سوالات فیزیک

1- انرژی چیست؟

  توانایی انجام کار را انرژی میگوییم.

2- انرژی شیمیایی چیست؟

انرژی نهفته در مواد غذایی و سوختها را که با تغییرات شیمیایی آزاد میشود انرژی شیمیایی میگوییم

3-واحد های داده شده به چه معنا هستند؟

الف )  KJ/ g         واحد اندازه گیری انرژی موجود در مواد غذایی بر حسب کیلو ژول است و بیان میکند که در هر گرم از این ماده چند کیلو ژول انرژی شیمیایی وجود دارد

ب)  KJ / min    واحد اندازه گیری انرژی مصرف شده در فعالیتهای مختلف است و بیان میکند که در یک دقیقه انجام دادن این فعالیت چقدر انرژی بر حسب کیلو ژول مصرف شده است.

4-منظور از آهنگ مصرف انرژی چیست؟و به آن چه نام دیگری اطلاق میشود؟

 این است که در یک زمان معین چه مقدار انرژیمصرف میشود  که به آن  توان مصرفی نیز میگوییم.

5-انرژی جنبشی را تعریف کنید؟

انرزی که اجسام متحرکت به دلیل حرکتشان دارند را انرژی جنبشی میگوییم که با فرمول      K=1/2  MV2 

 ان را اندازه میگیریم

6- انرژی درونی چیست؟

مجموع انرژیهای ذرات  تشکیل دهنده یک ماده را انرژی درونی میگوییم. که افزایش انرژی درونی معمولا با بالا رفتن دمای جسم مشخص میشود.

7- در اثر مالش چه تغییراتی در انرژی صورت میگیرد؟

در اثر مالش انرژی جنبشی  به انرژی درونی تبدیل میشود و دو جسم اندکی گرم میشوند.

8- آیا اصطکاک انرزی را از بین میبرد؟

خیر انرژی هیچگاه از بین نمیرود بلکه در اثر اصطکاک انرژی حرکتی ( جنبشی) به انرژی درونی تبدیل میشود و چون از این انرژی نمیتوانیم استفاده خاصی ببریم اصطلاحا بیان میشود که اصطکاک هدر برنده انرژی است

9-قانون پایستگی بیان کننده چه چیزی است؟

این قانون بیان میکند که مقدار انرژی در جهان هستی همواره مقداری ثابت بوده است و انرژی هیچگاه از بین نمیرود و هیچ گاه به خودی خود بوجود نمی اید بلکه میتواند به اقسام مختلف تبدیل شود یا بین مواد مختلف مبادله گردد.

10- انرژی پتانسیل گرانشی چیست؟

انرژی را که اجسام فقط به دلیل ارتفاعشان از سطح زمین دارند را پتانسیل  گرانشی مینامند این انرژی توسط فرمول      U = Mgh    محاسبه میشود.

11- انرژی پتانسیل کشسانی را تعریف کنید؟

 به انرژی ذخیره شده در فنر کشیده یا فشرده( فنری که از حالت عادی خارج شده باشد) انرژی پتانسیل کشسانی میگویند

توجه:

فنری که کشیده یا فشرده نشده است دارای انرژی پتانسیل کشسانی  نیست.

12- منابع انرژی به چند دسته کلی تقسیم میشوند؟

 به دو دسته  1- تجدید پذیر        2- تجدید ناپذیر

13- منابع تجدید پذیر و تجدید ناپذیر را تعریف کرده و از هرکدام دو مثال بزنید؟

منابع تجدید پذیر:  منابعی که همیشگی هستند و با مصرف کردن تمام نمیشوند و معمولا آلودگی بوجود نمی آورند  مانند  خورشید  -   باد  -زمین گرمایی- اب

منابع تجدید ناپذیر :  انرژیهایی که تمام شدنی هستند و تنها یکبار قابلیت مصرف دارند  و معمولا آلودگیهای زیست محیطی به همراه دارند  مانند  سوختهای فسیلی  نفت و گازو زغال سنگ   و سوختهای هسته ای

14- مشکلات سوختهای فسیلی را بنویسید؟

- تمام شدنی هستند

- محیط زیست را با گازهای سمی آلوده میکنند

- حمل و نقل و استخراج  آنها مشکل است.

