Olimpiada nationala de fizica - CLASA 9-12

Subiecte proba teoretica

Clasa a IX - a

La baza unui plan inclinat de lungime si unghi se afla un corp de mici dimensiuni (Fig. 1). Planul inclinat se poate misca pe orizontala in doua moduri: cu viteza constanta sau cu acceleratie constanta. Se neglijeaza frecarile si se cunoaste acceleratia gravitationala g.

a.        Pentru ce valori minime ale vitezei planului, respectiv ale acceleratiei acestuia, corpul ajunge in varful planului?

b.       Daca viteza, respectiv acceleratia sunt de n ori mai mari decat valorile minime calculate anterior, care sunt vitezele corpului si respectiv planului inclinat in raport cu Pamantul, in momentul in care corpul paraseste planul inclinat?

c.        In conditiile punctului (b), la ce inaltime maxima ajunge corpul in raport cu baza planului?

Prof. Viorel Popescu - Colegiul National "I. C. Bratianu" Pitesti

Un mic corp paralelipipedic, de masa , aluneca pe o scandura suficient de lunga, de masa . Asupra corpului actioneaza forta care formeaza unghiul cu orizontala. Modulul fortei variaza in timp dupa legea , unde . Coeficientul de frecare la alunecare dintre corp si scandura este , iar intre scandura si planul orizontal frecarile se neglijeaza (Fig. 2). Acceleratia gravitationala se considera .

a.        Stabileste expresiile acceleratiilor celor doua corpuri fata de Pamant in functie de timp, pentru .

b.       Reprezinta grafic acceleratia scandurii in functie de timp, considerand ca la momentul initial , sistemul porneste din repaus.

c.        Stabileste expresia vitezei scandurii in functie de timp si determina valoarea maxima a acesteia.

Prof. Cristina Onea - Colegiul National "Mihai Viteazul" Bucuresti

A. Se considera un corp sferic de raza R si masa M uniform distribuita in volum. Ce valoare are intensitatea campului gravitational creat de corpul sferic intr-un punct situat la o distanta r de centrul sau? Reprezinta grafic intensitatea campului gravitational creat de corp in functie de r.

B. Daca masa corpului este concentrata intr-un strat sferic avand raza interioara si raza exterioara , care este valoarea intensitatii campului gravitational creat de corp intr-un punct situat la o distanta r de centrul sau? Reprezinta grafic intensitatea campului gravitational creat de corp in functie de r.

Se cunoaste constanta atractiei gravitationale K.

Indicatie: pentru un corp sferic de masa data, intensitatea campului gravitational intr-un punct situat la o distanta r de centrul sau, depinde numai de masa substantei continute in sfera cu raza egala cu distanta r.

Prof. Viorel Popescu - Colegiul National "I. C. Bratianu" Pitesti

Clasa a X - a

A. Doua condensatoare plane identice, avand drept dielectric aerul, suprafata armaturilor S si distanta dintre ele , sunt incarcate fiecare cu aceeasi sarcina . Armaturile cu sarcina de acelasi semn se leaga intre ele prin intermediul unui rezistor R (Fig. 1.1).

a.        Calculeaza forta de atractie dintre armaturile unuia dintre con­densatoare.

b.       Armaturile unuia dintre condensatoare sunt mobile. Ele sunt indepartate una de cealalta foarte lent sub actiunea unor forte exterioare, de la distanta initiala pana la o distanta , efectuandu-se un lucru meca­nic L. Calculeaza variatia sarcinii electrice a fiecarui condensator, precum si cantitatea de caldura degajata in rezistorul de rezistenta R. Masa armaturilor este neglijabila.

Conf. dr. Mihai Todica - Facultatea de Fizica, Universitatea "Babes - Bolyai" Cluj-Napoca

B. Doua grile metalice, paralele, au potentialele si respectiv (). Un electron accelerat la o diferenta de potential patrunde prin grila 1 sub unghiul si iese prin grila 2 sub unghiul (Fig. 1.2). Stabileste relatia dintre sinusurile unghiurilor si potenti­alele grilelor.

