Zadania konkursowe

Lwiątko 2003–2008
Polsko-Ukraiński Konkurs Fizyczny
Zadania konkursowe
dla uczniów gimnazjum
z rozwiązaniami
Kraków 2010
Autorzy zadań i rozwiązań: Piotr Goldstein, Adam Smólski, Bogusław Urwanowicz
Redaktor merytoryczny: Adam Kleiner
Rysunki: Katarzyna Mentel, Katarzyna Nessing
Projekt okładki: Joanna Wypiór
Skład: Krzysztof Stankiewicz
© Copyright by ZamKor P. Sagnowski i Wspólnicy sp. j.
ul. Tetmajera 19, 31-352 Kraków
tel. 12 623 25 00
faks 12 623 25 13
e-mail [email protected]
www.zamkor.pl
ISBN 978-83-60793-37-4
Druk i oprawa: P.W. Stabil, Kraków, tel. 12 410 25 20
Spis treści
I
» rozwiązania. .................................................................................................... 80
II
V
VI
Zjawiska cieplne, przemiany energii (2:4).................... 40
» rozwiązania. ........................................................................................ 126
VII
Drgania i fale sprężyste (mechaniczne);
wahadło; sprężyna (2:5)..................................................... 46
» rozwiązania. ........................................................................................ 134
VIII
Budowa materii, gęstość (2:3). ........................................ 38
» rozwiązania. ........................................................................................ 124
Praca, moc,
energia mechaniczna, maszyny proste (2:2)............... 30
» rozwiązania. ........................................................................................ 113
Ruch po okręgu,
grawitacja, elementy astronomii (1:5)........................... 22
» rozwiązania. ........................................................................................ 101
IV
Dynamika, tarcie, wektory (1:4)....................................... 18
» rozwiązania. .......................................................................................... 94
III
Kinematyka,
układy odniesienia, składanie ruchów (1:3). .................. 7
Hydrostatyka i aerodynamika (2:6)................................ 47
» rozwiązania. ........................................................................................ 136
IX
Elektrostatyka (3:2). ............................................................ 55
» rozwiązania. ........................................................................................ 144
X
» rozwiązania. ........................................................................................ 146
XI
XII
XIII
Kółko. ...................................................................................... 71
» rozwiązania. ........................................................................................ 165
XIV
Światło (3:5)........................................................................... 66
» rozwiązania. ........................................................................................ 158
Zjawiska magnetyczne
i elektromagnetyczne (3:4)............................................... 65
» rozwiązania. ........................................................................................ 156
Prąd stały (3:3)...................................................................... 57
Matematyka.......................................................................... 75
» rozwiązania. ........................................................................................ 171
XV
Różne. ..................................................................................... 77
» rozwiązania. ........................................................................................ 173
Wstęp
Niniejsza książka stanowi zbiór zadań gimnazjalnych z rozwiązaniami, pochodzących z konkursu fizycznego Lwiątko z lat 2003-2008 (dokładne informacje
o konkursie można znaleźć na stronie internetowej „http://lwiatko.org”). Przeznaczona jest przede wszystkim do treningu dla przyszłych uczestników konkursów Lwiątko i innych konkursów fizycznych. Może także służyć jako materiał
treningowo-ilustracyjny na lekcjach fizyki, oraz może być wykorzystywana przez
uczniów szczególnie zainteresowanych fizyką do samodzielnego rozwijania swoich umiejętności.
Zadania pogrupowaliśmy zgodnie z działami fizyki przerabianymi w gimnazjum. Kolejność tych działów jest zgodna z serią podręczników M. i R. Rozenbajgierów i J.M. Kreinera “Fizyka dla gimnazjum”, t. 1, 2 i 3, wydawnictwa ZamKor.
Nie zachowaliśmy tytułów rozdziałów, gdyż w tych podręcznikach tytuły te były
dobierane raczej z myślą o zainteresowaniu ucznia (np. „Wyruszamy w Kosmos”)
niż o sprecyzowaniu zakresu omawianych zagadnień. Aby jednak odnoszenie się
do tych podręczników było łatwiejsze, tytuły rozdziałów niniejszego zbioru zawierają numer tomu i rozdziału w tych podręcznikach (rozdzielone dwukropkiem).
Niektóre zadania odwołują się do wiedzy z więcej niż jednego działu – umieszczamy je wtedy w dziale najpóźniejszym według kolejności w tych podręcznikach;
dodatkowo przy temacie takiego zadania dajemy po numerze napis „(>1 dział)”,
głównie jako ostrzeżenie dla nauczycieli przerabiających działy fizyki w kolejności innej niż w tych podręcznikach.
Niezależnie od obecności lub braku takiego ostrzeżenia sugerujemy, by nauczyciel przed wykorzystaniem każdego zadania zapoznał się z jego rozwiązaniem
i ocenił, czy jego uczniowie mają do niego wystarczające przygotowanie. W szczególności, niektóre zadania wykraczają poza program fizyki typowo realizowany
w szkołach, ponieważ konkurs Lwiątko jest przeznaczony dla uczniów szczególnie
zainteresowanych fizyką.
Utworzyliśmy też trzy dodatkowe rozdziały:
• XIII Kółko – zadania, które w naszej ocenie najlepiej wykorzystać na kółku
fizycznym,
• XIV Matematyka – zadania, które sprawdzają raczej umiejętności matematyczne niż fizyczne,
• XV Różne – zadania, które trudno zakwalifikować do określonych działów
fizyki.
Niektóre działy wspomnianych podręczników nie są w tym zbiorze reprezentowane, natomiast dział „Pomiary, jednostki (1:2)” jest reprezentowany tylko przez
dwa zadania, a „Wnętrze atomów (3:7)” - przez jedno, dlatego nie tworzyliśmy dla
nich osobnych rozdziałów, lecz umieściliśmy te zadania na początku rozdziału
„Różne”.
W każdym zadaniu dokładnie jedna odpowiedź jest prawidłowa. W diagramach częstości wybierania poszczególnych odpowiedzi przez uczestników konkursów odpowiedź poprawna jest wyróżniona kolorem niebieskim, zaś biały
sektor oznacza uczestników, którzy nie wybrali żadnej odpowiedzi. Sektory ustawiliśmy w kolejności popularności poszczególnych opcji.
Życzymy owocnej pracy z tym zbiorem
Redakcja