Do egzaminu z fizyki obowiązuje cały materiał przedstawiony na wykładach (materiał ten zwarty jest w prezentacjach, które Państwu przekazuję, a podstawowe zagadnienia

wymienione są w planie wykładów).

Poniżej podaję PRZYKŁADOWE pytania. PIĘĆ podobnych pytań teoretycznych +

JEDNO podobne pytanie problemowe będzie w zestawie egzaminacyjnym przewidzianym

na 90 min. Uwaga na egzaminie będą generalnie inne pytania, choć niektóre mogą pochodzić

z poniższego zestawu.

PRZYKŁADOWE PYTANIA TEORETYCZNE:

1. Zdefiniować podstawowe wielkości kinematyczne opisujące ruch w układzie

kartezjańskim. Napisać kinematyczne równania ruchu oraz wyprowadzić wzór na równanie

toru dla rzutu poziomego (dana jest wysokość H oraz prędkość v0).

2. Sformułować zasady dynamiki Newtona. Co to jest siła tarcia i co ją powoduje ? Od czego

zależy tarcie ciał spoczywających i ciał w ruchu. Jak ilościowo można opisać tarcie. Podać i

rozwiązać krótkie przykładowe zadanie, w którym występuje tarcie.

3. Skąd wynika zasada zachowanie pędu i jak ją sformułować dla układu ciał ? Co to jest

środek masy (jedna z definicji) i jak go można wyznaczyć (podać wzór) ? Jak wyznaczyć

prędkość środka masy (wyprowadzić wzór)?

4. Co to są siły pozorne i w jakich układach występują ? Wyjaśnić różnicę między siłą

odśrodkową a siłą dośrodkową. Podać przykład, w którym występują te siły (narysować je w

odpowiednich układach).

5. Zdefiniować energię potencjalną i kinetyczną, oraz podać związek miedzy nimi. Czy

energię potencjalną można zdefiniować dla dowolnej siły ? Wyprowadzić wzór na energię

potencjalną sprężyny.

6. Podać prawa Keplera. Wyprowadzić drugie i trzecie prawo Kepplera. Wyjaśnić różnicę

między określeniami „masa bezwładnościowa” i „masa grawitacyjna”.

7. Napisać i rozwiązać równanie oscylatora drgań tłumionych wymuszonych siłą

F=F0 sin(ωt). Opisać zjawisko rezonansu.

8. Zdefiniować osie główne bezwładności. Na czym polega jest precesja osi obrotu, a na czym

precesja momentu pędu (podać przyczyny). Opisać dokładnie jeden przykład precesji i dla

tego przypadku wyprowadzić wzór na częstość precesji.

9. Podać wzory na transformację Lorentza i transformację Galileusza. Pokazać, że

tansformacja Lorentza przechodzi w transformację Galileusza (dla jakich prędkości ?).

Wyprowadzić wzór na skrócenie długości Lorentza.

10. Napisać równanie kinematyczne fali i opisać parametry w nim występujące. Narysować

wykresy fali względem czasu oraz względem położenia a następnie zaznaczyć parametry

występujące w równaniu. Wyprowadzić wzory na zmiany częstotliwości występujące w

zjawisku Dopplera.

11. Wyprowadzić równanie Bernoulliego. Jak wyznaczyć prędkość płynu na podstawie pomiaru ciśnienia - podać jeden przykład z wyprowadzeniem wzoru, z którego można

wyznaczyć prędkość płynu.

12. Sformułować cztery zasady termodynamiki. Wyprowadzić wzór na sprawność silnika

Carnota.

13. Wyprowadzić zależność ciśnienia gazu doskonałego od średniej energii kinetycznej ruchu

postępowego. Jak średnia całkowita energia kinetyczna zależy od temperatury - podać

twierdzenie o ekwipartycji. Czy równanie stanu gazu doskonałego można wyprowadzić z

powyższych zależności ?

14. Zdefiniować pojęcie entropii (na dwa sposoby). Pokazać, że całkowita entropia dwóch

identycznych ciał, o różnych temperaturach początkowych, rośnie po ich zetknięciu.