Prof. Cristina Onea - Colegiul National "Mihai Viteazul" Bucuresti

Prof. Gabriel Negrea - Colegiul National "Gheorghe Lazar" Sibiu

Inlocuind condensatoarele din circuitul prezentat in Fig. 2.1 cu rezistoare, se obtine circuitul din Fig. 2.2. Valoarea puterii disipate pe portiunea AB este aceeasi in ambele circuite.

a.        Calculeaza valoarea rezistentei a unui rezis­tor si indica modul sau de conectare in circuitul din Fig. 2.1, astfel incat puterea disipata pe por­tiunea AB sa fie maxima. Se dau: , , , .

b.       Calculeaza sarcina electrica de pe armaturile condensatoa­rele , din circuitul prezentat in Fig. 2.1.

c.        Calculeaza tensiunea electromotoare a sursei din montajul prezentat in Fig. 2.3 astfel incat prin aceasta sursa sa nu treaca curent electric.

Prof. Seryl Talpalaru - Colegiul National "Emil Racovita" Iasi

A. In montajul din Fig. 3.1 voltmetrele sunt identice, iar rezistoarele au rezistente egale. Compara tensiunile indicate de cele trei voltmetre.

B. Reteaua din Fig. 3.2 contine un numar foarte mare de ochiuri formate din voltmetre identice si rezis­toare identice. Indicatiile primei perechi de voltmetre sunt, respectiv: si .

a.        Calculeaza tensiunea la bornele sursei.

b.       Care sunt indicatiile urmatoarei perechi de voltmetre?

c.        Calculeaza raportul , unde , sunt indicatiile perechii k de voltmetre, iar , sunt indicatiile perechii m de voltmetre.

Prof. Rodica Ionescu - Colegiul National "Matei Basarab" Bucuresti

Clasa a XI-a

Copiii invata usor cum sa se dea in leagan. Ei trag de lanturile leaganului (le scurteaza putin), la capetele cursei. Lucrul mecanic facut la aceasta tragere este transferat in energia miscarii leaganului. Tehnica este cunoscuta sub numele de amplificare parametrica. Ea este utilizata pentru mentinerea oscilatiei pendulului Foucault, asigurandu-se compensarea pierderilor. Modelarea fenomenului poate fi realizata studiind un pendul matematic.

A. Un pendul simplu cu fir de lungime si masa neglijabila, la care este atasat un corp punctiform de masa m este initial in repaus avand firul inclinat cu unghiul , mic, fata de verticala.

a.        Demonstreaza ca tensiunea din firul pendulului in momentul in care acesta este inclinat cu unghiul si are viteza unghiulara este : .

b.       Demonstreaza ca dependenta de timpul t a tensiunii, T, in firul pendulului in timpul oscilatiei de mica amplitudine este: .

B. Admitem ca punctul de suspensie al firului este atasat unui mecanism, astfel incat pozitia sa variaza pe verticala fata de pozitia initiala dupa expresia: cu .

a.        Determina puterea medie a mecanismului.

b.        In cat timp energia data de mecanism pendulului egaleaza energia initiala a acestuia?

Poti eventual folosi urmatoarele relatii matematice: ;

Valoarea medie pe o perioada a functiei cos este nula.

La o sursa de curent alternativ cu tensiune si frecventa constante, se conecteaza un circuit serie alcatuit dintr-un condensator plan avand ca dielectric aerul, o bobina ideala cu un singur strat de spire, fara miez magnetic si un rezistor. Circuitul, aflat in aceste conditii la rezonanta, are factorul de calitate Q.

Se micsoreaza lungimea bobinei cu o fractiune f din lungimea initiala (fara sa se modifice numarul spirelor) si se modifica totodata distanta dintre armaturile condensatorului, astfel incat factorul de calitate al circuitului ramane acelasi. Pentru cele doua situatii descrise, calculeaza:

a.        raportul distantelor dintre armaturile condensatorului;

b.       raportul puterilor active.

