{"id":"fizyka-2018-maj-matura-rozszerzona/zad/13.2","paper_id":"fizyka-2018-maj-matura-rozszerzona","number":"13.2","points":1,"ptype":"closed","subject":"fizyka","category":"matura","year":2018,"month":"maj","level":"rozszerzona","text":"Zadanie 13.2. (0-1)\nWyniki doświadczenia opisanego w zadaniu 13. okazały się następujące. Bardzo duża część\nwystrzelonych cząstek α przelatywała przez folię ze złota prawie bez zmiany kierunku ruchu,\nniewielka część z nich po przejściu przez folię zmieniła kierunek ruchu, a znikoma część\ncząstek α odbijała się od folii pod różnymi kątami. Eksperymentatorzy, chcący poznać budowę\natomu, założyli, że zmiana kierunku ruchu cząstek α jest spowodowana oddziaływaniem\nCoulomba z ładunkami znajdującymi się w atomach złota. Ponadto wiedzieli oni, że nośnikami\nładunku ujemnego są elektrony, a każdy z nich jest kilka tysięcy razy lżejszy od cząstki α.\nZaznacz prawidłowe dokończenie zdania wybrane spośród A-C oraz 1.-3.\nWyniki eksperymentu przemawiały za tym, aby przyjąć model atomu, w którym\nA. ładunek dodatni jest rozmieszczony\nw atomie tak samo jak ładunek ujemny,\na jego masa\n1. jest dużo większa od całej\nmasy ładunku ujemnego.\nB. większą część atomu równomiernie\nwypełnia tylko ładunek dodatni,\n2. jest dużo mniejsza od całej\nmasy ładunku ujemnego.\nC. ładunek dodatni zajmuje bardzo małą\nczęść atomu,\n3. jest taka sama jak cała masa\nładunku ujemnego.\nα\nα\nAu\nMFA_1R","answer":"E","answer_text":"Zadanie 13.2. (0-1)\nWymagania ogólne\nWymagania szczegółowe\nIII. Wykorzystanie i przetwarzanie\ninformacji zapisanych w postaci tekstu,\ntabel, wykresów, schematów\ni rysunków.\nI. Znajomość i umiejętność\nwykorzystania pojęć i praw fizyki\ndo wyjaśniania procesów i zjawisk\nw przyrodzie.\nZdający:\n3.1) (P) posługuje się pojęciami […] jądro\natomowe, […] proton, […] elektron; podaje\nskład jądra atomowego,\n12.8) przedstawia […] tezy poznanego artykułu\npopularnonaukowego z dziedziny fizyki.\nSchemat punktowania\n1 p. - poprawna odpowiedź.\n0 p. - brak spełnienia powyższego kryterium.\nPoprawna odpowiedź\nC1","solution":"## Poprawna odpowiedz\n\n**Poprawna odpowiedz wg klucza CKE: C1**\n\nWyniki eksperymentu przemawialy za tym, aby przyjac model atomu, w ktorym **ladunek dodatni zajmuje bardzo mala czesc atomu** (odpowiedz **C**), **a jego masa jest duzo wieksza od calej masy ladunku ujemnego** (uzasadnienie **1**).\n\n## Sposob 1 - Analiza obserwacji Rutherforda\n\n| Obserwacja | Wniosek o budowie atomu |\n| Wiekszosc czastek alfa przelatuje prawie bez zmiany kierunku | Atom jest w przewazajacej mierze pusta przestrzenia - ladunek dodatni skupiony w bardzo malej objetosci (jadrze) -> **C** |\n| Znikoma czesc odbija sie pod duzymi katami | Istnieje male, bardzo geste centrum z duzym ladunkiem dodatnim i duza masa |\n| Elektrony sa kilka tysiecy razy lzejsze od czastki alfa | Elektrony nie moga znaczaco odchylac czastek alfa; cala masa i ladunek dodatni skupione w jadrze, ktorego masa jest duzo wieksza od masy elektronow -> **1** |\n\nModel Thomsona (ladunek dodatni rozlozony rownomiernie w calym atomie - odpowiedz B) **nie tlumaczy** odbic pod duzymi katami, dlatego go odrzucamy. Poprawny jest model jadrowy: ladunek dodatni w malym jadrze (**C**), o masie duzo wiekszej od masy elektronow (**1**).\n\n## Sposob 2 - Eliminacja blednych opcji\n\n- **A** (ladunek dodatni rozmieszczony tak samo jak ujemny) - bledne; gdyby tak bylo, nie byloby \"twardego\" centrum odbijajacego czastki alfa.