61 zadań + rozwiązania

Zadanie 1. (0-1)
Syrena alarmowa wydaje dźwięk o częstotliwości 170 Hz. Jaką długość ma fala dźwiękowa, jeśli jej prędkość w
powietrzu ma wartość 340 m/s ?
A. 0,5 m
B. 2 m
C. 510 m
D. 57 800 m
ODPOWIEDZ:

1
(A) lub po podstawieniu T =
(B)otrzymamy
T
f
V
wzór V =∗ f (C) Przekształcamy ten wzór otrzymujemy =
Po podstawieniu danych otrzymujemy
f
Aby obliczyć długość fali skorzystamy ze wzoru
V=
odpowiedź że długość fali wynosi 2 m
Zadanie 2. (0-1)
Jak zmieni się energia potencjalna grawitacji pociągu o masie 200 t po wyjeździe ze stacji w Lhasie (3630 m n.p.m.) na
najwyżej położony punkt na trasie Kolei Tybetańskiej, znajdujący się na wysokości 5072 m n.p.m.?
Przyjmij, że g=10
m
2
s
A. Wzrośnie o 2884 kJ
B. Wzrośnie o 2884 MJ
C. Zmaleje o 2884 kJ
D. Zmaleje o 2884 MJ
ODPOWIEDŹ:
Pociąg poruszając się w górę zwiększa swoją energie potencjalną. Jak pamiętamy energia potencjalna wyrażana
jest wzorem Ep=m g h . Aby obliczyć o ile wzrośnie energia pociągu potrzebujemy wyznaczyć różnicę poziomów
między dwiema miejscowościami h= h2 – h1 czyli H = 5072m – 3630m =1442m.
Masę pociągu m= 200ton przeliczamy na kilogramy m= 200 * 1000kg = 200 000kg
przyspieszenie ziemskie jest dane !
Powyższe wartości wstawiamy do wzoru na energię potencjalna:
Ep = 200 000kg * 10
m
* 1442m = 2 884 000 000 J = 2884 MJ (odpowiedź B)
s2
Zadanie 3. (0 -1)
Pociąg jadący z prędkością o wartości 270 km/h zaczął hamować i zatrzymał się w ciągu 30 sekund. Oblicz drogę
hamowania pociągu.
A. 2250 m
B. 1125 m
C. 75 m
D. 37,5 m
ODPOWIEDŹ:
Pierwszym pytaniem jakim musimy sobie odpowiedzieć jest „jakim ruchem poruszał się pociąg ?” oczywiście
jest to ruch jednostajnie opóźniony ! Dlatego będziemy stosować wzory na ruch przyspieszony (opóźniony). Aby
obliczyć drogę hamowania pociągu należy skorzystać ze wzoru na drogę
S=
at 2
2
Brakuje nam
przyspieszenia(w naszym wypadku jest to opóźnienie). Dlatego pierwszą rzeczą na której się skupimy to
obliczenie opóźnienia.
Opóźnienie wyliczamy ze wzoru:
a=
V
t
gdzie licznik określa przyrost (lub spadek prędkości) a mianownik czas w którym to nastąpiło.
Zamieniamy prędkość pociągu z km/h na m/s (dzielimy przez 3,6)
V= 270km/h : 3,6 = 75 m/s
Czas mamy w sekundach (nie trzeba zamieniać)
1. OBLICZAMY OPÓŹNIEIE:
m
−0
s
m
=2,5 2
30s
s
75
a=
2. Mając opóźnienie wstawiamy do wzoru na drogę
2,5
s=
S=
m
∗30s 2
2
s
=1125m
2
at 2
2
Co taje odpowiedź B
Zadanie 4. (0-1)
W Szanghaju trasę o długości 30 km pociąg magnetyczny pokonuje w czasie 8 minut. Wartość prędkości średniej tego
pociągu jest równa
km
h
A. 375
B. 320
km
h
C. 240
km
h
D. 225
km
h
ODPOWIEDŹ:
Prędkość średnią obliczamy dzieląc całą przebytą drogę do czasu w którym to przemieszczenie nastąpiło.
V ś=
S
t
Zauważamy w zadaniu że wszystkie odpowiedzi mają jednostki km/h dlatego wygodnie będzie nam przeliczyć
czas t=8 min na godziny
t= 8 min :60 =
8
2
h= h
60
15
Wstawiamy do wzoru na prędkość średnią i otrzymujemy wynik
Vs = 225km/h
(odpowiedź D)
(przelicz to w domu koniecznie!)
Zadanie 5. (0 -1)
Ciśnienie nad poziomem morza jest równe 1013 hPa i zmniejsza się wraz ze wzrostem wysokości średnio o około 1 hPa
na 11 m. Ciśnienie w Lhasie (3630 m n.p.m.) wynosi około
A. 330 hPa
B. 1013 hPa
C. 683 hPa
D. 1343 hPa
ODPOWIEDŹ:
Różnica pomiędzy poziomem morza a daną miejscowością wynosi h=3630m skoro ciśnienie na każde 11m w górę
spada o 1hPa należy daną wysokość 3630m podzielić na 11 i pomnożyć x 1hPa. Uzyskamy spadek ciśnienia.
ΔP= 3630m : 11 * 1hPa = 330 hPa
Wartość wyliczoną należy odjąć od ciśnienia na poziomie morza 1013hPa – 330hPa = 683hPa (odpowiedź C)
Zadanie 6. (0-1)
Koszt budowy Eurotunelu wyniósł około 12 miliardów euro. Koszt ten zapisany w notacji wykładniczej to
A. 12 * 108 euro
B. 12 * 109 euro
C. 1,2 * 109 euro
D. 1,2* 1011 euro
Należy popatrzeć do podręcznika i przypomnieć sobie tabelę wielokrotności i podwielokrotności.
My wiemy, że miliard w tabeli oznaczony jest jako G (czyt. Giga ) co oznacza
1 miliard = 1 000 000 000 = 1* 109
Skoro tunel kosztował 12 miliardów prostym jest wywnioskowanie, że będzie to odpowiedź B !
