A küldetés forrása: határozat 4555. OGE 2017 Physics, E.E. Kamzeev. 30 lehetőség.
20. feladat. A szövegben a fénytörés a jelenségre utal
1) a fénysugár terjedési irányának változása a légkör határán való visszaverődés következtében
2) a fénysugár terjedési irányának változása a Föld légkörében bekövetkező törés következtében
3) a fény elnyelése a Föld légkörében való terjedése során
4) az akadályok fénysugár általi lekerekítése és ezáltal az egyenes vonalú terjedéstől való eltérések
Megoldás.
Mielőtt egy távoli űrobjektumból (például csillagból) származó fénysugár bejuthatna a megfigyelő szemébe, át kell haladnia a Föld légkörén. Ebben az esetben a fénysugár a törés, abszorpció és a szórás folyamatán megy keresztül.
A fénytörés a légkörben egy optikai jelenség, amelyet a légkörben lévő fénysugarak törése okoz, és távoli objektumok (például az égen megfigyelt csillagok) látszólagos elmozdulásában nyilvánul meg. Ahogy egy égitest fénysugár közeledik a Föld felszínéhez, a légkör sűrűsége megnő (1. ábra), a sugarak egyre jobban megtörnek. A fénynyalábnak a földi légkörben való terjedésének folyamata átlátszó lemezekből álló köteg segítségével modellezhető, amelynek optikai sűrűsége a sugár terjedésével változik.
A fénytörés miatt a megfigyelő nem a tényleges helyzetük irányában látja a tárgyakat, hanem a sugárút érintője mentén a megfigyelési pontban (3. ábra). A tárgy valódi és látszólagos iránya közötti szöget törésszögnek nevezzük. A horizont közelében lévő csillagok, amelyek fényének a légkör legnagyobb vastagságán kell áthaladnia, leginkább ki vannak téve a légköri törés hatásának (a törési szög körülbelül 1/6 szögfok).
MOSZKVA KORMÁNYA
MOSZKVA VÁROS OKTATÁSI OSZTÁLYA
KELET KERÜLETI OSZTÁLY
ÁLLAMI KÖLTSÉGVETÉSI OKTATÁSI INTÉZMÉNY
000 SZÁMÚ KÖZÉPISKOLA
111141 Moszkva, st. Perovskaya ház 44-a, épület 1,2 Telefon
5. lecke (13.02.28)
"Szöveg használata"
A fizika vizsgaanyagai olyan feladatokat tartalmaznak, amelyek próbára teszik a tanulók képességét, hogy új információkat sajátítsanak el számukra, ezekkel az információkkal dolgozzanak, válaszoljanak kérdésekre, amelyekre a válaszok a tanulmányozásra javasolt szövegből következnek. A szöveg tanulmányozása után három feladatot kínálnak (16.17 - alapszint, 18. - emelt szint).
Gilbert mágneses kísérletei.
Gilbert úgy vágott ki egy labdát egy természetes mágnesből, hogy annak két, egymással szemben lévő pontja legyen. Ezt a gömb alakú mágnest terellának (1. kép) nevezte el, vagyis kis Földnek. Egy mozgó mágnestűt közelebb hozva jól láthatóvá válik a mágnestű különböző helyzetei, amelyeket a Föld felszínének különböző pontjain vesz fel: az egyenlítőn a nyíl párhuzamos a horizont síkjával, a póluson - merőleges a horizont síkjára.
Tekintsünk egy kísérletet, amely feltárja a „befolyás általi mágnesességet”. Két vascsíkot párhuzamosan akasztunk fel cérnákra, és lassan egy nagy állandó mágnest viszünk rájuk. Ebben az esetben a szalagok alsó végei eltérnek, mivel ugyanúgy mágnesezettek (2a. ábra). Ahogy a mágnes tovább közeledik, a csíkok alsó végei valamelyest összefolynak, mivel maga a mágnes pólusa kezd nagyobb erővel hatni rájuk (2b. ábra).
16. feladat
Hogyan változik a mágnestű dőlésszöge, amikor az egyenlítőtől a pólusig halad a földgömbön a meridiánon?
1) folyamatosan növekszik
2) folyamatosan csökken
3) először növekszik, majd csökken
4) először csökken, majd növekszik
Helyes válasz: 1
17. feladat
Mely pontokon helyezkednek el a terella mágneses pólusai (1. ábra)?
Helyes válasz: 2
18. feladat
Egy kísérletben, amely feltárja a „befolyás általi mágnesességet”, mindkét vascsíkot mágnesezték. A 2a és 2b ábra a bal oldali szalag pólusait mutatja mindkét esetben.
A jobb oldali szalag alsó végén
1) mindkét esetben megjelenik a déli pólus
2) mindkét esetben megjelenik az északi pólus
3) az első esetben az északi, a második esetben a déli keletkezik
4) az első esetben a dél, a második esetben az észak keletkezik
Helyes válasz: 2
Ptolemaiosz kísérletei a fénytörésről.
A görög csillagász, Claudius Ptolemaiosz (i.sz. 130 körül) egy figyelemre méltó könyv szerzője, amely majdnem 15 évszázadon át a csillagászat fő tankönyveként szolgált. A csillagászati tankönyv mellett azonban Ptolemaiosz megírta az "Optika" című könyvet is, amelyben felvázolta a látáselméletet, a lapos és gömbtükrök elméletét, valamint a fénytörés jelenségének tanulmányozását.
Ptolemaiosz a csillagok megfigyelése közben találkozott a fénytörés jelenségével. Észrevette, hogy az egyik közegből a másikba áthaladó fénysugár „megtörik”. Ezért a Föld légkörén áthaladó csillagsugár nem egyenes vonalban, hanem görbe vonal mentén éri el a Föld felszínét, vagyis fénytörés következik be. A sugárút görbülete annak a ténynek köszönhető, hogy a levegő sűrűsége a magassággal változik.
A fénytörés törvényének tanulmányozására Ptolemaiosz a következő kísérletet hajtotta végre..gif" width="13" height="24 src="> (lásd az ábrát). A vonalzók a kör középpontja körül el tudtak forgatni egy közös O tengelyen.
