{"id":"fizyka-2019-maj-matura-stara-podstawowa/zad/19","paper_id":"fizyka-2019-maj-matura-stara-podstawowa","number":"19","points":5,"ptype":"open","subject":"fizyka","category":"matura","year":2019,"month":"maj","level":"podstawowa","text":"Zadanie 19. (5 pkt)\nNietrwały izotop wodoru tryt H\n1\n3\nulega przemianie, w wyniku\nktórej powstaje jądro pewnego izotopu helu oraz emitowane są\ncząstki: elektron oraz antyneutrino elektronowe. Neutrina\ni antyneutrina mają zerowy ładunek elektryczny, a ich masa\nw porównaniu do masy elektronu jest pomijalnie mała.\nTabela obok przedstawia przybliżone masy wybranych cząstek\ni jąder. Niektóre z nich wykorzystaj w punkcie b) zadania.\na) Uzupełnij liczby atomowe i masowe w poniższym zapisie\nreakcji rozpadu trytu. Zapisz, jak nazywa się ten typ\nrozpadu.\nH →\nHe +\ne\n1\n3\n+ v෤e\nb) Oszacuj całkowitą energię kinetyczną wszystkich produktów przemiany opisanej\nw zadaniu 19. Masę odpowiednich jąder i cząstek znajdź w tabeli powyżej. Przyjmij,\nże jądro trytu początkowo spoczywało. Wynik podaj z dokładnością do jednej cyfry\nznaczącej.\nSymbol\nMasa, 10-27 kg\n3H\n5,00736\n4He\n6,64466\n3He\n5,00641\nn\n1,67493\np\n1,67262\ne\n0,00091\nWypełnia\negzaminator\nNr zadania\n17.\n18.\n19.\nMaks. liczba pkt\n3\n3\n5\nUzyskana liczba pkt\nPoziom podstawowy\nMFA_1P\nBRUDNOPIS (nie podlega ocenie)","answer":null,"answer_text":"Zadanie 19. (5 pkt)\nObszar standardów\nOpis wymagań\nWiadomości i rozumienie.\nZastosowanie zasady zachowania ładunku\ni liczby nukleonów do zapisów reakcji\njądrowych i przemian jądrowych (I.1.6.10).\nWymienianie własności promieniowania\njądrowego α, β, γ (I.1.6.8).\na) (0-2)\nSchemat punktowania\n2 p. - prawidłowe uzupełnienie zapisu reakcji oraz podanie prawidłowej nazwy typu reakcji\nrozpadu.\n1 p. - prawidłowe uzupełnienie zapisu reakcji albo podanie prawidłowej nazwy typu reakcji\nrozpadu.\n0 p. - brak spełnienia powyższych kryteriów.\nPoprawne rozwiązanie\n1\n3H → 2\n3He + e + v෤e\nJest to reakcja rozpadu (albo przemiany) typu beta minus.\nObszar standardów\nOpis wymagań\nWiadomości i rozumienie.\nPosługiwanie się pojęciem energii kinetycznej.\n(I.1.6.2).\nZastosowanie zasady zachowania energii\n(I.1.6.3).\nWskazywanie zależności E = mc2 jako\nrównoważności masy i energii (I.1.6.4).\nTworzenie informacji.\nBudowanie prostych modeli fizycznych\ni matematycznych do opisu zjawisk (III.3).\nb) (0-3)\nSchemat punktowania\n3 p. - prawidłowa metoda obliczenia energii kinetycznej oraz prawidłowy wynik liczbowy\nz jednostką.\n2 p. - zastosowanie zasady zachowania energii z uwzględnieniem wzoru Einsteina oraz\nprawidłowe podstawienie wszystkich danych liczbowych do odpowiedniego równania.\n1 p. - zastosowanie zasady zachowania energii z uwzględnieniem wzoru Einsteina na energię\nspoczynkową (punktowany jest także ogólny zapis wzoru na energię kinetyczną\nproduktów, typu ܧ௞௜௡ ௖= (\n௦௨௕௦௧௥-\n௣௥௢ௗ)ܿଶ - we wzorze musi pojawić się energia\nkinetyczna oraz różnica mas).\n0 p. - brak spełnienia powyższych kryteriów.\nPrzykładowe rozwiązanie\nZapiszemy bilans energii reakcji, z uwzględnieniem energii spoczynkowych jąder oraz\nelektronu oraz całkowitej energii kinetycznej ܧ௞௜௡ ௖ produktów reakcji:\nܧ଴ ்௥௬௧= ܧ଴ ு௘௟+ ܧ଴ ௘௟௘௞௧௥௢௡+ ܧ௞௜௡ ௖ → ܧ௞௜௡ ௖= ܧ଴ ்௥௬௧- ܧ଴ ு௘௟-ܧ଴ ௘௟௘௞௧௥௢௡\nZastosujemy wzór Einsteina na energie spoczynkowe:\nܧ௞௜௡ ௖= (݉\n௥௬௧-\nு௘௟-\n௘௟௘௞௧௥௢௡) ∙\nଶ\nܧ௞௜௡ ௖= (5,00736 - 5,00641 -0,00091) ∙10ିଶ଻∙( 3 ∙10଼)ଶ J\nܧ௞௜௡ ௖= 0,00036 ∙10ିଵଵ J ≈0,036 ∙10ିଵଷ J ≈4 ∙10ିଵହ J ≈ 0,02 MeV","solution":null,"image":"img/fizyka-2019-maj-matura-stara-podstawowa/zad-19.webp","solution_image":null,"topics":"Fizyka współczesna","page_from":13,"source":"ocr","answer_source":null,"answer_text_source":"ocr","solution_source":null,"text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Matura · maj 2019 (podstawowa)","subject_label":"Fizyka","category_label":"Matura","text_html":"<p>Zadanie 19. (5 pkt)<br>Nietrwały izotop wodoru tryt H<br>1<br>3<br>ulega przemianie, w wyniku<br>której powstaje jądro pewnego izotopu helu oraz emitowane są<br>cząstki: elektron oraz antyneutrino elektronowe. Neutrina<br>i antyneutrina mają zerowy ładunek elektryczny, a ich masa<br>w porównaniu do masy elektronu jest pomijalnie mała.