Zadanie 7. (0–1)
Do pojemnika napełnionego wodą wrzucono kawałek drewna, który wypłynął na powierzchnię. Podobne zjawisko
można zaobserwować po wrzuceniu innych ciał, np. lodu, styropianu, wosku, lub po wlaniu do wody niektórych
cieczy. Zaznacz poprawne wyjaśnienie tego zjawiska.
A. Wymienione ciała są lekkie i napięcie powierzchniowe wody utrzymuje je na powierzchni.
B. Siły spójności wody są duże i dlatego cząsteczki wody utrzymują wymienione ciała i ciecze na powierzchni.
C. Wszystkie podane substancje mają gęstość mniejszą od gęstości wody i dlatego utrzymują się na powierzchni.
D. Cząsteczki wody są stosunkowo duże, a ich ruch jest bardzo ograniczony i dlatego mogą utrzymać na
powierzchni inne substancje.
ODPOWIEDŹ:
Przypomnij sobie warunki pływania ciał z klasy pierwszej !!!
Jeżeli gęstość ciała wrzuconego do cieczy jest mniejsza niż ona sama to ciało pływa.
Jeżeli gęstość ciała wrzuconego do cieczy jest równa gęstości cieczy to ciało „unosi się „ w cieczy (jest zanurzone)
Jeżeli gęstość ciała wrzuconego do cieczy jest większa od gęstości cieczy to ciało tonie.
Zadanie 8. (0–3)
Podczas nurkowania woda wywiera na człowieka duże ciśnienie, które jest tym większe, im głębiej nurek się
zanurza. Oblicz, jak wysoki słup wody wywiera ciśnienie równe ciśnieniu atmosferycznemu. Potrzebne do obliczeń
dane wybierz z tabeli.
Gęstość wody
Ciepło właściwe
Ciepło
Ciepło parowania Ciśnienie
Przyspieszenie
wody
topnienia
wody
atmosferyczne
ziemskie
wody
1000
kg
3
m
4200
J
kg∗K
340
kJ
kg
2260
kJ
kg
1000 hPa
10
m
s2
ODPOWIEDŹ:
Na ciało nurka działa ciśnienie hydrostatyczne wyrażone wzorem Ph = ρ*g*h (ρ – gęstość cieczy (wody),
g- przyspieszenie ziemskie, h – głębokość zanurzenia nurka)
Z tabeli wybieramy powyższe wartości i wstawiamy do przekształconego wzoru na ciśnienie hydrostatyczne
h=
h=
P
∗g
100 000Pa
=10m
kg
m
1000 3 ∗10 2
m
s
Odpowiedź 10m
Zadanie 9. (0–1)
Woda występuje w trzech stanach skupienia. W każdym z nich ma inne właściwości. Przeczytaj poniższe opisy i
wybierz poprawne przyporządkowanie.
I – Przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje, oraz wypełnia całą jego objętość.
II – Zachowuje swój kształt i objętość.
III – Zachowuje swoją objętość oraz przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje.
A. I – ciało stałe, II – ciecz, III – gaz
B. I – gaz, II – ciecz, III – ciało stałe
C. I – ciecz, II – gaz, III – ciało stałe
D. I – gaz, II – ciało stałe, III – ciecz (patrz podręcznik moduł I)
Zadanie 10. (0–1)
Popularną zabawą podczas wypoczynku nad jeziorem jest tzw. puszczanie kaczek. Kamień rzucony pod odpowiednim
kątem może odbić się od powierzchni wody nawet kilkanaście razy, a każde jego uderzenie o taflę wywołuje fale. Fale
te są:
A. podłużne, płaskie
B. podłużne, koliste
C. poprzeczne, płaskie
D. poprzeczne, koliste – odp. ( fala poprzeczna – to fala której drgania cząsteczek są prostopadłe do kierunku
rozchodzenia się fali, fala kolista – fala widziana od góry przyjmuje kształt współśrodkowych okręgów (kół) )
Zadanie 11. (0–1)
Różnorodność sytuacji drogowych sprawia, że prędkość samochodu podczas jazdy dynamicznie się zmienia. W
trakcie podróży kierowca musiał gwałtownie zahamować, gdyż przez szosę przebiegła sarna. Po chwili ruszył w dalszą
drogę. Na którym z poniższych wykresów przedstawiono zmianę prędkości V w czasie t w opisanej sytuacji?
ODPOWIEDŹ:
Wykres „D” pasuje do zaistniałej sytuacji, ponieważ prędkość od chwili t=0 maleje po chwili do zera (środek
wykresu) następnie rośnie (kierowca przyspiesza)
Zadanie 12. (0–2)
Wiele osób podróżuje samochodami, które są coraz
szybsze oraz doskonalsze. Jednym z parametrów
samochodu jest czas, w jakim pojazd osiąga prędkość
100 km/h . W tabeli podano przykładowe czasy
rozpędzenia do tej prędkości dla kilku rodzajów
samochodów. Wskaż najszybszy samochód i oblicz
jego przyspieszenie.
ODPOWIEDŹ:
Przyspieszenie obliczamy ze wzoru:
a=
V
t
gdzie ΔV – przyrost prędkości, Δt-
czas w którym ten przyrost nastąpił.
Ponieważ przyrost prędkości dla każdego pojazdu jest ten sam ΔV = 100km/ to we wzorze licznik ΔV będzie taki
sam.
