.(3p).ntr-un satelit artificial se afl un inel omogen,subire, cu masa m i raza R i un corp punctiform plasat pe axul inelului, la distana h< < R fa de centrul inelului. Cunoscnd constanta atraciei univesale k, timpul dup care corpul punctiform ajunge n centrul inelului dac este lsat h h R R liber, este: a. 1,2(

R 3 1/ 2 R 3 1/ 2 R 3 1/ 2 R 3 1/ 2 ) b. 0,8 ( ) c. /4( ) d. /2( ) km km km km R3 R3 ) f. ( ) km km

e. 2 (

3.(3p)Un fir de bumbac cu lungimea de 2,2 m i masa M = 49,5 mg este fixat cu o extremitate de braul unui diapazon ca n figur i cu cealalt, de un corp cu masa m = 200 g. Firul este trecut peste un scripete fix astfel nct corpul cu masa m atrn. Lungimea prii orizontale a firului este L = 2m iar n timpul oscila iilor prezint aspectul unui singur fus. Se consider acceleraia gravitaional g = 10 m/s2. Frecvena vibraiilor diapazonului este: a.23,5Hz b. 25,5Hz c. 26Hz d. 21,5 Hz e. 24,5 Hz f.22Hz

L


4.(3p)O coard omogen inextensibil i mas nenul este suspendat vertical, n cmpul gravitaional al Pmntului. Viteza de propagare a undelor transversale n coard la distana d de captul liber A al corzii este:

b.

v = 2 gd b. v = 1,75 gd c. v = 1,5 gd d. v = gd e. v =

A 5.(4p) O bobin cu rezisten neglijabil i inductan L este conectat n serie cu un condensator real (circuit RC paralel).S se exprime n funcie de R, L i C expresia pulsaiei tensiunii de alimentare a circuitului petru care acesta se comport pur rezistiv. 6.(4p)Sa se calculeze perioda micilor oscilatii ale unui corp mic de masa ,,m si incarcat cu sarcina electrica ,,q0, efectuate pe suprafata inferiora a unei sfere netede (fara frecare) de raza ,,R, daca in punctul superior al sferei este fixata o sfera incarcata electric cu sarcina electrica ,,q. Analizati formula obtinuta pentru perioda, functie de semnul cantitatilor de electricitate q0,q.Se considera: forta lui Coulomb F= Subiectul II LABORATOR Avei la dispoziie materialele: -tub de sticl de lungime l prevzut cu un piston (aflat n aer) ;ciocan de cauciuc; diapazon; rigl 1. Scriei condiia general ca n cadrul sistemului descris s se formeze unde staionare. 2.Descriei procedeul experimental care permite determinarea lungimii de und a sunetului fundamental n aer, obinut n sistemul descris prin metoda rezonanei. Subiectul III (3p) (10p)

gd gd f. v = 3 2

qq 0 . 4 0 r 2

1.n ce an a sustinut tefan Procopiu teza de doctorat? 2. Care au fost operele principale ale lui tefan Procopiu? 3.Ce activitate desfaoar Stefan Procopiu la Iai? 4.Care sunt domeniile de cercetare ale lui Ion Incule la Observatorul meteorologic principal din Sankt Petersburg? 5.Ce activitate publicistic are Ion Incule n timp ce lucreaz la Observatorul meteorologic ? 6. Ce cariera a urmat Ion Inculet dupa terminarea studiilor? Subiecte selectate i propuse de: Prof.Golda Sorin Prof.Miron Cristinel Prof. Iuliana Anton Prof. Mihaela Tura Timp de lucru 3 ore. Se acord 1p din oficiu.


