Examenul de bacalaureat national 2013
Proba E. d)
Fizica
Filiera teoretica profilul real,
Filiera vocationala profilul militar
¤ Sunt obligatorii toate subiectele din doua arii tematice dintre cele patru prevazute de programa, adica: A. MECANICA, B. ELEMENTE DE TERMODINAMICA, C. PRODUCEREA SI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICA
¤ Se acorda 10 puncte din oficiu.
¤ Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.
A. MECANICA Varianta 6
Se considera acceleratia gravitationala g = 10m/s 2 .
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Simbolurile unitatilor de masura fiind cele utilizate in manualele de fizica, unitatea de masura in S.I. pentru impulsul mecanic poate fi scrisa in forma:
a. N·m;    b. N·m -1 ;    c. N·s;    d. N·s -1 (3p)
Raspuns:    c.   → 3p
2. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, marimea fizica exprimata prin produsul F·v reprezinta:
a. acceleratia;    b. masa;    c. lucrul mecanic;    d. puterea mecanica.    (3p)
Raspuns:    d.   → 3p
I.3.mec.teo.30.2013 3. Un mobil porneste din repaus si se deplaseaza pe o traiectorie rectilinie cu o acceleratie care variaza in timp conform graficului din figura alaturata. Viteza mobilului este maxima la momentul:
a. t = 2s;    b. t = 4s;    c. t = 6s;    d. t = 8s.    (3p)
Raspuns:    c.   La momentul t = 2s,   v 1 = a m ·Δt = 4m/s.    La momentul t = 4s,
v 2 = v 1 + a·Δt = 12m/s.   La momentul t = 6s.    v 3 = v 2 + a m ·Δt = 16m/s.   La momentul t = 8s,   v 4 = v 3 + a m ·Δt = 12m/s.   →3p
4. Un corp este lasat sa alunece liber, pornind din repaus, pe suprafata unui plan inclinat cu unghiul α fata de orizontala. Coeficientul de frecare la alunecare este μ < tgα. Acceleratia corpului este:
a. g sinα;    b. g(sinα - m cosα);    c. mg cosα;    d. g(cosα - m sinα).    (3p)
Raspuns:    b.   → 3p
5. Un resort cu masa neglijabila are, in stare nedeformata, lungimea l o = 10 cm. Daca se suspenda de resort un corp cu masa m = 200 g, lungimea resortului devine l = 12 cm. Lucrul mecanic efectuat de forta elastica in cursul alungirii resortului este:
a. - 2 J;    b. - 4 J;    c. - 2·10 -2 J;    d. - 4·10 -2 J.    (3p)
Raspuns:    c.   L e = - k·Δℓ 2 /2 = - m·g·Δℓ/2 = - 2·10 -2 J.   → 3p
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
II.mec.30.2013 In figura alaturata sunt reprezentate doua corpuri A si B, cu masele m A si respectiv m B = 60 kg, asezate unul peste altul si legate intre ele cu un fir inextensibil si de masa neglijabila, de lungime l = 50cm. Corpul A este asezat pe suprafata orizontala a unei mese. De corpul B se trage vertical in sus cu o forta F a carei valoare poate fi modificata.
II.c.mec.30.2013 a. Calculati forta de apasare exercitata de B asupra lui A atunci cand F = 500N.
Rezolvare:    N = G B - F = m B ·g - F = 60kg·10m/s 2 - 500N = 100N.   →; 4p
b. Pentru o anumita valoare a fortei F, corpul B se deplaseaza cu viteza constanta v = 0,36 km/h. Calculati intervalul de timp dupa care distanta dintre corpuri devine d = 20cm.
Rezolvare:    v = 0.1m/s,   v = d/Δt,    Δt, = d/v = 2s.   →; 4p
c. Daca asupra corpului B actioneaza o forta verticala, in sus, de valoare F = 1,2kN si firul dintre corpuri este intins, sistemul format din cele doua corpuri se deplaseaza accelerat vertical in sus cu a = 2 m/s 2 . Calculati masa m A .
Rezolvare:   m B ·a = F - m B ·g -T,   m A ·a = T - m A ·g,   m A = F/(a + g) - m B = 1200N/12m/s 2 - 60kg = 40kg.   → 4p
d. Calculati valoarea fortei de tensiune din fir in conditiile de la punctul c.
Rezolvare:   T = F - m B ·a - m B ·g = 480N.   → 3p
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
III.mec.teo.30.2013 Un corp C 1 , aflat in punctul A, este lansat spre punctul B cu viteza initiala v o = 5 m/s de-a lungul unei suprafete orizontale, ca in figura alaturata. Miscarea pe portiunea AB, de lungime d 1 = 2 m, are loc cu frecare. Coeficientul de frecare la alunecare intre corp si suprafata orizontala este μ = 0,4. Pe portiunea BC frecarea este negijabila. Un alt corp C 2 avand masa m 2 = 60 g, este legat de un fir de lungime ℓ = 0,8 m, inextensibil si de masa neglijabila. Initial firul este intins si orizontal. Punctul de suspensie O se afla la inaltimea h = ℓ fata de suprafata orizontala. Corpul C 2 este lasat liber din repaus, astfel incat cele doua corpuri ajung simultan in punctul C. Dupa impact, cele doua corpuri raman in repaus. Neglijand interactiunea cu aerul si considerand ca energia potentiala gravitationala este nula la nivelul suprafetei orizontale, determinati:
a. viteza corpului C 1 in punctul B;
Rezolvare:   ΔE c = L f ,   ΔE c = m 1 ·v 2 B /2 - m 1 ·v 2 o /2,   L f = - F f ·d 1 = - μ·m 1 ·g·d 1 ,   v B = √(v 2 o - 2·μ·m 1 ·g·d 1 ) = 3m/s.   → 4p
b. energia mecanica initiala a corpului C 2 ;
Rezolvare:   E C 2 = E p = m 2 ·g·ℓ = 0.48J.   → 4p
c. impulsul corpului C 2 , imediat inainte de impact;
Rezolvare:   m 2 ·v 2 /2 = m 2 ·g·ℓ,   v = √2·g·ℓ   p 2 = m 2 ·v = 0.24kg·m/s.   → 4p
d. masa corpului C 1 .
Rezolvare:   p 1 = p 2 ,   m 1 ·v B = m 2 ·v,   m 1 = m 2 ·v/v B = 0.08kg.   → 3p




Full Website