Rezonanta apare atunci cand un oscilator este excitat de o forta exterioara pe frecventa proprie. Specifica oscilatorului de masa m este constanta sa de timp , care determina timpul in care oscilatorul excitat intra intr-o stare stationara de oscilatie sau timpul in care energia stocata in oscilatorul aflat la rezonanta este pierduta dupa incetarea actiunii fortei excitante. La rezonanta, puterea stocata in oscilator sub actiunea fortei F are expresia: . Intensitatea unei unde este puterea medie transportata de unda prin unitatea de suprafata. Pentru unda sonora, transportul de energie este legat de variatia de presiune. Amplitudinea presiunii celei mai slabe unde sonore audibile este de aproximativ . Pentru intensitatea undei sonore unitatea de masura este decibelul, dB. Intensitatea sonora masurata in decibeli este corelata cu presiunea datorata undei sonore prin relatia .

Se afirma ca un cantaret de opera poate sparge un pahar cantand sustinut o nota acuta. Analizati posibilitatea ca un tenor care emite timp de 10 secunde un sunet cu intensitatea sonora de 100 dB, sa poata sparge un pahar numai datorita actiunii sunetului. Paharul are masa de 40 grame, suprafata exterioara de 100 cm², vibreaza 8 secunde atunci cand este lovit usor si se sparge cand cade pe suprafata Pamantului de la o inaltime de minim 0,5 metri.

Conf. dr. Adrian Dafinei - Facultatea de Fizica, Universitatea Bucuresti

Prof. dr. Constantin Corega - Colegiul National "Emil Racovita" Cluj-Napoca

Prof. Ion Toma - Colegiul National "Mihai Viteazul" Bucuresti

Clasa a XII-a

Fibra optica se prezinta sub forma unui cilindru fabricat dintr-un ma­terial transparent, omogen si izotrop, avand indicele de refractie , invelit la exterior cu un material optic avand indicele de refractie n, (Fig. 1a). Fibra are lungimea L si se gaseste in aer. Diametrul fi­brei este mult mai mare decat lungimea de unda a radiatiei monocromatice care tranziteaza prin ea. Se cunoaste viteza luminii in vid c.

a.        Determinati unghiul de incidenta maxim () in centrul bazei cilindrului (Fig. 1a), pentru care lumina ajunge la celalalt capat al fibrei.

b.       Calculati cat timp va fi luminat capatul de iesire al fibrei optice, daca intrarea in fibra este iluminata un interval de timp foarte scurt.

c.        Fibra optica serveste la transmisia de date codificate binar prin semnale luminoase. De exemplu, bitul "1", poate corespunde existentei unui impuls luminos, in timp ce bitul "0" corespunde absentei impulsului. Daca la intrare se aplica un semnal luminos de forma prezentata in Fig. 1b, sa se calculeze numarul maxim de biti care pot fi transmisi in fiecare secunda prin fibra optica (capacitatea de transmisie binara a fibrei).

Aplicatie numerica: ; ;

Conf. dr. Simion Astilean - Facultatea de Fizica, Universitatea "Babes - Bolyai" Cluj-Napoca

A. Doi atomi, avand masele de repaus si respectiv , se deplaseaza rectiliniu uniform cu vite­zele relativiste si respectiv , unde si sunt versorii sistemului de axe de coordonate xOy. Cei doi atomi se ciocnesc si formeaza o molecula. Asimiland molecula cu un punct material, determinati masa de repaus si viteza acesteia. Caz particular: si , in care si respectiv sunt masele de mis­care ale celor doi atomi. Se cunoaste c.

B. Pe o racheta care se departeaza rectiliniu uniform de Pamant sunt montate doua oglinzi plane, paralele (Fig. 2). Distanta dintre planele celor doua oglinzi, masurata pe racheta, este . Un semnal electromagnetic cu frecventa este transmis de la sol spre racheta si se reflecta normal pe fiecare oglinda. Se cunoaste c.

a.        Sa se determine viteza rachetei, comparabila cu viteza luminii, daca la sol se receptioneaza doua semnale electromagnetice la un interval (radiolocatie relativista).

b.       Sa se determine frecventa semnalelor inregistrate la sol.