15-مزیتها و مشکلات سوختهای هسته ای را ذکر کنید؟

مزیت:

- از مقدار کمی ماده اتمی  مقدار زیادی انرژی  بدست می آید

- گازهای الوده کننده ندارد

معایب:

-         مواد هسته ای تمام شدنی است.

-استفاده از آن بسیار مشکل و هزینه بر است.

- هسته این اتمها پرتوزا هستند

- زباله های هسته ای نیز پرتو زا هستند و برای محیط زیست مضر هستند.

16-  راههای استفاده از انرژی خورشید را بنویسید؟

-   با استفاده از صفحه های خورشیدی  میتوانیم آب گرم مورد نیاز را فراهم کنیم

-  با استفاده از آینه های مقعر بزرگ  نور خورشید را متمرکز کرده  و از ان استفاده میکنیم

-  با استفاده از سلول های خورشیدی میتوانیم انرژی خورشید را به الکتریسیته تبدیل کنیم.

 17- مشکلات استفاده از توربین های بادی را ذکر کنید؟

-  معمولا پر سرو صدا هستند

- منظره طبیعی را خراب میکنند

-بازده انرژی آنها کم است.

18- مشکلات استفاده از انرژی هیدرولیک اب را ذکر کنید؟

-  احتمال خرابی در سدها وجود دارد

- با احداث سد مناطق زیادی که قبلا جنگل یا زمین کشاورزی بوده است به زیر آب میرود

- هزینه احداث آن زیاد است.

19-شرط تجدید پذیر بودن انرژی زمین گرمایی چیست؟

- آب تزریق شده با آب خروجی  برابر باشد ( از نفوذ اب به لایه های زیرین زمین جلوگیری کنیم)

- مقدار انرژی برداشت شده بیش از انرژی که در هسته زمین تولید و جایگزین میشود نباشد.

20-  بیو مس  چیست؟

به سوختهای گیاهی که شامل محصولات زراعی و بقایای محصولات و گیاهانی که فقط جهت استفاده از چوب آنها کشت میشوندو همچنین فضولات حیوانی و فاضلابهای انسانی  بیو مس میگویند. که از آن به عنوان یک منبع تجدید پذیر  انرژی میتوان استفاده کرد.

21-  چگونه از سوختهای گیاهی ( بیو مس) استفاده میکنیم؟

 فرآیند تخمیر سوختهای گیاهی و فضولات حیوانی  باعث ایجاد  موادی از جمله الکل و گاز متان میشود.

مخلوطی از گاز متان و دی اکسید کربن تولید شده از این سوختها  میتواند همانند گازهای شهری مورد استفاده قرار بگیرد.

22- زیست گاز چیست؟

مخلوطی از گاز متان و دی اکسید کربن با انرژی حدود 70 در صد انرژی گاز طبیعی را زیست گاز مینامند که از تخمیر سوختهای گیاهی بدست میاید.

23-بهینه سازی مصرف انرژی یعنی چه؟

 به بیان ساده یعنی بهترین استفاده را از انرژی داشته باشیم. یا به بیان دیگر بتوانیم از انرژی موجود حداکثر استفاده و حد اقل اتلاف و هدر رفتگی را داشته باشیم .

11- الکترون آزاد چیست؟

به الکترونهایی که به سادگی از اتم خود جدا شده و به اتمهای دیگر منتقل میشود الکترون آزاد میگویند.

12-  جسم رسانا الکتریکی و نارسانای الکتریکی را با توجه به ساختار اتم تعریف کنید؟

جسم رسانا جسمی است که اتمهای آن الکترون آزاد داشته باشد تا بتواند با حرکت در بین دیگر اتمها بار الکتریکی را منتقل کند  مانند فلزات.

جسم نارسانا الکترون آزاد ندارد و بار الکتریکی را منتقل نمیکند.مانند چوب.