COLEGIUL AGRICOL I DE INDUSTRIE ALIMENTAR VASILE ADAMACHI IAI IAI, Aleea M. Sadoveanu nr.41, Tel/Fax : 0332 402577 Concursul de fizic tefan Procopiu al elevilor romni de pretutindeni Ediia a XVII-a Etapa naional 13-15 mai2011 Seciunea: Licee teoretice Barem clasa a 11a Subiectul I Subiect Varianta A Varianta B 1 b a 2 f d 3 e a 4 c d

5. R: xR=R; xL=jL ; xC=-j/C

1p 1p

xcircuit= xL+ R xC/(R+ xC)

Comportament rezistiv implica anularea partii imaginare a expresiei lui xcircuit 1p =1/RC(R2C/L-1)1/26. Barem de rezolvare clasa a XI-a A Consideram o pozitie intermediara a corpului la un unghi fata de centrul sferei si

1p

2

fata de diametru conform schitei de mai sus. Miscarea

/2 O

oscilatorie este efectuata datorita componentelor tangentiale ale greutatii si fortei lui Coulomb. Ft= - mgcos(90-) Fccos(90- + Ft = -( mgsin + Fcsin obtinem: Ft = - (mg +

2

)

1p

2

) utilizam aproximatia pentru micile oscilatii si

Fc

Fc y ) iar = aceasta forta este o forta de tip oscilator armonic R 21p

F= - m2y Egaland cele doua forte si =

qq 0 2 , Fc = obtinem: T = 2 T 4 0 (2 R) 2

R qq 0 g+ 32 0 mR 2

1p

a) qq0>0 corpuri incarcate cu electricitate de aceleasi fel formula perioadei este valabila pentru orice valori b) qq0< 0 corpuri incarcate cu electricitate de semne contrare ,forta de atractie:

g-

qq 0 32 0 mR 2 qq o

>0

c) g =

32 0 mR 2

corpul nu oscileaza

1p

Subiectul II 1. Coloana de aer din tubul nchis la un capt intra n rezonan cu diapazonul dac exist relaia:

= l

( 2n + 1)

n aceste condiii coloana de aer devine un izvor sonor dar cu o intensitate mult mai mare. 2.Se lovete diapazonul i se apropie de captul deschis al tubului. n acest timp se mpinge pistonul n tub pn cnd sunetul nregistreaz o intensitate maxim. Se continu micarea pistonului nregistrndu-se maximele posibile.Se msoar cu rigla distana de la captul deschis al tubului pn la cel mai apropiat dintre aceste puncte de maxim si se gsete astfel mrimea l1. n aceste condiii (6p) =4l1

4

(3p)

(3p = 6x0,5p)1. In anul 1924, ultimul an petrecut la Paris, dup susinerea tezei de doctorat propriu-zise Asupra birefringentei electrice a suspensiilor, cat si a temei suplimentare Spectrul arcului intre metale, Procopiu obine titlul de doctor in tiine a Universitatii din Paris. 2. Autor a peste 150 de lucrari originale, operele sale principale au fost: "Electricitate - magnetism" (vol. I 1929, vol. II 1939) si "Termodinamica" 1948; de asemeni, el a mai obtinut rezultate remarcabile in "Efectul Procopiu", "Fenomenul Procopiu", "Magnetonul Bohr - Procopiu", precum si magistralele sale lucrari in domeniul "Campului magnetic terestru". 3. La Iasi, Stefan Procopiu isi desfasoara intreaga activitate de om de stiinta, om de cultura; aici isi implineste cariera de profesor, isi publica meditaiile filozofice si contribuie la desfurarea activitilor instituiilor de cultura, a Teatrului Naional ndeosebi. 4. Ca fizician la Observatorul meteorologic principal din Sankt Petersburg, Ion Incule a efectuat cercetri n domeniul ionizrii atmosferei i a razelor canal la descrcrile electrice n gaze. 5. Ion Incule conduce redacia revistei Informatorul tiinific i public mai multe articole de popularizare a tiinei. 6. Dup terminarea studiilor, Ion Incule a fost ales de profesorul Borman ca asistent la catedra sa i este nsrcinat s predea cursul de fizic la coala Comercial din Sankt Petersburg.