Conf. dr. Mihail Sandu - Facultatea de Stiinte, Universitatea "Lucian Blaga" Sibiu

Intr-o incinta se afla hidrogen atomic. In incinta patrunde un fascicul de electroni monocinetici avand energia .

a.        Presupunand atomii de hidrogen din incinta identici si considerand nucleele fixe si de masa mult mai mare decat a electronilor, calculati energiile cinetice ale electronilor si frecventele radiatiilor care ies din incinta.

b.       Hidrogenul natural este format dintr-un amestec de izotopi: hidrogen usor sau protiu (, ) si hidrogen greu sau deuteriu (, ). Presupunem ca in incinta se gaseste hidrogen natural. Pentru radiatiile care ies din incinta, determinati diferenta dintre frecventa radiatiilor emise de atomii de hidrogen greu si frecventa radiatiilor emise de atomii de hidrogen usor (deplasarea izotopica a liniilor spectrale).

c.        Hidrogenul din incinta este mentinut la temperatura constanta T. Datorita agitatiei termice, radiatiile care ies din incinta au o largime spectrala care mascheaza in general deplasarea izotopica a liniilor spectrale. Explicati existenta acestei largiri a liniilor spectrale si deduceti expresia largimii spectrale corespunzatoare.

Constante cunoscute: energia de ionizare a atomului de hidrogen de pe nivelul fundamental , constanta lui Rydberg (nucleu neantrenat), viteza luminii in vid c, masa nucleului atomului de hidrogen usor M, masa electronului m, constanta lui Boltzmann .

Prof. Gabriel Negrea - Colegiul National "Gheorghe Lazar" Sibiu

probleme propuse

M.77. Anumiti sateliti au orbitele foarte alungite. Explicati de ce viteza in punctul cel mai apropiat de Pamant este mai mare decat viteza in punctul cel mai indepartat de Pamant.

M.78. Un corp cu masa m si viteza 2v ciocneste un al doilea corp cu masa 2m aflat in repaus. a) Care vor fi vitezele corpurilor daca ciocnirea este perfect elastica? b) Ce viteza vor avea corpurile daca ciocnirea este perfect neelastica? Ce fractiune din energia cinetica initiala se pierde?

M.79. Aflati tensiunea din cablul BD si componentele orizontala (H) si verticala (V) ale reactiunii din punctul A folosind:

a)     conditiile de echilibru, considerand momentele fata de punctul A;

b)     numai conditia de echilibru a momentelor fata de punctele A, B si D, succesiv.

c)     Reprezentati la scara fortele care actioneaza asupra barei AB si aratati ca suporturile lor trec prin acelasi punct. (G = 100 N).

R. F = 125 N; H = 100 N; v = 25 N.

M.80. O bila se misca fara frecare pe o suprafata ca in figura. Portiunile CDE si FGH sunt arce de cerc cu raza R = 0,75 m. Masa bilei este m = 0,6 kg si ea este lasata libera din punctul A. Neglijand efectele de rotatie si frecarea, sa se determine: a) viteza bilei in punctele B, D si G; b) forta de apasare in punctele D si G.

v_B = 3,13 m/s; v_D = 3,83 m/s; v_G = 2,21 m/s; F_D = 17,6 N; F_G = 1,96 N.

M.81. Doua sfere cu masele m₁ = 4 kg si m₂ = 6kg se misca cu vitezele v₁ = 8 m/s, respectiv v₂ = 2 m/s, in acelasi sens. a) Cum se vor misca sferele dupa o ciocnire plastica? b) Dar dupa o ciocnire perfect elastica? Raspundeti la aceleasi intrebari daca initial sferele se misca una spre cealalta.

R. a) 4,4 m/s; b) u₁ = 0,8 m/s; u₂ = 6,8 m/s.

R. a) 2 m/s; b) u₁ = - 4 m/s; u₂ = 6 m/s.

E.94. Curentul I = 1 A trece prin circuitul din figura. Razele celor doua sectiuni sunt r₁ = 10 cm si r₂ = 20 cm. Determinati inductia campului magnetic in punctul C. (μ₀ = 4 10^-7 H/m; α = 90°)

R: 5,5 μT; 3,9 μT

E.95. Perpendicular pe liniile unui camp magnetic de inductie B se misca un electron pe o traiectorie circulara. Sa se determine intensitatea I a curentului circular datorat miscarii electronului. Se cunosc sarcina electronului, e si masa electronului, m.