Dlatego najlepsze przyspieszenie będzie miał ten samochód który przyspieszył w najkrótszym czasie
(najmniejszy mianownik wzoru Δt) Jak widzimy najkrótszy czas ma samochód sportowy (co jest raczej
logiczne ;)
Obliczamy przyspieszenie dla samochodu sportowego wcześniej obliczając przyrost prędkości
ΔV =100km/h – 0km/h = 100km/h :3,6 = 27,8 m/s
i zamieniając go na m/s
m
V
s
m
a=
=
=4,28 2
t
6,5 s
s
27,8
Zadanie 13. (0–2)
Do największych wynalazków, które zmieniły życie człowieka, należą radio i telewizja. Fale radiowe i telewizyjne,
dzięki którym możliwe jest nadawanie audycji, to promieniowanie elektromagnetyczne o pewnym zakresie długości
fal. Długość fali elektromagnetycznej decyduje o jej właściwościach.
Na powyższym diagramie przedstawiono widmo promieniowania elektromagnetycznego.
Korzystając z diagramu, dobierz do opisu nazwę odpowiedniego rodzaju promieniowania.
a) Zwane jest promieniowaniem X. Ma ono zdolność przenikania przez materiały nieprzezroczyste, częściowo
pochłaniane jest przez substancje o dużej gęstości, dlatego stosuje się je w medycynie do wykonywania prześwietleń
– .......................................................................................................(promieniowanie rentgenowskie)
............................................................................................................................................................ .
b) To promieniowanie znalazło zastosowanie w technice. Wysyłają je wszystkie ciała, ale kojarzymy je z ciałami
gorącymi. Wykorzystuje się je w noktowizorach do widzenia w ciemności, przy fotografowaniu w ciemności oraz w
wykrywaczach ruchu– .....................................(promieniowanie podczerwone)..................................................
............................................................................................................................................................ .
Informacje do zadań 14. i 15. Wykres przedstawia zależność
przebytej przez zawodnika drogi od czasu biegu.
Zadanie 14. (0-1)
Jaką drogę przebywał zawodnik w ciągu każdej sekundy?
A. 10 m B. 20 m C. 40 m D. 100 m
ODPOWIEDŹ:
Szukamy na osi czasu odpowiadającemu 1s trwania ruchu, prostopadle do góry odczytujemy pkt. Na wykresie
następne rzutujemy go na oś pionową (drogi) Odpowiada drodze 10m
Zadanie 15. (0-1)
Który z wykresów poprawnie przedstawia zależność prędkości od czasu biegu zawodnika?
ODPOWIEDŹ:
Ponieważ wykres drogi od czasu s = f (t) (podanych w danych do zadania !!!) przedstawia ruch jednostajny
prostoliniowy (droga rośnie wprost proporcjonalnie do czasu – liniowo) to z drugiej klasy wiemy, że prędkość dla
tego ruchu jest STAŁA. Dlatego odpowiedzią będzie odpowiedź D
Zadanie 16. (0-1)
W różnych publikacjach jako jednostka energii pojawia się czasem toe. 1 toe odpowiada energii, jaką uzyskuje się z 1
tony ropy naftowej i równa się 41 868 MJ (1 MJ = 1 000 000 J). Ilu dżulom równa się 1 toe?
A. 4,1868 · 1011
B. 4,1868 · 108
C. 4,1868 · 109
D. 4,1868 · 1010
ODPOWIEDŹ:
Gdy wartość 41 868 MJ podzielimy przez 1000 to otrzymamy 41,868 GJ co daje 41,868 * 109 aby zmienić
wykładnik potęgi z 9 na 10 należałoby przesunąć przecinek w „41,868” o jedno miejsce w prawo w czyli
podzielić ją przez 10.
Dlatego odpowiedzią będzie pkt D
Zadanie 17. (0-2)
Rysunek przedstawia schemat obwodu termowentylatora zawierającego dwie grzałki (G1 i G2), dmuchawę (D), trzy
wyłączniki (W1, W2 i W3) oraz źródło napięcia (U).
Które wyłączniki trzeba zamknąć, a który pozostawić otwarty, by włączona została dmuchawa i tylko jedna grzałka?
Odpowiedź: Wyłączniki zamknięte – ....................W1 i W2 ................., wyłącznik otwarty – ................W3............... .
Jeśli wyłączniki W2 i W3 będą zamknięte, a W1 pozostanie otwarty, to czy prąd elektryczny będzie płynął przez któryś
element termowentylatora: dmuchawę (D), grzałkę pierwszą (G1), grzałkę drugą (G2)?
Odpowiedź: ........NIE OBWÓD NIE JEST ZAMKNIETY – PRĄD NIE PŁYNIE !!!.............................................
Zadanie 18. (0-3)
Woda uwalniana w elektrowni wodnej z wysoko położonego zbiornika spływa w dół i obraca turbiny, one zaś napędzają
generatory. Czy elektrownie wodne korzystają z odnawialnych źródeł energii?
Odpowiedź: ..........................TAK..................................
Uzupełnij schemat ilustrujący przemiany energii w takiej elektrowni, wpisując odpowiednio kinetyczna albo
potencjalna.
Odp: POTENCJALNA potem Kinetyczna
Zadanie 19. (0–1)
Formy energii jabłka strąconego z drzewa przez wiatr ulegają przemianie. Korzystając
z zasady zachowania energii, określ wartość energii potencjalnej i kinetycznej jabłka w
punktach wskazanych na rysunku. Przyjmij, że masa jabłka wynosi 200 g, a
wysokość, z której spadło, to 2m. Pomiń opory powietrza. Wybierz prawidłową
odpowiedź.
A. (1) Ep = 4 J, Ek = 0 J; (2) Ep = 2 J, Ek = 2 J; (3) Ep = 0 J, Ek = 4 J
B. (1) Ep = 4 J, Ek = 0 J; (2) Ep = 3 J, Ek = 1 J; (3) Ep = 0 J, Ek = 4 J
C. (1) Ep = 4 kJ, Ek = 0 kJ; (2) Ep = 3 kJ, Ek = 1 kJ; (3) Ep = 0 J, Ek = 4 kJ
D. (1) Ep = 4 kJ, Ek = 0 kJ; (2) Ep = 2 kJ, Ek = 2 kJ; (3) Ep = 0 kJ, Ek = 4 kJ
ODPOWIEDŹ:
Potrzeba obliczyć energię potencjalną jabłka na wysokości h=4m ze wzoru na energię potencjalna:
Ek = m *g *h
W tym celu zamieniamy masę jabłka na kilogramy
m=200g = 0,2 kg
Przyspieszenie ziemskie jest stałą fizyczną i przyjmujemy jako daną w zadaniu g= 10 m/s 2
Ek = 0,2 kg * 10 m/s2 * 2m = 4 J - (energia na wysokości 2m jest 4J dlatego już odpadają nam dwie odpowiedzi C
i D szanse rosną !)
