FIZYKA dla maturzysty Zbiór zadań z poprzednich matur z podpowiedziami, wynikami i rozwiązaniami ZADANIE 1 Z gwiazdy o masie 4.1030kg, promieniu 106km i okresie wirowania 105s w czasie.

Download Report

Transcript FIZYKA dla maturzysty Zbiór zadań z poprzednich matur z podpowiedziami, wynikami i rozwiązaniami ZADANIE 1 Z gwiazdy o masie 4.1030kg, promieniu 106km i okresie wirowania 105s w czasie.

Slide 1

FIZYKA
dla
maturzysty
Zbiór zadań
z poprzednich matur
z podpowiedziami, wynikami i rozwiązaniami


Slide 2

ZADANIE 1
Z gwiazdy o masie 4.1030kg,
promieniu 106km i okresie
wirowania 105s w czasie wybuchu
supernowej zostaje odrzuconych w
przestrzeń 90% masy. Z pozostałej
masy powstaje gwiazda
neutronowa o promieniu 100km.
Odrzucona masa nie unosi
momentu pędu. Oblicz okres
wirowania gwiazdy neutronowej
oraz gęstości gwiazdy przed i po
wybuchu.


Slide 3

ZADANIE 2
Obwód drgający, będący częścią
odbiornika fal radiowych zawiera
kondensator o pojemności 10μF i
zwojnicę połączone szeregowo. Gdy
na okładkę kondensatora
wprowadzono ładunek qo=200μC,
w obwodzie pojawiły się drgania
opisane wzorem q = qocosωt o
okresie równym 12,56.10-6s. Opory
rzeczywiste w obwodzie są tak
małe, że je pomijamy. Oblicz
napięcie maksymalne w obwodzie.


Slide 4

ZADANIE 3
Ryby sterują swoją pływalnością i
zanurzeniem, zmieniając zawartość
powietrza w pęcherzach pławnych, tak
aby ich średnia gęstość była równa
gęstości wody na danej głębokości.
Przyjmij, że gdy ryba ma puste
pęcherze pławne to jej gęstość wynosi
1080kg/m3. Oblicz jaką część
całkowitej objętości ryby musi
stanowić powietrze w pęcherzach, aby
jej gęstość zmniejszyła się do gęstości
wody 1000kg/m3. Gęstość powietrza
wynosi 1,21kg/m3.


Slide 5

ZADANIE 4
Butla o pojemności 40dm3,
zawiera 1,97kg CO2
wytrzymuje ciśnienie 3MPa.
Oblicz w jakiej temperaturze
(w 0C) powstanie
niebezpieczeństwo rozerwania
butli. Przyjmij gęstość CO2
d=1,97kg/m3, pod ciśnieniem
p0=105Pa, T0=00C.


Slide 6

ZADANIE 5

W obwodzie elektrycznym przedstawionym
na rysunku E=12V, R=18Ω, R1=30Ω,
R2=20Ω. Oblicz opór zastępczy dla obwodu i
natężenia prądów I, I1, I2.


Slide 7

ZADANIE 6
Jaka powinna być masa
klocka aby po
wychyleniu wahadła
z położenia
równowagi o kąt
600, zwolnieniu go,
a następnie trafieniu
pociskiem w chwili
przechodzenia przez
położenie
równowagi, wahadło
zatrzymało się w
miejscu. Masa
pocisku 8g a
prędkość 500m/s.


Slide 8

ZADANIE 7
Element grzejny naczynia tworzy
pasek przewodzący o szerokości
4mm, grubości 0,1mm i długości
0,628m. Opór właściwy materiału
elementu grzejnego wynosi 3,8.10-7
Ω.m. Źródłem zasilania grzałki jest
akumulator o SEM=12,6V i oporze
wewnętrznym 0,03Ω. Oblicz moc
takiej grzałki.


Slide 9

ZADANIE 8
Masywna gwiazda utworzyła w
wyniku ewolucji obiekt o masie
12,56.1029kg i promieniu 1km.
Oceń czy ten obiekt może być
„czarną dziurą”?


Slide 10

ZADANIE 9
Beczka ściśle wypełniona
gipsem stacza się swobodnie i
bez poślizgu po pochylni z
wysokości 100cm. Oblicz
prędkość beczki u podstawy
pochylni.


Slide 11

ZADANIE 10
Jaką masę ma dwutlenek
węgla w temperaturze 220C,
jeżeli pod ciśnieniem 1,5.105Pa
zajmuje objętość 3.10-3m3?
Masy molowe węgla i tlenu
wynoszą odpowiednio 12g/mol
i 16g/mol.