\n- **B** (wieksza czesc atomu wypelnia rownomiernie tylko ladunek dodatni) - to model Thomsona, sprzeczny z odbiciami pod duzymi katami.\n- **C** (ladunek dodatni zajmuje bardzo mala czesc atomu) - **poprawne**, zgodne z modelem jadrowym.\n- **1** (masa duzo wieksza od masy ladunku ujemnego) - **poprawne**; jadro skupia niemal cala mase atomu.\n- **2** (masa duzo mniejsza) i **3** (taka sama) - bledne; jadro jest tysiace razy ciezsze od elektronow.\n\n## Schemat oceniania CKE\n\n> **Zadanie 13.2 (0-1)**\n> - **1 p.** - poprawna odpowiedz.\n> - **0 p.** - brak spelnienia powyzszego kryterium.\n>\n> **Poprawna odpowiedz: C1** (ladunek dodatni zajmuje bardzo mala czesc atomu, a jego masa jest duzo wieksza od calej masy ladunku ujemnego).\n\n## Wzory z karty CKE\n\n> - **Prawo Coulomba:** \\(F = k\\dfrac{q_1 q_2}{r^2}\\) - male \\(r\\) (blisko jadra) daje ogromna sile odpychania, tlumaczaca duze katy odbicia.\n> - Rozumowanie jest jakosciowe - nie wymaga obliczen.\n\n## Typowe pulapki\n\n> Uwaga: Poprawna para to **C1**, nie B2. Opcja C (\"mala czesc atomu\") odpowiada malemu jadru; opcja 1 (\"masa duzo wieksza\") odpowiada temu, ze niemal cala masa atomu jest w jadrze.\n\n> Uwaga: Odpowiedz B opisuje obalony model Thomsona - rownomierne wypelnienie atomu ladunkiem dodatnim nie wyjasnia odbic pod duzymi katami.","image":"img/fizyka-2018-maj-matura-rozszerzona/zad-13.2.webp","solution_image":null,"topics":"Fizyka współczesna","page_from":16,"source":"ocr","answer_source":"maturazai","answer_text_source":"ocr","solution_source":"maturazai","text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Matura · maj 2018 (rozszerzona)","subject_label":"Fizyka","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 13.2. (0-1)<br>Wyniki doświadczenia opisanego w zadaniu 13. okazały się następujące. Bardzo duża część<br>wystrzelonych cząstek α przelatywała przez folię ze złota prawie bez zmiany kierunku ruchu,<br>niewielka część z nich po przejściu przez folię zmieniła kierunek ruchu, a znikoma część<br>cząstek α odbijała się od folii pod różnymi kątami. Eksperymentatorzy, chcący poznać budowę<br>atomu, założyli, że zmiana kierunku ruchu cząstek α jest spowodowana oddziaływaniem<br>Coulomba z ładunkami znajdującymi się w atomach złota. Ponadto wiedzieli oni, że nośnikami<br>ładunku ujemnego są elektrony, a każdy z nich jest kilka tysięcy razy lżejszy od cząstki α.<br>Zaznacz prawidłowe dokończenie zdania wybrane spośród A-C oraz 1.-3.<br>Wyniki eksperymentu przemawiały za tym, aby przyjąć model atomu, w którym<br>A. ładunek dodatni jest rozmieszczony<br>w atomie tak samo jak ładunek ujemny,<br>a jego masa</p>\n<ol><li>jest dużo większa od całej</li></ol>\n<p>masy ładunku ujemnego.<br>B. większą część atomu równomiernie<br>wypełnia tylko ładunek dodatni,</p>\n<ol><li>jest dużo mniejsza od całej</li></ol>\n<p>masy ładunku ujemnego.<br>C. ładunek dodatni zajmuje bardzo małą<br>część atomu,</p>\n<ol><li>jest taka sama jak cała masa</li></ol>\n<p>ładunku ujemnego.<br>α<br>α<br>Au<br>MFA_1R</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 13.2. (0-1)<br>Wymagania ogólne<br>Wymagania szczegółowe<br>III. Wykorzystanie i przetwarzanie<br>informacji zapisanych w postaci tekstu,<br>tabel, wykresów, schematów<br>i rysunków.<br>I. Znajomość i umiejętność<br>wykorzystania pojęć i praw fizyki<br>do wyjaśniania procesów i zjawisk<br>w przyrodzie.<br>Zdający:<br>3.1) (P) posługuje się pojęciami […] jądro<br>atomowe, […] proton, […] elektron; podaje<br>skład jądra atomowego,<br>12.8) przedstawia […] tezy poznanego artykułu<br>popularnonaukowego z dziedziny fizyki.