Ptolemaiosz vízbe merítette ezt a kört az AB átmérőig, és az alsó vonalzót elforgatva gondoskodott arról, hogy a vonalzók egy egyenes vonalon feküdjenek a szem számára (ha a felső vonalzó mentén nézünk). Ezt követően kivette a kört a vízből, és összehasonlította a beesési szögeket α és fénytörés β . Szögeket mért 0,5°-os pontossággal. A Ptolemaiosz által kapott számokat a táblázat tartalmazza.
Beesési szög α , deg | ||||||||
Törésszög β , deg |
Ptolemaiosz nem talált "képletet" e két számsor kapcsolatára. Ha azonban meghatározza ezeknek a szögeknek a szinuszait, akkor kiderül, hogy a szinuszok arányát majdnem ugyanaz a szám fejezi ki, még a szögek olyan durva mérése esetén is, amelyhez Ptolemaiosz folyamodott.
16. feladat
A szövegben a fénytörés a jelenségre utal
1) a fénysugár terjedési irányának változása a légkör határán való visszaverődés következtében
2) a fénysugár terjedési irányának változása a Föld légkörében bekövetkező törés következtében
3) a fény elnyelése a Föld légkörében való terjedése során
4) az akadályok lekerekítése fénysugárral, és ezáltal az egyenes vonalú terjedéstől való eltérések
Helyes válasz: 2
17. feladat
Az alábbi következtetések közül melyik ellentmond Ptolemaiosz kísérletei?
1) a törésszög kisebb, mint a beesési szög, amikor a nyaláb levegőből vízbe megy
2) a beesési szög növekedésével a törésszög lineárisan növekszik
3) a beesési szög szinuszának és a törésszög szinuszának aránya nem változik
4) a törésszög szinusza lineárisan függ a beesési szög szinuszától
Helyes válasz: 2
18. feladat
A nyugodt légkörben a fénytörés miatt a csillagok látszólagos helyzete az égen a horizonthoz képest
1) a tényleges pozíció felett
2) a tényleges pozíció alatt
3) a tényleges helyzethez képest függőlegesen eltolva egyik vagy másik irányba
4) megegyezik a tényleges pozícióval
Helyes válasz: 1
Thomson kísérletei és az elektron felfedezése
A 19. század végén számos kísérletet végeztek a ritkított gázok elektromos kisülésének tanulmányozására. A kisülést egy katód és egy üvegcsőbe zárt anód között indították el, amelyből a levegőt kiszívták. Azt, ami a katódról távozott, katódsugaraknak nevezték.
A katódsugarak természetének meghatározására Joseph John Thomson (1856-1940) angol fizikus a következő kísérletet hajtotta végre. Kísérleti elrendezése vákuumkatódsugárcső volt (lásd az ábrát). A K izzólámpa katód volt a katódsugarak forrása, amelyet az A anód és a K katód között fellépő elektromos tér felgyorsított. Az anód közepén egy lyuk volt. Az ezen a lyukon áthaladó katódsugarak az S cső falán lévő G pontba ütköznek az anód furatával szemben. Ha az S falat fluoreszkáló anyag borítja, akkor a sugarak G pontban elért találata világító foltként jelenik meg. Útban A-ból G-be a sugarak a kondenzátor CD lemezei között haladtak át, amelyre az akkumulátor feszültségét lehetett kapcsolni.
Ha ez az akkumulátor be van kapcsolva, akkor a sugarakat a kondenzátor elektromos mezeje eltéríti, és egy folt jelenik meg az S képernyőn a pozícióban. Thomson azt javasolta, hogy a katódsugarak negatív töltésű részecskékként viselkedjenek. A kondenzátor lapjai közötti területen az ábra síkjára merőleges egyenletes mágneses teret is létrehozva (ezt pontok jelzik), lehetséges a folt azonos vagy ellenkező irányú elmozdulása.
A kísérletek kimutatták, hogy a részecske töltése abszolút értékben egyenlő a hidrogénion töltésével (C), tömege pedig csaknem 1840-szer kisebb, mint a hidrogénion tömege.
A jövőben elektronnak hívták. 1897. április 30-át, amikor Joseph John Thomson beszámolt kutatásairól, az elektron „születésnapjának” tartják.
16. feladat
Mik azok a katódsugarak?
1) röntgen
2) gamma-sugárzás
3) elektronáramlás
4) ionáramlás
Helyes válasz: 3
17. feladat
DE. A katódsugarak kölcsönhatásba lépnek az elektromos mezővel.
B. A katódsugarak kölcsönhatásba lépnek a mágneses mezővel.
1) csak A
2) csak B
4) sem A, sem B
Helyes válasz: 3
18. feladat
A katódsugarak (lásd az ábrát) elérik a G pontot, feltéve, hogy a CD kondenzátor lemezei között
1) csak az elektromos tér hat
2) csak a mágneses tér hat
3) az elektromos és mágneses mezőkből származó erők hatása kompenzálva van
4) a mágneses térből származó erők hatása elhanyagolható
Helyes válasz: 3
A hő és a munka egyenértékűségének törvényének kísérleti felfedezése.
1807-ben J. Gay-Lussac fizikus, aki a gázok tulajdonságait tanulmányozta, egy egyszerű kísérletet állított fel. Régóta ismert, hogy a sűrített gáz tágulásakor lehűl. Gay-Lussac arra kényszerítette a gázt, hogy kitáguljon egy űrbe - egy edénybe, amelyből a levegőt korábban kiszivattyúzták. Meglepetésére a hőmérséklet csökkenése nem történt, a gáz hőmérséklete nem változott. A kutató nem tudta megmagyarázni az eredményt: miért hűl le ugyanaz a gáz, egyformán összenyomva, miközben tágul, ha közvetlenül a légkörbe kerül, és miért nem hűl le, ha üres edénybe engedik, ahol a nyomás nulla?