Concursul de fizic tefan Procopiu al elevilor romni de pretutindeni Ediia a XVII-a Etapa naional 13-15 mai 2011 Seciunea: Licee teoretice

PCCLASA a XI-a Factorul de calitate. Ai la dispoziie urmatorul set de date experimentale nregistrate: (Hz) 50 100 150 200 250 300 350 400 450 1. Reprezint grafic cu o precizie optim, P = f(). 2. Determin valoarea frecvenei de rezonan. P (W) 35 100 300 575 800 650 450 325 250 2p 1p

3. Calculeaz valoarea puterii pentru frecvenele care delimiteaz banda de trecere i marcheaz pe grafic acest nivel (Pm/2). 1p 4. Determin, din grafic, valorile frecvenelor care delimiteaz banda de trecere i marcheaz-le pe grafic. 5. Calculeaz lrgimea de band a circuitului. 6. Calculeaz factorul de calitate (frecvena de rezonan/lrgimea de band). Pentru cerinele 2-4 folosete celulele de sub tabel pentru calcule. Subiect propus de: prof. Cristian Belei, Col. Na. M. Eminescu Iai prof. Mihai Keller, Col. Na. G. Ibrileanu IaiINSPECTORATUL COLAR JUDEEAN IAI

1p 1p 1p

C. ELEMENTE DE TERMODINAMIC I FIZIC MOLECULAR Numrul lui Avogadro N A = 6,023 10 23 mol 1 , 1atm 10 5 N / m 2 , R 8,31 J / mol K , pentru gazul biatomic C v

5 = R 2

Iar pentru gazul monoatomic

Cv =

3 R 215 puncte

I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Cldura molar izobar C p a unui gaz se poate exprima n funcie de exponentul adiabatic expresie : a.

= C P / CV prin urmtoarea

Cp =

2. Graficul energiei interne a unui gaz ideal n funcie de volum ntr-o destindere izobar este : a. parabol b. hiperbol echilater c. o dreapt ce trece prin origine d. dreapt ce nu trece prin origine 3. Dac un gaz ideal se comprim adiabatic atunci : a. energia intern scade b. energia intern rmne constant c. energia intern crete d. gazul primete cldur 4. Un gaz trece din starea 1 ( p1 = 3 atm , V1 = 2 L ) n starea 2 ( p1 = 2 atm , V1 = 3L ). Temperatura n acest proces : a. crete b. scade c. rmne constant d. crete dup care scade 5. Dintre urmtoarele mrimi nu este constant ntr-o transformare izoterm : a. numrul lui Avogadro b. numrul lui Loschmidt c. concentraia d. constanta lui Boltzmann

R 1

b.

Cp =

R 1

c.

Cp =

1

d.

C p = ( 1)R

II. Rezolvai urmtoarele probleme 1.O mas m=6,4 g oxigen biatomic (=32g/mol) se afl intr-o incinta la temperatura T=1000K si presiunea p = 10 5 Pa. Determinati: a) masa unei molecule de oxigen b) densitatea oxigenului c) considernd c la aceast temperatur oxigenul disociaza , gradul de disociere fiind =40% (se numete grad de disociere raportul dintre numrul de molecule care au disociat i numrul total, iniial de molecule,presupuse nedisociate ), determinai masa molar medie a amestecului obtinut; d) energia intern a oxigenului din incinta in conditiile punctului c) 15 puncte 2. ntr-un cilindru orizontal cu piston se gsete gaz biatomic avnd presiunea

p1 = 2 10 4 N / m 2 i volumul V1 = 1L . Presiunea aerului atmosferic din 5 2 exteriorul cilindrului este p 0 = 10 N / m . Pistonul este blocat astfel nct s nuse poat deplasa pentru a comprima gazul . Temperatura gazului crete de 6 ori . a. Reprezentai grafic procesul n coordonate ( p, V ) b. Aflai de cte ori crete volumul gazului . c. Aflai lucrul mecanic efectuat si variatia energiei interne in acest proces

15 puncte

FIZIC

VARIANTA X

1

B. ELECTRICITATE I MAGNETISM I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect

15 puncte

1.Daca unei grupari de n rezistoare legate n paralel la un generator electric i se mai adauga un rezistor legat in paralel cu primele a. rezistena gruprii este mai mare dect a fiecrui rezistor component b. intensitatea curentului electric prin generator creste c. tensiunea la bornele generatorului ramane aceeasi d. energia degajata ramane aceeasi 2. Intensitatea de scurtcircuit a unui generator electric este 10 A . Randamentul unui circuit electric simplu realizat cu acest generator n care intensitatea curentului electric este

