Zadanie 1 ZWARCIE

Konkurs Fizyczny
dla gimnazjalistów województwa zachodniopomorskiego
w roku szkolnym 2015/2016
Etap wojewódzki
Klucz odpowiedzi i kryteria oceniania
1
ZADANIA ZAMKNIĘTE
Każde prawidłowe
zaznaczenie
Zadanie 1 (3 pkt)
Nieruchomy blok z ruchomym krążkiem
ZDANIA
Zastosowanie takiego rozwiązania zmniejsza wartość siły jaką należy działać w
porównaniu do ciężaru podnoszonego lub opuszczanego ciała.
Przy stosowaniu bloku nieruchomego zmienia się, na przeciwny zwrot siły jaką
działamy na przedmiot
Podnoszenie i opuszczanie ciał tym sposobem powoduje, że wykonujemy
mniejszą pracę niż wtedy, gdybyśmy bloku nie używali
Zadanie 2 (5 pkt)
Lotniskowiec
Prawda
Fałsz
F
1 pkt
P
F
Załoga płynącego lotniskowca podczas lądowania samolotów stara się ułatwić lądowanie i ustawia statek
....równolegle..... do kierunku wiatru.
Jeżeli samolot wojskowy ląduje na płynącym lotniskowcu, podczas wiatru, to powinien zrobić to lecąc
......pod wiatr....... oraz, ................ zgodnie z kierunkiem(zwrotem).................. ruchu lotniskowca, ponieważ wiatr
......... zwiększa.......... wówczas siłę nośną działającą na skrzydła, a ponadto samolot ......wydłuża...... sobie czas na
lądowanie.
Zadanie 3 (4 pkt)
Określ czy dokończenie zdania jest prawidłowe w sensie fizycznym (prawda/ fałsz) (P/F).
Fałsz
Prawda
F
... oddaje dużą ilość ciepła do ciała człowieka.
... zatrzymuje zimno.
... ma dobre własności termoizolacyjne.
Zadanie 4 (4 pkt)
Stany skupienia
1 pkt
Każde prawidłowe
uzupełnienie
Uzupełnij tekst podanymi w nawiasie sformułowaniami.
Mówimy czasem że: „Kożuch dobrze nas grzeje” ponieważ ...
Sformułowania
... ma on dużą energię wewnętrzną.
1 pkt
F
F
1 pkt
1 pkt
1 pkt
1 pkt
1 pkt
Każde prawidłowe
zaznaczenie
1 pkt
1 pkt
1 pkt
1 pkt
P
Największą energię wewnętrzną ma woda w stanie (stałym/ciekłym/gazowym), ponieważ cząsteczki
poruszają się wtedy (najszybciej/najwolniej). Dlatego podczas roztapiania lodu i parowania wody
(dostarczamy/odbieramy) ciepło, a podczas skraplania pary wodnej i krzepnięcia wody (dostarczamy/odbieramy)
substancji ciepło.
Każde prawidłowe
pozostawienie
prawidłowego wyrazu
1 pkt
1 pkt
1 pkt
1 pkt
*skreśl niepoprawne
ZADANIA OTWARTE
Zadanie 5 (8 pkt)
a) Moc użyteczną mają identyczną,
a LED ma większą sprawność
I1 = 0,021 A
1 pkt
1 pkt
Wzór na moc 1pkt
Obliczenie prądów 1 pkt
b)
P = U·I
I2 = 0,152 A
c)
T=1642,5 godzin = 5913 tys. sekund
d)
Obliczenie czasu 16426 godz. (1 raz kupujemy żarówkę LED i 17 razy żarówkę tradycyjną)
Koszt dla żarówki LED = 10 lat x 8,2125 kWh/rok x 0,6 zł/kWh + 20 zł = 69,28 zł
Odpowiednio dla tradycyjnej żarówki to koszt 377,13 zł
Akceptowanie jest rozwiązanie, w którym przyjmuje się świecenie żarówek całą dobę przez dziesięć lat.
