Podstawowe pojęcia fizyczne

W pudełku leży jednorodna, pełna próbka jednego z trzech metali wymienionych w tabeli. Ma masę 135 g i objętość 50,0 cm³. Chcemy ją następnie ogrzać od 20°C do 60°C. Skorzystaj z tablicy danych i karty wzorów poniżej; nie trzeba pamiętać właściwości metali.

W tym zadaniu traktujemy podane wartości jako stałe. Pomijamy rozszerzalność próbki, zmianę ciepła właściwego z temperaturą i straty energii do otoczenia. Nie zachodzi przemiana fazowa. Dane służą do obliczenia modelowego, bez analizy niepewności pomiaru.

1. Wybierz wzór pozwalający rozpoznać metal. Oblicz potrzebną wielkość w jednostkach zgodnych z tabelą i wskaż właściwy wiersz.
2. Z tego wiersza odczytaj ciepło właściwe. Wybierz odpowiednią zależność z karty i oblicz ciepło potrzebne do ogrzania próbki. Podaj wynik w J i kJ.
3. Uczeń podstawił do wzoru masę 135 i zmianę temperatury 313,15 K. Wyjaśnij osobno oba błędy.
4. Czy sam pomiar gęstości zawsze wystarcza do rozpoznania dowolnego rzeczywistego materiału? Wskaż założenie, które umożliwia wybór w tym zadaniu.

Czujnik zawyża każde położenie o 0,40 m. Uczeń wykonał sto pomiarów ruchu jednostajnego i dopasował x=b+vt. Jak to przesunięcie wpływa na b i v przy pomijalnych pozostałych błędach? Narysuj dwie równoległe proste przed i po poprawce.

Modelowe pomiary rezystora to (I,U): (0,01 A,0,6 V), (0,03 A,1,8 V), (0,05 A,3 V). Narysuj osobno U(I) i I(U), podpisz osie oraz podaj oba nachylenia i opór.

Użyj modelowych danych t=0,1,2,3 s i x=1,1; 2,9; 5,2; 7,0 m z granicami ±0,3 m. Narysuj punkty i pionowe odcinki. Porównaj x=1+2t oraz x=(7/3)t w jednostkach SI. Wskaż konkretny pomiar wykluczający drugi model przy tych granicach.

Termometr A pokazuje 20,00°C, ma krok 0,01°C i granicę ±1°C. Termometr B pokazuje 20,0°C, ma krok 0,1°C i granicę ±0,2°C. Który ma mniejszą deklarowaną granicę błędu? Czy wskazania są sprzeczne?

Miernik pokazuje 5,00 V z krokiem 0,01 V. Granica błędu wynosi ±(0,5% wskazania + 2 cyfry), przy czym cyfra oznacza jeden krok. Oblicz granicę i standardową niepewność przy założeniu równomiernego rozkładu w całym tym przedziale. Nie dodawaj drugi raz rozdzielczości.

Idealna waga zaokrągla do najbliższych 0,2 g. Pomijając inne wpływy, podaj granicę błędu zaokrąglania i niepewność standardową przy rozkładzie równomiernym.

Zamknięta suwmiarka wskazuje +0,04 mm, a przy mierzeniu części 12,38 mm. Załóż stałe przesunięcie zera. Podaj wynik po poprawce. Czy usunięto wszystkie niepewności?

Spacer trwał od 25 do 35 minut, ze średnią szybkością od 1,0 do 1,4 m/s. Wyznacz skrajne drogi zgodne z tymi ograniczeniami. Nie zakładaj dodatkowej zależności między czasem i szybkością.

Powierzchnię 40 m² pokrywamy mokrą warstwą grubości 0,10 mm. Oszacuj objętość i porównaj z pojemnikiem 5 l. Pomijamy straty, chłonność i zmianę objętości podczas schnięcia.