Zadania dla klas 2 i 3 ponadgimnazjalnej z roku

VI POWIATOWY KONKURS Z FIZYKI I ASTRONOMII
DLA KLAS DRUGICH I TRZECICH SZKÓŁ PONADGIMNAZJALNYCH
Zadanie 1. (6p)
Zakładając, że rakieta kosmiczna leci z Ziemi na Księżyc po linii prostej łączącej środki mas
tych ciał, oblicz, w jakiej odległości od środka Ziemi znajduje się punkt, w którym rakieta
będzie przyciągana przez Ziemię i Księżyc siła o jednakowej wartości. Masa Ziemi wynosi
24
22
6 10 kg , masa Księżyca to 7 , 3 10 kg , a średnia odległość Księżyca od Ziemi ma wartość
(jest to odległość od środków mas).
Zadanie 2. (9p)
Oblicz pęd, częstotliwość i energię fotonu o długości fali 2,5 nm. Przyjmij, że stała Plancka
5
3 , 8 10 km
ma wartość
34
6 , 63 10
J s
, a prędkość światła w próżni wynosi
3 10
8
m
.
s
Zadanie 3. (1p)
Która z poniższych zależności nie opisuje powiązania właściwości falowych światła z jego
naturą korpuskularną? f to częstotliwość promieniowania.
a)
b) p
f T
h
f
c)E
d )m
h
f
hf
c
2
Zadanie 4. (8p)
Średnica atomu węgla wynosi 1, 5 10 10 m a średnica jego jądra ma wartość 5 , 5 10 15 m .
Oblicz jaką część objętości atomu węgla zajmuje jego jądro. Przyjmij, że wszystkie nukleony
są jednakowo gęsto upakowane w przestrzeni ograniczonej promieniem jądra tego atomu.
Zadanie 5. (10p)
Z wieży o wysokości 20m rzucono poziomo kamień z prędkością początkową
15
m
.
s
W odległości 15 m od wieży znajduje się pionowa ściana. Oblicz, na jakiej wysokości kamień
uderzył w ścianę oraz wyznacz wartość prędkości z jaką kamień uderzył w ścianę. Przyjmij,
że przyspieszenie grawitacyjne wynosi
10
m
s
2
.
Zadanie 6. (6p)
Koralik 600 razy w ciągu 5 minut obiega okrąg o obwodzie 2 m. Oblicz jego prędkość
liniową.
Zadanie 7. (9p)
Tocząca się po poziomym stole kula o masie 0,2 kg zatrzymuje się po 2 s. Jej początkowa
prędkość wynosiła
5
m
s
.
Oblicz siłę tarcia i drogę przebytą przez kulkę.
Zadanie 8. (1p)
Walizkę o masie 10 kg podniesiono ze stałą prędkością na wysokość 3 m. Przyrosty energii
potencjalnej i kinetycznej ciała wynoszą odpowiednio:
a ) 300 Ji 300 J
b ) 300 Ji 0 J
c )100 Ji 0 J
d ) 0 Ji 300 J
Zadanie 9. (1p)
Na spoczywające pudełko o masie m zaczynamy działać stałą siłą o wartości F. Po czasie t,
przy założeniu braku tarcia, energia kinetyczna tego pudełka wyniesie:
a)
1 F
t
2
2 m
b)
F
2
t
2
m
c)
v
2
t
2
m
d)
1 F
2
t
2
2 m
Zadanie 10. (12p)
Kula o masie 10 kg stacza się bez poślizgu z wysokości 2 m po równi pochyłej nachylonej
pod kątem 300. Przyjmując, że moment bezwładności kuli wynosi
2
mr
2
oraz przyspieszenie
5
grawitacyjne
10
m
s
2
:
a) Narysuj i nazwij siły działające na kulę podczas ruchu.
b) Oblicz prędkość kuli u podnóża równi i czas jej staczania się z równi.