Robert Mayer német orvosnak sikerült elmagyaráznia az élményt. Mayernek az volt az ötlete, hogy a munka és a hő egymásba alakítható. Ez a figyelemre méltó ötlet azonnal lehetővé tette Mayer számára, hogy világossá tegye a Gay-Lussac kísérlet rejtélyes eredményét: ha a hő és a munka kölcsönösen átalakul, akkor amikor a gáz üreggé tágul, ha nem végez semmilyen munkát, mivel nincs erő ( nyomás) ellentétes a térfogat növekedésével, gáz és nem szabad hűteni. Ha a gáz expandálásakor külső nyomással ellentétes munkát kell végeznie, akkor a hőmérsékletének csökkennie kell. Nem kaphatsz ingyen munkát! Mayer figyelemre méltó eredményét többször is megerősítették közvetlen mérések; Különös jelentőséggel bírtak Joule kísérletei, aki a benne forgó keverővel mérte a folyadék felmelegítéséhez szükséges hőmennyiséget. Ezzel egyidejűleg a keverő forgására fordított munkát és a folyadék által befogadott hőmennyiséget is mértük. Akárhogyan is változtak a kísérleti körülmények, különböző folyadékokat, különböző edényeket és keverőket vettek, az eredmény ugyanaz volt: ugyanabból a munkából mindig ugyanannyi hőt kaptak.
https://pandia.ru/text/78/089/images/image010_68.jpg" width="250" height="210 src=">
Olvadási görbe (p - nyomás, T - hőmérséklet)
A modern elképzelések szerint a föld belsejének nagy része szilárd marad. Az asztenoszféra (a Föld héja 100 km-től 300 km mélységig) anyaga azonban szinte olvadt állapotban van. Ez a neve a szilárd halmazállapotnak, amely enyhe hőmérséklet-emelkedéssel (1. folyamat) vagy nyomáscsökkenéssel (2. folyamat) könnyen folyékony (olvadt) anyaggá alakul.
Az elsődleges magma olvadék forrása az asztenoszféra. Ha valamely területen a nyomás csökken (például amikor a litoszféra szakaszai elmozdulnak), akkor az asztenoszféra szilárd anyaga azonnal folyékony olvadékká, azaz magmává alakul.
De milyen fizikai okok működtetik a vulkánkitörés mechanizmusát?
A vízgőz mellett a magma különféle gázokat (szén-dioxidot, hidrogén-kloridot és fluoridot, kén-oxidokat, metánt és másokat) tartalmaz. Az oldott gázok koncentrációja megfelel a külső nyomásnak. A fizikában Henry törvénye ismert: a folyadékban oldott gáz koncentrációja arányos a folyadék feletti nyomásával. Most képzeljük el, hogy a nyomás a mélyben csökkent. A magmában oldott gázok gázneművé válnak. A magma térfogata megnő, habzik és felfelé kezd emelkedni. Ahogy a magma emelkedik, a nyomás még jobban csökken, így fokozódik a gázkibocsátás folyamata, ami viszont az emelkedés felgyorsulásához vezet.
16. feladat
Milyen aggregált állapotban van az asztenoszféra anyaga a diagram I. és II. régiójában (lásd az ábrát)?
1) I - folyadékban, II - szilárd anyagban
2) I - szilárd anyagban, II - folyadékban
3) I - folyadékban, II - folyadékban
4) I - szilárdban, II - szilárdban
Helyes válasz: 2
17. feladat
Milyen erő hatására emelkedik fel az olvadt habos magma?
1) gravitáció
2) rugalmas erő
3) Arkhimédész ereje
4) súrlódási erő
Helyes válasz: 3
18. feladat
A dekompressziós betegség olyan betegség, amely akkor jelentkezik, amikor a búvár gyorsan felemelkedik nagy mélységből. A dekompressziós betegség az emberben a külső nyomás gyors változásával fordul elő. A megnövekedett nyomás mellett végzett munka során az emberi szövetek további mennyiségű nitrogént szívnak fel. Ezért a búvároknak lassan kell felszállniuk, hogy a vérnek legyen ideje a keletkező gázbuborékokat a tüdőbe szállítani.
Mely állítások igazak?
DE. Minél nagyobb a vérben oldott nitrogén koncentrációja, annál nagyobb a búvár merülési mélysége.
B. A nagynyomású környezetből az alacsony nyomású környezetbe való túlságosan gyors átmenet során a szövetekben oldott felesleges nitrogén szabadul fel, gázbuborékokat képezve.
1) csak A
2) csak B
4) sem A, sem B
Helyes válasz: 3
Gejzírek
A gejzírek aktív vagy nemrégiben alvó vulkánok közelében találhatók. A gejzíreknek a vulkánokból származó hőre van szükségük a kitöréshez.
A gejzírek fizikájának megértéséhez emlékezzünk arra, hogy a víz forráspontja a nyomástól függ (lásd az ábrát).
A víz forráspontjának függése a nyomástól
1) légköri nyomás alatt lefelé mozog
2) egyensúlyban marad, mivel hőmérséklete a forráspont alatt van
3) gyorsan lehűl, mivel hőmérséklete 10 m mélységben a forráspont alatt van
4) fel fog forrni, mivel hőmérséklete magasabb, mint a Pa külső nyomáson mért forráspont
Helyes válasz: 4
Köd
Bizonyos körülmények között a levegőben lévő vízgőz részben lecsapódik, ami vízcseppeket, ködöt eredményez. A vízcseppek átmérője 0,5 µm és 100 µm között van.
Vegyünk egy edényt, töltsük félig vízzel, és zárjuk le a fedelet. A leggyorsabb vízmolekulák, miután legyőzték más molekulák vonzerejét, kiugranak a vízből és gőzt képeznek a víz felszíne felett. Ezt a folyamatot vízpárolgásnak nevezik. Másrészt a vízgőz molekulák egymással és más levegőmolekulákkal ütközve véletlenszerűen megjelenhetnek a víz felszínén és visszajuthatnak a folyadékba. Ez gőz kondenzáció. Végül egy adott hőmérsékleten a párolgási és kondenzációs folyamatok kölcsönösen kompenzálódnak, azaz létrejön a termodinamikai egyensúlyi állapot. A vízgőzt, amely ebben az esetben a folyadék felszíne felett van, telítettnek nevezzük.
