Copertă

II.2.6. Activități De Evaluare

Lecția II.2.6 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 3

Rezolvare scurtă

a)

\[ 0,0253 \text{ hm} + 5 \text{ dam} + 340 \text{ cm} + 890 \text{ mm} = \] \[ = 2,53 \text{ m} + 50 \text{ m} + 3,4 \text{ m} + 0,89 \text{ m} = \] \[ = 56,82 \text{ m} \]

b)

\[ 560 \text{ cm}^2 + 0,025 \text{ m}^2 + 47690 \text{ mm}^2 = \] \[ = 0,056 \text{ m}^2 + 0,025 \text{ m}^2 + 0,04769 \text{ m}^2 = \] \[ = 0,12869 \text{ m}^2 \]

c)

\[ 2 \text{ L} + 12 \text{ dm}^3 + 0,01 \text{ m}^3 = \] \[ = 0,002 \text{ m}^3 + 0,012 \text{ m}^3 + 0,01 \text{ m}^3 = \] \[ = 0,024 \text{ m}^3 \]

d)

\[ 450 \text{ dL} + 78034 \text{ mL} = \] \[ = 45 \text{ L} + 78,034 \text{ L} = \] \[ = 0,045 \text{ m}^3 + 0,078034 \text{ m}^3 = \] \[ = 0,123034 \text{ m}^3 \]

e)

\[ 2 \text{ h } 30 \text{ min } 45 \text{ s} - 1 \text{ h } 45 \text{ min } 55 \text{ s} = \] \[ = 2 \text{ h } 29 \text{ min } 105 \text{ s} - 1 \text{ h } 45 \text{ min } 55 \text{ s} = \] \[ = 1 \text{ h } 89 \text{ min } 105 \text{ s} - 1 \text{ h } 45 \text{ min } 55 \text{ s} = \] \[ = 44 \text{ min } 50 \text{ s} = \] \[ = 44 \cdot 60 \text{ s} + 50 \text{ s} = \] \[ = 2640 \text{ s} + 50 \text{ s} = \] \[ = 2690 \text{ s} \]

Rezolvare detaliată

Pentru a rezolva această problemă, vom transforma mai întâi toți termenii fiecărei expresii în unitatea de măsură corespunzătoare din Sistemul Internațional (SI), iar apoi vom efectua operațiile matematice (adunări sau scăderi).

a) 0,0253 hm + 5 dam + 340 cm + 890 mm = ?

1. Identificăm unitatea din SI pentru lungime

Unitatea de măsură pentru lungime în SI este metrul \( ( \text{m} ) \). Transformările se fac din \( 10 \) în \( 10 \).

2. Transformăm fiecare termen în metri

Pentru a transforma din hectometri (hm) în metri (m), înmulțim cu \( 100 \): \[ 0,0253 \text{ hm} = 0,0253 \cdot 100 \text{ m} = 2,53 \text{ m} \] Pentru a transforma din decametri (dam) în metri (m), înmulțim cu \( 10 \): \[ 5 \text{ dam} = 5 \cdot 10 \text{ m} = 50 \text{ m} \] Pentru a transforma din centimetri (cm) în metri (m), împărțim la \( 100 \): \[ 340 \text{ cm} = 340 : 100 \text{ m} = 3,4 \text{ m} \] Pentru a transforma din milimetri (mm) în metri (m), împărțim la \( 1000 \): \[ 890 \text{ mm} = 890 : 1000 \text{ m} = 0,89 \text{ m} \]

3. Efectuăm adunarea

Adunăm valorile obținute, exprimate în metri: \[ 2,53 \text{ m} + 50 \text{ m} + 3,4 \text{ m} + 0,89 \text{ m} = 56,82 \text{ m} \]

b) 560 \( \text{cm}^2 \) + 0,025 \( \text{m}^2 \) + 47690 \( \text{mm}^2 \) = ?

1. Identificăm unitatea din SI pentru arie

Unitatea de măsură pentru arie în SI este metrul pătrat \( ( \text{m}^2 ) \). Transformările se fac din \( 100 \) în \( 100 \).

2. Transformăm fiecare termen în metri pătrați

Pentru a transforma din \( \text{cm}^2 \) în \( \text{m}^2 \), împărțim la \( 10000 \) (adică \( 100 \cdot 100 \)): \[ 560 \text{ cm}^2 = 560 : 10000 \text{ m}^2 = 0,056 \text{ m}^2 \] Termenul \( 0,025 \text{ m}^2 \) este deja în SI. Pentru a transforma din \( \text{mm}^2 \) în \( \text{m}^2 \), împărțim la \( 1000000 \) (adică \( 100 \cdot 100 \cdot 100 \)): \[ 47690 \text{ mm}^2 = 47690 : 1000000 \text{ m}^2 = 0,04769 \text{ m}^2 \]

3. Efectuăm adunarea

Adunăm valorile obținute: \[ 0,056 \text{ m}^2 + 0,025 \text{ m}^2 + 0,04769 \text{ m}^2 = 0,12869 \text{ m}^2 \]

c) 2 L + 12 \( \text{dm}^3 \) + 0,01 \( \text{m}^3 \) = ?