Slide 12

ZADANIE 11
Znajdź długość fali de Broglie’a
dla elektronów przyspieszanych w polu elektrostatycznym
różnicą potencjałów 200V.


Slide 13

ZADANIE 12
Jaki jest maksymalny pęd
przekazywany płytce cynkowej
gdy następuje emisja
elektronu pod wpływem
padającego światła o
częstotliwości 1,2.1015Hz.
Praca wyjścia dla cynku
wynosi 4,3eV.


Slide 14

ZADANIE 13
Oblicz energie wiązania jądra
irydu. Masa jądra wyrażona w
jednostkach masy atomowej
równa się 190,960584u.
1u = 1,660565.10-27kg


Slide 15

ZADANIE 14
Do poziomej osi, wykonującej 300
obrotów na sekundę,
przymocowane są dwie cienkie
tarcze w odległości 20 cm od
siebie. Aby wyznaczyć prędkość
kuli wystrzelono ją w ten sposób,
że przebiła obie tarcze w tej samej
odległości od osi obrotu.
Znaleźć średnią prędkość kuli
pomiędzy tarczami, jeśli miejsca
przebicia tych tarcz były
przesunięte względem siebie o kąt
18°.


Slide 16

ZADANIE 15
Cząstką alfa porusza się w
próżni po okręgu o promieniu
R=5cm w jednorodnym polu
magnetycznym o indukcji
B=2,5.10-2 T. Obliczyć długość
fali materii odpowiadającą tej
cząstce.


Slide 17

ZADANIE 16
Własny średni czas życia mezonu Π
(tzn. średni czas zmierzony w układzie
spoczywającym względem tej cząstki
elementarnej, po którym rozpada się
ona na inne cząstki) wynosi t0 = 2,5.
10-8 s. Obliczyć średni czas życia tego
mezonu, jeżeli porusza się on z
prędkością V1 = 0,7c lub V2 = 0.99c.
Obliczyć, jaką odległość przebędzie
mezon w czasie równym jego
średniemu czasowi życia.


Slide 18

ZADANIE 17
Oblicz przyspieszenie, z
którym walec będzie się
staczał (bez poślizgu) z
równi pochyłej o kącie
nachylenia α=300.


Slide 19

ZADANIE 18
Grube miedziane szyny i poprzeczka
tworzą literęU. Szyny i poprzeczka
umieszczone są w jednorodnym polu
magnetycznym B.
Pole magnetyczne ma kierunek
pionowy - prostopadły do górnej
płaszczyzny szyn.
Poprzeczka ślizga się po szynach ze
stałą szybkością. Poprzeczka to prosty
przewodnik o oporze R. Znaleźć
natężenie I prądu płynącego w tym
obwodzie.


Slide 20

ZADANIE 19
Tocząca się kulka o masie
m=200 g uderzyła w
drewniany klocek i przesunęła
go po poziomym torze na
odległość s=30 cm. Siła tarcia
klocka o podłoże wynosi 3 N.
Jaka była prędkość v kuli w
chwili uderzenia o klocek?


Slide 21

ZADANIE 20
Oszacuj, ile razy wydłuży się
czas potrzebny do
zagotowania wody, jeżeli
napięcie na zaciskach
elementu grzejnego zmaleje 0
20%. Załóż, że opór
elektryczny elementu
grzejnego jest stały, a straty
ciepła w obu sytuacjach są
pomijalne.


Slide 22

Prezentacja i wybór zadań










Bartosz Klak
Andżelika Klem
Patryk Lewandowski
Henryk Panas
Dawid Pieczyński
Adam Salamon
Anna Simon
Krzysztof Szczepanik
Kacper Śniedziewski


Slide 23

Podpowiedź do zadania nr 1
Skorzystaj z prawa o zachowaniu
momentu pędu
Iω = constans


Slide 24

Podpowiedź do zadania nr 2
Skorzystaj z wzoru na pojemność
kondensatora
C=Q/U


Slide 25

Podpowiedź do zadania nr 3
Masa to iloczyn objętości i gęstości.
Masa ryby z powietrzem to suma masy
ryby i zawartego powietrza.


Slide 26

Podpowiedź do zadania nr 4
Skorzystaj z równania gazu doskonałego
i wzoru na gęstość.


Slide 27

Podpowiedź do zadania nr 5
Pamiętaj o sile elektromotorycznej
źródła prądu
I = E/R


Slide 28

Podpowiedź do zadania nr 6
Skorzystaj z zasady zachowania energii
a następnie z zasady zachowania
pędu.


Slide 29

Podpowiedź do zadania nr 7
Skorzystaj z wzoru na opór

Pamiętaj o oporze wewnętrznym źródła.