Ponieważ jabłko w pkt. 2 spadło ¼ swojej wysokości, bo tylko 0.5 m to ¼ energii potencjalnej czyli 1J zmieniła
się na energię kinetyczną co pasuje jednoznacznie do odpowiedzi B
Zadanie 20. (0–1)
Ciepło topnienia lodu wynosi 340 000 J/kg i w porównaniu z ciepłem topnienia innych substancji jest
bardzo duże. Oznacza to, że do stopienia 1 kg lodu potrzeba dużo więcej energii niż do stopienia takiej
samej masy innych substancji. Ma to istotne znaczenie w przyrodzie, gdyż dzięki temu wiosną występuje stosunkowo
mało powodzi. Oblicz, ile energii potrzeba, aby stopić 4 kg lodu o temperaturze 0 0C.
A. 1360 J
B. 85 kJ
C. 1360 kJ
D. 85 J
ODPOWIEDŹ:
Qtop = 340 000 J/kg = 340 kJ/kg
Aby stopić 4 kg lodu powyższą wielkość należy przemnożyć razy 4 co daje wynik 1360 kJ – odpowiedź C
Zadanie 21. (0–1)
Ruch wahadła w zegarach polega na cyklicznym przetwarzaniu energii kinetycznej na
energię potencjalną. Na rysunku przedstawiono położenie wahadła długości 15 cm w
różnych fazach jego ruchu. Wysokość, na jaką unosi się wahadło od punktu C do punktu
maksymalnego wychylenia A, jest równa 3 cm. Jaka jest odległość między punktami A i
B maksymalnego wychylenia wahadła?
A. 18 mm
B. 24 cm
C. 36 cm
D. 180 mm
ODPOWIEDŹ:
Na pierwszy rzut oka zadanie wygląda 'fizycznie' jednak jest inaczej. Na rysunku daje się zauważyć dwa
trójkąty prostokątne przystające. Aby obliczyć odległość miedzy pkt A i B należy obliczyć wysokość trójkątów,
będzie ona równa
h = 15cm – 3 cm = 12 cm
Mając wysokość i przeciwprostokątną należy skorzystać z twierdzenia Pitagorasa obliczając odległość
przyprostokątnej AC
AC2 = 152 – 122
AC2 = 225 – 144 = 81
AC = 9
Odległość miedzy puntami AB = 2 x AC czyli 18 cm
Zadanie 27. (0–2)
Nie wyobrażamy sobie dziś życia bez energii elektrycznej. W tabeli przedstawiono
moce, z jakimi pracują niektóre urządzenia wykorzystywane w domu. Oblicz, ile
po miesiącu (przyjmij 4 tygodnie) zapłaci rodzina mieszkająca w domu, w którym:
• żarówka i komputer pracują 15 h w tygodniu,
• telewizor jest włączony średnio 20 h/tydzień,
• wykonuje się 2 prania na tydzień (każde trwające 1 h),
• lodówka pracuje 24 h/dobę,
• żelazko wykorzystuje się 3 razy w tygodniu przez 1 godzinę.
Przyjmij, że 1 kWh kosztuje 0,33 zł.
ODPOWIEDŹ:
Energia prądu elektrycznego jest równa jego pracy i wyrażana jest wzorem
W= E = U*I*t
- znamy ten wzór na pamięć :)
Ponieważ moc urządzenia liczymy wg. wzoru P = U* I to we wzorze na energię iloczyn U*I
zastąpimy literką P (moc) nasz wzór na energię przyjmie postać
E= P*t (Energia elektryczna = moc urządzenia razy czas poboru prądu)
Ponieważ cena energii elektrycznej w zadaniu podana jest w kWh to musimy zamienić moce wszystkich
urządzeń na kW (kilowaty) zaś czas wstawiać w godzinach. Ta operacja da nam końcowy wynik zużycia energii
w kilowatogodzinach Gdy będziemy mieli ile kilowatogodzin zużyją urządzenia łącznie przemnożymy przez
cenę kilowatogodziny 0.33 zł i dostaniemy całkowity koszt zużytej energii.
Obliczamy ile energii zużyło każde z urządzeń w miesiącu (należy przemnożyć x 4 tygodnie)
Żarówka:
Lodówka (zwróć uwagę na dane w zadaniu !)
E = 0,06 kW * 15h * 4 (tygodnie) = 3,6 kWh
E = 0,12 kW * 24h * 7 * 4 = 80,64 kWh
Komputer:
Żelazko:
E = 0,2 kW * 15h * 4 = 12kWh
E = 1kW * 3h * 4 = 12 kWh
Telewizor:
E = 0,1 kW * 20h *4 = 8kWh
Pralka
E = 1,3 kW *2h * 4 = 10,4 kWh
Należy podsumować zużycie wszystkich powyższych urządzeń co daje:
Ecałkowita = 126,64 kWh
Koszt energii 'k' obliczymy mnożąc Ecałkowita * cena jednej kilowatogodziny stąd:
k = 126,64 * 0,33 = 41,7912 zł
Zadanie 28. (0–2)
Wodę wykorzystuje się w wodnych elektrowniach szczytowo-pompowych. Zgromadzona w wysoko
położonych zbiornikach woda spływa i napędza turbiny i prądnice, które wytwarzają energię elektryczną.