2 A va fic. 90% d. 95%

a. 70%

b. 80%

3. Cum trebuie grupate dou rezistoare identice la bornele unei surse ideale de tensiune constant pentru a disipa o cldur mai mare n acelai interval de timp ? a. serie b. paralel c. se disip aceeai cldur indiferent de grupare d. Mixt 4. Unitatea de msur a rezistenei electrice exprimat n uniti fundamentale ale SI este: a.

kg m 2 A2 s 3b. 20

b.

kg m 2 A2 s 2c. 30 d. 40

c.

kg m 2 A s3

d.

kg m 2 A3 s 220

5. Rezistena echivalent a montajului din figura alturat este:a. 1010

10

II. Rezolvai urmtoarele probleme 1.Dou becuri au valorile nominale de tensiune i putere

a. S se calculeze rezistenele becurilor b. Se monteaz becurile n serie i se alimenteaz ansamblul la o surs de tensiune ideal cu U = 220V . Ce valoare are rezistena introdus n circuit i cum trebuie montat ea pentru a asigura funcionarea normal a celor dou becuri ? c. Se schimb tensiunea de alimentare la U = 250V . Ce valoare are noua rezisten introdus i cum trebuie montat ea pentru a asigura funcionarea normal a celor dou becuri legate n serie ? 15 puncte 2. n circuitul din figura alturat R1=4, R2=6, R=5, rezistena ampermetrului RA=2, iar sursa are tensiunea electromotoare E=10V i rezistena intern r. Ampermetrul indic un curent de intensitate I=1A. Determinai: a. lungimea conductorului cu seciunea S=0,17 mm2 i rezistivitatea =17 nm, din care este confecionat rezistorul cu rezistena R; b. energia degajat sub form de cldur n rezistorul R1 la trecerea curentului electric n intervalul de timp de t=1 min; c.intensitatea curentului electric prin sursa daca se scurtcircuiteaza ansamblul rezistoarelor R1 si R2 15 puncte

U n1 = U n 2 = 110V i Pn1 = 55W ,respectiv Pn 2 = 110W .

R

RA

E, r

R1

R2

FIZIC

VARIANTA X

2

D.OPTIC Se consider: viteza luminii n vid c = 3 108 m/s , constanta Planck h = 6,6 10-34 J s , sarcina electric elementar e = 1,6 10 -19C , masa electronului me = 9,110 -31kg . SUBIECTUL I Varianta 007 I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect.

15 puncte

1. O raz de lumin ajunge pe o suprafa de separaie ntre dou medii transparente diferite sub un unghi de inciden egal cu unghiul limit . Unghiul limit este : a. unghiul de inciden pentru care raza reflectat e perpendicular pe cea refractat b. unghiul de inciden pentru care raza incident trece nedeviat n cel de-al doilea mediu c. unghiul de inciden pentru care unghiul de refracie e 90 d. unghiul de inciden pentru care se produce interferena razei reflectate cu cea refractat 2. imaginea unui obiect ntr-o oglind plan este ntotdeauna : a. real b. virtual c.egal ca mrime cu obiectul d. rsturnat 3. Dintr-o lentil convergent de distan focal f 1 = 10cm i o lentil divergent de distan focal f 2 = 5cm se alctuiete un sistem optic centrat afocal . Distana dintre lentile este : a. 15 cm b. 10 cm c. 20 cm d. 5 cm0

4. Diferena dintre frecvena unei radiaii incidente i frecvena de prag fotoelectric este 10 15Hz . Viteza

5. Iradiind succesiv suprafaa unui fotocatod cu dou radiaii monocromatice avnd lungimile de und 1 = 350nm i 2 = 540nm, viteza maxim a fotoelectronilor scade de k = 2 ori. Lucrul mecanic de extracie a electronilor din fotocatod este de aproximativ: b. 1,5 10 -19 J c. 9 10 -20 J d. 3 10 -20 J a. 3 10 -19 J II. Rezolvai urmtoarele probleme:

maxim a electronului emis prin efect fotoelectric este aproximativ: b. 3,4 10 6m/s c. 5,2 10 6m/s a.1,2 10 6m/s

d. 8,5 10 6m/s

1.O lentil convergent formeaz pe un ecran situat la 60cm de un obiect liniar , aezat perpendicular pe axa optic principal, o imagine de patru ori mai mare ca obiectul . Determinai : a. distana focal a lentilei ; b. mrimea imaginii dac se aaza obiectul cu nlimea de 2 cm de-a lungul axei optice principale cu extremitatea din dreapta la c. poziia imaginii aceluiai obiect aezat perpendicular pe axa optic principal dac se alipete de prima lentil o alt lentil divergent cu distana focal