Ha a hőmérsékletet emeljük, akkor a párolgási sebesség nő, és nagyobb vízgőz-sűrűség mellett egyensúly jön létre. Így a telített gőz sűrűsége a hőmérséklet emelkedésével nő (lásd az ábrát).
A telített vízgőz sűrűségének függése a hőmérséklettől
A köd kialakulásához az szükséges, hogy a gőz ne csak telítődjön, hanem túltelített legyen. A vízgőz megfelelő hűtéssel (AB-eljárás) vagy a víz további elpárologtatásával (AC-eljárás) telítetté (és túltelítetté) válik. Ennek megfelelően a keletkező ködre hűtőködnek és párolgási ködnek nevezik.
A köd kialakulásához szükséges második feltétel a kondenzációs magok (középpontok) jelenléte. Az atommagok szerepét az ionok, a legkisebb vízcseppek, porszemcsék, koromszemcsék és egyéb apró szennyeződések játszhatják. Minél nagyobb a légszennyezettség, annál sűrűbb a köd.
16. feladat
Az ábrán látható grafikonon látható, hogy 20 °C hőmérsékleten a telített vízgőz sűrűsége 17,3 g/m3. Ez azt jelenti, hogy 20°C-on
5) 1 m-ben a telített vízgőz tömege 17,3 g
6) 17,3 m levegőben 1 g telített vízgőz van
8) a levegő sűrűsége 17,3 g/m
Helyes válasz: 1
17. feladat
A grafikonon feltüntetett melyik folyamatban figyelhető meg párolgási köd?
1) csak az AB
2) Csak AC
4) sem AB, sem AC
Helyes válasz: 2
18. feladat
Mely állítások igazak?
DE. A városi köd sűrűbb, mint a hegyvidéki köd.
B. Ködök figyelhetők meg a levegő hőmérsékletének éles emelkedésével.
1) csak A
2) csak B
4) sem A, sem B
Helyes válasz: 1
Az ég és a lenyugvó nap színe
Miért kék az ég? Miért válik vörösre a lenyugvó nap? Kiderült, hogy mindkét esetben ugyanaz az ok - a napfény szóródása a föld légkörében.
1869-ben J. Tyndall angol fizikus a következő kísérletet hajtotta végre: egy gyengén széttartó keskeny fénysugár haladt át egy vízzel teli négyszögletes akváriumon. Ugyanakkor megjegyezték, hogy ha oldalról nézzük az akváriumban lévő fénysugarat, az kékesnek tűnik. És ha a fénysugarat a kilépő oldalról nézi, akkor a fény vöröses árnyalatot kap. Ez azzal magyarázható, hogy feltételezzük, hogy a kék (cián) fény jobban szétszóródik, mint a vörös. Ezért amikor egy fehér fénysugár áthalad egy szóróközegen, abból főleg kék fény szóródik, így a közeget elhagyó sugárban a vörös fény kezd uralkodni. Minél tovább halad a fehér sugár a szóróközegben, annál vörösebbnek tűnik a kimeneten.
1871-ben J. Strett (Rayleigh) kidolgozta a fényhullámok kis részecskék általi szórásának elméletét. A Rayleigh által felállított törvény kimondja, hogy a szórt fény intenzitása arányos a fény frekvenciájának negyedik hatványával, vagy más szóval fordítottan arányos a fény hullámhosszának negyedik hatványával.
Rayleigh olyan hipotézist terjesztett elő, amely szerint a fényt szóró központok levegőmolekulák. Később, már a 20. század első felében kiderült, hogy a fényszórásban a levegő sűrűségének ingadozása játssza a főszerepet - a levegő mikroszkopikus megvastagodását és megritkulását, amely a levegőmolekulák kaotikus hőmozgásából ered.
https://pandia.ru/text/78/089/images/image017_61.gif" height="1 src=">
A lemez, amelyre hangot rögzítenek, speciális puha viaszanyagból készült. Erről a viaszkorongról elektroformálással egy rézmásolatot (klisét) távolítanak el. Ez a tiszta réz lerakódását használja az elektródán, amikor elektromos áram halad át sóinak oldatán. A réz másolatot ezután műanyag lemezekre nyomtatják. Így készülnek a gramofonlemezek.
Hang lejátszásakor egy gramofon lemezt helyeznek a gramofon membránjához csatlakoztatott tű alá, és a lemezt forgatják. A lemez hullámos barázdáján haladva a tű vége vibrál, a membrán pedig vele együtt rezeg, és ezek a rezgések elég pontosan visszaadják a felvett hangot.
16. feladat
Milyen rezgéseket kelt a kürt membránja hanghullám hatására?
5) ingyenes
6) csillapított
7) kényszerített
8) önrezgések
Helyes válasz: 3
17. feladat
Milyen mértékű áramot alkalmazunk, ha viaszkorongból klisét nyerünk?
1) mágneses
2) termikus
3) fény
4) vegyi
Helyes válasz: 4
18. feladat
A hang mechanikus rögzítésekor hangvillát használnak. A hangvilla hangzási idejének 2-szeres növekedésével
5) a hanghorony hossza 2-szeresére nő
6) a hanghorony hossza 2-szeresére csökken
7) a hanghorony mélysége 2-szeresére nő
8) a hanghorony mélysége 2-szeresére csökken
Helyes válasz: 1
Mágneses felfüggesztés
A vonatok átlagos sebessége a vasúton nem haladja meg
150 km/h Nem könnyű olyan vonatot megtervezni, amely képes megfelelni egy repülőgép sebességének. Nagy sebességnél a vonat kerekei nem bírják a terhelést. Csak egy kiút van: elhagyni a kerekeket, repülni a vonatot. Az egyik módja annak, hogy egy vonatot a sínek fölé "akasztsunk", a mágneses taszítás.
1910-ben a belga E. Bachelet megépítette a világ első repülő vonatmodelljét, és tesztelte is. Egy repülő vonat 50 kilogrammos szivar alakú pótkocsija 500 km/h fölé gyorsult! A Bachelet mágneses út fémoszlopokból álló lánc volt, tetejükön tekercsekkel. Az áram bekapcsolása után a beépített mágnesekkel ellátott pótkocsit a tekercsek fölé emelték, és ugyanazzal a mágneses térrel gyorsították, amelyre felfüggesztették.
