{"id":"fizyka-2002-maj-matura-stara-podstawowa-2/zad/1","paper_id":"fizyka-2002-maj-matura-stara-podstawowa-2","number":"1","points":null,"ptype":"open","subject":"fizyka","category":"matura","year":2002,"month":"maj","level":"podstawowa","text":"Zadanie 1 Lewitacja\nAgencja kosmiczna NASA zamierza wykorzystać zjawisko lewitacji magnetycznej do\nwystrzeliwania rakiet kosmicznych. W Centrum Lotów Kosmicznych im. Marshalla\nw Alabamie oddany został ostatnio do użytku specjalny tor, na którym testowana będzie ta\nnowoczesna technologia. ( ) Dzięki zastosowaniu magnetycznej lewitacji i elektrycznych\nsilników liniowych można znacznie zmniejszyć masę startową pojazdu, nadając mu zarazem\nznaczną prędkość. Po osiągnięciu prędkości 900 km na godzinę w magnetycznej rakiecie\nwłączałyby się silniki rakietowe, które następnie wyniosłyby ją na orbitę” - mówi szef projektu\ndr Sherry Bushmann. W przyszłym roku rozpocznie się budowa toru demonstracyjnego\no długości 120 metrów. Prototypowe bolidy o masie 15 kg będą na nim rozpędzane w ciągu\nparu sekund do planowanej przez Bushmanna i jego zespół prędkości. „Ostatnie próby\npokazały, że dzięki lewitacji magnetycznej możliwe jest nadanie rakiecie ogromnego\nprzyspieszenia w bardzo krótkim czasie, teraz chcemy sprawdzić, czy potrafimy zapanować nad\npojazdem pędzącym z tak ogromną prędkością” - wyjaśnia amerykański inżynier.\n(Źródło: Dziennik Zachodni)\nZałóż, że ruch rozpędzanego pojazdu będzie jednostajnie przyspieszony na całej\ndługości toru, a zjawisko lewitacji magnetycznej spowoduje eliminację tarcia w ruchu\nrozpędzanego pojazdu.\n1. Oblicz wartość przyspieszenia pojazdu.\n2. Oblicz czas potrzebny do rozpędzenia pojazdu do prędkości o wartości 900 km/h.\n3. Oblicz maksymalną wysokość, jaką mógłby osiągnąć ten pojazd gdyby nie zadziałały\nsilniki odrzutowe. Załóż, że połowa jego energii kinetycznej, jaką posiadał w chwili\nopuszczenia toru, uległaby rozproszeniu do otoczenia na skutek oporu powietrza.\nWyjaśnij, czy można traktować ruch pojazdu jako rzut pionowy w polu jednorodnym\nw sytuacji, gdy nie zadziałałyby silniki odrzutowe.\nĘ 4. Przedstaw na wykresie zależność od czasu efektywnej mocy chwilowej urządzenia\nE rozpędzającego pojazd. Wykres sporządź dla przedziału czasu, w którym pojazd jest\na\n3 rozpędzany. Przez moc efektywną należy rozumieć moc całkowitą pomniejszoną o moc\n8 rozpraszaną do otoczenia na skutek działania oporu powietrza.\nĘ 5. Oblicz, jaką co najmniej długość powinien mieć tor, aby pojazd mógł osiągnąć\n8 prędkość o wartości 900 km/h i aby wartość przyspieszenia nie przekroczyła 10 g, co\n2 umożliwiłoby wstępne rozpedzanie tą metodą statków załogowych.\n> *6. Oblicz napięcie elektryczne pomiędzy końcami rozpędzanego po torze pojazdu.\nZ Przyjmij, że pojazd ma długość 1 m, a jego kadłub jest wykonany z metalu, w którym\nEJ elektrony przewodnictwa mogą przemieszczać się swobodnie.\n= Zadanie 2 Melex\nSamochód o napędzie elektrycznym poruszał się po poziomym odcinku jezdni z prędkością\no stałej wartości 5 m/s. Podczas jazdy natężenie prądu stałego pobieranego z akumulatora\nzasilającego silnik samochodu było równe 10 A, zaś napięcie pomiędzy jego zaciskami\nwynosiło 12 V. Po wyłączeniu silnika, samochód (bez używania hamulców) poruszał się\nruchem jednostajnie opóźnionym, zatrzymując się po przebyciu 400 m.\n1. Oblicz moc silnika samochodu w czasie ruchu z prędkością o wartości 5 m/s.\n2. Oblicz wartość siły oporu, działającej na samochód podczas jego ruchu.\n3. Oblicz czas, jaki upłynął od momentu wyłączenia silnika do zatrzymania samochodu.\n4. Oblicz masę samochodu.\n5. Przedstaw na wykresie zależność prędkości samochodu od czasu. Wykres sporządź dla\nprzedziału czasu, w którym samochód poruszał się ruchem jednostajnie opóźnionym.\n*6. Przedstaw na wykresie zależność prędkości samochodu od drogi przebytej po\nwyłączeniu silnika.","answer":null,"answer_text":null,"solution":null,"image":"img/fizyka-2002-maj-matura-stara-podstawowa-2/zad-1.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":2,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Matura · maj 2002 (podstawowa)","subject_label":"Fizyka","category_label":"Matura","text_html":"

