جواب تمرین های آخر فصل ۲ فیزیک دهم

جواب پرسش ها و مسئله های فیزیک دهم فصل دوم

جواب صفحه ۴۸ ، ۴۹ ، ۵۰ ، ۵۱ ، ۵۲ فیزیک دهم

جواب پرسش ها و مسئله های فیزیک دهم فصل دوم

جواب صفحه ۴۸ ، ۴۹ ، ۵۰ ، ۵۱ ، ۵۲ فیزیک دهم

جواب فصل دوم فیزیک دهم / در بخش زیر جواب صفحه ۴۸ ، ۴۹ ، ۵۰ ، ۵۱ ، ۵۲ کتاب فیزیک دهم برای رشته های ریاضی و تجربی را قرار داده ایم.

جواب پرسش ها و مسئله های فیزیک دهم فصل دوم

۱-۲ حالت‌های ماده
۱- دریافت خود را از شکل‌های ‌زیر بر اساس مفاهیمی که از سه حالت معمول ماده فراگرفته اید بیان کنید.
جواب پرسش ها و مسئله های فیزیک دهم فصل دوم
پاسخ قسمت الف) در گازها فاصله بین مولکول ها بسیار زیاد و مولکول ها نسبت به هم در وضعیت نامنظمی قرار دارند.
پاسخ قسمت ب) در مایعات فاصله بین مولکول ها کم و مولکول ها به صورت نامنظم در کنار یکدیگر قرار دارند.
پاسخ قسمت پ) در جامدات فاصله بین مولکول ها کم و مولکول ها به صورت منظمی در کنار هم قرار دارند.

۲- توضیح دهید از سه حالت مختلف ماده در چه بخش‌هایی از یک دوچرخه و به چه دلیلی استفاده شده است.
پاسخ:

  • – از حالت جامد در ساخت بدنه و به دلیل استحکام زیاد استفاده شده است.
  • – از حالت مایع (روغن) در زنجیر و چرخدنده به جهت روانکاری و کاهش اصطکاک استفاده شده است.
  • – از حالت گاز در باد لاستیک ها به جهت کاهش ضربه وارد شده به بدنه در حین حرکت و کاهش وزن استفاده شده است.

 

۳- هنگام پاک کردن تخته سیاه، ذرات گچ به طور نامنظم در هوای اطراف پراکنده شده و حرکت می‌کنند. این حرکت نامنظم ذرات گچ، مطابق شکل روبه رو مدل سازی شده است.
الف) چه عاملی باعث حرکت نامنظم ذره‌های گچ می‌شود؟
پاسخ: برخورد مولکول های هوا به ذرات گچ.

ب) مولکول‌های هوا بسیار کوچک‌تر و و سبک‌تر از ذره‌های گچ هستند و توسط میکروسکوپ هم دیده نمی‌شوند. توضیح دهید چگونه این تجربه ساده، شاهدی بر وجود مولکول‌های هواست.
پاسخ: در مولکول های هوا جهت و تعداد برخوردهای انجام شده در راستا متفاوت و تندی حرکت مولکول ها بسیار زیاد است؛ بنابراین حرکت نامنظمی در ذرات گچ ایجاد میشود. اگر مولکول های هوا وجود نداشتند، ذرات گچ با شتاب ثابت g در اثر نیروی وزن به سمت زمین سقوط می کردند.

ذرات گچ هنگام پاک کردن تخته سیاه
۴- توضیح دهید چرا
الف) پدیده پخش در گازها، سریع‌تر از مایع‌ها انجام می‌شود. در توضیح خود به چند مثال نیز اشاره کنید.
پاسخ: زیرا فاصله ی بین مولکول های گاز بیشتر از مایعات است . پس نیروی بین مولکولی کمتری نسبت به مایعات و دیگر حالات ماده دارند.
فرض میکنیم، عطری را در فضای اتاق پخش کردیم. وقتی ذرات هوا، با ذرات عطر برخورد میکنند، با توجه به سرعت زیاد حرکت مولکول های هوا و برخورد کمی که با مولکول های دیگه هوا دارند( چون که فاصله مولکول ها زیاده، و برخورد کمتری اتفاق می‌افتد← تغییر مسیر کمتری هم بوجود می‌آید← مسیر بیشتری طی میشود) به راحتی ذرات عطر، تو هوای اتاق پخش میشوند.

ب) یک بادکنک پر از باد، حتی اگر دهانه آن نیز کاملاً بسته شده باشد، باز هم رفته رفته کم باد می‌شود.
پاسخ: فاصلهی بین مولکول های دیواره بادکنک بزرگتر از اندازه مولکول های هوا است، بنابراین مولکول های هوا میتوانند با برخورد به دیواره بادکنک از آن عبور کرده و در نتیجه بادکنک رفتهرفته کم باد میشود.