1911-ben Bachelet-tel csaknem egyidőben a Tomszki Műszaki Intézet professzora, B. Weinberg kifejlesztett egy sokkal gazdaságosabb felfüggesztést egy repülő vonathoz. Weinberg azt javasolta, hogy ne tolják el egymástól az utat és az autókat, ami hatalmas energiaköltséggel jár, hanem hagyományos elektromágnesekkel vonzzák magukhoz. Az út elektromágneseit a vonat fölé helyezték el, hogy vonzásukkal kompenzálják a vonat gravitációját. A vaskocsi eredetileg nem pontosan az elektromágnes alatt, hanem mögötte helyezkedett el. Ugyanakkor az út teljes hosszában elektromágneseket szereltek fel. Amikor az első elektromágnesben az áramot bekapcsolták, a pótkocsi felemelkedett, és előreindult, a mágnes felé. De egy pillanattal azelőtt, hogy a pótkocsinak hozzá kellett volna tapadnia az elektromágneshez, az áramot kikapcsolták. A vonat tehetetlenségből repült tovább, csökkentve a magasságát. Bekapcsolták a következő elektromágnest, a vonat ismét felemelkedett és gyorsított. Azáltal, hogy autóját egy rézcsőbe helyezte, amelyből a levegőt kiszivattyúzták, Weinberg 800 km/h sebességre szórta szét az autót!
16. feladat
A mágneses kölcsönhatások közül melyik használható mágneses felfüggesztésre?
DE. Ellentétes pólusok vonzása.
B. Hasonló rudak taszítása.
1) csak A
2) csak B
3) sem A, sem B
Helyes válasz: 4
17. feladat
Amikor egy maglev vonat mozog
1) nincs súrlódási erő a vonat és az út között
2) a légellenállási erők elhanyagolhatóak
3) elektrosztatikus taszító erőket alkalmaznak
4) ugyanazon mágneses pólusok vonzási erejét használják fel
Helyes válasz: 1
18. feladat
B. Weinberg mágnesvonat modelljében nagyobb tömegű kocsit kellett használni. Ahhoz, hogy az új pótkocsi ugyanabban a módban mozogjon, szükséges
5) cserélje ki a rézcsövet egy vasra
6) ne kapcsolja ki az áramot az elektromágnesekben, amíg a pótkocsi "kiragad"
7) növelje az elektromágnesek áramerősségét
8) nagyobb időközönként szereljen fel elektromágneseket az út mentén
Helyes válasz: 3
Piezoelektromosság
1880-ban a francia tudósok, Pierre és Paul Curie testvérek a kristályok tulajdonságait vizsgálták. Észrevették, hogy ha egy kvarckristályt két oldalról összenyomnak, akkor a kompresszió irányára merőleges lapjain elektromos töltések keletkeznek: az egyik oldalon - pozitív, a másikon - negatív. A turmalin, a Rochelle-só és még a cukor kristályai is hasonló tulajdonságokkal rendelkeznek. A kristálylapokon töltések keletkeznek, amikor megnyújtják. Sőt, ha az összenyomás során pozitív töltés halmozódik fel az arcon, akkor ezen az arcon negatív töltés halmozódik fel feszültség közben, és fordítva. Ezt a jelenséget piezoelektromosságnak nevezték (a görög "piezo" szóból - nyomom). Az ezzel a tulajdonsággal rendelkező kristályt piezoelektromosnak nevezzük. Később a Curie fivérek felfedezték, hogy a piezoelektromos hatás visszafordítható: ha egy kristály lapjain ellentétes elektromos töltések jönnek létre, akkor az vagy zsugorodik, vagy megnyúlik, attól függően, hogy melyik oldalon van pozitív és negatív töltés.
A széles körben elterjedt piezoelektromos öngyújtók működése a piezoelektromosság jelenségén alapul. Az ilyen öngyújtó fő része egy piezoelektromos elem - egy kerámia piezoelektromos henger, amelynek alapjain fémelektródák vannak. A piezoelektromos elemen egy mechanikus eszköz segítségével rövid ideig tartó ütés éri. Ugyanakkor két oldalán ellentétes elektromos töltések jelennek meg, amelyek a deformáló erő hatásirányára merőlegesen helyezkednek el. Az oldalak közötti feszültség elérheti a több ezer voltot. Szigetelt vezetékeken keresztül az öngyújtó hegyében egymástól 3-4 mm távolságra elhelyezkedő két elektróda feszültséget kap. Az elektródák közötti szikrakisülés meggyújtja a gáz és a levegő keverékét.
A nagyon magas feszültségek (~ 10 kV) ellenére a piezo öngyújtóval végzett kísérletek teljesen biztonságosak, mivel még rövidzárlat esetén is az áramerősség elhanyagolható és biztonságos az emberi egészségre, mint az elektrosztatikus kisülések esetén, amikor száraz időben gyapjú vagy szintetikus ruhákat veszünk le. .
16. feladat
A piezoelektromosság egy jelenség
1) elektromos töltések megjelenése a kristályok felületén deformációjuk során
2) húzó és nyomó deformáció előfordulása kristályokban
3) az elektromos áram áthaladása a kristályokon
4) szikrakisülés áthaladása a kristály deformációja során
Helyes válasz: 1
17. feladat
Piezo öngyújtó használata nem képviseli veszély, mert
7) az áramerősség elhanyagolható
8) az 1 A-es áram biztonságos az ember számára
Helyes válasz: 3
18. feladat
A 20. század elején Paul Langevin francia tudós feltalálta az ultrahanghullámok kibocsátóját. A kvarckristály lapjait egy nagyfrekvenciás generátorból származó elektromossággal feltöltve megállapította, hogy a kristály a feszültségváltozások frekvenciájával rezeg. Az emitter alapja
1) közvetlen piezoelektromos hatás
2) fordított piezoelektromos hatás
3) a villamosítás jelensége külső elektromos tér hatására
4) becsapódáskor bekövetkező villamosítás jelensége
Helyes válasz: 2
Az egyiptomi piramisok építése
Kheopsz piramisa a világ hét csodájának egyike. Még mindig sok kérdés merül fel azzal kapcsolatban, hogy pontosan hogyan épült fel a piramis.