<br>Tabela obok przedstawia przybliżone masy wybranych cząstek<br>i jąder. Niektóre z nich wykorzystaj w punkcie b) zadania.<br>a) Uzupełnij liczby atomowe i masowe w poniższym zapisie<br>reakcji rozpadu trytu. Zapisz, jak nazywa się ten typ<br>rozpadu.<br>H →<br>He +<br>e<br>1<br>3</p>\n<ul><li>v෤e</li></ul>\n<p>b) Oszacuj całkowitą energię kinetyczną wszystkich produktów przemiany opisanej<br>w zadaniu 19. Masę odpowiednich jąder i cząstek znajdź w tabeli powyżej. Przyjmij,<br>że jądro trytu początkowo spoczywało. Wynik podaj z dokładnością do jednej cyfry<br>znaczącej.<br>Symbol<br>Masa, 10-27 kg<br>3H<br>5,00736<br>4He<br>6,64466<br>3He<br>5,00641<br>n<br>1,67493<br>p<br>1,67262<br>e<br>0,00091<br>Wypełnia<br>egzaminator<br>Nr zadania<br>17.<br>18.<br>19.<br>Maks. liczba pkt<br>3<br>3<br>5<br>Uzyskana liczba pkt<br>Poziom podstawowy<br>MFA_1P<br>BRUDNOPIS (nie podlega ocenie)</p>","answer_text_html":"<p>Zadanie 19. (5 pkt)<br>Obszar standardów<br>Opis wymagań<br>Wiadomości i rozumienie.<br>Zastosowanie zasady zachowania ładunku<br>i liczby nukleonów do zapisów reakcji<br>jądrowych i przemian jądrowych (I.1.6.10).<br>Wymienianie własności promieniowania<br>jądrowego α, β, γ (I.1.6.8).<br>a) (0-2)<br>Schemat punktowania<br>2 p. - prawidłowe uzupełnienie zapisu reakcji oraz podanie prawidłowej nazwy typu reakcji<br>rozpadu.<br>1 p. - prawidłowe uzupełnienie zapisu reakcji albo podanie prawidłowej nazwy typu reakcji<br>rozpadu.<br>0 p. - brak spełnienia powyższych kryteriów.<br>Poprawne rozwiązanie<br>1<br>3H → 2<br>3He + e + v෤e<br>Jest to reakcja rozpadu (albo przemiany) typu beta minus.<br>Obszar standardów<br>Opis wymagań<br>Wiadomości i rozumienie.<br>Posługiwanie się pojęciem energii kinetycznej.<br>(I.1.6.2).<br>Zastosowanie zasady zachowania energii<br>(I.1.6.3).<br>Wskazywanie zależności E = mc2 jako<br>równoważności masy i energii (I.1.6.4).<br>Tworzenie informacji.<br>Budowanie prostych modeli fizycznych<br>i matematycznych do opisu zjawisk (III.3).<br>b) (0-3)<br>Schemat punktowania<br>3 p. - prawidłowa metoda obliczenia energii kinetycznej oraz prawidłowy wynik liczbowy<br>z jednostką.<br>2 p. - zastosowanie zasady zachowania energii z uwzględnieniem wzoru Einsteina oraz<br>prawidłowe podstawienie wszystkich danych liczbowych do odpowiedniego równania.<br>1 p. - zastosowanie zasady zachowania energii z uwzględnieniem wzoru Einsteina na energię<br>spoczynkową (punktowany jest także ogólny zapis wzoru na energię kinetyczną<br>produktów, typu ܧ௞௜௡ ௖= (<br>௦௨௕௦௧௥-<br>௣௥௢ௗ)ܿଶ - we wzorze musi pojawić się energia<br>kinetyczna oraz różnica mas).<br>0 p. - brak spełnienia powyższych kryteriów.<br>Przykładowe rozwiązanie<br>Zapiszemy bilans energii reakcji, z uwzględnieniem energii spoczynkowych jąder oraz<br>elektronu oraz całkowitej energii kinetycznej ܧ௞௜௡ ௖ produktów reakcji:<br>ܧ଴ ்௥௬௧= ܧ଴ ு௘௟+ ܧ଴ ௘௟௘௞௧௥௢௡+ ܧ௞௜௡ ௖ → ܧ௞௜௡ ௖= ܧ଴ ்௥௬௧- ܧ଴ ு௘௟-ܧ଴ ௘௟௘௞௧௥௢௡<br>Zastosujemy wzór Einsteina na energie spoczynkowe:<br>ܧ௞௜௡ ௖= (݉<br>௥௬௧-<br>ு௘௟-<br>௘௟௘௞௧௥௢௡) ∙<br>ଶ<br>ܧ௞௜௡ ௖= (5,00736 - 5,00641 -0,00091) ∙10ିଶ଻∙( 3 ∙10଼)ଶ J<br>ܧ௞௜௡ ௖= 0,00036 ∙10ିଵଵ J ≈0,036 ∙10ିଵଷ J ≈4 ∙10ିଵହ J ≈ 0,02 MeV</p>","solutions":[]}