Mecanica august 2018 filiera tehnologica
Examenul de bacalaureat national 2018
Proba E. d)
Fizica
Filiera tehnologica ‚¬ profilul tehnic si profilul resurse naturale si protectia mediului
♦ 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 1
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. Viteza de 7,2 km/h exprimata in functie de unitati de masura fundamentale din S.I. corespunde valorii:
a. 7,2 m/s; b. 3,6 m/s; c. 2 m/s; d. 1 m/s. (3p)
Raspuns: c.
7,2 km/h = 7.2·1000m/3600s = 2m/s. → (3p)
2. Simbolurile marimilor fizice sunt cele utilizate in manualele de fizica. Legea lui Hooke poate fi scrisa sub
forma:
a. Δℓ = (F/S
o)·(ℓ
o/E); b. Δℓ = E·(F/ℓ
o)·S
o;
c. Δℓ = E·(S
o·ℓ
o)·S
o/F); d. Δℓ = (S
o·ℓ
o)/(E·F). (3p)
Raspuns: a. → (3p)
3. Simbolurile marimilor fizice si ale unitatilor de masura sunt cele utilizate in manualele de fizica. Unitatea
de masura a marimii fizice exprimate prin produsul F·v este:
a. J; b. N; c N·s; d. W. (3p)
Raspuns: d.
F·v = N·m/s = (N·m)/s = J/s = W. → (3p)
4. O piatra avand masa m = 0,1 kg este lasata sa cada liber, de la inaltimea de 1m fata de nivelul la care
energia potentiala gravitationala se considera nula. In momentul in care este lasata sa cada, energia
mecanica totala a pietrei este:
a. 1 J; b. 1 W; c. 10 J; d. 10 W. (3p)
Raspuns: a.
E
t = m·g·h
E
t = 0.1kg·10m/s
2·1m = 1J. → (3p)
5. In figura alaturata este reprezentata dependenta de timp a vitezei unui mobil.
Distanta parcursa de mobil in primele 4 min este:
a. 3600 m;
b. 2400 m;
c. 900 m;
d. 100 m. (3p)
Raspuns: b.
ℓ = v·t
ℓ = 10m/s·240s = 24oo m. → (3p)
II. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Un corp, avand masa m = 1 kg, urca uniform de-a lungul unui plan inclinat, sub actiunea unei forte F
paralele cu planul inclinat. Planul inclinat formeaza unghiul α = 30
o cu orizontala. Forta de frecare la
alunecare dintre corp si suprafata planului inclinat are valoarea F
f = 5 N.
a. Reprezentati fortele ce actioneaza asupra corpului in timpul urcarii pe planul inclinat.
Rezolvare: Pentru reprezentarea grafica din figura alaturata se acorda 4p.
b. Determinati valoarea fortei de tractiune F.
Rezolvare: F - G
t - F
f = 0
F = G
t + F
f = m·g·sinα + 5N = 10N. → (4p)
c. Calculati valoarea coeficientului de frecare la alunecare dintre corp si suprafata planului inclinat.
Rezolvare: F
f = μ·N = μ·G
n = μ·m·g·cosα
μ = F
f/m·g·cosα = √3/3 ≅ 0.58. → (4p)
d. Determinati valoarea acceleratiei corpului in timpul urcarii pe planul inclinat sub actiunea unei forte de
tractiune F' = 1,2·F care inlocuieste forta F
Rezolvare: F' - G
t - F
f = m·a
a = (F' - G
t - F
f)/m
a = (1,2·F - m·g·sinα - 5N)/m = 2m/s
2. → (3p)
III. Rezolvati urmatoarea problema: (15 puncte)
Un corp de dimensiuni neglijabile, avand masa m = 200 g, este lasat sa
alunece liber pe o suprafata curba fara frecare, de la inaltimea
h = 45 cm, ca in figura alaturata. Suprafata curba se continua cu un
plan orizontal AB pe care corpul se misca cu frecare, coeficientul de
frecare la alunecare fiind
μ = 0,2. Punctul B se afla la distanta ℓ = 2 m
fata de punctul A. Determinati:
a. energia potentiala gravitationala initiala, considerand ca energia potentiala gravitationala este nula pe
planul orizontal AB;
Rezolvare: E
p = m·g·h = 0.9J. → (3p)
b. valoarea vitezei corpului la trecerea prin punctul A;
Rezolvare: E
cA = m·g·h
m·v
2A = m·g·h, v
A = √2·g·h = 3m/s.
→ (4p)
c. lucrul mecanic efectuat de forta de frecare pe portiunea AB;
Rezolvare: L
f = F
f·ℓ·cos180
o = - μ·m·g·ℓ = - 0.8J
→ (4p)
d. energia cinetica a corpului la trecerea prin punctul B.
Rezolvare: E
cB = E
cA - L
f = 0.1J. → (4p)