Slide 30

Podpowiedź do zadania nr 8
Sprawdź czy druga prędkość kosmiczna
dla tego obiektu nie jest większa od
prędkości światła.


Slide 31

Podpowiedź do zadania nr 9
Ułóż równanie w oparciu o zasadę
zachowania energii. Pamiętaj o
energii kinetycznej ruchu obrotowego.


Slide 32

Podpowiedź do zadania nr 10
Masa molowa CO2 to masa molowa
węgla i dwie masy molowe tlenu.


Slide 33

Podpowiedź do zadania nr 11
Z przyrównania energii potencjalnej
E=qU do energii kinetycznej wyznacz
kwadrat pędu czyli m2V2


Slide 34

Podpowiedź do zadania nr 12
Znajdź zależność pędu od energii
kinetycznej.


Slide 35

Podpowiedź do zadania nr 13
Oblicz deficyt masy, czyli różnicę
pomiędzy masą jądra liczoną po
składnikach jądra a masa jądra w
całości. Potem zastosuj wzór
Einsteina E=m.c2


Slide 36

Podpowiedź do zadania nr 14
Potrzebny do rozwiązania zadania czas,
wyliczyć można z ruchu tarcz.


Slide 37

Podpowiedź do zadania nr 15
Porównaj siłę Lorenza z siłą
odśrodkową.


Slide 38

Podpowiedź do zadania nr 16
Ponieważ prędkości są przyświetlne
pamiętaj o czasie relatywistycznym.


Slide 39

Podpowiedź do zadania nr 17
Staczający się walec wykonuje
równocześnie ruch postępowy i
obrotowy. Zapisz drugą zasadę
dynamiki dla tych ruchów i ułóż układ
równań


Slide 40

Podpowiedź do zadania nr 18
Zastosuj prawo Faraday'a indukcji
elektromagnetycznej oraz prawo
Ohma dla obwodu.


Slide 41

Podpowiedź do zadania nr 19
Zastosuj zasadę zachowania energii i jej
przemianę w prace wykonaną przez
siły tarcia.


Slide 42

Podpowiedź do zadania nr 20
W obu przypadkach praca lub ciepło ma
tę samą wartość.


Slide 43

Wynik zadania 1

T = 10-4s
d1 =1g/cm3
d2 =1011g/cm3


Slide 44

Wynik zadania 2

Uo = 20V


Slide 45

Wynik zadania 3


Slide 46

Wynik zadania 4

T= 54,60C


Slide 47

Wynik zadania 5
Rc= 30Ω
I=0,4 A
I1=0,16A
I2=0,24A


Slide 48

Wynik zadania 6

m= 1,27kg


Slide 49

Wynik zadania 7

P = 240W


Slide 50

Wynik zadania 8
VII = 4,1.108 m/s
Obiekt może być
„czarną dziurą”


Slide 51

Wynik zadania 9

V = 3,65m/s


Slide 52

Wynik zadania 10

m = 8g


Slide 53

Wynik zadania 11

λ = 8,68.10-11m


Slide 54

Wynik zadania 12

p = 4.10-25 kg.m/s


Slide 55

Wynik zadania 13

Ew = 537 MeV


Slide 56

Wynik zadania 14

Vsr = 1200m/s


Slide 57

Wynik zadania 15


Slide 58

Wynik zadania 16

S1 = 7,35m
S2= 373,10625m


Slide 59

Wynik zadania 17

a= 3,27m/s2


Slide 60

Wynik zadania 18

I = B.l.V/R


Slide 61

Wynik zadania 19

V= 3m/s


Slide 62

Wynik zadania 20


Slide 63

Rozwiązanie zadania 1


Slide 64

Rozwiązanie zadania 2


Slide 65

Rozwiązanie zadania 3


Slide 66

Rozwiązanie zadania 4


Slide 67

Rozwiązanie zadania 5


Slide 68

Rozwiązanie zadania 6


Slide 69

Rozwiązanie zadania 7


Slide 70

Rozwiązanie zadania 8


Slide 71

Rozwiązanie zadania 9


Slide 72

Rozwiązanie zadania 10


Slide 73

Rozwiązanie zadania 11


Slide 74

Rozwiązanie zadania 12


Slide 75

Rozwiązanie zadania 13


Slide 76

Rozwiązanie zadania 14


Slide 77

Rozwiązanie zadania 15


Slide 78

Rozwiązanie zadania 16


Slide 79

Rozwiązanie zadania 17


Slide 80

Rozwiązanie zadania 18


Slide 81

Rozwiązanie zadania 19


Slide 82

Rozwiązanie zadania 20