Nem volt egyszerű a több tíz és több száz tonnás tömegű köveket szállítani, felemelni és felszerelni.
A kőtömbök felemelésére egy nagyon trükkös módszert találtak ki. Az építkezés körül ömlesztett földrámpákat állítottak fel. Ahogy a piramis nőtt, a rámpák egyre magasabbra emelkedtek, mintha az egész leendő épületet körülvegyék volna. A rámpán ugyanúgy szánon vonszolták a köveket, mint a földön, miközben karokkal segítették magukat. A rámpa dőlésszöge nagyon csekély volt - 5 vagy 6 fok, emiatt a rámpa hossza több száz méterre nőtt. Tehát a Khafre piramis építése során a felső templomot az alsóval összekötő rámpa több mint 45 m szintkülönbséggel 494 m hosszú és 4,5 m szélességű volt.
2007-ben Jean-Pierre Houdin francia építész azt javasolta, hogy a Kheopsz-piramis építése során az ókori egyiptomi mérnökök külső és belső rámpák és alagutak rendszerét is használják. Houdin úgy véli, hogy csak az alsót építették külső rámpák segítségével,
43 méteres rész (a Kheopsz piramis teljes magassága 146 méter). A többi blokk felemeléséhez és felszereléséhez spirálisan elhelyezett belső rámpák rendszerét alkalmazták. Ennek érdekében az egyiptomiak leszerelték a külső rámpákat és behelyezték őket. Az építész biztos abban, hogy a Kheopsz-piramis vastagságában 1986-ban felfedezett üregek alagutak, amelyekbe a rámpák fokozatosan befordultak.
16. feladat
Milyen típusú egyszerű mechanizmusokhoz tartozik a rámpa?
5) mozgatható blokk
6) fix blokk
8) ferde sík
Helyes válasz: 4
17. feladat
A rámpák tartalmazzák
5) teherlift lakóépületekben
6) gémes daru
7) kútból víz kiemelésére szolgáló kapu
8) ferde platform a járművek behajtására
Helyes válasz: 4
18. feladat
Ha a súrlódást figyelmen kívül hagyjuk, akkor a felső templomot az alsóval összekötő rámpa Khafre piramisának építése során lehetővé tette a nyerést.
5) Az erő körülbelül 11-szeres
6) Hatékony több mint 100 alkalommal
7) körülbelül 11-szer dolgozott
8) körülbelül 11-szeres távolságban
Helyes válasz: 1
Földi Albedó
A Föld felszínéhez közeli hőmérséklet a bolygó – albedó – visszaverő képességétől függ. A felületi albedó a visszavert napsugarak energiaáramának és a felületre eső napsugarak energiaáramának aránya, az egység százalékában vagy töredékében kifejezve. A Föld albedója a spektrum látható részén körülbelül 40%. Felhők hiányában körülbelül 15% lenne.
Az Albedo sok tényezőtől függ: a felhőzet jelenléte és állapota, a gleccserek változásai, az évszakok és ennek megfelelően a csapadék. A 20. század 90-es éveiben nyilvánvalóvá vált az aeroszolok, a légkör legkisebb szilárd és folyékony részecskéinek jelentős szerepe. Az üzemanyag elégetésekor gáznemű kén- és nitrogén-oxidok kerülnek a levegőbe; a légkörben vízcseppekkel egyesülve kénsavat, salétromsavat és ammóniát képeznek, amelyek aztán szulfát és nitrát aeroszolokká alakulnak. Az aeroszolok nemcsak visszaverik a napfényt anélkül, hogy átengednék a Föld felszínére. Az aeroszol részecskék a légköri nedvesség lecsapódásának magjaként szolgálnak a felhőképződés során, és ezáltal hozzájárulnak a felhősödés fokozásához. Ez pedig csökkenti a naphő beáramlását a Föld felszínére.
A Föld légkörének alsóbb rétegeiben lévő napsugarak átlátszósága a tüzektől is függ. A tüzek hatására por és korom kerül a légkörbe, ami sűrű képernyővel borítja be a Földet és növeli a felszíni albedót.
16. feladat
Felületi albedó alatt értendő
1) a Föld felszínére eső napsugarak teljes fluxusa
2) a visszavert sugárzás energiaáramának és az elnyelt sugárzás fluxusának aránya
3) a visszavert sugárzás energiaáramának és a beeső sugárzás fluxusának aránya
4) a beeső és a visszavert sugárzási energia közötti különbség
Helyes válasz: 3
17. feladat
Mely állítások igazak?
DE. Az aeroszolok visszaverik a napfényt, és így hozzájárulnak a Föld albedójának csökkenéséhez.
B. A vulkánkitörések hozzájárulnak a Föld albedójának növekedéséhez.
1) csak A
2) csak B
4) sem A, sem B
Helyes válasz: 2
18. feladat
A táblázat néhány jellemzőt mutat be a Naprendszer bolygóira - a Vénuszra és a Marsra. Ismeretes, hogy a Vénusz albedója A = 0,76, a Mars albedója pedig A = 0,15. A jellemzők közül melyik befolyásolta leginkább a bolygók albedójának különbségét?
Jellemzők | Vénusz | Mars |
DE.Átlagos távolság a Naptól, a Föld pályájának sugaraiban | ||
B. A bolygó átlagos sugara, km | ||
BAN BEN. Műholdak száma | ||
G. A légkör jelenléte | nagyon sűrű | ritka |
Helyes válasz: 4
az üvegházhatás
A Nap által felmelegített objektum hőmérsékletének meghatározásához fontos ismerni annak távolságát a Naptól. Minél közelebb van egy bolygó a Naprendszerben a Naphoz, annál magasabb az átlagos hőmérséklete. A Naptól olyan távoli objektum esetében, mint a Föld, a felszín átlagos hőmérsékletének számszerű becslése a következő eredményt adja: T Å ≈ –15°C.
