Egzamin z fizyki

Pytania z egzaminów 2012

1. Niezmienność II zasady dynamiki względem transformacji Galileusza

2. Niezależność całkowitej energii bryły sztywnej od wyboru osi obrotu

3. Rezonans – definicja, wyprowadzenie wzoru na częstotliwość(częstość rezonansową) drgań wymuszonych

4. Definicja ciepła molowego gazu doskonałego, wyprowadzenie zależności pomiędzy ciepłem molowym pod stałym ciśnieniem, a ciepłem molowym pod stałą temperaturą

5. Obliczyć wartość natężenie pola elektrycznego w środku krzywizny o promieniu R, naładowanej ze stałą gęstością ładunku L

6. Wyznaczyć indukcję w środku kołowego przewodnika o promieniu R, w którym płynie prąd I. Podać prawo Biota-Savarta

7. Prąd przesunięcia – sens fizyczny

8. Uzasadnić prawo odbicia z zasady Fermata

9. Prawo Wiena i zastosowanie

10. Zasada działania cyklotronu

11. Budowa jadra atomowego, izotopy, defekt masy, energia wiązania jądra atomowego

12. W oparciu o zasadę zachowanie energii mechanicznej obliczyć maksymalną wysokość w rzucie ukośnym. Punkt materialny rzucono z prędkością V₀ pod kątem α do poziomu

13. Udowodnić twierdzenie Steinera

14. Mikroskopowe ujęcie ciśnienia gazu doskonałego

15. Obliczyć wartość natężenia pola elektrycznego i potencjału w środku okręgu o promieniu R naładowanego jednorodnie ładunkiem o gęstości λ

16. Odziaływanie dwóch nieskończonych przewodników z prądem, definicja Ampera

17. Jakimi sposobami można spowodować siłę elektromotoryczną indukcji (SEM)?

18. Prawo załamania światła w oparciu o zasadę Fermata, wykazać słuszność tego twierdzenia

19. W czasie t ruchu jednostajnie zmiennego wartość prędkości wzrosła od wartości V₁ do V₂. Ile wynosi średnia wartość prędkości w tym ruchu ?

20. Wykazać, co jest źródłem siły w układzie nieinercjalnym poruszającym się wzdłuż osi OX ze stałym przyspieszeniem o wartości a

21. Obliczyć pracę siły dośrodkowej działającej na punkt materialny o masie m, poruszający się z prędkością kątową ω po okręgu o promieniu R

22. W oparciu o definicję momentu bezwładności, obliczyć moment bezwładności

1. jednorodnego pręta o masie m i długości l względem osi przechodzącej przez jeden z jego końców

2. jednorodnego okręgu o masie m i promieniu R

3. obręczy

4. walca jednorodnego

1. Wyprowadzić wzór na częstotliwość wyższych harmonicznych w strunie o długości L i zamocowanej na obu końcach. Wartość prędkości dźwięku w strunie wynosi u

2. Mieszanina tlenu i azotu spełnia założenia gazu doskonałego, temperatura mieszaniny wynosi T. Cząsteczki którego gazu mają większą energię kinetyczną ?

3. Wykazać równoważność praw Coulomba i Gaussa dla ładunków punktowych

4. W oparciu o prawo Biota-Savarta wyprowadzić wzór na indukcję pola magnetycznego:

1. nieskończonego przewodnika z prądem w zależności od odległości B=f(r)

2. w środku kołowego przewodnika z prądem

1. Dlaczego radio przykryte puszką Faradaya nie wysyła fal akustycznych ?

2. Opisz krótko trzy zjawiska potwierdzające kwantową naturę świata

3. Wyprowadzić zależność między długością orbity bohrowskiej w atomie wodoru, a długością fali elektronu krążącego po tej orbicie

4. Wyjaśnić rozpad β^-

5. Jak można rozróżnić w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B pozyton i elektron ? Obie cząstki mają jednakową prędkość V skierowaną prostopadle do wektora B

6. Jakie zjawiska fizyczne osłabiają natężenie promieniowania elektromagnetycznego przy przejściu przez materię ?

7. W pierwszej sekundzie ruchu jednostajnie przyspieszonego ciało przebyło drogę S. Jaką drogę przebędzie ciało w ciągu trzeciej sekundy ruchu ?