E.96.Pe doua sine paralele aflate la distanta d = 10 cm una de alta aluneca uniform cu frecare (μ = 0,2) un conductor cu masa m = 100 g. Sinele sunt legate la o sursa de tensiune astfel incat prin conductor trece un curent constant I = 10 A. In zona respectiva actioneaza un camp magnetic orientat perpendicular pe planul sinelor. Sa se determine inductia campului magnetic.

R: 0,2 T

E.97. Dintr-o bucata de sarma izolata se confectioneaza buclele din figurile de mai jos. In primele doua cazuri, in locul incrucisarii sunt asezate unul peste altul punctele M si N ale circuitului. Razele celor doua spire sunt R si r. Sarma are rezistenta pe unitatea de lungime R_l, iar grosimea ei este neglijabila in raport cu razele spirelor. Circuitele sunt plasate intr-un camp magnetic perpendicular pe planul figurii, iar inductia lui variaza in timp dupa legea B = B₀t, unde B₀ este o constanta. Pentru fiecare caz determinati t.e.m. indusa in conductor, curentul prin acesta si tensiunea dintre punctele M si N.

fig. a.

fig. b.

fig. c.

R. a) , , ; b) , ,

E.98. O spira cu aria S = 10 cm² se roteste uniform cu turatia n = 1800 rot/min. Spira este plasata intr-un camp magnetic de inductie B = 0,1 T, astfel incat in ea se induce o t.e.m., avand valoarea maxima E_max = 9,42 mV. Sa se determine unghiul dintre axa de rotatie a spirei si liniile campului magnetic.

R. 60°.

E.99. Un solenoid avand sectiunea S = 10 cm² si N = 100 de spire este plasat intr-un camp magnetic uniform de inductie B = 0,1 T cu axul paralel cu liniile de camp. La bornele solenoidului este conectat un galvanometru balistic cu sensibilitatea k = 2∙10⁶ div/C, rezistenta totala a circuitului fiind R = 100 Ω. Se cere indicatia galvanometrului balistic daca se roteste brusc solenoidul cu 60° fata de directia initiala. (Galvanometrul balistic este un aparat de masura a carui indicatie este proportionala cu sarcina totala care il strabate, atunci cand este parcurs pentru un scurt timp de un curent electric.)

R. 100 div.

E.100. O spira patrata, de latura l, din sarma se misca cu viteza constanta v intr-un camp magnetic uniform, limitat la o regiune cu sectiunea de forma unui patrat cu latura de doua ori mai mare decat latura spirei, ca in figura. Trasati un grafic al dependentei fortei externe F necesare deplasarii spirei in functie de distanta x, de la x = - 2l la x = 2l. Rezistenta spirei este R.

E.101. Electromagnetul din figura de mai jos are intre poli un camp magnetic omogen de inductie B = 1 T. De la mijlocul distantei dintre poli este lansat un punct material de masa m = 1 g si incarcat cu sarcina electrica q = 1 mC. Lansarea se face din dreptul unei extremitati a polilor (fig. b) cu viteza v₀ = 1 cm/s. Se cunosc distantele D = 4 cm si d = 10 cm. Determinati timpul total de miscare in zona polilor. Se va neglija existenta campului gravitational.

R. 37,7 s.

E.102. La ce tensiune trebuie incarcat un condensator plan, cu placile de forma patrata cu latura l = 10 cm si aflate la d = 2 mm una de alta, pentru ca armaturile sale sa fie mentinute la aceasta distanta de un resort izolant pe care il comprima la jumatate. Constanta de elasticitate a resortului este k = 0,02 N/cm. Dielectricul dintre placi este aerul.

R..

E.103. Un corp mic cu masa m = 0,5 g si sarcina q = 1 mC este suspendat de un punct fix printr-un fir de lungime l = 1m. Sistemul se roteste cu turatie constanta, corpul descriind un cerc situat in plan orizontal. El este situat intr-o regiune unde exista camp magnetic uniform vertical orientat in sus, de inductie B = 1 T si un camp electric uniform orientat in sus, de intensitate E = 3 V/m. Firul face cu verticala un unghi α = 6° (cos6° = 0,995). Vazut de sus sistemul se roteste in sens orar. Sa se calculeze tensiunea din fir si turatia sistemului.

