سوال ۴۱ · فیزیک
کنکور ریاضی ۱۴۰۴ نوبت دوم · سوال ۴۱ · کلید رسمی سازمان سنجش
فیزیک · فیزیک ۲ (ریاضی) · فصل ۲: جریان الکتریکی و مدارهای جریان مستقیم
کدام مورد، یکای توان نیست؟
نمایش پاسخ و پاسخ تشریحی
پاسخ درست: گزینهٔ ۴ (کلید رسمی سازمان سنجش)
پاسخ تشریحی
برای تشخیص موردی که یکای توان نیست، یکای هر عبارت را با وات مقایسه میکنیم.
طبق تعریف توان و رابطهٔ توان الکتریکی داریم:
که در آن نماد کار است (فیزیک ۲ (ریاضی)، صفحهٔ ۶۷). بنابراین یکای توان هم «انرژی تقسیم بر زمان» و هم «جریان ضربدر اختلاف پتانسیل» است.
۱. بررسی گزینهٔ اول: از رابطهٔ نتیجه میشود:
پس ولتآمپر یکای توان است.
۲. بررسی گزینهٔ دوم: چون جریان برابر بار عبوری در واحد زمان است، داریم:
پس این عبارت نیز یکای توان است.
۳. بررسی گزینهٔ سوم: یکای کار، ژول، برابر نیوتونمتر است؛ بنابراین:
پس این مورد هم یکای توان است.
۴. بررسی گزینهٔ چهارم: با توجه به ، یکای توان برحسب یکاهای پایه چنین است:
اما عبارت گزینهٔ چهارم، ، با این یکا برابر نیست؛ این عبارت یکای تکانه است، نه توان.
پاسخ: گزینهٔ ۴
چرا گزینههای دیگر نادرستاند
- گزینهٔ ۱: ممکن است دانشآموز فقط وات را یکای توان بداند و حاصلضرب یکاهای الکتریکی را نپذیرد؛ اما از رابطهٔ نتیجه میشود ، پس این مورد یکای توان است.
- گزینهٔ ۲: ممکن است دانشآموز ارتباط کولن بر ثانیه با آمپر را فراموش کند؛ درحالیکه و بنابراین است.
- گزینهٔ ۳: ممکن است دانشآموز نیوتونمتر را بهعنوان یکای کار نشناسد؛ اما و تقسیم آن بر ثانیه، یکای توان یعنی وات را میدهد.
راهنمایی قدمبهقدم (پیش از دیدن پاسخ)
- تعریف توان بهعنوان آهنگ انجام کار و رابطهٔ توان الکتریکی را در فیزیک ۲ (ریاضی)، صفحهٔ ۶۷، مرور کن.
- با استفاده از و ، یکاهای الکتریکی را به وات تبدیل کن؛ برای یکای مکانیکی نیز از کمک بگیر.
- یکای توان را با جایگذاری به یکاهای پایه تبدیل کن؛ سپس توانهای متر و ثانیه را با عبارت باقیمانده مقایسه کن.