8. W oparciu o II zasadę dynamiki Newtona, wykazać słuszność I zasady dynamiki Newtona dla punktu materialnego

9. Dlaczego siły wewnętrzne układu odosobnionego nie zmieniają pędu tego układu ?

10. Oblicz potencjał w środku metalowej kuli o promieniu R naładowanej dodatnio ładunkiem Q

11. Opisać krótko 3 zjawiska potwierdzające falową naturę światła

12. Wyjaśnić rozpad β⁺

Pytania z poprzednich egzaminów

1. Wykazać słuszność postulatu Einsteina o niezmienności światła w próżni w różnych układach odniesienia

2. Wykazać, w której przemianie gazu doskonałego średnia prędkość cząsteczek gazu nie ulega zmianie

3. Czy gaz doskonały wykonuje pracę rozprężając się adiabatycznie ? Odpowiedź uzasadnij

4. Jaka jest przyczyna zjawiska dyfuzji i czy jest ono odwracalne ?

5. Wykazać, że siły elektrostatyczne są siłami zachowawczymi

6. Dlaczego linie sił pola elektrostatycznego nigdy się nie przecinają ?

7. W oparciu o Prawo Gaussa wyprowadzić wzór na pojemność kondensatora:

1. cylindrycznego o promieniach R₁ i R₂ oraz wysokości H

2. kulistego o promieniu okładek R₁ i R₂, +/- dielektryk ε_r

1. Definicja strumienia pola magnetycznego

2. Wartość wypadkowej siły zewnętrznej działającej na układ o zmiennej masie jest równy zero. Wykaż, co jest źródłem przyspieszenia ciała

3. Wykazać, że energia kinetyczna bryły sztywnej poruszającej się po okręgu nie zależy od osi obrotu

4. Kinetyczna i energetyczna interpretacja stopni swobody

5. Jeden mol powietrza pod ciśnieniem p i objętości V rozpręża się:

1. izobarycznie

2. izotermicznie

do dwukrotnie większej objętości. Przy której przemianie wykonana została większa praca ?

1. Wyprowadź zależność współczynnika tarcia wewnętrznego w gazach od parametrów mikroskopowych gazu

2. Jaką pracę wykonuje siła, z którą pole magnetyczne o indukcji B oddziałuje na cząstkę o ładunku q poruszającą się z prędkością V prostopadłą do wektora indukcji B?

3. W oparciu o zasadę prac wirtualnych wyjaśnić zasadę działania podnośnika śrubowego

4. Wyprowadzić wzór na siłę działającą na przewodnik o długości L, w którym płynie prąd o natężeniu I umieszczonym w zewnętrznym polu magnetycznym o indukcji B

5. Czym różni się zachowanie paramagnetyka od zachowania diamagnetyka w zewnętrznym polu magnetycznym o indukcji B

6. Na czym polega zjawisko całkowitego zewnętrznego odbicia i gdzie jest ono wykorzystywane ?

7. Ładunek Q rozmieszczono na przewodniku w kształcie sześcianu o boku a. Czy gęstość powierzchniowa będzie taka sama na całej powierzchni sześcianu ?

8. W oparciu o doświadczenie Michelsona-Marleya wyprowadzić wzór na dylatacje czasu

9. Ile razy ciepło molowe gazu przy stałej objętości jest mniejsze od ciepła molowego gazu pod stałym ciśnieniem ?

10. Jaka jest przyczyna występowania zjawiska przewodnictwa cieplnego ?

11. Jakie powierzchnie nazywamy ekwipotencjalnymi ?

12. Kondensator naładowano za pomocą baterii, którą następnie odłączono. Między okładki kondensatora wsunięto dielektryk. Co dzieje się z ładunkiem, pojemnością, różnicą potencjałów i energią kondensatora?

13. Dwie identyczne kulki znajdujące się w odległości r od siebie naładowano identycznymi ładunkami Q. Czy zmieni się wielkość oddziaływania, jeżeli część ładunku przeniesiemy z pierwszej kulki na drugą ?

14. Jaki jest mechanizm powstawania fali elektromagnetycznej ? Metody polaryzacji

15. Wyprowadź wzór E=mc²

16. Więzy. Siły reakcji więzów

17. Dlaczego ciepło właściwe gazu pod stałym ciśnieniem jest większe od ciepła właściwego gazu przy stałej objętości ?

18. Dlaczego dwie równoległe wiązki elektronów odpychają się, a natomiast dwa równoległe przewodniki z prądem płynącym w tym samym kierunku i o tym samym natężeniu przyciągają się ?

19. Ile razy wzrosła gęstość ciała poruszającego się z szybkością 0,9c ?

20. Wyprowadź wzór na warunek umocnienia interferencyjnego dwóch fal spójnych drgających w:

a) zgodnych fazach

b) przeciwnych fazach

1. Mikroskopowa interpretacja temperatury. Zasada ekwipartycji energii.

2. Dlaczego ludzie w jadącym samochodzie w czasie burzy mogą czuć się bezpieczni ?

3. Wyprowadzić wzór na transport ładunku (elektrycznego)

4. Definicja logarytmicznego dekrementu tłumienia. Wyprowadzić wzór na logarytmiczny dekrement tłumienia

5. Wyprowadzić wzór na energie kinetyczną bryły sztywnej

6. Wykazać, że praca wykonana przez siłę zewnętrzną jest równa zmianie energii

7. Zasada zachowanie pędu/momentu pędu, definicja, wyprowadzić i podać przykłady

8. Gaz pod ciśnieniem p i objętości V spręża się izotermicznie i izobarycznie do polowy objętości. Kiedy zostanie wykonana większa praca ?