R. 2,01∙10^-3 N; 31rot/min.

E.104. La bornele unei baterii de acumulatoare cu t.e.m. E = 24 V si rezistenta interioara r = 0,5 Ω este conectat un voltametru avand rezistenta R₁ = 2 Ω , in serie cu un rezistor avand rezistenta R₂ = 3,5 Ω. In voltametru se gaseste o solutie de azotat de argint. Pentru a masura tensiunea la bornele voltametrului si curentul prin circuit, se folosesc doua aparate de masura identice; unul este utilizat ca ampermetru iar celalalt ca voltmetru. Aparatele de masura au fiecare o rezistenta r₀ = 9,8 Ω si permit trecerea unui curent cu o intensitate maxima I₀ = 0,1 A. Se cere: a) sa se determine rezistenta r_s a suntului cu care trebuie prevazut aparatul folosit ca ampermetru, in vederea masurarii unor curenti de pana la 5 A; b) sa se determine rezistenta aditionala r_a cu care trebuie prevazut aparatul folosit ca voltmetru, in vederea masurarii unor tensiuni de pana la 30 V; c) sa se construiasca schema electrica a circuitului in care sunt cuprinse atat aparatele de masura cat si rezistentele determinate la punctele anterioare si sa se calculeze intensitatea curentului debitat de bateria de acumulatoare; d) sa se determine cantitatea de argint depusa la catodul voltametrului in timp de doua ore. Echivalentul electrochimic al argintului este k = 4,0025 g/Ah.

R. a) 0,2 Ω, b) 290,2 Ω, c) 3,98 A, d) 18,23 g

E.105. Un voltmetru V₁ fiind conectat intre doua puncte A si B ale unui circuit de curent continuu indica o diferenta de potential de 100 V. Un alt voltmetru V₂ indica intre aceleasi puncte 102 V, iar un al treilea voltmetru V₃ cu rezistenta interna infinita indica 104 V. Daca se intrerupe circuitul intre cele doua puncte, voltmetrul al treilea indica 130 V. Sa se determine rezistenta r a circuitului intre cele doua puncte, rezistenta totala R a circuitului si rezistenta R₂ a celui de-al doilea voltmetru, stiind ca primul voltmetru are rezistenta interna R₁ = 13 k Ω.

R. r = 2600 Ω, R = 3250 Ω, c) R₂ = 26520 Ω

O.24. O raza de lumina SI₁ cade pe fata AB a unei prisme ABC sub un unghi de incidenta i₁. Care trebuie sa fie unghiul A al prismei pentru ca raza emergenta sa fie normala pe fata AB? Se considera cunoscut indicele de refractie n al prismei.

R:

O.25. Construiti grafic imaginea punctului S data de sistemul din figura, fara a considera un obiect liniar ajutator. Cu F s-au notat pozitiile focarelor lentilei convergente, iar cu F' cele ale lentilei divergente.

O.26. Un punct luminos se afla la 120 cm in fata unei lentile convergente cu distanta focala de 30 cm. In focarul imagine al acestei lentile se aseaza o lentila divergenta. Ce distanta focala trebuie sa aiba lentila divergenta pentru ca imaginea finala sa coincida cu punctul luminos?

R. - 9,4 cm.

O.27. Un politist miop foloseste ochelari pentru vederea la distanta cu lentile de - 5 dioptrii. Intr-o zi cand si-a uitat ochelarii acasa, el se afla intr-un parc unde se gaseste o sfera argintata cu diametrul de 32 cm. La ce distanta maxima de sfera trebuie sa se aseze pentru a vedea clar, prin reflexie pe sfera, un infractor periculos aflat la distanta foarte mare?

R. 12 cm

O.28. La distanta b = 1,68 m de un ecran se afla o lentila convergenta cu distanta focala f = 2 cm, care proiecteaza pe ecran imaginea unui obiect luminos, situat la o distanta convenabila. Se intercaleaza apoi intre aceasta lentila si ecran o lentila divergenta cu distanta focala f' = -8 cm, asezata la distanta d = 16 cm de lentila convergenta si deci la distanta D = 1,52 cm de ecran; se deplaseaza apoi obiectul astfel ca imaginea sa sa se formeze din nou pe ecran. Sa se determine, in cele doua cazuri, raportul dimensiunilor liniare ale imaginii si obiectului.