۵- شیشه گران برای چسباندن تکه‌های شیشه به یکدیگر، آنها را آن قدر گرم می‌کنند که نرم شوند. این کار را با توجه به کوتاه بُرد بودن نیروی جاذبه بین مولکولی توضیح دهید.
پاسخ: چون نیروهای بین مولکولی کوتاه برد هستند، برای اتصال دو قطعه شیشهای به هم باید مولکول های این دو قطعه را در فاصله ی مناسبی از هم قرار دهیم تا این نیروها بین مولکول های دو قطعه به وجود آید. افزایش حرارت باعث بیشتر شدن جنبش مولکولی میشود و در نتیجه مولکول های دو قطعه شیشه ای میتوانند در لابلای هم و در فاصله ی مناسبی از یکدیگر قرار گرفته تا نیروی جاذبه بین مولکولی سبب اتصال دو قطعه به هم شود.

۶- الف) توضیح دهید چرا وقتی قلم مویی را از آب بیرون می‌کشیم (شکل الف)، موهای آن به هم می‌چسبند. (اشاره: به پدیده کشش سطحی در مایع‌ها توجه کنید.)
پاسخ: با بیرون کشیدن قلمو از آب چون سطح خارجی با آب پوشیده میشود نیروی کشش سطحی که بین مولکول های آب وجود دارد این موها را در کنار هم قرار داده و به هم میچسبند
ب) شکل (ب) دو لوله مویین هم جنس را نشان می‌دهد که درون مایعی قرار دارند. چرا ارتفاع مایع درون لوله b از لوله دیگر کمتر است؟ با توجه به شکل، نیروی هم چسبی مایع را با نیروی دگرچسبی مایع و لوله‌های مویین مقایسه کنید.
پاسخ: درلوله های مویین هر قدر قطر لوله بیشتر باشد تغییر ارتفاع مایع در لوله نسبت به سطح مایع ظرف کمتر است. در اینجا چون قطر لوله b بیشتر است، ارتفاع مایع در آن کمتر است.
نیروی دگرچسبی بین مولکول های مایع و مولکول های شیشه بیشتر از نیروی هم چسبی بین مولکول های مایع است.

۷- تغییرات اقلیمی سال‌های اخیر در کشورهای غرب ایران، پدیده خطرناک ریزگردها را به مناطق وسیعی از کشورمان گسترش داده است. چگالی ریزگردها در حالتی که ته نشین شده باشد تقریباً دو برابر چگالی آب است.
الف) چرا بادهای نسبتاً ضعیف قادرند توده‌های بزرگی از ریزگردها را به حرکت درآورند در حالی که توفان‌های شدید دریایی تنها مقدار اندکی آب را به صورت قطره‌های ریز به طرف بالا می‌پاشند؟
پاسخ: نیروی کشش سطحی آب مانع از جدا شدن قطرات ریز آب از سطح آن میشود ولی این نیرو در بین ذرات ریزگردها وجود ندارد.

ب) بررسی کنید برای مقابله با این پدیده و مهار آن، چه تدابیری را می‌توان اندیشید.
پاسخ: هر قدر رطوبت سطح زمین بیشتر باشد جدا شدن این ریزگرد ها از سطح زمین کمتر است؛ بنابراین مقابله با خشکسالی و برداشت- های بیرویه منابع آبی زمین و کاشت گیاهان از جمله عواملی است که میتواند رطوبت سطح زمین را حفظ و مانع از چنین پدیده هایی شود.

جواب صفحه ۴۹ فصل ۲ فیزیک دهم

۸- نوعی ماهی به نام ماهی کمان گیر با جمع کردن آب در دهان خود و پرتاب آن به سوی حشراتی که در بیرون از آب، روی گیاهان نشسته‌اند، آنها را شکار می‌کند و می‌خورد (شکل الف). هد‌ف‌گیری آنها به اندازه‌ای دقیق است که معمولاً در این کار اشتباه نمی‌کنند. کدام ویژگی فیزیکی آب این امکان را به ماهی کمان گیر برای شکار می‌دهد؟
پاسخ: نیروی دگر چسبی بین آب و بدن حشره باعث میشود تا آب در حین پایین آمدن حشره را نیز با خود به داخل آب بیاورد.