1. Identificăm unitatea din SI pentru volum

Unitatea de măsură pentru volum în SI este metrul cub \( ( \text{m}^3 ) \). Folosim echivalența \( 1 \text{ L} = 1 \text{ dm}^3 \) și regula că transformările se fac din \( 1000 \) în \( 1000 \).

2. Transformăm fiecare termen în metri cubi

Știm că \( 2 \text{ L} = 2 \text{ dm}^3 \). Pentru a transforma din \( \text{dm}^3 \) în \( \text{m}^3 \), împărțim la \( 1000 \): \[ 2 \text{ L} = 2 \text{ dm}^3 = 2 : 1000 \text{ m}^3 = 0,002 \text{ m}^3 \] Transformăm cei \( 12 \text{ dm}^3 \) în \( \text{m}^3 \), împărțind la \( 1000 \): \[ 12 \text{ dm}^3 = 12 : 1000 \text{ m}^3 = 0,012 \text{ m}^3 \] Termenul \( 0,01 \text{ m}^3 \) este deja în SI.

3. Efectuăm adunarea

Adunăm valorile obținute: \[ 0,002 \text{ m}^3 + 0,012 \text{ m}^3 + 0,01 \text{ m}^3 = 0,024 \text{ m}^3 \]

d) 450 dL + 78034 mL = ?

1. Identificăm unitatea din SI și etapele de transformare

Problema ne dă capacități. Unitatea în SI este metrul cub \( ( \text{m}^3 ) \). Transformăm mai întâi în litri \( ( \text{L} ) \), apoi folosim \( 1 \text{ L} = 1 \text{ dm}^3 \) și transformăm în \( \text{m}^3 \).

2. Transformăm termenii

Pentru a transforma din decilitri (dL) în litri (L), împărțim la \( 10 \): \[ 450 \text{ dL} = 450 : 10 \text{ L} = 45 \text{ L} \] Transformăm litrii în \( \text{m}^3 \), împărțind la \( 1000 \): \[ 45 \text{ L} = 45 \text{ dm}^3 = 45 : 1000 \text{ m}^3 = 0,045 \text{ m}^3 \] Pentru a transforma din mililitri (mL) în litri (L), împărțim la \( 1000 \): \[ 78034 \text{ mL} = 78034 : 1000 \text{ L} = 78,034 \text{ L} \] Transformăm litrii în \( \text{m}^3 \): \[ 78,034 \text{ L} = 78,034 \text{ dm}^3 = 78,034 : 1000 \text{ m}^3 = 0,078034 \text{ m}^3 \]

3. Efectuăm adunarea

Adunăm valorile obținute în SI: \[ 0,045 \text{ m}^3 + 0,078034 \text{ m}^3 = 0,123034 \text{ m}^3 \]

e) 2 h 30 min 45 s – 1 h 45 min 55 s = ?

1. Efectuăm scăderea în baza 60

Nu putem scădea \( 55 \text{ s} \) din \( 45 \text{ s} \). "Împrumutăm" \( 1 \text{ min} \) (care are \( 60 \text{ s} \)) de la cele \( 30 \text{ min} \): \[ 30 \text{ min } 45 \text{ s} = 29 \text{ min } (45 + 60) \text{ s} = 29 \text{ min } 105 \text{ s} \] Expresia devine: \[ 2 \text{ h } 29 \text{ min } 105 \text{ s} - 1 \text{ h } 45 \text{ min } 55 \text{ s} \] Nu putem scădea \( 45 \text{ min} \) din \( 29 \text{ min} \). "Împrumutăm" \( 1 \text{ h} \) (care are \( 60 \text{ min} \)) de la cele \( 2 \text{ h} \): \[ 2 \text{ h } 29 \text{ min} = 1 \text{ h } (29 + 60) \text{ min} = 1 \text{ h } 89 \text{ min} \] Expresia rescrisă devine: \[ 1 \text{ h } 89 \text{ min } 105 \text{ s} - 1 \text{ h } 45 \text{ min } 55 \text{ s} \] Efectuăm scăderea pe unități de același fel: \[ (1 - 1) \text{ h } (89 - 45) \text{ min } (105 - 55) \text{ s} = 0 \text{ h } 44 \text{ min } 50 \text{ s} \]