Na jakiej wysokości nad ziemią musiałaby znajdować się woda, aby jej energia potencjalna była równa
energii potrzebnej do jej zagotowania. Przyjmij, że temperatura wody wynosi 20 OC, a ciepło właściwe
to 4200
J
kg∗K
ODPOWIEDŹ:
Ciepło to forma energii tak samo jak energia potencjalna czy kinetyczna.
W zadaniu należy ułożyć równanie Q = Ep – cała energia potencjalna wody zamienia się w ciepło !
gdzie Q = m * cw * ΔT
a
Ep to Ep = m * g * h i wyliczyć z niego h (wysokość)
m * g * h = m * cw * ΔT / : m
g * h = cw * ΔT / :g
h=
cw∗ΔT
g
h = 33 600 m
Zadanie 29. (0–1)
Dawniej, budując dom, nie przykładano dużej wagi do porządnego wykonania izolacji termicznej. Dziś,
dzięki nowoczesnym technologiom i dobrej jakości materiałom izolacyjnym, można zaoszczędzić do 70%
energii dawniej zużywanej na ogrzewanie. Spośród podanych grup materiałów wybierz tę, która zawiera
wyłącznie izolatory cieplne.
A. aluminium, drewno, szkło, woda
B. powietrze, styropian, drewno, ceramika
C. powietrze, drewno, miedź, szkło
D. styropian, żelazo, wata mineralna, szkło
Zadanie 30. (0–1)
Jednym z ważniejszych elementów, które należy uwzględnić przy projektowaniu izolacji termicznej domu, są okna.
Wybierz opis, który prawidłowo wyjaśnia, w jaki sposób okna zapobiegają utracie ciepła z mieszkania.
A. Nowoczesne szyby przepuszczają promieniowanie słoneczne do mieszkania, ale nie wypuszczają go na zewnątrz.
Dzięki temu mieszkanie szybko się nagrzewa.
B. Szkło, z którego obecnie wykonuje się szyby, jest najlepszym znanym izolatorem cieplnym. W oknach montuje się
dwie takie szyby, więc izolacja termiczna jest niemal idealna.
C. Rozrzedzone powietrze zawarte między szybami w oknach jest bardzo słabym przewodnikiem ciepła i
dzięki temu ciepło bardzo powoli przedostaje się na zewnątrz.
D. Najważniejszym elementem w izolacji termicznej okna są ramy, dlatego wykonuje się je z bardzo słabych
przewodników ciepła, a od środka wypełnia się je styropianem.
Zadanie 31. (0–1)
W domu z ogrodem jest dużo pracy. Wykonuje się ją przy użyciu
wielu różnych narzędzi, które pozwalają na zmniejszenie użytej
siły. Nazywa się je maszynami prostymi. Najpopularniejsze z
nich to dźwignie jedno- i dwustronne. W której z poniższych
tabel dobrze sklasyfikowano narzędzia?
ODPOWIEDŹ: C (uzasadnienie szukaj w podręczniku do
fizyki moduł 2)
Zadanie 32. (0-1)
Kondor może szybować z prędkością o wartości 153km/h , czyli
A. 2,55m/s
B. 4,25m/s
C. 25,5 m/s
D. 42,5 m/s
ODPOWIEDŹ:
Aby przeliczyć km/h na m/s musimy wartość 153 km/h podzielić przez 3,6 dostaniemy że 42,5 m/s
Zadanie 33. (0-4)
Oblicz, o ile stopni celcjusza temperatura wody u podstawy wodospadu jest wyższa niż na jego progu. W obliczeniach
przyjmij, że 100% zmiany energii potencjalnej spadającej wody zamienia się w przyrost energii wewnętrznej wody w
momencie uderzenia o podstawę wodospadu. Ciepło właściwe wody przyjmij równe 4200
J
kg∗K
Wysokość
wodospadu 100m
ODPOWIEDŹ:
W zadaniu pytają o ile nastąpi przyrost temperatury wody dlatego musimy obliczyć ΔT. W tym celu porównamy
dwa równania Q = m * cw * ΔT oraz Ep = m * g * h (zasada zachowania energii)
m * cw * ΔT = m * g * h / : m * cw
ΔT =
g∗h
cw
ΔT = (10 m/s2 * 100m ) :4200
J
=0,238 oC
kg∗K
Informacja do zadań 34, 35 i 36
Uczniowie zbudowali cztery układy elektryczne składające się z dwóch ogniw i czterech żarówek.
Zadanie 34. (0-1)
Przepalenie jednej żarówki spowoduje w efekcie świecenie tylko dwóch pozostałych żarówek w układzie
A. I
B. II
C. III
D. IV
Zadanie 35. (0-1)
Najjaśniej żarówki będą świecić w układzie
A. I
B. II
C. III
D. IV
ODPOWIEDŹ:
Napięcie – rysunek IV na każdej z żarówek jest takie samo.
Zadanie 36. (0-1)
Największy opór zastępczy ma układ
A. I
B. II
C. III
D. IV
ODPOWIEDŹ:
Policz na jaki opór będą mieć układy żarówek na każdym z rysunków.
Zadanie 37 (0-3)
Palnik maszynki gazowej dostarcza 21 000 J ciepła na minutę. Oblicz przyrost temperatury 2 kg
wody podgrzewanej za pomocą tego palnika przez 10 minut. Ciepło właściwe wody przyjmij równe 4200
J
kg∗K
ODPOWIEDŹ
Ilość ciepła dostarczanego przez palnik przez 10 min to Q = 21 000J * 10 = 210 000J ta ilość ciepła
będzie przekazana wodzie. Aby obliczyć przyrost temperatury wody korzystamy ze wzoru:
Q = m * cw * ΔT --> obliczamy ΔT
ΔT = Q/ m * cw
ΔT = 210 000 / 2 * 4200 = 25 C
Informacje do zadania 38.
Ciepło właściwe substancji to ilość energii, którą należy dostarczyć, aby ogrzać 1 kg substancji o 1°C. W tabeli podano
ciepła właściwe wybranych cieczy o temperaturze 20°C.
