{"id":"informator-maturalny-fizyka-2015/zad/15","paper_id":"informator-maturalny-fizyka-2015","number":"15","points":2,"ptype":"open","subject":"fizyka","category":"informator-maturalny","year":2015,"month":null,"level":null,"text":"Zadanie 15. (0-2)\nUczniowie rozwiązywali zadanie dotyczące siły wyporu działającej na drewniany klocek\nw czystej wodzie i w wodzie bardzo słonej. Należało uzasadnić, dlaczego zanurzenie\ndrewnianego klocka w słonej wodzie jest mniejsze. Jeden z uczniów napisał:\nKlocek w bardzo słonej wodzie będzie mniej zanurzony niż w wodzie czystej, ponieważ\nwartość siły wyporu będzie większa.\nUzasadnienie ucznia jest błędne. Podaj i wyjaśnij prawidłowe uzasadnienie.\nGęstość wody czystej - 1000\n3\nm\nkg ; gęstość słonej wody - 1200\n3\nm\nkg ; gęstość drewna 600\n3\nm\nkg .\nWymagania ogólne\nIII. Wykorzystywanie i przetwarzanie informacji zapisanych\nw postaci tekstu, tabel, wykresów, schematów i rysunków.\nIV. Budowa prostych modeli fizycznych i matematycznych\ndo opisu zjawisk.\nWymagania szczegółowe IVPR-1. Ruch punktu materialnego. Zdający:\n7) wyjaśnia ruch ciał na podstawie II zasady dynamiki\nNewtona.\nIII-3. Właściwości materii. Zdający:\n8) analizuje i porównuje wartości sił wyporu dla ciał\nzanurzonych w cieczy lub gazie;\n9) wyjaśnia pływanie ciał na podstawie prawa Archimedesa.\nRozwiązanie\nWartość siły wyporu musi pozostać bez zmian, równa ciężarowi klocka, dlatego objętość\nczęści zanurzonej w cieczy o większej gęstości musi być mniejsza.\nPrzykładowe zadania z rozwiązaniami 33\nSchemat punktowania\nRozwiązanie prawidłowe\n- zapisanie uzasadnienia:\nWartość siły wyporu musi pozostać bez zmian dlatego mniejsze zanurzenie\nwystępuje w cieczy o większej gęstości.\nlub\nNa ciało częściowo zanurzone w cieczy działają dwie równoważące się siły: wyporu\ni ciężkości - objętość wypartej cieczy o większej gęstości jest mniejsza.\nlub\nGdy gęstość wody jest większa, to żeby zachować wartość siły wyporu równą\nciężarowi klocka, objętość części zanurzonej musi być mniejsza.\nlub\n- zapisanie równania:\ng\nm\nV\ng\nF\nV\ng\nF\nzws\nzws\nw\nzwc\nwc\nwc\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n(Użyte symbole muszą być jednoznacznie identyfikowalne).\n2 pkt\nRozwiązanie, w którym jest istotny postęp\n- zapisanie uzasadnienia:\nWartość siły wyporu musi pozostać bez zmian.\nlub\nNa ciało częściowo zanurzone w cieczy działają dwie równoważące się siły: wyporu\ni ciężkości.\nlub\nJeśli zwiększy się gęstość cieczy, to objętość części zanurzonej musi być mniejsza.\n(Brak zapisu wiążącego siłę wyporu z gęstością).\n1 pkt\nRozwiązanie, w którym nie ma istotnego postępu\n- błędy w uzasadnieniu\nlub\n- brak uzasadnienia\nlub\n- odwołanie się wyłącznie do gęstości.\n0 pkt\n34 Informator o egzaminie maturalnym z fizyki od roku szkolnego 2014/2015","answer":null,"answer_text":null,"solution":"Uzasadnienie ucznia jest błędne. Siła wyporu musi pozostać bez zmian, równa ciężarowi klocka (ciało unosi się na powierzchni, siły równoważne). F_w = ρ_cieczy * g * V_zanurzone. Ponieważ gęstość wody słonej (1200 kg/m³) jest większa niż wody czystej (1000 kg/m³), a F_w ma pozostać stałe, objętość zanurzonego klocka musi być mniejsza w wodzie słonej. Zatem klocek będzie mniej zanurzony w wodzie słonej niż w czystej. Wzór: F_w = ρ_c * g * V_z = m*g, więc V_z = m/ρ_c. Przy większej gęstości cieczy V_z jest mniejsze.","image":"img/informator-maturalny-fizyka-2015/zad-15.webp","solution_image":null,"topics":null,"page_from":32,"source":"ai","answer_source":null,"answer_text_source":null,"solution_source":"ai","text_source":"ocr","source_label":"Fizyka · Informator maturalny · 2015","subject_label":"Fizyka","category_label":"Informator maturalny","text_html":"