15. Sformułować i udowodnić prawo Gaussa (dla dowolnej powierzchni Gaussa). Obliczyć

natężenie pola elektrostatycznego E w odległości r od nieskończenie długiego drutu

naładowanego z gęstością liniową λ.

16. Co to jest potencjał elektryczny? Jak zmienia się potencjał w zależności od odległości r od środka jednorodnie naładowanej kuli o promieniu R (całkowity ładunek zgromadzony w kuli

wynosi Q).

17. Sformułować i wyprowadzić mikroskopowe prawo Ohma (zależność gęstości prądu od

koncentracji ładunku oraz prędkości unoszenia). Zdefiniować wielkości występujące w tym

prawie. Napisać i uzasadnić prawa Kirchoffa.

18. Napisać wektorowy wzór na siłę Lorentza. Określić (na rysunku) kierunek i zwrot siły

Lorentza działającej na ładunek q wpadający z prędkością v w pole o wektorze indukcji

magnetycznej B (kąt między v i B wynosi α). Opisać ruch tego ładunku w polu magnetycznym (wyprowadzić wzory na promień i skok spirali oraz okres obiegu ładunku).

19. Napisać prawo Biota-Savarta. Określić na rysunku kierunek i zwrot wektora indukcji

magnetycznej B. Obliczyć, wektor indukcji magnetycznej B na osi pierścienia o promieniu R

w którym płynie prąd o natężeniu I.

20. Sformułować i objaśnić prawo Faradaya. Na czym polega „prawo przekory” - wyjaśnić na

przykładzie. Obliczyć indukcyjność L cewki o gęstości zwojów n i promieniu R, w której

płynie prąd o natężeniu I. Wewnątrz cewki znajduje się rdzeń o względnej przenikalności

magnetycznej µr.

21. Napisać równanie oscylatora drgań tłumionych dla obwodu RLC (bez wymuszenia).

Rozwiązać to równanie (sprawdzić czy podane rozwiązania spełnia równanie oscylatora) i

obliczyć częstotliwość drgań. Rozwiązanie zilustrować na rysunku.

22. Napisać i objaśnić prawa Maxwella. Pokazać odpowiednie wielkości na rysunkach. Na

przykładzie kondensatora wyprowadzić wzór na wektor indukcji magnetycznej B pochodzący

od prądu przesunięcia.

23. Wyjaśnić na czym polega interferencja fal. Wyprowadzić wzory na minima, maksima oraz natężenie światła w doświadczeniu Younga (

dla dwóch cienkich szczelin znajdujących się w odległości d).

24. Podać postulaty Bohra i wyprowadzić wzór na dozwolone energie w atomie wodoru

(według modelu Bohra).

25. Napisać postulat de Broglie oraz opisać doświadczenie potwierdzające istnienie fal

materii. Napisać i objaśnić równanie Schroedingera.

26. Opisać liczby kwantowe opisujące stan kwantowy elektronu w atomie wodoru. Opisać

sposób wypełniania poszczególnych powłok w atomie wieloelektronowym.

27. Wyprowadzić prawo rozpadu promieniotwórczego. Opisać promieniowanie alfa, beta i

gamma.

28. Opisać działanie diody półprzewodnikowej i tranzystora półprzewodnikowego.

PRZYKŁADOWE PYTANIA PROBLEMOWE:

1. Obliczyć pracę wykonaną podczas sprężenia masy m tlenu (O2) przy stałym ciśnieniu p,

jeżeli w czasie sprężania temperatura gazu zmieniła się od T1 do T2. Ile wyniosła zmiana

energii wewnętrznej ΔU w tym procesie? Ile ciepła pobrał/oddał gaz ? Dana jest masa

cząsteczkowa tlenu μ.

2. Obliczyć okres drgań wahadła skonstruowanego z cienkiego pręta o masie m i długości L

(wzór na okres drgań wyprowadzić). Pręt zawieszony jest na osi przechodzącej przez jego

koniec.