Zadanie 38. (0-1)
Do czterech jednakowych naczyń wlano po 200 gramów: kwasu octowego, oleju lnianego, oleju parafinowego i wody
(do każdego naczynia inną ciecz). Temperatura początkowa każdej cieczy wynosiła 20°C. Do wszystkich naczyń
dostarczono taką samą ilość energii. Najbardziej wzrosła temperatura
A. kwasu octowego.
B. oleju lnianego.
C. oleju parafinowego.
D. wody.
Zadanie 39. (0-1)
Która strzałka poprawnie ilustruje bieg promienia światła po przejściu z powietrza do wody?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
ODPOWIEDŹ:
Załamanie promienia świetlnego na granicy dwóch ośrodków moduł 4 !
Zadanie 40. (0-4)
W ciągu 30 dni w czajniku o mocy 1600 W podgrzewano wodę średnio przez 15 minut
dziennie. Oblicz koszt energii elektrycznej zużytej przez czajnik w ciągu tych 30 dni.
Przyjmij, że cena 1 kWh energii wynosi 32 gr. Zapisz obliczenia.
ODPOWIEDŹ:
Energia elektryczna jest równa pracy
E = P * t (patrz podobne zadanie nr. 27)
Moc czajnika w kW to 1,6 kW , łączny czas pracy czajnika to t = 30 (dni) * 15/60 (godziny dziennie) = 7,5 h
E = 1,6 kW * 7,5 h = 12 kWh
Koszt energii to 12 kWh * 0,32 zł = 3,84 zł
Zadanie 41. (0-1)
Kropla wody spadająca z chmury poruszała się początkowo ruchem przyspieszonym, a później ruchem jednostajnym.
Wybierz rysunki, na których poprawnie przedstawiono siły działające na kroplę wody w początkowej i w końcowej
fazie spadania ( o F0 -oznacza siłę oporu powietrza, g Fg – siłę ciężkości).
A. Faza początkowa – rysunek II, końcowa – rysunek III
B. Faza początkowa – rysunek I, końcowa – rysunek III
C. Faza początkowa – rysunek II, końcowa – rysunek IV
D. Faza początkowa – rysunek IV, końcowa – rysunek I
ODPOWIEDŹ:
W początkowej fazie ruchu kropli siła oporu powietrza jest mała zaś siła grawitacji stała (F =m*g) – rys I
później ruch kropli jest ruchem jednostajnym (I zasada dynamiki) dlatego siły działające na krople się
równoważą.
Zadanie 42 (0-1)
Ziemia obiega Słonce po drodze zwanej
A. ekliptyka.
B. geoida.
C. orbita.
D. równikiem niebieskim.
Zadanie 43. (0 – 1)
Zjawisko przejścia Wenus przez tarcze Słońca trwało w przybliżeniu 6 h. Przyjmując, że w tym czasie planeta poruszała
się z prędkością o wartości 35 km/s, można obliczyć, ze w czasie opisanego zjawiska planeta przebyła odległość
A. 2 100 km
B. 12 600 km
C. 210 000 km
D. 756 000 km
ODPOWIEDŹ:
Przyjmujemy że ruch planety jest ruchem jednostajnym. Drogę przebytą obliczymy ze wzoru S = V * t
Pozostaje zamienić czas 6h na sekundy t = 6 h * 3600 = 21600 sekund
S = 35 km/s * 21600 s = 756 000 km (odpowiedź D)
Zadanie 44. (0 – 1)
Gdyby planeta Wenus znajdowała się 2 razy bliżej Słońca niż obecnie, to siła grawitacji działająca miedzy Wenus a
Słońcem miałaby wartość
A. 4 razy większa.
B. 2 razy większa.
C. taka sama.
D. 4 razy mniejsza.
ODPOWIEDŹ
Musimy przypomnieć prawo powszechnego ciążenia
F =G
M1M2
r2
F – to siła między planetami G - stała M1 M2 - masa Wenus i Słońca (też się nie zmieniają! )
zmienia się tylko „r” malejąc dwa razy a potem do kwadratu dlatego mianownik zmaleje 4x ! Dlatego siła będzie
4x większa ( siła jest odwrotnie proporcjonalna do odległości)
Zadanie 45. (0-1)
Cegła ma kształt prostopadłościanu o wymiarach 24 cm × 12 cm × 6 cm. Jakie są
wymiary ścianki cegły, którą ta cegła powinna przylegać do podłoża, aby wywierać
na nie jak największe ciśnienie?
A. 12 cm × 6 cm
B. 12 cm × 24 cm
C. 24 cm × 6 cm
D. Za mało danych, by odpowiedzieć.
ODPOWIEDŹ:
Ciśnienie to iloraz siły parcia do powierzchni. Ponieważ siła parcia w naszym wypadku jest zawsze taka sama bo
ciężar cegły się nie zmienia to ciśnienie największe będzie wtedy gdy cegła będzie leżeć na ściance której
powierzchnia jest najmniejsza
p=
F
S
p – ciśnienie
F – siła parcia (w naszym wypadku ciężar cegły) S – powierzchnia
Najmniejszą powierzchnię ma ścianka A. 12 cm × 6 cm
Zadanie 46. (0-3)
Przez kaloryfer przepływa w ciągu doby 300 kg wody, zmieniając swoją temperaturę z 80°C na 60°C. 1 kg wody
ochładzając się o 1°C oddaje 4,2 kJ ciepła. Ile ciepła oddaje woda w tym kaloryferze w ciągu doby? Zapisz obliczenia.