Zadanie 15. (0-2)
Uczniowie rozwiązywali zadanie dotyczące siły wyporu działającej na drewniany klocek
w czystej wodzie i w wodzie bardzo słonej. Należało uzasadnić, dlaczego zanurzenie
drewnianego klocka w słonej wodzie jest mniejsze. Jeden z uczniów napisał:
Klocek w bardzo słonej wodzie będzie mniej zanurzony niż w wodzie czystej, ponieważ
wartość siły wyporu będzie większa.
Uzasadnienie ucznia jest błędne. Podaj i wyjaśnij prawidłowe uzasadnienie.
Gęstość wody czystej - 1000
3
m
kg ; gęstość słonej wody - 1200
3
m
kg ; gęstość drewna 600
3
m
kg .
Wymagania ogólne
III. Wykorzystywanie i przetwarzanie informacji zapisanych
w postaci tekstu, tabel, wykresów, schematów i rysunków.
IV. Budowa prostych modeli fizycznych i matematycznych
do opisu zjawisk.
Wymagania szczegółowe IVPR-1. Ruch punktu materialnego. Zdający:

\n
  1. wyjaśnia ruch ciał na podstawie II zasady dynamiki
\n

Newtona.
III-3. Właściwości materii. Zdający:

\n
  1. analizuje i porównuje wartości sił wyporu dla ciał
\n

zanurzonych w cieczy lub gazie;

\n
  1. wyjaśnia pływanie ciał na podstawie prawa Archimedesa.
\n

Rozwiązanie
Wartość siły wyporu musi pozostać bez zmian, równa ciężarowi klocka, dlatego objętość
części zanurzonej w cieczy o większej gęstości musi być mniejsza.
Przykładowe zadania z rozwiązaniami 33
Schemat punktowania
Rozwiązanie prawidłowe

\n\n

Wartość siły wyporu musi pozostać bez zmian dlatego mniejsze zanurzenie
występuje w cieczy o większej gęstości.
lub
Na ciało częściowo zanurzone w cieczy działają dwie równoważące się siły: wyporu
i ciężkości - objętość wypartej cieczy o większej gęstości jest mniejsza.
lub
Gdy gęstość wody jest większa, to żeby zachować wartość siły wyporu równą
ciężarowi klocka, objętość części zanurzonej musi być mniejsza.
lub

\n\n

g
m
V
g
F
V
g
F
zws
zws
w
zwc
wc
wc











(Użyte symbole muszą być jednoznacznie identyfikowalne).
2 pkt
Rozwiązanie, w którym jest istotny postęp

\n\n

Wartość siły wyporu musi pozostać bez zmian.
lub
Na ciało częściowo zanurzone w cieczy działają dwie równoważące się siły: wyporu
i ciężkości.
lub
Jeśli zwiększy się gęstość cieczy, to objętość części zanurzonej musi być mniejsza.
(Brak zapisu wiążącego siłę wyporu z gęstością).
1 pkt
Rozwiązanie, w którym nie ma istotnego postępu

\n\n

lub

\n\n

lub

\n\n

0 pkt
34 Informator o egzaminie maturalnym z fizyki od roku szkolnego 2014/2015

","solutions":[{"source":"ai","label":"AI","kind":"text","html":"

Uzasadnienie ucznia jest błędne. Siła wyporu musi pozostać bez zmian, równa ciężarowi klocka (ciało unosi się na powierzchni, siły równoważne). F_w = ρ_cieczy * g * V_zanurzone. Ponieważ gęstość wody słonej (1200 kg/m³) jest większa niż wody czystej (1000 kg/m³), a F_w ma pozostać stałe, objętość zanurzonego klocka musi być mniejsza w wodzie słonej. Zatem klocek będzie mniej zanurzony w wodzie słonej niż w czystej. Wzór: F_w = ρ_c * g * V_z = m*g, więc V_z = m/ρ_c. Przy większej gęstości cieczy V_z jest mniejsze.

"}]}