E1=29,565 MJ (8,2125 kWh)
E2=206,955 MJ (57,4875 kWh)
Zadanie 6 (11 pkt)
a) Ponieważ śmigłowiec pozbył się wody, to zmalał jego ciężar i siła wypadkowa zmieniła zwrot
b)
II Zasada Dynamiki wykorzystana do obliczenia siły nośnej przy opadaniu z a =1 m/s2 FN = 54000 N
oraz zastosowanie II Zasady Dynamiki do ruchu jednostajnie opóźnionego i sprawdzenie że a2 = 3,5 m/s2
c)
Obliczenie v = a·t = 7 m/s,
t2 = v/a2 = 2 s,
s1 = 24,5 m (w ruchu przyspieszonym),
s2 = 7 m (w ruchu opóźnionym),
h = suma s1 i s2 = 31,5 m.
d)
Obliczenie czasu
świecenia w ciągu roku
1 pkt
Obliczenie energii 1 pkt
Obliczenie kosztu samej
energii 1 pkt
Obliczenie ilości żarówek
i dodanie kosztów 1 pkt
1 pkt za uwzględnienie
zmiany masy
1 pkt za zwrot siły
1 pkt
1 pkt
1 pkt
1 pkt
1 pkt
1 pkt
1 pkt
T = 1/3 sekundy,
V = obwód/okres = 151 m/s.
1 pkt
1 pkt
2
Zadanie 7 (10 pkt)
a) Zastosowanie siły wyporu Fw = d·g·V i II Zasady Dynamiki F = Fw - Fg
obliczenie przyspieszenia 2,5 m/s2 ,
obliczenie czasu wynurzania t = 0,89 s,
prędkości przy wydostaniu się z wody v = 2,24 m/s,
Obliczenie max wysokości z zasady zachowania energii lub z równań ruchu jednostajnie opóźnionego.
H = 0,25 m
b)
Stwierdzenie, że ruchem przyspieszonym lub niejednostajnie przyspieszonym, lub na początku
przyspieszonym, a później jednostajnym.
c)
Narysowanie siły wyporu skierowanej w górę, a sił grawitacji i oporu w wodzie, skierowanych w dół.
Siła wyporu powinna być większa, a co najwyżej równa sumie siły grawitacji i siły oporu. Siły muszą być
zaczepione w kulce.
Zadanie 8 (7 pkt)
a) Przyrównanie ciśnień i
obliczenie że F2 = 9F1 = 45 N
2 pkt
1 pkt
1 pkt
1 pkt
2 pkt
1 pkt
2 pkt wszystkie siły
(1 pkt brak siły oporu)
1 pkt
1 pkt
b)
Przyrównanie objętości lub wykonywanej pracy.
Obliczenie że y2 = y1/9 = 2/3 cm
1 pkt
1 pkt
c)
Obliczenie pracy W1 i W2 (W1=W2= 0,3 J ) oraz stwierdzenie że są identyczne. (jeżeli w pkt b obliczono y2
korzystając z równości pracy to wystarczy stwierdzenie że W1=W2)
1 pkt
1 pkt
d)
Podanie dowolnego przykładu: podnośnik hydrauliczny, hamulec hydrauliczny, siłownik hydrauliczny,
wyciskarka hydrauliczna, itd. Również wskazanie czynności wskazującej na wykorzystanie prasy
hydraulicznej np. podnoszenie za jej pomocą ciężkiego samochodu w warsztacie.
1 pkt
Zadanie 9 (8 pkt)
a)
α1
2 pkt
przesunięcie promienia
β1 α2
β2
b)
c)
d)
Zaznaczenie na rysunku kątów padania i załamania światła oraz przesunięcia promienia świetlnego.
Wartość przesunięcia zależy od kąta padania promienia, grubości szkła i współczynnika załamania światła
dla szkła.
Jeśli promień światła pada prostopadle na powierzchnię szklanego bloku, to biegnie przez blok i później
przez powietrze, bez zmiany kierunku.
3
2 pkt
2 pkt
2pkt