مرداد ۱۴۰۴

امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی

سوالات و پاسخ‌های تشریحی امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی
همراه با بارم‌بندی و نکات کلیدی

۲۰ بارم کل۲۱ تعداد سوال۱۱۰ دقیقه زماندانلود PDF

سوال ۱ — سؤال ۱ امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی — مرداد ۱۴۰۴

۱.۲۵ بارم

درستی یا نادرستی جمله‌های زیر را با واژه‌های «درست» و «نادرست» مشخص کنید.

الف) در حرکت از دامغان به زنجان و سپس به اصفهان، اندازهٔ جابه‌جایی با مسافت طی‌شده برابر است.

ب) نیروهای کنش و واکنش هم‌اندازه و در خلاف جهت هم هستند.

پ) دورهٔ تناوب سامانهٔ جرم–فنر مستقل از دامنه است.

ت) اثر دوپلر تنها برای امواج صوتی برقرار است.

ث) با کاهش توان یک چشمهٔ نور (بدون تغییر بسامد)، شمار فوتون‌های گسیل‌شده از چشمه کاهش می‌یابد.

دیدن پاسخپاسخ این سوال همراه با حل تشریحی و نکات آموزشی
در یک قدمی شماست!
پاسخ تشریحیبستن پاسخ

الف) نادرست — ب) درست — پ) درست — ت) نادرست — ث) درست

راه‌حل قدم‌به‌قدم

الف) نادرست. اندازهٔ جابه‌جایی فاصلهٔ خط راست میان نقطهٔ آغاز (دامغان) و نقطهٔ پایان (اصفهان) است، اما مسافت طول کل مسیری است که پیموده شده. مسیر دامغان → زنجان → اصفهان یک خط راست نیست (متحرک تغییر جهت می‌دهد)، پس مسافت از اندازهٔ جابه‌جایی بیشتر است. این دو فقط وقتی برابرند که حرکت روی خط راست و بدون تغییر جهت باشد.

ب) درست. طبق قانون سوم نیوتون، نیرویی که جسم اول به جسم دوم وارد می‌کند با نیرویی که جسم دوم به جسم اول وارد می‌کند هم‌اندازه و در خلاف جهت است. (این دو نیرو به دو جسم متفاوت وارد می‌شوند، برای همین هم‌دیگر را خنثی نمی‌کنند.)

پ) درست. دورهٔ تناوب سامانهٔ جرم–فنر از این رابطه به دست می‌آید:

T=2πmkT = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}

در این رابطه فقط جرم وزنه و ثابت فنر هست و دامنه نقشی ندارد؛ پس دورهٔ تناوب به دامنه بستگی ندارد.

ت) نادرست. اثر دوپلر برای همهٔ موج‌ها، از جمله امواج الکترومغناطیسی (مثل نور و امواج رادار) هم برقرار است. برای نمونه، پلیس با رادار و به کمک اثر دوپلر تندی خودروها را اندازه می‌گیرد.

ث) درست. انرژی هر فوتون E=hfE = hf است و وقتی بسامد ثابت بماند، انرژی هر فوتون هم ثابت است. توان چشمه یعنی انرژی‌ای که در هر ثانیه گسیل می‌شود:

P=N hftP = \frac{N\,hf}{t}

با کم شدن توان و ثابت ماندن hfhf، شمار فوتون‌هایی که در هر ثانیه گسیل می‌شوند (Nt\frac{N}{t}) کم می‌شود.

این پاسخ مفید بود؟