13- پایستگی بار الکتریکی یعنی چه؟

 یعنی بار الکتریکی از بین نمیرود و خود به خود به وجود نمی آید ولی میتواند از یک جسم به جسم دیگر منتقل شود

14- دو روش برای بار دار کردن اجسام نام ببرید ؟

   * روش القای الکتریکی    * روش مالش دو جسم بر هم

15- در کدام روش بار دار کردن بار بین دو جسم منتقل نمیشود؟

   در روش القا چون تماسی برقرار نمیشود پس باری هم منتقل نمیشود

16- روش القا را توضیح دهید ؟

  در این روش میله بار داری( مثلا  بار مثبت) را به جسم خنثی( بدن بار) نزدیک میکنیم  اما آن را تماس نمیدهیم بر اثر نیروی الکتریکی بین بارها  بار های همنام از هم دور و بارهای ناهمنا به هم نزدیک میشوند  یعنی در جسم خنثی بار های منفی به سمت حرکت میکنند که میله قرار دارد و بارهای مثبت در سمت دیگر جسم باقی میمانند در نتیجه جسم به دو قسمت با بارهای مخالف تقسیم میشودو اصطلاحا میگوییم جسم بار دار شده است.

توجه:

این نوع بار دار شدن موقتی است یعنی با دور کردن میله بار دار از جسم  دوباره جسم به حالت خنثی قبلی برمیگردد.  مگر آنکه در حضور میله باردار سمت دیگر جسم را به زمین وصل کنیم تا بارهای همنام میله که در این سمت قرار گرفته اند به زمین منتقل شوند و سپس سیم را قطع کرده و میله را دور کنیم

در این صورت جسم به صورت دائمی دارای بار ناهمنام با میله ( منفی) خواهد شد.

17- آذرخش چیست؟

آذرخش همان رعد و برق است و هنگامی رخ میدهد که بین دو ابر با بارهای ناهمنام   و یا میان زمین و ابر با بارهای ناهمنام  تخلیه الکتریکی( خنثی شدن بارهای مثبت و منفی)   صورت میگیرد در این حالت جرقه های روشنی زده میشود که بسیار گرم وسوزان هستند و همراه با صدای بلند میباشند.

18-چگونه آذرخش بین زمین و ابرها  رخ میدهد؟

ابرهای باران زا و طوفانی باردار هستند و میتوانند زمین را  با روش القا بار دار کنند  در این حالت به دلیل نزدیکی ابر ها به سطح زمین و بزرگی بارهای آنها  تخلیه الکتریکی روی میدهد که موجب آتشسوزی میگردد.

19- برای محافظت ساختمانها در برابر آذرخش از چه وسیله ای استفاده میکنیم؟

از وسیلهای بنام برق گیر یا رسانای آذرخش . که شامل یک میله بلند و نوک تیز است که در بالای ساختمانهای بلند نصب میشود و توسط یک سیم به زمین متصل میگردد .

هنگامی که القای الکتریکی بین ابر و زمین  اتفاق بیافتد بارهای الکتریکی ایجاد شده روی میله ء برق گیر  توسط سیم به زمین منتقل میشود در نتیجه  ساختمان از آذرخش در امان میماند

20-مفهوم اختلاف پتانسیل برای دو ماده هم مساحت  چیست؟

اگر مساحتهای برابری از دو ماده  را در نظر بگیریم . وجود اختلاف پتانسیل  بیان کننده این مطلب است که در  - یا تعداد بارهای موجود در این دو ماده  یکسان نیست و

-  یا نوع بار های این دو ماده ناهمنامندو

-  یا هردو این موارد توام هستند  یعنی هم تعداد بارها و هم نوع آنها متفاوت است

1- ساختار اتم را توضیح دهید.؟

اتم از دو قسمت هسته و الکترون تشکیل شده است و هسته نیز از ذرات کوچکتری بنامهای پروتون .و نوترون تشکیل شده و دارای بار مثبت میباشد زیرا   پروتون مثبت و نوترون بدون بار است

الکترون که به دور هسته میچرخد دارای بار منفی است

چون تعداد الکتونها و پروتونها در یک اتم عادی با هم برابرند  پس  اتم  به صورت کلی خنثی است یعنی بار ندارد زیرا تعداد بارهای مثبت و منفی با هم برابرند

2-آیا میتوانیم اتم را باردار کنیم؟

بله با جدا کردن الکترون از اتم میتوان آن را دارای بار مثبت کرد و با اضافه کردن الکترون به آن میتوان آنرا دارای بار منفی کرد

3-وقتی میگوییم جسمی دارای بار منفی یا مثبت است یعنی چه؟

اگر جسم بار مثبت داشته باشد یعنی تعداد الکترونهای آن کمتر از تعداد پروتونهای آن است

اگر جسم بار منفی داشته باشد تعداد الکترونهایش بیشتر از تعداد پروتونها میباشد

 4- آیا میتوانیم  با  از اتم پروتون را جدا کنیم؟

بله اما نسبت به جدا کردن الکترون نیاز به انرژیهای بسیار زیادی داریم و پروتون به سادگی الکترون کنده نمیشود.

 5-مقدار بار یک الکترون یا یک پروتون چقدر است؟

اندازه بار الکترون و پروتون با هم برابر است و مقدار ان برابر است با:

e = 1.6 * 10-19             کولن-----  که برای الکترون با علامت منفی و برای پروتون با علامت مثبت آنرا مشخص میکنیم. به این مقدار بار پایه میگوییم

6- آیا پروتونها نیز میتوانند مانند الکترونها آزادانه بین اتمها منتقل شوند؟

خیر- زیرا جدا شدن پروتون به سادگی الکترون نیست و نیاز به انرژی بسیار زیادی دارد 

پس پروتونها جابجا نمیشوند بلکه الکترونها بین اتمها منتقل  شده و حرکت میکنند.

7- مقدار بار الکتریکی یک جسم را چگونه تعیین میکنیم؟

از فرمول q = n e   استفاده میکنیم  که n  تعداد الکترون یا پروتون اضافی است و e = 1.6 * 10-19  که به آن بار پایه میگوییم.

8-الکتروسکوپ چیست و چه کاربردی دارد؟   

الکتروسکوپ یک وسیله است که به کمک آن میتوانیم بار دار بودن جسم و حتی نوع بار آن را مشخص کنیم

9- چگونه به وسیله الکتروسکوپ  بار دار بودن اجسام تعیین میشود؟

الکتروسکوپ دارای دو ورقه نازک فلزی است که در حالت عادی بدون بار هستند و به هم چسبیده اند

هنگامی که جسم بار داری را به کلاهک الکتروسکوپ  تماس میدهیم  کلاهک الکتروسکوپ و همچنین ورقه های فلزی بار دار میشوند و چون هر دو ورقه بار های همنام دارند در نتیجه از هم دور خواهند شد. از این طریق میفهمیم که جسم دارای بار الکتریکی میباشد

10- چگونه توسط الکتروسکوپ نوع بار یک جسم را تشخیص بدهیم؟

ابتدا جسمی را با بار مشخص مثلا بار منفی به کلاهک الکتروسکوپ تماس میدهیم. ورقه های فلزی از هم دور میشوند.  سپس جسمx  را که نوع بار آن مشخص نیس به کلاهک تماس میدهیم .  اگر ورقه های فلزی بیشتر از هم دور شدند  مشخص است که بار جسم  x    همنام با بار الکتروسکوپ یعنی منفی میباشد . اگر ورقه ها به هم نزدیک بشوند بار جسم x   با بار الکتروسکوپ ناهمنام بوده یعنی مثبت است. و اگر ورقه ها بدون تغییر باقی بمانند یعنی جسم x بدون بار میباشد.

11-تاثیر فشار را برنقطه جوش مایعات بنویسید؟

با افزایش فشار نقطه جوش مایع بالا میرود و با کاهش فشار نقطه جوش آن پایین می اید

12-دمای تعادل چیست؟

وقتی دو جسم با دماهای مختلف در کنار هم قرار میگیرند بعد از مدتی هر دو جسم به یک دمای مساوی و ثابتی میرسند که به آن دما دمای تعادل میگوییم

13-تعادل گرمایی چیست؟

هنگامی که دو جسم به یک دما ی واحد و یکسانی برسند (دمای تعادل) مقدار گرمایی که بین دو جسم مبادله میشود با هم برابر خواهد شد در نتیجه به این حال  حالت تعادل میگوییم

14-گرما چیست؟

گرما نوعی انرژی است که باعث بالا رفتن یا پایین آمدن  دمای اجسام میشود در حقیقت همان انرژی  درونی اجسام میباشد.