Zadanie 1 Lewitacja
Agencja kosmiczna NASA zamierza wykorzystać zjawisko lewitacji magnetycznej do
wystrzeliwania rakiet kosmicznych. W Centrum Lotów Kosmicznych im. Marshalla
w Alabamie oddany został ostatnio do użytku specjalny tor, na którym testowana będzie ta
nowoczesna technologia. ( ) Dzięki zastosowaniu magnetycznej lewitacji i elektrycznych
silników liniowych można znacznie zmniejszyć masę startową pojazdu, nadając mu zarazem
znaczną prędkość. Po osiągnięciu prędkości 900 km na godzinę w magnetycznej rakiecie
włączałyby się silniki rakietowe, które następnie wyniosłyby ją na orbitę” - mówi szef projektu
dr Sherry Bushmann. W przyszłym roku rozpocznie się budowa toru demonstracyjnego
o długości 120 metrów. Prototypowe bolidy o masie 15 kg będą na nim rozpędzane w ciągu
paru sekund do planowanej przez Bushmanna i jego zespół prędkości. „Ostatnie próby
pokazały, że dzięki lewitacji magnetycznej możliwe jest nadanie rakiecie ogromnego
przyspieszenia w bardzo krótkim czasie, teraz chcemy sprawdzić, czy potrafimy zapanować nad
pojazdem pędzącym z tak ogromną prędkością” - wyjaśnia amerykański inżynier.
(Źródło: Dziennik Zachodni)
Załóż, że ruch rozpędzanego pojazdu będzie jednostajnie przyspieszony na całej
długości toru, a zjawisko lewitacji magnetycznej spowoduje eliminację tarcia w ruchu
rozpędzanego pojazdu.

\n
  1. Oblicz wartość przyspieszenia pojazdu.
  2. Oblicz czas potrzebny do rozpędzenia pojazdu do prędkości o wartości 900 km/h.
  3. Oblicz maksymalną wysokość, jaką mógłby osiągnąć ten pojazd gdyby nie zadziałały
\n

silniki odrzutowe. Załóż, że połowa jego energii kinetycznej, jaką posiadał w chwili
opuszczenia toru, uległaby rozproszeniu do otoczenia na skutek oporu powietrza.
Wyjaśnij, czy można traktować ruch pojazdu jako rzut pionowy w polu jednorodnym
w sytuacji, gdy nie zadziałałyby silniki odrzutowe.
Ę 4. Przedstaw na wykresie zależność od czasu efektywnej mocy chwilowej urządzenia
E rozpędzającego pojazd. Wykres sporządź dla przedziału czasu, w którym pojazd jest
a
3 rozpędzany. Przez moc efektywną należy rozumieć moc całkowitą pomniejszoną o moc
8 rozpraszaną do otoczenia na skutek działania oporu powietrza.
Ę 5. Oblicz, jaką co najmniej długość powinien mieć tor, aby pojazd mógł osiągnąć
8 prędkość o wartości 900 km/h i aby wartość przyspieszenia nie przekroczyła 10 g, co
2 umożliwiłoby wstępne rozpedzanie tą metodą statków załogowych.

\n
*6. Oblicz napięcie elektryczne pomiędzy końcami rozpędzanego po torze pojazdu.
\n

Z Przyjmij, że pojazd ma długość 1 m, a jego kadłub jest wykonany z metalu, w którym
EJ elektrony przewodnictwa mogą przemieszczać się swobodnie.
= Zadanie 2 Melex
Samochód o napędzie elektrycznym poruszał się po poziomym odcinku jezdni z prędkością
o stałej wartości 5 m/s. Podczas jazdy natężenie prądu stałego pobieranego z akumulatora
zasilającego silnik samochodu było równe 10 A, zaś napięcie pomiędzy jego zaciskami
wynosiło 12 V. Po wyłączeniu silnika, samochód (bez używania hamulców) poruszał się
ruchem jednostajnie opóźnionym, zatrzymując się po przebyciu 400 m.

\n
  1. Oblicz moc silnika samochodu w czasie ruchu z prędkością o wartości 5 m/s.
  2. Oblicz wartość siły oporu, działającej na samochód podczas jego ruchu.
  3. Oblicz czas, jaki upłynął od momentu wyłączenia silnika do zatrzymania samochodu.
  4. Oblicz masę samochodu.
  5. Przedstaw na wykresie zależność prędkości samochodu od czasu. Wykres sporządź dla
\n

przedziału czasu, w którym samochód poruszał się ruchem jednostajnie opóźnionym.
*6. Przedstaw na wykresie zależność prędkości samochodu od drogi przebytej po
wyłączeniu silnika.

","solutions":[]}