R. 20; 216.

O.29. O lentila subtire plan-concava, cu indicele de refractie n = 1,5 este argintata pe fata sa concava. Inaintea fetei argintate se deplaseaza un obiect rectiliniu, perpendicular pe axa optica principala, pana cand imaginea obtinuta, rasturnata fata de obiect, se afla in prelungirea acestuia. Se constata ca in acest caz obiectul si imaginea se gasesc la distanta d = 50 cm fata de lentila. Se roteste acum lentila cu 180°, fara a schimba distanta fata de obiect. Care este pozitia si natura noii imagini?

R. imagine dreapta, virtuala, situata la 12,5 cm.

O.30. Un fascicul de lumina monocromatica, emis de o sursa punctiforma, este transformat intr-un fascicul de lumina paralela cu ajutorul unei lentile plan-convexe, care are raza de curbura de 20 cm si indicele de refractie 1,65. Fasciculul de lumina paralela cade perpendicular pe o retea de difractie cu 250 trasaturi/mm. Razele de lumina care formeaza maximul de difractie de ordinul 3 sunt inclinate fata de directia razelor incidente cu un unghi se 30°. Se cere: a) distanta la care trebuie asezata sursa punctiforma fata de lentila pentru a se obtine fasciculul de lumina paralela.; b) lungimea de unda a radiatiei monocromatice; c) se scoate lentila din dispozitiv si se aseaza pe un banc optic impreuna cu un obiect liniar. La ce distanta de lentila trebuie asezat obiectul pentru ca imaginea sa virtuala sa fie de trei ori mai mare decat obiectul. Sa se construiasca drumul razelor de lumina in acest caz; d) stiind ca metalul din care este confectionat bancul optic are coeficientul de dilatatie liniara 2∙10^-5 grd^-1, sa se calculeze variatia distantei imagine - lentila cand temperatura bancului creste cu 100°C.

R. a) 30,77 cm; b) 0,667 μm; c) 20,51 cm; d) 0,37 cm

O.31. Pe un banc optic se afla un obiect avand inaltimea de 5 cm. O lentila biconvexa formeaza pe un ecran imaginea obiectului inalta de 20 cm. Daca obiectul se indeparteaza de lentila cu 5 cm, pe ecran se formeaza o imagine inalta de 10 cm. Se cer: a) distanta focala a lentilei; b) indicele de refractie al materialului din care este confectionata lentila, daca raza de curbura a fetelor acesteia este de 4 cm; c) pozitia imaginii, daca se introduce o a doua lentila cu distanta focala f' = 30 cm la distanta de 110 cm de prima lentila (in conditiile initiale); d) dimensiunea imaginii formata de sistemul celor doua lentile.

R. a) 4 cm; b) 1,5; c) 45 cm; d) 10 cm

Selectia problemelor:

Prof. Liviu Belascu si Prof. Cristinel Codau.

nimic despre fizica

Rebus No.2

Orizontal: I. Asa ne apar fenomenele din microcosmos (masc., sing.) II. Proprietate caracteristica acizilor. III. Nu. Locul unde ne gasim. IV. Ramasita de baclava !. Vioara in N-V. V. Prezenta la haina. Indivizibil mii de ani. VI. Referitor la India. Indica un fel de marime. VII. Expunere ritoasa. Manz. VIII. Dusa, dar in alta ordine! Masura de activitate. IX. Un moto cu totul special. X. Observatie.

Vertical: Forma extrema de exploatare in trecut. Fotbal Club. 2. A se angaja intr-o actiune. 3. Calciu.

Fata lui Puccini. Esenta! 4. Celebra casa producatoare a unor roti desuete astazi. Prabusire. 5. Nume de fata. Dati amestecati! 6. Zaruri englezesti. Favorizeaza. 7. Maimutarit. Comunitate in care de obicei toti se cunosc intre ei. 8. Beriliu. Fratele mai mic al metanului. Primele fante! 9. Mica amfibie verde. 10. Vibratie de 427 Hz pentru fizicienii melomani. Fata morgana.

Prof. Cristinel Codau

Solutia careului precedent

lista premiilor nobel pentru fizica (1961-1980)

ROBERT HOFSTADTER "Pentru studii de pionierat cu privire la difuzia electronilor pe nuclee atomice si descoperirile sale cu privire la structura nucleonilor."