یک تعریف علمی : گرما مقدار انرژی است که بین دو جسم با دمای مختلف که با هم در تماسند , مبادله میشود

14-رسانش گرما چیست؟

انتقال گرما را بین اجزای تشکیل دهنده یک ماده رسانش میگوییم.  رسانش گرما همیشه از جای گرمتر به جای سردتر ( گرمای کمتر) صورت میگیرد.

16-اتلاف انرژی به چه عواملی بستگی دارد؟

- جنس ماده: هر چه ماده رساناتر باشد اتلاف انرژی آن بیشتر است یا به عبارتی هر چه آهنگ عبور گرما از مادهای بیشتر باشد اتلاف انرژی بیشتر میشود.

- اختلاف دما: هر چه اختلاف دما در دو سمت متده بیشتر باشد یعنی اختلاف گرما در دو سمت ماده بیشتر است و اتلاف انرژی بیشتر میشود

- زمان: با افزایش زمان انرژی تلف شده از ماده افزایش میابد

- مساحت: با افزایش مساحت انرژی بیشتری تلف میشود

17-چرا لباسهای پشمی و پتو ما را گرم میکنند؟

زیرا در لابلای پرزها و منافذ این مواد هوا قرار میگیرد و چون هوا عایق گرماست(رسانای خوبی نیست)  پس اجازه خروج گرما را از بدن ما به محیط خارج نمیدهد و ما پس از مدتی احساس گرما میکنیم.

18-چرا پرنده در زمستان پرهای خود را باد میکند؟

تا لابلای پرهایش هوا قرار بگیرد و هوا همانند یک عایق مانع از خروج گرمای بدن پرنده به محیط خارج شود

19-چرا اسکیموها خانه های خود را از یخ میسازند؟

زیرا یخ همانند یک عایق عمل میکند و اجازه خروج گرما را از داخل خانه به محیط سرد بیرون نمیدهد

20- چرا از آب در شوفاژها و رادیاتورها استفاده میکنند؟

زیرا گرمای ویژه آب زیاد است یعنی آب میتوان گرمای زیادی بگیرد یا از دست بدهد  اما دمای ان فقط اندکی تغییر کند .

1-سردی و گرمی اجسام  مطلق است یا نسبی؟

گرمی و سردی اجسام نسبی است زیرا ما همواره گرمی یا سردی یک جسم را با جسم دیگری میسنجیم  مثلا میگوییم این آب نسبت به دست ما سرد تر است.یعنی برای توضیح گرم بودن یا سرد بودن همیشه نیاز به ماده دیگری داریم  تا بتوانیم مقایسه انجام بدهیم

2- آیا همانطور که گرما منتقل میشود سرما نیز انتقال میابد؟

در فیزیک سرما یک انرژی نیست بلکه نبودن گرما را سرما معنی میکنیم . سرما جابجا نمیشود و بیان این مطلب که سرما از پنجره وارد خانه میشود مبنای علمی ندارد و یک محاوره و باور عامیانه می باشد از نظر علم فیزیک سرما وارد خانه نشده بلکه انرژی گرمایی از خانه بیرون رفته است

3-مشکلات استفاده از حس لامسه را برای تعیین گرمی اجسام بیان کنید

 الف- ما نمیتوانیم به اجسام داغ یا خیلی سرد دست بزنیم

ب- با حس لامسه دمای اجسام را نسبت به دمای بدن خود میسنجیم و مقدار دقیق گرما را مشخص نمیکند

ج-  حس لامسه دارای خطاست یعنی اگر دمای بدن تغییر کند در تعیین سردی و گرمی اجسام دچار تناقض میشویم

4-چگونه میتوانیم خطای لامسه را مشخص و اثبات  کنیم ؟

سه ظرف آب یکی آب سرد  یکی آب ولرم   و  یکی آب خیلی گرم  را تهیه میکنیم

دست راست را در آب گرم و دست چپ را در آب سرد قرار میدهیم تا دو دست به آب ها عادت کند سپس هر دو دست را همزمان در آورده و در آب ولرم قرار میدهیم

از نظر دست راست ( که قبلا در آب گرم بوده) این آب سرد است و از نظر دست چپ (که  قبلا در آب سرد بوده) این آب گرم است .

