Konkurs Fizyczny 2015/2016 KLUCZ ODPOWIEDZI Etap szkolny

Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2015/2016
Konkurs Fizyczny 2015/2016
KLUCZ ODPOWIEDZI
Etap szkolny
Test jednokrotnego wyboru
(łącznie 20 p.)
Zadania za 1 p.
Nr zadania
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Odpowiedź
C
B
A
C
D
D
B
B
A
C
Nr zadania
11
12
13
14
15
Odpowiedź
C
B
B
A
A
Zadania za 2 p.
Strona 1 z 4
Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2015/2016
Zadania otwarte
(łącznie 30 p.)
16. (4 p.)
1. █ do przodu pojazdu
Zjawisko to nazywa się bezwładnością.
(1 p.)
(1 p.)
2. Nie.
Uzasadnienie:
(1 p.)
(1 p.)
Sposób I.
Satelita porusza się po okręgu ze stałą prędkością (Ek = const), w stałej odległości od środka
Ziemi ( Ep = const). Nie zmienia się zatem jego energia mechaniczna
Em = const, Em = 0.
Zmiana energii Em jest równa pracy W, zatem W = 0, czyli praca nie jest wykonywana.
Sposób II.
Praca jest równa zero, ponieważ w ruchu po okręgu niewielkie przemieszczenie jest zawsze
prostopadłe do siły dośrodkowej. A praca siły prostopadłej do przemieszczenia jest równa 0.
17. (4 p.)
Nitka jest nierozciągliwa, więc wózki poruszają się z jednakowym przyspieszeniem a.
Sposób I.
Dla każdego wózka piszemy równanie ruchu (II zasadę dynamiki Newtona). Nitkę pomijamy,
gdyż jest nieważka.
1 kg  a = Fn
(1 p.)
2 kg  a = 6 N – Fn
(1 p.)
Rozwiązanie układu równań:
przyspieszenie wózków a = 2 m/s2 i siła napięcia nici Fn = 2 N
(2 p.)
Sposób II.
Wózki traktujemy jako układ ciał o masie 3 kg, na który działa nierównoważona
siła 6 N.
(2 p.)
2
Przyspieszenie układu wynosi 6 N/ 3 kg = 2 m/s .
(1 p.)
2
Wartość siły Fn, działającej na wózek pierwszy, wynosi 1 kg  2 m/s = 2 N.
(1 p.)
18. (5 p.)
Sposób I.
Prawo Archimedesa.
Siła wyporu jest równa ciężarowi kulki (I zasada dynamiki) i wynosi 2 N.
Masa wypartej wody m’ = 200 g, objętość wypartej wody V = 200 cm3.
Objętość kulki jest 2 razy większa i wynosi 400 cm3.
Gęstość kulki 0,5 g/cm3 (500 kg/m3)
Siła wyporu zwiększy się 2 razy (będzie wynosić 4 N).
(1 p.)
(1 p.)
(1 p.)
(1 p.)
(1 p.)
Strona 2 z 4
Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2015/2016
Sposób II.
Prawo Archimedesa.
Siła wyporu jest równa ciężarowi kulki (Fw = Fc, I zasada dynamiki).
Fc = 0,2 kg 10 m/s2
Fc = 2 N
Fw = 2 N
Fw = V’g
V’ = Fw / (g)
V’ = 200cm3
V = 2V’
Gęstość kulki  = m/V
 = 200 g / 400cm3
 = 0,5 g/cm3
Siła wyporu zwiększy się 2 razy (będzie wynosić 4 N).
(1 p.)
(1 p.)
(1 p.)
(1 p.)
(1 p.)
19. (5 p.)
Sposób I.
Zadanie rozwiążemy w układzie związanym z rowerzystą wyruszającym z miejscowości B.
Wartość prędkości względnej rowerzystów wynosi 40 km/h.
(2 p.)
Spotkanie nastąpi po 2 h (80 km/ 40 km/h = 2 h),
(1 p.)
w odległości 25 km/h 2 h = 50 km od miejscowości B,
(1 p.)
o godzinie 11.30 + 2 h = 13.30.
(1 p.)
Sposób II.
A
x
S
S – miejsce spotkania
80 - x
B
(1 p.)
Układ równań:
x = 15 t
80 - x = 25 t
_______________
80 = 40 t
t=2
Spotkanie nastąpi po 2 h.
dalej jak poprzednio (patrz sposób I)
(1 p.)
(1 p.)
(2 p.)
20. (12 p.)
54 km/h
(1 p.)
10 s
(1 p.)
Ep = 500 J
(1 p.)
2,4 GHz = 2 400 000 000 Hz = 2 400 000 kHz
(1 p.)
Strona 3 z 4
Konkursy w województwie podkarpackim w roku szkolnym 2015/2016
mgh = mv2
h = 11,25 m
(2 p.)
200/ s  20 s = 4000
1 obrót  360
4000 / 360  11, 11
Dron wykona 11 pełnych obrotów.
(2 p.)
Max. masa startowa m = 1,3 kg, mg = 13 N
Całkowita siła ciągu wynosi 13 N, jest 4 wirniki,
zatem na 1 wirnik przypada 3,25 N.
(2 p.)
Nie,
ponieważ Księżyc nie ma atmosfery, siła ciągu wynosi 0,
dron nie uniesie się.
(2 p.)
Strona 4 z 4