Mecanica august 2017 filiera teoretica
Examenul de bacalaureat national 2017
Proba E. d)
Fizica
Filiera teoretica – profilul real, Filiera vocationala – profilul militar
♦ Sunt obligatorii toate subiectele din doua arii tematice dintre cele patru prevazute de programa, adica: A. MECANICA,
B. ELEMENTE DE TERMODINAMICA, C. PRODUCEREA SI UTILIZAREA CURENTULUI CONTINUU, D. OPTICA
♦ Se acorda 10 puncte din oficiu.
♦ Timpul de lucru efectiv este de 3 ore.
A. MECANICA Varianta 7
Se considera acceleratia gravitationala g = 10m/s
2.
I. Pentru itemii 1-5 scrieti pe foaia de raspuns litera corespunzatoare raspunsului corect. (15 puncte)
1. Unitatea de masura in S.I. a greutatii este:
a. kg; b. N·s; c. N; d . kg·s. (3p)
Raspuns: c. → (3p)
2. Rezultanta fortelor care actioneaza asupra unui corp, care poate fi considerat punct material, este nula.
Miscarea acestui corp este:
a. rectilinie uniforma; b. curbilinie uniforma;
c. rectilinie accelerata; d. curbilinie accelerata; (3p)
Raspuns: a. → (3p)
3. Simbolurile marimilor fizice fiind cele utilizate in manualele de fizica, relatia care defineste vectorul
acceleratie medie a unui corp este:
Raspuns: d. → (3p)
4. In graficul din figura alaturata este reprezentata dependenta de timp a vitezei unui
automobil. Distanta parcursa de automobil In primele 8s ale miscarii este:
a. 20m;
b. 40m;
c. 80m;
d. 160m; (3p)
Raspuns: c. d = v
m·t = 20m/s·8s/2 = 80m. → (3p)
5. Un resort are constanta elastica k = 100N/m si lungimea in stare nedeformata ℓ
o = 10cm. Forta
deformatoare necesara dublarii lungimii resortului are marimea egala cu:
a. 5N; b. 10N; c. 100N; d. 1000N. (3p)
Raspuns: b. F
d = k·Δℓ =
k·(2·ℓ
o - ℓ
o) = 10N. → (3p)
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Un corp avand masa m
1 = 5kg, aflat pe o suprafata orizontala, este legat de o
galeata cu masa
m
2 = 0.5kg prin intermediul unui fir inextensibil de masa
neglijabila. Firul este trecut peste un scripete fara frecari si lipsit de inertie, ca in
figura alaturata. Galeata contine o masa m3 = 2kg de nisip si coboara rectiliniu cu
acceleratia a = 2m/s
2.
a. Calculati valoarea tensiunii din fir.
Rezolvare: (m
2 + m
3)·g - T = (m
2 + m
3)·a,
T = (m
2 + m
3)·(g - a) = 20N. → (4p)
b. Calculati valoarea fortei care apasa asupra axului scripetelui.
Rezolvare: F = √2·T
2 = T·2 ≅ 28.2N. → (4p)
c. Determinati coeficientul de frecare la alunecare dintre corpul de masa m
1
si suprafata orizontala.
Rezolvare: m
1·a = T - F
f = T - μ·m
1·g,
μ = (T - m
1·a)/m
1·g = 0.2. → (4p)
d. Calculati valoarea fortei de apasare exercitata de nisip asupra fundului galetii.
Rezolvare: N
3 = m
3·g - F
inertie = m
3·g - m
3·a = 16N.
→ (3p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Un plan inclinat are lungimea AB = 5m si formeaza unghiul α ≅ 37
°
(sinα = 0.6) cu orizontala.
Din varful A al planului inclinat se lasa liber un corp cu masa m
1 = 2kg, care aluneca, cu frecare, spre baza planului
inclinat. In continuare corpul se deplaseaza fara frecare pe suprafata orizontala BC. Corpul ajunge in
punctul C cu viteza v
C = 6m/s si loveste un alt corp de masa m
2 = 1kg aflat in repaus. Dupa impact, cele
doua corpuri cuplate isi continua miscarea impreuna. Trecerea de
pe planul inclinat AB pe suprafata orizontala BC se face lin, fara
modificarea modulului vitezei. Dimensiunile corpurilor se
neglijeaza. Determinati:
a. energia cinetica a corpului de masa m
1
la baza planului inclinat;
Rezolvare: E
cB = m
1·v
B2/2, pentru miscare uniforma pe portiunea BC, v
B = v
C
E
cB = m
1·v
C2/2 = 36J. → (3p)
b. lucrul mecanic efectuat de greutatea corpului de masa m
1 in
timpul coborarii pe planul inclinat;
Rezolvare: L
AB = L
G = m
1·g·AB·sinα = 60J. → (4p)
c. coeficientul de frecare la alunecare dintre corpul de masa m
1
si planul inclinat;
Rezolvare: ΔE
c = L
total, E
cB = L
G + L
Ff
L
Ff = - F
f·AB·cosα = - μ·m
1·g·AB·cosα =
E
cB - L
G = - 24J,
μ = (E
cB - L
G)/m
1·g·AB·cosα = 0.3. → (4p)
d. viteza celor doua corpuri dupa impact.
Rezolvare: m
1·v
C = (m
1 + m
2)·v',
v' = m
1·v
C/(m
1 + m
2) = 4m/s. → (4p)