19,2 cm de lentil ;

7,5 cm .

15 puncte 2. Distana dintre planul fantelor i ecranul unui dispozitiv Young este Lumina emis de surs are lungimea de und = 500nm . Determinai : a. interfranja ; b. indicele de refracie al lichidului n care se scufund ntreg dispozitivul iar interfranja devine i 1 = 0.4 m ; c. noua interfranj ce se observ pe ecran dac ntre planul fantelor i ecran , perpendicular pe axa de simetrie a sistemului , se aaz o lentil convergent cu convergena

D = 1,5 m iar distana dintre fante este d = 1,5mm .

C = 4 la distana x = 0,5m de planul fantelor .

15 puncte

FIZIC

VARIANTA X

3

A. MECANIC Se consider acceleraia gravitaional

g = 10m / s 2

I. Pentru itemii 1-5 scriei pe foaia de rspuns litera corespunztoare rspunsului considerat corect. 1. Un corp lunec uniform pe un plan nclinat de unghi a.

0,5

b.

3 /3

= 30 c. 3 / 2

15 puncte

0

. Coeficientul de frecare dintre corp i plan este d.

0

2. Un corp este lansat cu viteza iniial parcurge corpul pn la oprire ? b. 2,5m a. 5m

v0 = 5m / s pe un plan orizontal , coeficientul de frecare fiind = 0,5 . Ce distanc. 1m d. 1,5m

3. Un punct material cu masa m = 1kg execut o micare cu traiectoria un cerc si viteza constanta in m odul v = 2m / s . Care este variaia impulsului corpului dup jumtate de perioad ? b. 1Ns c. 4 Ns d. 0 a. 2 Ns 4. Unitatea din SI pentru energia cinetic, n funcie de uniti ale mrimilor fundamentale, este: b. m2.kg.s2 c. m.kg.s-2 d. m2.kg.s-1 a. m2.kg.s-2 5.Sub aciunea unei anumite fore un resort sufer o anumit alungire. Se dubleaza forta care actioneaza asupra resortului Ca urmare energia potenial a resortului: a. s-a dublat b. a crescut de patru ori c. a crescut de 2 ori d. a crescut de 3 ori

II. Rezolvai urmtoarele probleme: 1.De la baza unui plan nclinat suficient de lung se lanseaz un corp de mas m = 4kg , care are, n momentul lansrii, energia cinetic E0 = 200J . Unghiul planului fa de orizontal este = 30 . Corpul revine la baza planului nclinat i continu micarea pe un plan orizontal. Trecerea pe planul orizontal se face lin, fr modificarea modulului vitezei. Deplasarea corpului se face peste tot cu frecare, coeficientul de frecare la alunecare fiind = 0,4 . Determinai: a. valoarea vitezei cu care este lansat corpul pe planul nclinat; b. energia cinetic a corpului cnd revine la baza planului nclinat; c. lucrul mecanic efectuat de fora de frecare pe distana d = 2m la miscarea corpului pe planul orizontal. 15 puncte

m1 = 0,5 kg se deplaseaz pe un plan orizontal , pornind din repaus , sub aciunea unei fore de traciune constant i paralel cu planul F = 2 N . Coeficientul de frecare dintre corp i plan este = 0,2 . Dup un timp t = 2 s corpul ciocnete o sfer de mas m2 = 0,4 kg aflat n repaus pe plan i suspendat de un fir vertical , inextensibil de lungime l = 1 m . S se afle:2. Un corp de mas a) viteza corpului imediat nainte de ciocnire b) nlimea maxim la care se ridic sfera dup ciocnire daca un sfert din energia cinetica a corpului imediat inainte de ciocnire este transferata sferei prin ciocnire c) tensiunea n fir la nlimea maxim la care ajunge sfera 15 puncte