2. Transformăm rezultatul în unitatea din SI

Unitatea de măsură pentru timp în SI este secunda \( ( \text{s} ) \). Știm că \( 1 \text{ min} = 60 \text{ s} \). Transformăm minutele în secunde și adunăm cu restul secundelor: \[ 44 \text{ min } 50 \text{ s} = 44 \cdot 60 \text{ s} + 50 \text{ s} \] \[ 44 \cdot 60 \text{ s} = 2640 \text{ s} \] \[ 2640 \text{ s} + 50 \text{ s} = 2690 \text{ s} \]

Rezolvare pe scurt:

a)

\[ 0,0253 \text{ hm} + 5 \text{ dam} + 340 \text{ cm} + 890 \text{ mm} = 2,53 \text{ m} + 50 \text{ m} + 3,4 \text{ m} + 0,89 \text{ m} = 56,82 \text{ m} \]

b)

\[ 560 \text{ cm}^2 + 0,025 \text{ m}^2 + 47690 \text{ mm}^2 = 0,056 \text{ m}^2 + 0,025 \text{ m}^2 + 0,04769 \text{ m}^2 = 0,12869 \text{ m}^2 \]

c)

\[ 2 \text{ L} + 12 \text{ dm}^3 + 0,01 \text{ m}^3 = 0,002 \text{ m}^3 + 0,012 \text{ m}^3 + 0,01 \text{ m}^3 = 0,024 \text{ m}^3 \]

d)

\[ 450 \text{ dL} + 78034 \text{ mL} = 0,045 \text{ m}^3 + 0,078034 \text{ m}^3 = 0,123034 \text{ m}^3 \]

e)

\[ 2 \text{ h } 30 \text{ min } 45 \text{ s} - 1 \text{ h } 45 \text{ min } 55 \text{ s} = 1 \text{ h } 89 \text{ min } 105 \text{ s} - 1 \text{ h } 45 \text{ min } 55 \text{ s} = 44 \text{ min } 50 \text{ s} = 2690 \text{ s} \]

Cele mai importante aspecte ale lecției

Timpul: Unitatea în SI este secunda (\( s \)). Operațiile matematice cu unități de timp necesită transformări în baza 60.
Perioada pendulului (\( T \)): Timpul necesar pentru o oscilație completă, definit prin relația \( T = \frac{t}{N} \).
Exprimarea măsurătorilor: Se precizează simbolul, valoarea și unitatea de măsură. Rezultatul unui experiment direct repetat ia forma unui interval ce ține cont de eroarea medie: \( L = L_{mediu} \pm (\Delta L)_{mediu} \).
Unitatea de măsură pentru timp în Sistemul Internațional (SI) este secunda: \( [t]_{SI} = s \).
Pentru timpul parcurs se folosește adesea notația \( t \).
Instrumentele de măsură pentru timp sunt ceasul, cronometrul etc.
Transformarea și operațiile cu unități de timp necesită atenție, deoarece se folosește baza 60:
1 h = 60 min
1 min = 60 s
Adunarea timpului:
\( 2\text{ h } 35\text{ min } 30\text{ s} + 1\text{ h } 45\text{ min } 40\text{ s} = 3\text{ h } 80\text{ min } 70\text{ s} \)
Se transformă secundele: \( 70\text{ s} = 1\text{ min} + 10\text{ s} \) \(\rightarrow 3\text{ h } 81\text{ min } 10\text{ s} \)
Se transformă minutele: \( 81\text{ min} = 1\text{ h} + 21\text{ min} \) \(\rightarrow 4\text{ h } 21\text{ min } 10\text{ s} \)
Scăderea timpului:
\( 4\text{ h } 13\text{ min } 23\text{ s} - 2\text{ h } 28\text{ min } 35\text{ s} \)
Se împrumută 1 min (60 s): \( 4\text{ h } 12\text{ min } 83\text{ s} - 2\text{ h } 28\text{ min } 35\text{ s} \)
Se împrumută 1 h (60 min): \( 3\text{ h } 72\text{ min } 83\text{ s} - 2\text{ h } 28\text{ min } 35\text{ s} = 1\text{ h } 44\text{ min } 48\text{ s} \)
Un pendul este format dintr-un corp mic și greu legat la capătul unui fir, prins de un suport orizontal. Dacă este scos din poziția de echilibru, acesta va oscila (se va deplasa de o parte și de alta a acestei poziții).
Diagrama unui pendul simplu oscilând. O bilă atârnă pe un fir, deplasându-se între două puncte extreme (A în stânga, C în dreapta), trecând prin punctul de echilibru vertical (B în mijloc). O traiectorie curbă punctată arată mișcarea continuă A -> B -> C -> B -> A, care definește o oscilație completă.
Perioada (T) este timpul în care corpul efectuează o oscilație completă (traseul dus-întors, ex: A-B-C-B-A).
Dacă într-un timp \( t \) se efectuează \( N \) oscilații complete, perioada se calculează cu relația: \[ T = \frac{t}{N} \] unde \( T \) = perioada, \( t \) = intervalul de timp, \( N \) = numărul de oscilații.
Măsurarea directă a perioadei (Lucrare de laborator):
Se scoate corpul din poziția de echilibru și se lasă liber, pornind simultan cronometrul.
Se măsoară timpul \( t \) în care corpul efectuează un număr \( N \) de oscilații complete.
Se repetă măsurătoarea de cel puțin 5 ori, cu valori diferite pentru \( N \) (ex: N=10, N=15, etc.).
Se calculează \( T \) pentru fiecare măsurătoare, apoi se determină valoarea medie (\( T_{mediu} \)) și eroarea medie (\( \Delta T_{mediu} \)).
Pentru a exprima valoarea unei mărimi fizice trebuie notate: simbolul mărimii, valoarea numerică și unitatea de măsură. Unitățile se stabilesc prin convenții internaționale (ex: \( [L]_{SI} = m \), \( [S]_{SI} = m^2 \), \( [V]_{SI} = m^3 \)).
O mărime fizică poate fi determinată direct (prin folosirea unui instrument de măsură) sau indirect (folosind formule de calcul matematice pe baza altor determinări).
Determinarea directă se face prin măsurarea repetată. Rezultatul final al unei determinări experimentale se scrie sub forma unei marje de eroare: \[ L = L_{medie} \pm (\Delta L)_{medie} \]
Aceasta înseamnă că valoarea reală a mărimii se află într-un interval: \[ L_{medie} - (\Delta L)_{medie} \leq L \leq L_{medie} + (\Delta L)_{medie} \]

