Fizyka · Matura · maj 2008 (rozszerzona)

Zadanie 1. Beczka (12 pkt) Do hurtowni chemicznej przywieziono transport blaszanych beczek z gipsem. W celu wyładowania beczek z samochodu położono pochylnię, tworząc w ten sposób równię pochyłą. Wysokość, z jakiej beczk

Zadanie 1.1 (2 pkt) Uzupełnij rysunek o pozostałe siły działające na beczkę podczas jej swobodnego staczania. Zapisz ich nazwy.

Zadanie 1.2 (2 pkt) Oblicz wartość siły nacisku beczki na równię podczas staczania, jeżeli kąt nachylenia pochylni do poziomu wynosi 30o. α = 30o α = 60o sin α 0,50 0,87 cos α 0,87 0,50 tg α 0,58 1,73 ctg α 1,73 0,58 Fg

Zadanie 1.3 (4 pkt) Wykaż, że wartość prędkości liniowej beczki po stoczeniu się z pochylni jest równa 3,65 m s .

Zadanie 1.4 (2 pkt) Oblicz, korzystając ze związku pomiędzy energią i pracą, zasięg toczenia się beczki po poziomej trawiastej powierzchni. Przyjmij, że podczas toczenia się beczki po trawie działa na nią stała siła opor

Zadanie 1.5 (2 pkt) Wykaż, że zmiana zawartości beczki z gipsu na cement (o innej niż gips masie), również ściśle wypełniający beczkę, nie spowoduje zmiany wartości przyspieszenia kątowego, z jakim obraca się beczka wokó

Zadanie 2. Temperatura odczuwalna (12 pkt) Przebywanie w mroźne dni na otwartej przestrzeni może powodować szybką utratę ciepła z organizmu, szczególnie z nieosłoniętych części ciała. Jeżeli dodatkowo wieje wiatr, wychło

Zadanie 2.1 (1 pkt) Odczytaj z tabeli i zapisz, jaką temperaturę będą odczuwać w bezwietrzny dzień uczestniczy kuligu jadącego z prędkością o wartości 20 km/h (co jest równoważne wiatrowi wiejącemu z prędkością o wartośc

Zadanie 2.2 (2 pkt) Podaj, przy jakich wartościach prędkości wiatru rzeczywista temperatura powietrza równa - 30oC jest niebezpieczna dla odkrytych części ciała stojącego człowieka.

Zadanie 2.3 (2 pkt) Analizując tabelę i wykonując oraz zapisując konieczne obliczenia, oszacuj minimalną wartość prędkości wiatru w temperaturze rzeczywistej równej - 40oC, przy której odczuwalna temperatura zaczyna być

Zadanie 2.4 (5 pkt) Naszkicuj w jednym układzie współrzędnych wykresy zależności temperatury odczuwalnej od wartości prędkości wiatru dla temperatury rzeczywistej - 15oC oraz - 40oC. Oznacz oba wykresy.

Zadanie 2.5 (2 pkt) Przy braku wiatru temperatura odczuwalna może być nieco wyższa niż rzeczywista, jeśli człowiek nie wykonuje żadnych ruchów. Wyjaśnij tę pozorną sprzeczność. Uwzględnij fakt, że ludzkie ciało emituje c

Zadanie 3. Soczewki (12 pkt)

Zadanie 3.1 (2 pkt) Na rysunku poniżej przedstawiono świecący przedmiot A-B i soczewkę skupiającą, której dolną część zasłonięto nieprzezroczystą przesłoną. Uzupełnij rysunek, rysując bieg promieni pozwalający na pełną k

Zadanie 3.2 (4 pkt) Wykaż, wykonując odpowiednie obliczenia, że przy stałej odległości przedmiotu i ekranu l = x + y, spełniającej warunek l > 4 f, istnieją dwa różne położenia soczewki pozwalające uzyskać ostre obrazy.

Zadanie 3.3 (2 pkt) W pewnym doświadczeniu użyto dwóch jednakowych soczewek o zdolnościach skupiających równych 20 dioptrii każda i umieszczonych w odległości 10 cm od siebie. Wykaż, że jeżeli na układ soczewek, wzdłuż g

Zadanie 3.4 (4 pkt) Dwie jednakowe soczewki o zdolnościach skupiających 10 dioptrii każda umieszczono w powietrzu w odległości 1 cm od siebie. Oszacuj bezwzględną (ΔZ) i względną (ΔZ/Z) różnicę, jaką uzyskamy, stosując d

Zadanie 4. Żarówka (12 pkt) Opór elektryczny włókna pewnej żarówki w temperaturze 0oC wynosi 88,1 Ω. Żarówkę dołączono do źródła prądu przemiennego o napięciu skutecznym 230 V. Podczas świecenia przez żarówkę płynął prąd

Zadanie 4.1 (2 pkt) Oblicz moc pobieraną przez świecącą żarówkę.

Zadanie 4.2 (2 pkt) Oblicz natężenie skuteczne prądu w żarówce podczas włączania zasilania, gdy temperatura włókna wynosi 0oC.

Zadanie 4.3 (2 pkt) Oblicz przyrost temperatury włókna żarówki po włączeniu żarówki i rozgrzaniu się włókna. gdzie: 0 R - opór w temperaturze 0oC, α - temperaturowy współczynnik wzrostu oporu, dla włókna tej żarówki jest

Zadanie 4.4 (2 pkt) Do włókna świecącej żarówki zbliżono biegun N silnego magnesu. Zapisz, jak zachowa się włókno żarówki po zbliżeniu magnesu, gdy żarówka jest zasilana napięciem przemiennym, a jak, gdy jest zasilana na

Zadanie 4.5 (2 pkt) Oblicz długość drutu wolframowego, z którego wykonano włókno żarówki, jeśli wiadomo, że pole powierzchni przekroju poprzecznego drutu wynosi 8·10 -11 m2, a opór właściwy wolframu w temperaturze 0oC je

Zadanie 4.6 (2 pkt) Wyjaśnij, dlaczego temperaturowy współczynnik wzrostu oporu α dla metali ma wartość dodatnią, a dla półprzewodników ma wartość ujemną. Nr zadania 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. Maks. liczba pkt 2 2 2 2

Zadanie 5. Asteroida Apophis (12 pkt) Amerykańska agencja kosmiczna (NASA) przygotowuje plany umożliwiające lądowanie na asteroidzie. NASA chce sprawdzić, czy jest możliwa zmiana kursu takiego ciała w przypadku, gdyby zm

Zadanie 5.1 (1 pkt) Oszacuj wartość przyspieszenia grawitacyjnego na powierzchni asteroidy. W obliczeniach przyjmij, że asteroida jest jednorodną kulą.

Zadanie 5.2 (3 pkt) Podaj, w którym położeniu (peryhelium czy aphelium) wartość prędkości obiegu asteroidy wokół Słońca jest najmniejsza. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do odpowiedniego prawa i podając jego treść. As

Zadanie 5.3 (3 pkt) Oszacuj okres obiegu asteroidy wokół Słońca. Wynik podaj w dniach ziemskich. Podczas obliczeń przyjmij, że asteroida porusza się po orbicie kołowej, rok ziemski trwa 365 dni, a średnia odległość Ziemi

Zadanie 5.4 (2 pkt) Wykaż, że wartość pierwszej prędkości kosmicznej dla asteroidy Apophis wynosi około 0,165 m/s.

Zadanie 5.5 (3 pkt) Oblicz maksymalną energię, jaka może wydzielić się w momencie zderzenia asteroidy z powierzchnią Ziemi. Wyraź tę energię w megatonach (MT), przyjmując, że 1 MT ≈ 4·1015 J. Nr zadania 5.1. 5.2. 5.3. 5.