Fizyka · Matura próbna · listopad 2012 (rozszerzona)

Kulka (10 pkt) Z wysokości H = 25 m nad poziomem ziemi puszczono swobodnie kulkę. Na jej drodze, w odległości h = 1 4 H od punktu początkowego, jest ustawiona platforma o kącie nachylenia do poziomu = 30^ . Kulka odbija

Udowodnij, że przy założeniu idealnie sprężystego odbicia kulki od platformy odległość z można obliczyć ze wzoru z = 3 8 (1 + 13 ) H .

Dla jakiego kąta nachylenia platformy do poziomu prędkość początkowa v_0 będzie skierowana poziomo? [odp_otwarta1]

Tarcza hamulcowa (10 pkt) Tarcza hamulcowa w postaci cienkiego walca o masie m = 1,2 kg i promieniu R = 20 cm obraca się z częstotliwością f_0 = 200 Hz wokół osi przechodzącej przez jej środek. W pewnym momencie w układz

Planety (10 pkt) Dwie planety o masach M = 2M_Z i promieniach R = 1 4 R_Z stykają się ze sobą, tworząc układ dwóch planet (gdzie M_Z - masa Ziemi, R_Z - jej promień).

Wykorzystując ziemskie przyspieszenie grawitacyjne, wyznacz wzory potrzebne do obliczenia natężenia pola grawitacyjnego w punktach A , B , C oraz D oznaczonych na rysunku. [odp_otwarta1]

Oblicz drugą prędkość kosmiczną v_ II konieczną do wystrzelenia rakiety z punktu A . [odp_otwarta1]

Menzurka (8 pkt) Menzurkę o średnicy D = 4 cm i objętości V = 500 cm ^3 , zawierającą powietrze o temperaturze t_1 = 100^ C i o ciśnieniu atmosferycznym p_a = 1020 hPa , odwrócono otwartą częścią w dół i włożono do wody

Oblicz wysokość wody h_1 , jaka została zassana. [odp_otwarta1]

Oblicz końcowe ciśnienie powietrza w menzurce, przyjmując, że gęstość wody = 1000 kg m ^3 . [odp_otwarta1]

Odpowiedz, czy ciśnienie w menzurce po jej dodatkowym zanużeniu wzrośnie, czy zmaleje.

Rura (10 pkt) Przez całą objętość rury o średnicy D = 10 cm przepływa woda o temperaturze T = 20^ C i wypływa z prędkością v = 10 m s . Rura jest ułożona na pewnej wysokości h . Gęstość wody = 1000 kg m ^3 , a jej ciepło

Jaka masa wody wypłynie z rury w czasie 1 h ? [odp_otwarta1]

Z jakiej wysokości musiałaby wypływać woda o łącznej masie 282,6 ton , aby jej energia potencjalna grawitacji była równa energii potrzebnej do zagotowania 10 l wody? [odp_otwarta1]

Oblicz wartość ładunku elektrycznego, który moglibyśmy zgromadzić w kondensatorze podłączonym do napięcia U = 24 V dzięki energii potencjalnej wody o łącznej masie 282,6 ton , wypływającej z rury ułożonej na wysokości 1,

Szyny (12 pkt) Na dwóch równolegle ustawionych szynach, nachylonych pod kątem = 30^ do poziomu, ustawiono miedziany przewód o długości L = 0,5 m i masie m = 200 g , przez który przepuszczono prąd o natężeniu I . Cały ukł

Zaznacz na rysunku i nazwij wszystkie siły działające na przewodnik z prądem. [odp_graficzna1]

Oblicz natężenie prądu płynącego w przewodniku w przypadku, gdy pozostaje on w spoczynku. [odp_otwarta1]

Oblicz nacisk przewodnika na każdą szynę, przyjmując, że wartość natężenia wynosi w przybliżeniu I 9 A . [odp_otwarta1]