Probleme de practică

Problemă ușoară
Un elev observă mișcarea unui pendul și cronometrează timpul în care acesta efectuează 20 de oscilații complete. Cronometrul indică 30 de secunde. Calculați perioada de oscilație a pendulului.
Identificăm datele problemei:
\( t = 30\text{ s} \)
\( N = 20 \)
Aplicăm formula perioadei: \[ T = \frac{t}{N} = \frac{30\text{ s}}{20} = 1,5\text{ s} \] Răspuns: Perioada pendulului este de 1,5 secunde.
Problemă medie
Un experiment a început la ora 10:45:30 și s-a încheiat la ora 12:15:20. Calculați durata exactă a experimentului.
Trebuie să efectuăm o scădere a intervalelor de timp:
\( 12\text{ h } 15\text{ min } 20\text{ s} - 10\text{ h } 45\text{ min } 30\text{ s} \)
Deoarece \( 20\text{ s} < 30\text{ s} \), împrumutăm 1 min (60 s):
\( 12\text{ h } 14\text{ min } 80\text{ s} - 10\text{ h } 45\text{ min } 30\text{ s} \)
Deoarece \( 14\text{ min} < 45\text{ min} \), împrumutăm 1 h (60 min):
\( 11\text{ h } 74\text{ min } 80\text{ s} - 10\text{ h } 45\text{ min } 30\text{ s} \)
Efectuăm scăderea pe fiecare unitate:
Ore: \( 11 - 10 = 1\text{ h} \)
Minute: \( 74 - 45 = 29\text{ min} \)
Secunde: \( 80 - 30 = 50\text{ s} \)
Răspuns: Durata experimentului a fost de 1 h 29 min 50 s.
Problemă dificilă
În urma determinării experimentale a volumului unui corp prin măsurători repetate, s-a obținut o valoare medie \( V_{mediu} = 15,4\text{ cm}^3 \) și o eroare medie \( (\Delta V)_{mediu} = 0,2\text{ cm}^3 \).
a) Scrieți rezultatul final al determinării sub formă de interval.
b) Verificați matematic dacă valoarea \( V = 15,1\text{ cm}^3 \) poate fi considerată o valoare reală acceptabilă pentru volumul acestui corp, conform experimentului.
a) Formula intervalului este:
\[ V_{mediu} - (\Delta V)_{mediu} \leq V \leq V_{mediu} + (\Delta V)_{mediu} \]
Înlocuim datele:
\( 15,4 - 0,2 \leq V \leq 15,4 + 0,2 \)
\( 15,2\text{ cm}^3 \leq V \leq 15,6\text{ cm}^3 \)

b) Valoarea propusă este \( 15,1\text{ cm}^3 \).
Analizăm intervalul obținut: \( [15,2\text{ cm}^3 \text{ ; } 15,6\text{ cm}^3] \).
Deoarece \( 15,1 < 15,2 \), valoarea nu se află în intervalul de eroare acceptat al măsurătorilor.
Răspuns: Nu, valoarea de \( 15,1\text{ cm}^3 \) nu este acceptabilă.

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: