پاسخ‌های امتحان فیزیک دهم تجربی - دی‌ماه ۱۴۰۴

پاسخ:

الف) نادرست - مدل‌های فیزیکی با پیشرفت علم و کشف حقایق جدید تغییر می‌کنند.

ب) درست - انرژی پتانسیل کشسانی با مربع تغییر طول فنر رابطه مستقیم دارد.

پ) درست - طبق اصل ارشمیدس، نیروی شناوری برابر وزن مایع جابجا شده است.

ت) درست - فشار در مایع ساکن فقط به عمق و چگالی مایع بستگی دارد (P = ρgh).

پاسخ:

الف) ثابت بودن و در دسترس بودن

ب) مثبت

پ) فشار سنجی

ت) گزینه ۴ (بار الکتریکی، چگالی، نیرو)

پاسخ:

پاسخ:

الف) عوامل موثر بر دقت اندازه‌گیری:

• دقت ابزار اندازه‌گیری
• مهارت شخص اندازه‌گیرنده
• شرایط محیطی (دما، رطوبت، فشار)

ب) نیروهای بین مولکولی را کوتاه‌برد می‌نامیم زیرا فقط در فاصله‌های بسیار کم (در حد چند آنگستروم) اثر قابل‌توجهی دارند و با افزایش فاصله به سرعت کاهش می‌یابند.

پاسخ:

بلورها: دارای نظم بلندبرد و شبکه‌ای منظم از اتم‌ها/مولکول‌ها هستند. به آرامی و در شرایط کنترل شده تشکیل می‌شوند (مانند الماس، نمک).

جامدهای بی‌شکل: نظم بلندبرد ندارند و آرایش مولکولی آن‌ها نامنظم است. معمولاً به سرعت سرد می‌شوند (مانند شیشه، پلاستیک).

پاسخ: ۱ متر مکعب = ۱,۰۰۰,۰۰۰ سانتی‌متر مکعب

چون: ۱ متر = ۱۰۰ سانتی‌متر → (۱۰۰)³ = ۱,۰۰۰,۰۰۰

پاسخ:

ρ = m/V = 150g / 50cm³ = 3 g/cm³

برای تبدیل به kg/m³: 3 × 1000 = 3000 kg/m³

چگالی جسم: 3000 kg/m³

پاسخ:

الف) ρ = m/V = 154g / 20cm³ = 7.7 g/cm³ = 7700 kg/m³

ب) با توجه به چگالی محاسبه شده (7700 kg/m³) و مقایسه با جدول، این فلز احتمالاً آهن است (چگالی آهن: 7800 kg/m³).

پاسخ:

پدیده مویینگی در اثر نیروهای چسبندگی و پیوستگی است.

سطح آب در لوله مویین شیشه‌ای بالا می‌رود و سطح جیوه در همان لوله پایین می‌رود.

ارتفاع ستون مایع در لوله مویین به عوامل زیر بستگی دارد:

• قطر لوله
• چگالی مایع
• کشش سطحی مایع
• زاویه تماس مایع با جدار لوله

پاسخ: برای حل این سوال نیاز به شکل و ابعاد داریم. به طور کلی:

P_گاز = P_اتمسفر + ρ_جیوهgh

که h اختلاف ارتفاع ستون جیوه بر حسب سانتی‌متر است.

پاسخ: قانون پاسکال بیان می‌کند که فشار وارد شده به یک مایع محصور در هر نقطه از آن، بدون کاهش به تمام نقاط مایع و دیواره‌های ظرف منتقل می‌شود. این اصل اساس کار سیستم‌های هیدرولیک مانند جک‌های هیدرولیک است.

پاسخ:

آزمایش: یک سرنگ را ابتدا با هوا پر کرده و دهانه آن را با انگشت می‌بندیم. سپس پیستون را فشار می‌دهیم. همین کار را با سرنگ پر از آب تکرار می‌کنیم.

مشاهده: هوای داخل سرنگ به راحتی فشرده می‌شود اما آب تقریباً فشرده نمی‌شود.

نتیجه: گازها تراکم‌پذیر هستند اما مایعات تقریباً تراکم‌ناپذیرند.

پاسخ:

F = P × A

F = (10⁵ پاسکال) × (0.02 متر مربع)

F = 2000 نیوتن

نیروی وارد شده از طرف هوا بر کفش: 2000 نیوتن