FIZIC

VARIANTA X

4

Subiectul A. MECANIC

Orice alt rezolvare care conduce la rezultate corecte se va puncta corespunztor

(45 puncte)

Nr. Item Soluie, rezolvare I . 1. 2. 3. 4. 5. b. b. c. a. b. Total I II.1.a.Pentru

Punctaj

3p 3p 3p 3p 3p 15p

Ec =

mv0 2

2

1p 1p

3p

v0 =b.Pentru:

2 Ec mE0 = (Gt + F f )d

v0 =10m/s

1p2p 2p 2p 1p 2p 3p 5p

E1 = (Gt F f )d E1 = E0

7p

sin cos sin + cos rezultat final E1 = 30,4 Jc.

II.2.a.

d = E1 / mg =1,9m Si aflarea lucrului mecanic L = mgd = 30,4 J Sau L = E1 = 30,4 JPentru: aflarea spatiului de oprire Pentru: reprezentare forte , principiul fundamental si rezultat final v = 4m / s

5p

a=

v = at

F m1 g m1

3p 1p 1p 1p

5p

b.

Pentru:

Ec = mv 2 / 2

5p

Conservarea energiei mecanice Rezultat final

Ec / 4 = m2 gh

3p 1p

h = 0,25m

c.

cos = 1 (h / l ) rezultat final T = 3 NTotal II

Pentru:reprezentare forte si T = G2 cos

2p 2p 1p

5p

30p 45p

TOTAL SUBIECT

FIZIC

VARIANTA X

5

Subiectul B. ELECTRICITATE I MAGNETISM Nr. Item Soluie, rezolvare I . 1. 2. 3. 4. 5. b b. b. a. a. Total I II.1.a. Pentru: R1 = U n1 / P12

(45puncte)Punctaj

3p 3p 3p 3p 3p 15p 1p 1p 1p 1p 1,5p 1,5p 1p 1p 1p 1p 1p 1p 2p 2p 1p 1p 1p 2p 2p 2p 3p 1p 30p 45p 6p 5p 6p 4p

R2 = U n 2 / P22

b.

R1 = 220 R2 = 110 Pentru: I n1 = U n1 / R1 = 0,5 A I n 2 = U n 2 / R2 = 1 A Intensitatea prin circuit I = I n 2Rezistena introdus n paralel cu R1

c.

R1 = U n1 / (I I n1 ) = 220

Pentru: U 2 = U U n1 U n 2 Intensitatea prin circuit I = I n 2 Rezistena introdus n serie cu ansamblul

II.2.a. b.

R2 = U 2 / I = 30 Pentru R = l / S l = RS / = 50m Pentru aflarea lui I1 : I = I1 + I 2 I1 R1 = I 2 R2 IR2 I1 = R1 + R2W = R1 I1 t = 86,4 J2

3p 6p

c.

E R + RA + r Aflarea lui r = (E / I ) R R A Re1, 2Pentru legea lui Ohm I ' = Rezultat final I = 1,3 A Total II'

TOTAL SUBIECT

FIZIC

VARIANTA X

6

Subiectul C. ELEMENTE DE TERMODINAMIC I FIZIC MOLECULAR Nr. item Soluie, rezolvare I .1. 2. 3. 4. 5. a. c. c. d. c. Total I II.1.a. b. c. Pentru m0 = / N A = 5,31 10 23 g Pentru :ecuatia termica de stare si =

(45puncte)Punctaj

3p 3p 3p 3p 3p 15p 3p 3p 1p 1p 2p 2p 2p 1p 5p 1p 2p 2p 1p 4p 2p 1p 1p 30p 45p 3p 5p 6p 3p 3p 6p

p = 0,38kg / m 3 RT Pentru :conservarea nr de moli = disoc + nedisoc m N = = NA Aflarea nr de part disoc si nedisoc N disoc = 2N , N nedisoc = N (1 )

Aflarea masei molare medii amestec = d. II.2.a. b.