A valóságban a Föld éghajlata sokkal enyhébb. Felszíni átlaghőmérséklete 18 °C körül van az úgynevezett üvegházhatásnak köszönhetően - amely a légkör alsó részét melegíti fel a Föld felszínéről érkező sugárzással.
A légkör alsóbb rétegeiben a nitrogén (78%) és az oxigén (21%) dominál. A fennmaradó komponensek csak 1%-ot tesznek ki. De ez a százalék határozza meg a légkör optikai tulajdonságait, mivel a nitrogén és az oxigén szinte nem lép kölcsönhatásba a sugárzással.
Az "üvegház" hatását mindenki ismeri, aki foglalkozott ezzel az egyszerű kerti szerkezettel. A légkörben ez így néz ki. A napsugárzás egy része, amely nem tükröződik vissza a felhőkről, áthalad a légkörön, amely üveg vagy film szerepét tölti be, és felmelegíti a földfelszínt. A felmelegedett felület lehűl, hősugárzást bocsát ki, de ez egy másik sugárzás - infravörös. Az ilyen sugárzás átlagos hullámhossza jóval hosszabb, mint a Napból érkezőé, ezért a látható fény számára szinte átlátszó légkör sokkal rosszabbul továbbítja az infravörös sugárzást.
A vízgőz az infravörös sugárzás mintegy 62%-át nyeli el, ami hozzájárul az alsó légkör felmelegítéséhez. Az üvegházhatású gázok listáján a vízgőzt a szén-dioxid (CO2) követi, amely tiszta levegőben nyeli el a Föld infravörös sugárzásának 22%-át.
A légkör elnyeli a bolygó felszínéről felszálló hosszúhullámú sugárzás áramlását, felmelegszik, majd felmelegíti a Föld felszínét. A napsugárzás spektrumának maximuma körülbelül 550 nm hullámhosszra esik. A Föld sugárzási spektrumának maximuma körülbelül 10 mikronos hullámhosszra esik. Az üvegházhatás szerepét az 1. ábra szemlélteti.
1(a) ábra. 1. görbe - a napsugárzás számított spektruma (6000 °C-os fotoszféra hőmérséklettel); 2. görbe – a Föld számított sugárzási spektruma (25°C felületi hőmérséklet mellett)
1(b) ábra. A földi légkör által különböző hullámhosszúságú sugárzás elnyelése (százalékban). A spektrum 10 és 20 μm közötti tartományában a CO2, H2O, O3, CH4 molekulák abszorpciós sávjai találhatók. Elnyelik a Föld felszínéről érkező sugárzást.
16. feladat
Melyik gáz játszik legnagyobb szerepet a Föld légkörének üvegházhatásában?
10) oxigén
11) szén-dioxid
12) vízgőz
Helyes válasz: 4
17. feladat
Az alábbi állítások közül melyik felel meg az 1(b) ábra görbéjének?
DE. A napspektrum maximumának megfelelő látható sugárzás szinte akadálytalanul halad át a légkörön.
B. A 10 mikront meghaladó hullámhosszú infravörös sugárzás gyakorlatilag nem haladja meg a Föld légkörét.
5) csak A
6) csak B
8) sem A, sem B
Helyes válasz: 3
18. feladat
Az üvegházhatásnak köszönhetően
1) hideg, felhős időben a gyapjúruházat megvédi az emberi testet a hipotermiától
2) a termoszban lévő tea sokáig forró marad
3) az üvegezett ablakokon áthaladó napsugarak felmelegítik a helyiség levegőjét
4) egy napsütéses nyári napon a tározókban a víz hőmérséklete alacsonyabb, mint a parton lévő homok hőmérséklete
Helyes válasz: 3
Emberi hallás
A normál hallású személy által érzékelt legalacsonyabb hang frekvenciája körülbelül 20 Hz. Az auditív észlelés felső határa személyenként nagyon eltérő. Az életkor itt különösen fontos. Tizennyolc évesen tökéletes hallás mellett akár 20 kHz-es hangot is hallhat, de átlagosan a hallhatóság határa bármely életkorban a 18-16 kHz tartományban van. Az életkor előrehaladtával az emberi fül érzékenysége a magas frekvenciájú hangokra fokozatosan csökken. Az ábra egy grafikont mutat be, amely a hang észlelésének szintjének a frekvenciától való függését mutatja különböző korú emberek esetében.
Fájdalmasság" href="/text/category/boleznennostmz/" rel="bookmark">fájdalmas reakciók. A közlekedési vagy ipari zaj nyomasztóan hat az emberre – fáraszt, irritál, zavarja a koncentrációt. Amint az ilyen zaj megszűnik, az ember megkönnyebbülést és békességet tapasztal.
A 20-30 decibel (dB) zajszint gyakorlatilag ártalmatlan az emberre. Ez egy természetes zajháttér, amely nélkül az emberi élet lehetetlen. A „hangos hangok” maximális megengedett határértéke körülbelül 80–90 decibel. A 120-130 decibeles hang már fájdalmat okoz az emberben, 150-nél pedig már elviselhetetlenné válik számára. A zaj testre gyakorolt hatása az életkortól, a hallásérzékenységtől, a hatás időtartamától függ.
A hallásra leginkább a nagy intenzitású zajnak való hosszú ideig tartó folyamatos expozíció károsítja. Erős zajnak való kitettség után a hallásérzékelés normál küszöbe jelentősen megemelkedik, vagyis az a legalacsonyabb szint (hangosság), amelynél az adott személy még hallhat egy adott frekvenciájú hangot. A hallásküszöb méréseket speciálisan felszerelt helyiségekben végzik, ahol nagyon alacsony a környezeti zaj, és fejhallgatón keresztül adnak hangjelzéseket. Ezt a technikát audiometriának nevezik; lehetővé teszi az egyéni hallásérzékenység görbének vagy audiogrammnak a készítését. A normál hallásérzékenységtől való eltéréseket általában az audiogramokon rögzítik (lásd az ábrát).