این دو نظر مختلف و متناقض اثبات میکند که حس لامسه برای سنجش گرما  معیار خوبی نیست.

5-چرا  دیواره مخزن دماسنج باید نازک باشد؟

 زیرا گرما باید سریعا به مایع درون دماسنج برسد تا تغییرات دما را بدرستی نشان دهد همچنین از طرفی چون شیشه رسانای خوبی برای گرما نیست  پس  با افزایش ضخامت آن عبور گرما کمتر و کند تر صورت میگیرد و دماسنج نمیتواند دمای واقعی را نشان دهد.

6-چرا دماسنج باید خالی از هوا باشد؟

زیرا اگر فضای بالای مایع را هوا بگیرد با بالا رفتن دما مایع منبسط شده و حجم آن افزایش میابد

اما فشار هوای بالای مایع اجازه انبساط آزادانه را به مایع نمیدهد یعنی انبساط مایع کمتر از مقدار واقعی اش خواهد بود در نتیجه دماسنج نیز دمایی کمتر از مقدار واقعی نشان میدهد.

7-چرا لوله دماسنج را باریک وبلند ( مویین) میسازند؟

زیرا لوله باریک وبلند براحتی افزایش حجم را نشان میدهد و در حقیقت درجه بندی آن ساده تر و دقیقتر خواهد بود

8-چرا در دماسنج پزشکی بعد از مخزن یک خمیدگی قرار دارد؟

این خمیدگی باعث میشود که پس از جدا شدن دماسنج از بدن بیمار  مایع درون دماسنج به سرعت پایین نیاید و پزشک فرصت کافی را برای خواندن دمای صحیح  بدن بیمار داشته باشد.

9-گستره سنجش دما را در دماسنج چگونه تعیین میکنیم؟

این محدوده دمایی بین نقطه انجماد تا نقطه جوش مایع درون دماسنج میباشد مثلا برای دماسنج الکلی بین

115- تا 79  و برای دماسنج جیوه ای بین  39- تا 357 درجه سانتی گراد میباشد.

10-تاثیر ناخالصی را بر مایعات بیان کنید؟

افزودن ناخالصی به مایعات مانند  افزودن نمک به آب خالص یا  ضد یخ به آب رادیاتور باعث بالا رفتن نقطه جوش و پایین آمدن نقطه انجماد میشود یعنی آب ناخالص در دمای بیشتر از صد درجه میجوشد ودر دمای کمتر از صفر درجه یخ میزند.

1 - جمله های زیر را کامل کنید.

1: در یک موتور الکتریکی انرژی ..الکتریکی. به انرژی .......جنبشی..... تبدیل می شود .

2: در عمل غذا سازی گیاهان ( فتو سنتز)  انرژی .گرمایی...... به انرژی .....شیمیایی...... تبدیل می شود.

 3 -  در پرکردن باتری اتومبیل انرژی ......الکتریکی........... به انرژی .........شیمیایی. تبدیل می شود.

 4: نیروی ..اصطکاک ............ بین دو جسم موجب افزایش انرژی درونی آنها می گردد .

5: انرژی که جسم صرفا به علت ارتفاعش از سطح زمین دارد انرژی پتانسیل ..گرانشی........ وانرژی ذخیره شده در فنر را انرژی پتانسیل ....کشسانی.......... می نامند.

  6: انرژی که از طریق برق تا مین می شود انرژی .الکتریکی.......وانرژی  که از طر یق بنزین به دست می آید انرژی .شیمیایی....... بار الکتریکی می نا میم.

 7: منظور از آهنگ مصرف انرژی این است که در .چه مدت زمانی..... چه مقدار .انرژی.. مصرف می شود .       

 8: مالش.... باعث تبدیل انرژی جنبشی به انرژی درونی جسم می شود .آ هنگ مصرف انرژی را .توان. نیز می نامند.

9   ) در تلویزیون انرژی الکتریکی....... به انرژی نورانی و صوت تبدیل می شود.
10 ) در اجاق مایکروویو انرژی الکتریکی به انرژی ..گرمایی.... و ..نورانی.. تبدیل می شود