RUDOLF LUDWIG MOSSBAUER "Pentru cercetarile sale cu privire la absorbtia de rezonanta a radiatiei γ si pentru descoperirea, legata de acest fenomen, a efectului care ii poarta numele."

LEV DAVIDOVICI LANDAU "Pentru teoriile sale de pionierat asupra materiei condensate, in special asupra heliului lichid."

EUGENE PAUL WIEGNER "Pentru recunoasterea importantei principiilor de simetrie si aplicarea lor unei categorii de probleme fizice."

MARIA GOEPPERT-MAYER si J.HANS DANIEL JENSEN "Pentru elaborarea modelului in patu-ri al nucleului."

CHARLES HARD TOWNES, NIKOLAI GHENNADIEVICI BASOV SI ALEKSANDR MIHAILOVICI PROHOROV "Pentru cercetari fundamentale in domeniul electronicii cuantice, care au condus la construirea de oscilatoare si amplificatoare bazate pe principiul maser-laser."

SHINICHIRO TOMONAGA, JULIAN SEYMOUR SCHWINGER si RICHARD FEYNMAN "Pentru lucrari fundamentale in electrodinamica cuantica."

ALFRED KASTLER "Pentru descoperirea si perfectionarea de metode optice pentru studierea rezonantei hertziene in atomi."

HANS ALBRECHT BETHE "Pentru contributiile sale la teoria reactiilor nucleare, in special pentru descoperirile sale cu privire la producerea energiei in stele."

LUIS WALTER ALVAREZ "Pentru contributiile sale decisive in fizica particulelor elementare, in particular pentru perfectionare tehnicii analizei datelor la camera cu bule de hidrogen."

MURRAY GELL-MANN "Pentru contributiile si descoperirile cu privire la clasificarea particulelor elementare si a interactiunilor lor."

HANNES OLOF GOSTA ALFVEN "Pentru cercetari fundamentale in magnetohidrodinamica, cu aplicatii fructuoase in diferite domenii ale fizicii plasmei."

LOUIS NEEL "Pentru cercetari si descoperiri fundamentale cu privire la antiferomagnetism, care au condus la aplicatii importante in fizica starii solide."

DENNIS GABOR "Pentru descoperirea si perfectionare holografiei."

JOHN BARDEEN, LEON NIELS COOPER si JOHN ROBERT SCHRIEFFER "Pentru interpretarea supraconductibilitatii."

BRAIN DAVID JOSEPSON, LEO ESAKI si IVAR GIAEVER "Pentru cercetari privind modul in care electronii traverseaza bariere fizice, conform fenomenului numit « efect tunel »."

MARTIN RYLE si ANTHONY HEWISH "Pentru cercetari in domeniul astrofizicii si pentru descoperirea pulsarilor."

JAMES RAINWATER, AAGE BOHR si BEN ROY MOTTELSON "Pentru descoperirea relatiei dintre miscarea de ansamblu si miscarea particulelor din nucleul atomic si pentru dezvoltarea teoriei structurii nucleului atomic, bazata pe aceasta relatie." ( modelul generalizat al nucleului )

BURTON RICHTER, SAMUEL CHAO CHUNG TING "Pentru cercetari de pionierat in descoperirea unor particule elementare grele de un tip nou."

PHILIP WAREN ANDERSON, NEVILL FRANCIS MOTT si JOHN HASBROUCK VAN VLECK "Pentru cercetari teoretice fundamentale asupra structurii electronice a sistemelor magnetice si amorfe."

PIOTR LEONIDOVICI KAPITA "Pentru cercetari fundamentale in domeniul fizicii temperaturilor joase."

ARNO A. PENZIAS si ROBERT WILSON "Pentru descoperiri in domeniul radiatilor cosmice."

SHELDON LEE GLASHOW, ABDUS SALAM si STEVEN WIENBERG "Pentru crearea teoriei unitare a interactiunilor slabe si electromagnetice."

JAMES WATSON CRONIN si VAL LOGSDON FITCH "Pentru descoperirea violarii principiilor fundamentale ale simetriei in dezintegrarea mezonilor K neutri."