<br>Schemat punktowania<br>1 p. - poprawna odpowiedź.<br>0 p. - brak spełnienia powyższego kryterium.<br>Poprawna odpowiedź<br>C1</p>","solutions":[{"source":"maturazai","label":"maturazai.pl (AI)","kind":"text","html":"<h4>Poprawna odpowiedz</h4>\n<p><strong>Poprawna odpowiedz wg klucza CKE: C1</strong></p>\n<p>Wyniki eksperymentu przemawialy za tym, aby przyjac model atomu, w ktorym <strong>ladunek dodatni zajmuje bardzo mala czesc atomu</strong> (odpowiedz <strong>C</strong>), <strong>a jego masa jest duzo wieksza od calej masy ladunku ujemnego</strong> (uzasadnienie <strong>1</strong>).</p>\n<h4>Sposob 1 - Analiza obserwacji Rutherforda</h4>\n<p>| Obserwacja | Wniosek o budowie atomu |<br>| Wiekszosc czastek alfa przelatuje prawie bez zmiany kierunku | Atom jest w przewazajacej mierze pusta przestrzenia - ladunek dodatni skupiony w bardzo malej objetosci (jadrze) -&gt; <strong>C</strong> |<br>| Znikoma czesc odbija sie pod duzymi katami | Istnieje male, bardzo geste centrum z duzym ladunkiem dodatnim i duza masa |<br>| Elektrony sa kilka tysiecy razy lzejsze od czastki alfa | Elektrony nie moga znaczaco odchylac czastek alfa; cala masa i ladunek dodatni skupione w jadrze, ktorego masa jest duzo wieksza od masy elektronow -&gt; <strong>1</strong> |</p>\n<p>Model Thomsona (ladunek dodatni rozlozony rownomiernie w calym atomie - odpowiedz B) <strong>nie tlumaczy</strong> odbic pod duzymi katami, dlatego go odrzucamy. Poprawny jest model jadrowy: ladunek dodatni w malym jadrze (<strong>C</strong>), o masie duzo wiekszej od masy elektronow (<strong>1</strong>).</p>\n<h4>Sposob 2 - Eliminacja blednych opcji</h4>\n<ul><li><strong>A</strong> (ladunek dodatni rozmieszczony tak samo jak ujemny) - bledne; gdyby tak bylo, nie byloby &quot;twardego&quot; centrum odbijajacego czastki alfa.</li><li><strong>B</strong> (wieksza czesc atomu wypelnia rownomiernie tylko ladunek dodatni) - to model Thomsona, sprzeczny z odbiciami pod duzymi katami.</li><li><strong>C</strong> (ladunek dodatni zajmuje bardzo mala czesc atomu) - <strong>poprawne</strong>, zgodne z modelem jadrowym.</li><li><strong>1</strong> (masa duzo wieksza od masy ladunku ujemnego) - <strong>poprawne</strong>; jadro skupia niemal cala mase atomu.</li><li><strong>2</strong> (masa duzo mniejsza) i <strong>3</strong> (taka sama) - bledne; jadro jest tysiace razy ciezsze od elektronow.</li></ul>\n<h4>Schemat oceniania CKE</h4>\n<blockquote><strong>Zadanie 13.2 (0-1)</strong><br>- <strong>1 p.</strong> - poprawna odpowiedz.<br>- <strong>0 p.</strong> - brak spelnienia powyzszego kryterium.<br><br><strong>Poprawna odpowiedz: C1</strong> (ladunek dodatni zajmuje bardzo mala czesc atomu, a jego masa jest duzo wieksza od calej masy ladunku ujemnego).</blockquote>\n<h4>Wzory z karty CKE</h4>\n<blockquote>- <strong>Prawo Coulomba:</strong> \\(F = k\\dfrac{q_1 q_2}{r^2}\\) - male \\(r\\) (blisko jadra) daje ogromna sile odpychania, tlumaczaca duze katy odbicia.<br>- Rozumowanie jest jakosciowe - nie wymaga obliczen.</blockquote>\n<h4>Typowe pulapki</h4>\n<blockquote>Uwaga: Poprawna para to <strong>C1</strong>, nie B2. Opcja C (&quot;mala czesc atomu&quot;) odpowiada malemu jadru; opcja 1 (&quot;masa duzo wieksza&quot;) odpowiada temu, ze niemal cala masa atomu jest w jadrze.</blockquote>\n<blockquote>Uwaga: Odpowiedz B opisuje obalony model Thomsona - rownomierne wypelnienie atomu ladunkiem dodatnim nie wyjasnia odbic pod duzymi katami.</blockquote>"}]}