0 "style="margin-left:-2.25pt;border-collapse:collapse">
Zajforrás
Zajszint (dB)
DE. működő porszívó
B. zaj a metróban
BAN BEN. popzene zenekar
G. autó
D. suttogni 1 m távolságban
8) C, B, D és A
Helyes válasz: 1
A légkörben hideg és meleg légáramlatok vannak. Ahol a hideg levegő feletti meleg rétegek örvények keletkeznek, amelyek hatására a fénysugarak meghajlanak, és megváltozik a csillag helyzete.
A csillagok fényessége megváltozik, mert a helytelenül eltérõ sugarak egyenetlenül koncentrálódnak a bolygó felszínén. Ugyanakkor az egész táj folyamatosan tolódik, változik a légköri jelenségek, például a szél hatására. A csillagok megfigyelője vagy jobban megvilágított területen, vagy éppen ellenkezőleg, árnyékosabb területen találja magát.
Ha csillagok csillogását szeretné nézni, akkor ne feledje, hogy a zenitben, nyugodt légkör mellett csak alkalmanként észlelheti ezt a jelenséget. Ha a pillantását a horizonthoz közelebb eső égi objektumokra fordítja, azt tapasztalja, hogy azok sokkal erősebben villognak. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy sűrűbb levegőrétegen keresztül nézi a csillagokat, és ennek megfelelően nagyobb számú légáramot szúr át a szemével. Az 50° feletti csillagokban semmilyen színváltozást nem fog észrevenni. De tapasztalja a gyakori színváltozásokat a 35° alatti csillagokban. A Sirius nagyon szépen villog, a spektrum minden színében csillog, különösen a téli hónapokban, alacsonyan a horizonton.
A csillagok erős pislámlása a légkör heterogenitását bizonyítja, amely különféle meteorológiai jelenségekkel jár együtt. Ezért sokan azt gondolják, hogy a villogás az időjárással függ össze. Gyakran erősödik alacsony légköri nyomással, csökkenti a hőmérsékletet, növeli a páratartalmat stb. De a légkör állapota annyi különböző tényezőtől függ, hogy pillanatnyilag a csillagok pislákolása alapján nem lehet megjósolni az időjárást.
Ez a jelenség megőrzi rejtélyeit és kétértelműségeit. Feltételezhető, hogy alkonyatkor felerősödik. Ez egyrészt optikai csalódás, másrészt szokatlan légköri változások következménye lehet, amelyek gyakran előfordulnak ebben a napszakban. Úgy tartják, hogy a csillagok villogása az északi fénynek köszönhető. De ezt nagyon nehéz megmagyarázni, tekintve, hogy az északi fény több mint 100 km-es magasságban van. Emellett továbbra is rejtély marad, hogy a fehér csillagok miért pislognak kevésbé, mint a vörösek.
A csillagok napok. Az első ember, aki felfedezte ezt az igazságot, egy olasz származású tudós volt. Minden túlzás nélkül az egész modern világ ismeri a nevét. Ez a legendás Giordano Bruno. Azzal érvelt, hogy a csillagok között vannak a Naphoz hasonlóak mind méretükben, mind felületük hőmérsékletében, sőt színükben is, ami közvetlenül függ a hőmérséklettől. Ezenkívül vannak olyan csillagok, amelyek jelentősen különböznek a Naptól - óriások és szuperóriások.
Rangsorok táblázata
A számtalan csillag sokfélesége az égen arra kényszerítette a csillagászokat, hogy rendet teremtsenek közöttük. Ennek érdekében a tudósok úgy döntöttek, hogy a csillagokat a megfelelő fényességi osztályokba osztják. Például óriásoknak nevezzük azokat a csillagokat, amelyek több ezerszer nagyobb fényt bocsátanak ki, mint a Nap. Ezzel szemben a minimális fényerővel rendelkező csillagok törpék. A tudósok azt találták, hogy a Nap e tulajdonsága szerint átlagos csillag.
másképp ragyog?
A csillagászok egy ideig úgy gondolták, hogy a csillagok a Földtől eltérő helyzetük miatt nem egyformán ragyognak. De ez nem így van. A csillagászok azt találták, hogy még a Földtől azonos távolságra elhelyezkedő csillagok is teljesen eltérő látszólagos ragyogással rendelkeznek. Ez a fényerő nemcsak a távolságtól függ, hanem maguknak a csillagoknak a hőmérsékletétől is. A csillagok látszólagos ragyogása szerinti összehasonlításához a tudósok egy meghatározott mértékegységet – az abszolút magnitúdót – használnak. Lehetővé teszi a csillag valós sugárzásának kiszámítását. Ezzel a módszerrel a tudósok kiszámították, hogy csak 20 legfényesebb csillag van az égen.
Miért különböző színűek a csillagok?
Fentebb írták, hogy a csillagászok a csillagokat méretük és fényességük alapján különböztetik meg. Ez azonban nem a teljes besorolás. Méretük és látszólagos ragyogása mellett az összes csillagot saját színük szerint is felosztják. Az a tény, hogy a fény, amely meghatározza ezt vagy azt a csillagot, hullámsugárzással rendelkezik. Ezek elég rövidek. A fény minimális hullámhossza ellenére a fényhullámok méretének legkisebb különbsége is drámaian megváltoztatja a csillag színét, ami közvetlenül függ a felszínének hőmérsékletétől. Például, ha vasserpenyőben melegítjük, akkor is megkapja a megfelelő színt.
A csillag színspektruma egyfajta útlevél, amely meghatározza legjellemzőbb vonásait. Például a Napot és a Capellát (a Naphoz hasonló csillagot) különítették el a csillagászok ugyanabban. Mindkettő sárgás-halvány színű, felületi hőmérséklete 6000°C. Sőt, spektrumuk ugyanazokat az anyagokat tartalmazza: vonalakat, nátriumot és vasat.
Az olyan csillagok, mint a Betelgeuse vagy az Antares, általában jellegzetes vörös színűek. Felületi hőmérsékletük 3000°C, összetételükben titán-oxid izolálódik. Az olyan csillagok, mint a Sirius és a Vega fehér színűek. Felületi hőmérsékletük 10000°C. Spektrumukban hidrogénvonalak vannak. Van egy csillag is, amelynek felszíni hőmérséklete 30 000 ° C - ez egy kékesfehér Orion.