Pentru: U = disoc CV 1T + nedisoc CV 2T Rezultat final Pentru: reprezentare corect izobar pn la p0 urmat de izocor Pentru: pistonul nu se deplaseaz pn cnd presiunea din interior ajunge p 0

= 22.8 g / mol 1+

c.

p1 / T1 = p0 / T V1 / T = V2 / 6T1 rezultat final V2 / V1 = 6 / 5Pentru:

L = p0 (V2 V1 ) L = p 0V1 / 5 rezultat final L = 20J

Total II TOTAL SUBIECT

FIZIC

VARIANTA X

7

Subiectul D. OPTIC Nr. item Soluie, rezolvare I .1. 2. 3. 4. 5. c. c. d. a. a. Total I II.1.a. Pentru: x1 + x 2 = 60cm Formula lentilelor si aflarea f = x1 x 2 / ( x1 x 2 ) b. Pentru: aflarea coordonatei unui capt x 2 = fx1 / ( f + x1 ) aflarea coordonatei celuilalt capt x 2 = fx1 / f + x1' '

(45puncte)Punctaj

3p 3p 3p 3p 3p 15p 2p 1p 1p 1p 2p 2p 1p 2p 1p 1p 1p 3p 1p 1p 1p 2p 1p 1p 1p 1p 2p 1p 30p 45p 6p 4p 5p 5p 5p 5p

= x 2 / x1 = 4

rezultat final f = 9,6cm

(

'

)

rezultat final dimensiunea imaginii y = x 2 x 2 = 1,7cm'

c.

Pentru

1/ F = 1/ f + 1/ f ' F = 30cm '' x 2 = Fx1 / (F + x1 )''

II.2.a. b.

rezultat final x 2 = 20cm Pentru: i = D / d rezultat final i = 5 10 4 m Pentru: i = 1 D / d

c.

rezultat final n = 1,25 Pentru: f = 1 / C aflarea locului unde se formeaz imaginea fantelor x 2 = fx1 / ( f + x1 ) aflarea interfranjei i = (D x 2 ) / y 2 rezultat final i = 3,3 10 m Total II4

i / i1 = / 1 / 1 = n

aflarea distanei dintre imagini y 2 = d = 1,5mm

TOTAL SUBIECT

FIZIC VARIANTA X

8


Concursul de fizic tefan Procopiu al elevilor romni de pretutindeni Ediia a XVII-a Etapa naional 13-15 mai2011 Seciunea: Licee teoretice

PCCLASA a XII-a Ai la dispoziie un set de date experimentale nregistrate n vederea studiului dependenei unei mrimi fizice y de variabila x, dup o lege de tipul x2 y = C. Unitile de msur sunt arbitrare. y Nr. x x2 det. (u.a.) (u.a.) (u.a.) 1 2 3 4 5 Cerine: 1. Completeaz tabelul de mai sus (n Excel), folosind formulele potrivite. Precizia de calcul pentru valorile determinate trebuie s fie de dou zecimale. 1p 2. Reprezint grafic influena variabilei x asupra valorii lui y. 1p 0,50 0,75 1,15 1,65 2,50 36,00 16,00 7,00 3,25 1,50 C (u.a.) Cm (u.a.) x = y = 4 u.a. u.a.

3. Estimeaz pe grafic tendina variaiei respective (trendline) pn la 4 u.a. pentru x i calculeaz valoarea corespunztoare a lui y. 2p 4. Concepe o prezentare concretizat ntr-un fiier nume_prenume.ppt sau *.pps coninnd 2 pagini din care prima s fie pagina de titlu:

Insereaz tabelul i graficul din Excel. Trece valoarea lui y calculat la C.3.

2p 1p

Identific o relaie din capitolul preferat care se poate scrie n aceast form i scrie relaia respectiv.Subiect propus de: prof. Cristian Belei, Col. Na. M. Eminescu Iai prof. Mihai Keller, Col. Na. G. Ibrileanu IaiINSPECTORATUL COLAR JUDEEAN IAI

Documents

2011..Subiecte Concurs Procopiu Al Elevilor Romani_teoretic_nat