Fizyka · Matura próbna · 2007 (rozszerzona)

Kamień (10 pkt) Na kamień o ciężarze 5 N działamy pionowo w górę siłą 20 N do wysokości 15 m .

1.1. (2 pkt) Jakim ruchem porusza się kamień w czasie całego toru? Oblicz występujące przyśpieszenie. [odp_otwarta1]

1.2. (2 pkt) Oblicz czas trwania całego ruchu. [odp_otwarta1]

1.3. (3 pkt) Oblicz, jaką wykonamy pracę. Jaką najmniejszą pracę można wykonać, aby podnieść kamień na wysokość 15 m ? Oblicz jego energię kinetyczną i potencjalną na wysokości 15 m . [odp_otwarta1]

1.4. (3 pkt) Narysuj wykres wykonanej pracy w zależności od przemieszczenia oraz wykres prędkości kamienia w zależności od czasu trwania całego ruchu. [odp_graficzna1]

Bańki (10 pkt) W leczeniu przeziębienia czasami stawia się bańki. Powietrze pod bańką naciska na skórę mniejszą siłą niż poza bańką i dlatego następuje jej wybrzuszenie. Trudno sobie wyobrazić, jak wyglądałaby skóra, gdy

2.1. (2 pkt) Oblicz, jaką masą należałoby obciążyć 1 cm ^2 powierzchni ciała, gdyby pod bańką nie było powietrza. Przyjmij, że ciśnienie atmosferyczne wynosi 10^5 Pa . [odp_otwarta1]

2.2. (1 pkt) Niektórzy ludzie czują się źle, gdy ciśnienie jest niskie. Mówią, że boli ich głowa. Aby poprawić krążenie i dotlenić mózg, piją kawę. Wyjaśnij, dlaczego niskie ciśnienie źle wpływa na krążenie krwi. [odp_ot

2.3. (2 pkt) Jeśli pełną szklankę wody przykryjemy kartką papieru i odwrócimy ją do góry dnem, to woda nie wylewa się. Oblicz, na jaką maksymalną wysokość możemy podnieść szklankę, aby woda się nie wylała. [odp_otwarta1]

2.4. (2 pkt) Hydrofor jest to urządzenie służące do pompowania wody ze studni. Oblicz, z jakiej największej głębokości hydrofor może zasysać wodę. Podaj wyjaśnienie tego zjawiska. [odp_otwarta1]

2.5. (3 pkt) Do ruchomego tłoka o powierzchni 1 m ^2 przymocowano wspornik, na którym znajduje się 4-tonowa ciężarówka. Pod tłokiem znajduje się woda, która może dołem wypływać gumowym wężem o przekroju 1 cm ^2 . Oblicz,

Kondensator (10 pkt) Rysunek przedstawia wykres ładowania kondensatora płaskiego, o powierzchni każdej z płytek 100 cm ^2 . Kondensator naładowano ładunkiem 1 mC .

3.1. (1 pkt) Oblicz energię kondensatora. [odp_otwarta1]

3.2. (1 pkt) Oblicz pojemność kondensatora. [odp_otwarta1]

3.3. (1 pkt) Oblicz odległość między okładkami kondensatora. [odp_otwarta1]

3.4. (1 pkt) Oblicz natężenie pola elektrycznego między okładkami. [odp_otwarta1]

3.5. (1 pkt) Oblicz, jaką prędkość uzyska elektron po przebyciu w kondensatorze drogi od jednej okładki do drugiej. Potrzebne stałe znajdziesz w karcie wzorów. [odp_otwarta1]

3.6. (2 pkt) Oblicz, z jaką siłą przyciągają się okładki kondensatora. Oblicz siłę przyciągania okładek, jeśli pomiędzy nie włożymy dielektryk o _r = 5 . [odp_otwarta1]

3.7. (1 pkt) Narysuj wykres ładowania kondensatora z dielektrykiem. [odp_graficzna1]

3.8. (2 pkt) Dielektryk wysunięto z kondensatora tak, że zajmuje połowę powierzchni pomiędzy okładkami. Oblicz pojemność kondensatora w tym przypadku. [odp_otwarta1]

Przewodnik (10 pkt) W jednorodnym polu magnetycznym o indukcji 0,1 T , umieszczony jest prostopadle do linii pola prostoliniowy przewodnik o długości 20 cm i oporze 0,05 . Przewodnik zasilany jest prądem stałym o natężen

4.1. (1 pkt) Zaznacz na schemacie kierunek prądu. Oblicz napięcie przyłożone do końców przewodnika. [odp_graficzna1] [odp_otwarta1]

4.2. (2 pkt) Oblicz siłę działającą na przewodnik. Uzasadnij, jaki będzie kierunek i zwrot siły. Narysuj wektor siły. [odp_graficzna1] [odp_otwarta1]

4.3. (3 pkt) Przewodnik wprawiono w ruch w górę z prędkością 10 m/s . Oblicz wzbudzoną na jego końcach siłę elektromotoryczną indukcji. Oblicz natężenie prądu indukcyjnego w przewodniku oraz określ i zaznacz jego kierune

4.4. (1 pkt) Oblicz wypadkowe napięcie na końcach przewodnika. [odp_otwarta1]

4.5. (3 pkt) Uzasadnij, czy ruch przewodnika w polu magnetycznym wpływa na jego temperaturę. Nie uwzględniamy chłodzenia powietrzem. [odp_otwarta1]

Żarówka (9 pkt) Spirala żarówki wykonana jest ze stopu o oporze właściwym = 2,5 10^ -6 m i ma średnicę 0,1 mm .

5.1. (2 pkt) Oblicz, jaka jest temperatura włókna, po dłuższym świeceniu żarówki, jeśli ma ono właściwości ciała doskonale czarnego. Przez żarówkę płynie prąd o natężeniu 1,47 A . [odp_otwarta1]

5.2. (1 pkt) Oblicz, jaka długość fali odpowiada maksimum promieniowania w tej temperaturze. Napisz, w jakiej części widma znajduje się ta fala. [odp_otwarta1]

5.3. (4 pkt) Żarówka znajduje się wewnątrz czarnej kuli o promieniu 3 cm . Oblicz, z jaką mocą żarówka powinna ogrzewać kulę, aby kula utrzymywała temperaturę 30^ C , jeżeli temperatura otoczenia wynosi 20^ C . Zakładamy

5.4. (2 pkt) Oblicz, jaką moc należy dostarczyć kuli o dwukrotnie większym promieniu, aby utrzymywała temperaturę 40^ C . [odp_otwarta1]

Okulary (11 pkt) Dalekowidz widzi dobrze z odległości 36 cm . Odległość soczewki oka od siatkówki wynosi 2 cm .

6.1. (3 pkt) Oblicz, jakie okulary powinien nosić dalekowidz, aby dobrze widział z odległości 24 cm . [odp_otwarta1]

6.2. (2 pkt) Soczewki okularów mają jedną powierzchnię płaską. Oblicz promień krzywizny drugiej powierzchni, jeśli współczynnik załamania szkła wynosi 1,5 . [odp_otwarta1]

6.3. (1 pkt) Chcemy skonstruować przyrząd optyczny, składający się z dwóch soczewek. Mamy do dyspozycji jedno szkło od okularów i soczewkę od lupy o ogniskowej 10 cm . Oblicz zdolność skupiającą tej soczewki. [odp_otwart

6.4. (5 pkt) Uzasadnij, czy można z tych szkieł skonstruować lunetę lub mikroskop. Która z soczewek powinna być obiektywem, a która okularem? W jakiej odległości od siebie należy je umieścić? Oblicz przybliżone powiększe