۹- مساحت روزنه خروج بخار آب، روی درب یک زودپز ۴/۰mm۲ است ( شکل روبه رو). جرم وزنه‌ای که روی این روزنه باید گذاشت چقدر باشد تا فشار داخل آن در ۲/۰atm نگه داشته شود؟ فشار بیرون دیگ زودپز را ۱/۰atm بگیرید.
حل به روش اول:

جواب صفحه ۴۹ فصل ۲ فیزیک دهمحل به روش دوم:جواب صفحه ۴۹ فصل ۲ فیزیک دهم

برای ثابت ماندن فشار داخل زود پز باید نیروی ناشی از اختلاف فشار داخل و بیرون ظرف با وزن وزنه برابر باشد:
جواب صفحه ۴۹ فصل ۲ فیزیک دهم

۱۰- شکل روبه رو یک جوسنج ساده جیوه‌ای را نشان می‌دهد. (ضخامت دیواره شیشه ای را نادیده بگیرید.)
الف) در ناحیه A چه چیزی وجود دارد؟
پاسخ: مقدار بسیار ناچیزی بخار جیوه
ب) چه عاملی جیوه را درون لوله نگه می‌دارد؟
پاسخ: فشار هوای محیط
پ) فشار هوای محیطی که این جوسنج در آنجا قرار دارد چقدر است؟
فشار هوای محیطی که این جوسنجت) اگر این جوسنج را بالای کوهی بیریم چه تغییری در ارتفاع ستون جیوه درون لوله رخ می‌دهد؟ دلیل آن را توضیح دهید.
پاسخ: در ارتفاعات با کاهش فشار هوای محیط طبق رابطه P۰=pgh  و با توجه به اینکه p و g  تقریبا ارتفاع ستون جیوه ( h ) کاهش مییابد.

جواب صفحه ۴۹ فصل ۲ فیزیک دهم

جواب صفحه ۵۰ فصل ۲ فیزیک دهم

۱۱- الف) ارتفاع چهار شهر مرتفع ایران از سطح دریا، به شرح زیر است:
۲۲۶۵m: فریدون شهر ۲۶۱۲m:سمیرم ۲۴۳۴m:بروجن ۲۰۷۲m : شهرکرد

با توجه به نمودار شکل ۳-۱۶  ب، فشار تقریبی هوا را در این چهار شهر بنویسید.
پاسخ: فریدون شهر ۷۴kPa ، سمیرم ۷۶kPa ، بروجن ۷۸kPa ، شهرکرد ۸۰kPa

ب) چگالی میانگین هوا تا ارتفاع ۳ کیلو متری از سطح دریای آزاد حدود ¯p=۱/۰۱kg/m۳ است. با از استفاده ز رابطه P=P∘−¯pgh فشار هوا را در این شهرها حساب کنید و مقادیر به دست آمده را با نتیجه قسمت الف مقایسه کنیدجواب صفحه ۵۰ فصل ۲ فیزیک دهم

 

غواص‌ها می‌توانند با قرار دادن یک سر لوله‌ای۱۲- غواص‌ها می‌توانند با قرار دادن یک سر لوله‌ای در دهان خود، در حالی که سر دیگر آن از آب بیرون است، تا عمق بیشینه‌ای در آب فرو روند و نفس بکشند (شکل روبه رو). با گذشتن از این عمق، اختلاف فشار درون و بیرون ریه غواص افزایش می‌یابد و غواص را ناراحت می‌کند. چون هوای درون ریه از طریق لوله با هوای بیرون ارتباط دارد، فشار هوای درون ریه، همان فشار جو است در حالی که فشار وارد بر قفسه سینه او، همان فشار در عمق آب است. در عمق ۶/۱۵m از سطح آب، اختلاف فشار درون ریه غواص با فشار وارد بر قفسه سینه او چقدر است؟ (خوب است بدانید که غواص‌های مجهز به مخزن هوای فشرده می‌توانند تا عمق بیشتری در آب فرو روند، زیرا فشار هوای درون ریه آنها با افزایش عمق، همپای فشار آب بر سطح بیرونی بدن زیاد می‌شود.) پاسخ: 

غواص‌ها می‌توانند با قرار دادن یک سر لوله‌ایچون فشار هوای درون ریه غواص همان فشار جو (P۰) و فشار وارد بر ققسه سینه غواص همان فشار در عمق آب (P)است. اختلاف فشار درون ریه با فشار وارد بر قفسه سینه به صورت زیر به دست میآید:جواب صفحه ۵۰ فصل ۲ فیزیک دهمجهت بزرگ نمایی روی تصویر بالا کلیک کنید!👆