ODPOWIEDŹ:
Żeby obliczyć ile ciepła odda woda w ciągu doby należałoby skorzystać ze wzoru; Q = m * cw * ΔT
W zadaniu podali nam (nie bezpośrednio) ciepło właściwe wody 4200 J/kg*C Spadek temperatury ΔT = 20 0C
Q = 300 kg * 4200 J/kg*C * 20 C = 25 200 000 J = 25,2 MJ
Zadanie 47. (0-3)
Państwo Kowalscy uzyskują z baterii słonecznej umieszczonej w ogrodzie prąd elektryczny o natężeniu 2 A przy
napięciu 17 V. Ile co najmniej takich baterii należałoby zainstalować, aby uzyskać prąd elektryczny o mocy 2,5 kW?
Zapisz obliczenia. Uwzględnij w swoich zapisach jednostki wielkości fizycznych.
ODPOWIEDŹ:
W zadaniu obliczymy moc jednej baterii następnie wymaganą moc 2,5 kW podzielimy przez moc jednej baterii i
zaokrąglimy w górę do całości.
Moc baterii:
P=U*I
P = 17V * 2A = 34 W
Ilość baterii n = 2500 W : 34 W = 73,529.... --> zaokrąglamy w górę co daje 74 baterie .
Poniższe informacje wykorzystaj do rozwiązania zadań 48 i 49.
Marynarze Kolumba załadowali złoto do skrzyń o objętości 10 dm3 każda. Pusta skrzynia ma masę 5 kg. Na wykresie
przedstawiono zależność całkowitej masy ładunku od ilości skrzyń.
Zadanie 48. (0-1)
Złoto znajdujące się w skrzyniach ma gęstość równą:
A. 1950
kg
m3
B. 2000
kg
m3
C. 19500
kg
kg
D. 20000
3
m
m3
ODPOWIEDŹ:
Aby obliczyć gęstość substancji korzystamy ze wzoru
=
m
V
wiadomo, że w każdej ze skrzyń jest 10 dm3
złota i sama skrzynia waży 5kg... patrzymy na wykres liczba skrzyń 20 waży 4000kg. Odpowiada to objętości
V =20 * 10 dm3 = 200dm3 – zamieniamy na m3 . Wiemy że 1m 3 to 1000dm3 zatem 200dm3 : 1000dm3
daje V=0,2 m3 mamy objętość. Brakuje nam masy. Od 4000kg musimy odjąć masę 20 skrzyń każda po 5kg co da
nam 100kg łącznie. Masa samego złota bez skrzyń to m = 4000 kg -100kg = 3900kg - jest masa złota.
Podstawiamy do wzoru i mamy gęstość złota.
ρ= 3900kg / 0,2m3 = 19500
kg
3
m
Zadanie 49. (0-1)
Maksymalny ciężar skrzyń ze złotem, które można załadować na statek, wynosi 1000 kN, zatem marynarze mogą na
statek wnieść maksymalnie
A. 50 skrzyń ze złotem.
B. 100 skrzyń ze złotem.
C. 500 skrzyń ze złotem.
D. 1000 skrzyń ze złotem.
ODPOWIEDŹ:
Ciężar to siła z jaką ziemie przyciąga daną masę. Ciężar obliczamy ze wzoru F = m * g
W zadaniu trzeba przeliczyć ciężar 1000kN na odpowiadająca mu masę m = F/g
stąd m = 1 000 000N / 10 = 100 000kg
Masa jednej skrzyni wynosi m = 4000 kg (masa łączna 20 skrzyń) : 20 (liczba skrzyń odczytana z wykresu) = 200
kg
Liczba skrzyń jaką można wnieść na pokład to n = 100 000kg : 200kg = 500 skrzyń
Zadanie 50. (0-1)
Związek pomiędzy energią kinetyczną ciała i jego pędem oraz masą wyraża formuła
kinetyczna danego ciała wzrosła czterokrotnie, to oznacza, że pęd ciała:
A. nie uległ zmianie.
B. wzrósł szesnastokrotnie.
C. wzrósł czterokrotnie.
E=
p2
2m
. Jeżeli energia
D. wzrósł dwukrotnie.
ODPOWIEDŹ:
Energia w tym wzorze jest wprost proporcjonalna do kwadratu pędu. Pęd rośne 2x energia 4x pęd 3x energia 9x
itd.
Zadanie 51. (0-1)
Rysunki 1. i 2. ilustrują przejście promieni światła równoległych do głównej osi optycznej przez soczewki skupiające
o różnych ogniskowych.
Pierwsza soczewka w porównaniu z drugą soczewką ma
A. dłuższą ogniskową i większą zdolność skupiającą.
B. dłuższą ogniskową i mniejszą zdolność skupiającą.
C. krótszą ogniskową i większą zdolność skupiającą.
D. krótszą ogniskową i mniejszą zdolność skupiającą.
ODPOWIEDŹ:
Ogniskowa to odległość od środka soczewki do pkt. przecięcia się promieni wychodzących z soczewki Jak widać I
soczewka ma krótszą ogniskową. Zdolność skupiająca soczewki D = 1/f im mniejsza ogniskowa tym D większe
(D jest odwrotnie proporcjonalne do f)
Zadanie 52. (0-1)
Który z wykresów ilustruje przebieg zjawiska wrzenia wody pod stałym ciśnieniem?
ODPOWIEDŹ:
Temperatura wrzącej wody pod stałym ciśnieniem jest stała. ODPOWIEDŹ - D
Zadanie 53. (0–1)
Na wykresie poniżej przedstawiono zależność drogi – przebytej przez turystę poruszającego się na rowerze – od czasu.
Turysta ten poruszał się ruchem:
A. jednostajnym
B. przyspieszonym
C. opóźnionym
D. zmiennym
ODPOWIEDŹ:
Ponieważ droga rośnie liniowo (wykres linią prostą) od czasu jest to ruch jednostajny odpowiedź A
Zadanie 54. (0–2)
Na łódkę poruszającą się ruchem jednostajnym po jeziorze działają cztery siły: siła ciężaru łódki Q , siła wyporu F w ,
siła ciągu silnika Fr , siła oporu ruchu Fop
Na powyższym schemacie narysuj wektory wymienionych sił i podpisz je zgodnie z oznaczeniami podanymi w
nawiasach.