9. Kinetyczno-molekularna interpretacja ciśnienia gazu

10. Zjawisko indukcji magnetycznej. Drugie prawo Maxwella

11. Transformacja Lorenza

12. Dlaczego opór przewodnika rośnie wraz ze wzrostem temperatury?

13. Dlaczego żarówki przepalają się najczęściej przy zapalaniu światła ?

14. Korzystając z prawa Gaussa uzasadnić matematyczną postać prawa Coulomba

15. Energetyczny opis pola elektrycznego. Potencjał, różnica potencjałów

16. Prąd elektryczny jako transport ładunków, różniczkowa postać prawa Ohma

17. Materia w polu magnetycznym – 3 wektory magnetyczne

18. Korzystając z prawa Maxwella wyznaczyć prędkość rozchodzenia się fal elektromagnetycznych w próżni

19. Wyprowadzić wzór na natężenie pola magnetycznego solenoidu z prawa Ampera

20. Relatywistyczna transformacja przedziału czasu i paradoks bliźniąt

21. Droga optyczna i zasada Fermata

22. Pierwsza zasada termodynamiki

23. Magnetyzm w próżni

24. Pierwszy układ równań prawa Maxwella

25. Mikroskopowa/makroskopowa interpretacja ciśnienia

26. Wychodząc z równania ruchu wyprowadzić wyrażenia na zależności czasowe prędkości i położenia ciała poruszającego się wzdłuż osi OX z przyspieszeniem a, o prędkości początkowej V₀. Położenie początkowe ciała wynosi x₀

27. Udowodnić zasadę zachowania pędu dla układu odosobnionego

28. Zjawisko transportu – wyjaśnić przyczyny występowania

29. Trzy zasadnicze sposoby uzyskiwania indukowanej siły elektromotorycznej. Oblicz siłę elektromotoryczną w przewodniku wygiętym w okrąg o promieniu r, jeśli wektor indukcji pola magnetycznego jest prostopadły do powierzchni koła i maleje wykładniczo B=B^-at, gdzie a=const

30. Podać i wyjaśnić zjawiska świadczące o kwantowej naturze promieniowania elektromagnetycznego

31. Po jakim czasie rozpadowi ulegnie 75% początkowej liczby jąder pierwiastka promieniotwórczego o stałej rozpadu λ ? Podaj sens fizyczny stałej rozpadu promieniotwórczego

32. II zasada dynamiki, podać znaczenie przyspieszenia i masy

33. Wyprowadzić wzór na energię kinetyczną ciała o stałej masie

34. Definicja logarytmicznego dekrementu tłumienia – zależność pomiędzy logarytmicznym dekrementem tłumienia a współczynnikiem tłumienia ośrodka

35. Wyprowadzić warunki na wzmocnienie i wygaszenie fal w zjawisku interferencji

36. Jeden mol powietrza pod ciśnieniem p i objętości V rozpręża się do dwukrotnie większej objętości:

1. Izobarycznie

2. Izotermicznie

W której przemianie została wykonana większa praca ?

Wyznaczyć natężenie pola wytworzonego przez naładowaną jednorodnie płaszczyznę z gęstością powierzchniową σ

1. Prawo indukcji Faradaya i reguła Lenza

2. Wyprowadzić wzór na skrócenie Lorenza

3. W oparciu o zasadę zachowania energii mechanicznej obliczyć maskymalną wysokość w rzucie ukośnym. Punktowi materialnemu nadano prędkość V₀ pod kątem α do pionu

4. Definicja ciepła molowego gazu doskonałego. Wyprowadzić zależność między ciepłem molowym pod stałym ciśnieniem, a ciepłem molowym przy stałej objętości

5. Moment siły i moment pędu – związek między nimi

6. Jak działają na siebie 2 równoległe przewodniki z prądem ?

7. Obliczyć wartość natężenia pola elektrycznego w punkcie leżącym na przedłużeniu drutu o długości l, w odległości r od jednego z końców drutu. Drut naładowano jednorodnie ładunkiem Q

8. Zasada działania spektrometru masowego

9. Lepkość – ujęcie mikro i makroskopowe

10. Przewodnictwo cieplne- ujęcie mikro i makroskopowe

11. Wektor indukcji elektrostatycznej i prawo Ohma

12. Wektor indukcji pola magnetycznego

13. Różniczkowa postać prawa Ohma. Ujęcie makro- i mikroskopowe

14. Samoindukcja. Energia potencjalna magnetycznego solenoidu

15. Wyprowadzić wzór na natężenie pola magnetycznego solenoidu z prawa Ampera

16. Wykazać, że przyrost energii kinetycznej ciała jest spowodowany pracą sił działających na ciało

17. Zasada ekwipartycji energii – wyjaśnić jej związek energią wewnętrzną gazu doskonałego

18. Zdefiniować pojęcia: gęstość energii i natężenie fali, podać, jaka relacja zachodzi między nimi

19. Objaśnić efekt dyfrakcji Fraunhofera na pojedynczej szczelinie (rysunek, wzory, wykres)

20. Podać definicje wektorów pola elektrycznego: natężenie i indukcji, pod jakim względem charakteryzują one pole elektryczne

21. Zapisać i objaśnić prawo Ampera i I prawo Maxwella- pokazać, jaki związek zachodzi między nimi