۱۳- درون لوله U شکلی که به یک مخزن محتوی گاز وصل شده است جیوه (p۱= ۱۳۶۰۰ kg/m۳) و مایعی با چگالی نامعلوم p۲ وجود دارد (شکل روبه رو).
اگر فشار هوای بیرون لوله U شکل ۱۰۱KPa باشد، چگالی مایع را تعیین کنید.درون لوله U شکلی که به یک مخزن محتوی گاز وصل شده است

۱۴- در شکل روبه رو مقدار h چند سانتی متر است؟ فشار هوای محیط را ۱۰۱KPa و چگالی آب را ۱۰۰۰kg/m۳ f’dvdn بگیرید.جواب صفحه ۵۰ فصل ۲ فیزیک دهم

۱۵- لوله U شکلی را در نظر بگیرید که محتوی حجم مساوی از آب و روغن است (شکل روبه رو). با توجه به اطلاعات روی شکل، فشار پیمانه‌ای هوای درون ریه شخصی که از شاخه سمت چپ لوله درون آن دمیده، چقدر است؟ چگالی روغن را ۸۰۵kg/m۳ بگیرید.پاسخ:جواب صفحه ۱۹ فیزیک دهم

جواب صفحه ۵۱ فصل ۲ فیزیک دهم

۱۶ – توضیح دهید چرا نیروی شناوری برای جسمی که در یک شاره قرار دارد رو به بالاست.
پاسخ: برای جسمی که در شاره قرار دارد چون فشار وارد بر سطح پایینی جسم از سوی شاره بیشتر از فشار وارد بر سطح بالایی جسم از  طرف شاره است، نیروی خالص رو به بالایی به پاسخ: جسم وارد میشود که همان نیروی شناوری است.

۱۷- در لوله‌ای پر از آب مطابق شکل زیر، آب از چپ به راست در جریان است. روی این لوله ۵ قسمت (B ، C ،D ،E و A) نشان داده شده است.جواب صفحه ۵۱ فصل ۲ فیزیک دهم

الف) در کدام یک از قسمت‌های لوله، تندی آب، در حال افزایش، در حال کاهش، یا ثابت است؟ لوله با یکدیگر مقایسه کنید.
پاسخ: طبق معادله پیوستگی A۱ V۱ = A۲ V۲  هرچه سطح مقطع بزرگ تر باشد، تندی شاره در آن مسیر کمتر میشود و برعکس ، یعنی تندی شاره قسمت های A , C , E ثابت است و در قسمت B در حال افزایش است ، در قسمت D نیز در حال کاهش است.

ب) تندی آب را در قسمت‌های A و E ، C لوله با یکدیگر مقایسه کنید.
پاسخ: با توجه به معادله پیوستگی و برابر بودن سطح مقطع در قسمت های E و A ، و کمتر بودن سطح مقطع آن ها نسبت به قسمت C خواهیم داشت:
تندی آب را در قسمت‌های A و E ، C

۱۸- دو نوار کاغذی به طول تقریبی ۱۰cm را مطابق شکل (الف) به انتهای یک نی نوشابه بچسبانید. وقتی مطابق شکل (ب) به درون نی دمیده می‌شود نوارهای کاغذی به طرف یکدیگر جذب می‌شوند. با توجه به اصل برنولی دلیل این پدیده را توضیح دهید.
پاسخ: با دمیدن در نی تندی هوا در بین کاغذها افزایش و طبق اصل برنولی فشار هوا در بین آنها کاهش مییابد. در نتیجه فشار هوای خار ج باعث نزدیکتر شدن نوارهای کاغذی به یکدیگر میشود.

۱۹- شکل (الف) آتش نشانی را درحال خاموش کردن آتش از فاصله نسبتاً دوری نشان می‌دهد. نمایی بزرگ شده از شیر بسته شده به انتهای لوله آتش نشانی در شکل (ب) نشان داده شده است. اگر آب با تندی v۱=۱/۵۰m/s از لوله وارد شیر شود و قطر ورودی شیر d۱=۹/۶۰cm و قطر قسمت خروجی آن d۲=۲/۵۰cm باشد تندی خروج آب را از شیر پیدا کنید.
جواب  به روش اول: شکل (الف) آتش نشانی را درحال خاموش کردن آتش از فاصله نسبتاً دوری نشان می‌دهد.

با استفاده از معادله پیوستگی میتوان نوشت:با استفاده از معادله پیوستگی میتوان نوشت:

جواب  به روش دوم: 

جواب صفحه ۵۱ فصل ۲ فیزیک دهم

برای مشاهده سوالات و گام به گام کتاب‌های درسی خود، کافی است نام درس یا شماره صفحه مورد نظر را همراه با عبارت "همیار" در گوگل جستجو کنید.