ODPOWIEDŹ:
Siła oporu działa przeciwko sile ciągu silnika w drugą stronę i ją równoważy (I zasada dynamiki Newtona) . Siła
ciężkości działa pionowo w dół, a siła wyporu przeciwdziała sile ciężkości pionowo do góry i ją równoważy.
Zadanie 55. (0–1)
Zbyszek postanowił zbudować samodzielnie oświetlenie choinkowe zasilane napięciem 220 woltów. W tym celu kupił
w sklepie elektrycznym żaróweczki dostosowane do napięcia 11 woltów każda. Oblicz, ile żaróweczek Zbyszek
powinien połączyć szeregowo, aby żaróweczki działały w takich warunkach, do jakich są dostosowane.
ODPOWIEDŹ:
Ponieważ napięcie za każdą żarówką połączoną w szeregu będzie maleć o 11V dlatego całkowite napięcie 220 V
należy podzielić przez 11 i otrzymamy liczbę żaróweczek.
N = 220 /11 = 20
Informacje do zadania 56. i 57.
Podczas wspinaczki turysta strącił kamień. Rysunek przestawia wykres zależności energii
potencjalnej ciężkości spadającego kamienia od zmiany jego wysokości Δh.
Zadanie 56. (0–1)
Podczas spadania kamienia jego energia potencjalna ciężkości
A. malała, a energia kinetyczna wzrastała.
B. wzrastała, a energia kinetyczna malała.
C. malała, a całkowita energia mechaniczna wzrastała.
D. wzrastała, a całkowita energia mechaniczna była ciągle stała.
ODPOWIEDŹ:
Zasada zachowania energii mówi że suma energii potencjalnej i kinetycznej jest stała. Dlatego jedna energia
maleje to druga rośnie a ich suma jest STAŁA !!!
Zadanie 57. (0–1)
Masę strąconego kamienia można obliczyć, korzystając z wzoru ΔEp =mgΔh. Jaka jest
przybliżona masa tego kamienia?
A. 0,02 kg
B. 0,2 kg
C. 2,0 kg
D. 20,0 kg
ODPOWIEDŹ:
Przekształcamy wzór podany w treści zadania ze względu na masę:
m = ΔEp/ gΔh
m = 400 / 10 * 20 = 400/200 = 2kg
Zadanie 58. (0-1)
Wykres przedstawia zależność mocy mięśni rowerzysty od czasu jazdy na
wybranym odcinku trasy. Ile razy moc mięśni rowerzysty w chwili rozpoczęcia
pomiaru jest większa od mocy jego mięśni w chwili 10 s?
A. 2
B. 1,25
C. 0,8
D. 0,5
ODPOWIEDŹ:
Widać z wykresu że w chwili t = 0 moc mięśni wynosi 100W a po 10 sekundach moc spada do 80W Pytanie jest
„ile razy' dlatego trzeba podzielić 100 / 80 = 1,25 ---odpowiedź B
Zadanie 59. (0-1)
Wykres przedstawia zależność siły mięśni każdego z dwóch rowerzystów od
przebytej drogi.
Na podstawie wykresu można stwierdzić, że
A. Adam i Maciek wykonali jednakową pracę.
B. Adam i Maciek nie wykonali żadnej pracy.
C. Maciek wykonał dwa razy większą pracę niż Adam.
D. Adam wykonał dwa razy większą pracę niż Maciek.
ODPOWIEDŹ:
Wiemy z 2 klasy że praca to siła razy przesunięcie. W = F * s (inaczej jest to pole pod wykresem)
Obliczmy pracę wykonaną przez każdego z chłopców.
Adam
Siła = 20N , przesunięcie 40m praca W = 20 N * 40m = 800 J
Maciek
Siła 10N przesuniecie 80m praca W = 10N * 80 m = 800J
Odpowiedź A
Zadanie 60. (0-1)
Ewa i Karol siedzą na huśtawce, która jest w równowadze. Odległości dzieci
od miejsca podparcia huśtawki podano na rysunku. Jeśli Ewa ma masę 25 kg,
to masa Karola wynosi
A. 45 kg
B. 50 kg
C. 60 kg
D. 65 kg
ODPOWIEDŹ:
Z 2 klasy znamy warunek równowagi dźwigni dwustronnej. Siła razy
ramie po prawej stronie podpory ma się równać siła razy ramie po lewej stronie.
m- masa karola
F1 m1 = F2 m2
m * g * 1,5 = 25 * g * 3 / : g
1,5*m = 75 / : 1,5
m= 50 kg
Zadanie 61. (0-3)
Bateria wyczerpie się po godzinie, jeżeli będzie pobierany z niej prąd stały o natężeniu 8,1 A. Oblicz, jaki ładunek
wtedy przepłynie. Wynik podaj w kulombach (1C = 1A · 1s). Przez żarówkę latarki zasilanej tą baterią płynie prąd stały
o natężeniu 0,3 A. Po ilu godzinach używania tej latarki wyczerpie się bateria? Zapisz obliczenia.
ODPOWIEDŹ:
Baterię można porównać do pompy wodnej która przepompuje określoną ilość wody (ładunku) po tym czasie
zużyje się. Ilość ładunku w czasie opisuje nam natężenie prądu elektrycznego wyrażone wzorem
I=
q
t
Aby obliczyć ile ładunku przepłynie do rozładowania baterii przekształcamy powyższy wzór wyliczając q
q = I *t
q = 8,1 A * 3600 s = 29160 C
Ładunek 29160 C przepłynie zawsze niezależnie od czasu rozładowania baterii i jest on stały i nie zależy od
czasu.
Dlatego taki sam ładunek przepłynie gdy będziemy rozładowywać baterię prądem 0,3 A wydłuży się tylko czas
rozładowania. Czas rozładowania obliczymy przekształcając wzór ze względu na t
t=
q
I
t = 29160 C : 0,3 A = 97200 sekund : 3600 = 27 godzin.