Matura — Fizyka (Poziom rozszerzony) 2015 — arkusz z rozwiązaniami
Matura — Fizyka (Poziom rozszerzony) 2015 — arkusz z rozwiązaniami
Arkusz maturalny z fizyki (poziom rozszerzony) 2015 — wszystkie zadania z pełnymi rozwiązaniami krok po kroku, odpowiedziami i rysunkami. Rozwiązuj online na matematix.pl.
Gimnastyczka rzuciła ukośnie w górę plastikową obręcz, nadając jej ruch obrotowy w płaszczyźnie pionowej. Obręcz po upadku na podłoże wróciła do gimnastyczki. Rysunek przedstawia położenia A, B, C obręczy.
W położeniu B narysuj symbol (strzałkę) wskazujący, w którą stronę powinna obracać się obręcz, aby po upadku mogła wrócić do gimnastyczki.
Jeśli można pominąć opór powietrza, to prędkość ruchu obrotowego obręczy jest
Obręcz tocząca się z położenia C do gimnastyczki nie przewraca się, mimo że styka się z podłożem praktycznie w jednym punkcie. Napisz nazwę prawa fizycznego, które to wyjaśnia.
Powrót obręczy z położenia C do gimnastyczki jest skutkiem działania siły
Uczniowie zamocowali na wózku równię pochyłą z naczyniem z wodą i wprawili wózek w ruch jednostajny prostoliniowy. Gdy zaczęła działać dodatkowa siła, po pewnym czasie powierzchnia wody stała się równoległa do powierzchni równi.
Uzupełnij: takie ustawienie powierzchni wody jest możliwe, gdy dodatkowa siła była skierowana [A w prawo / B w lewo], a wózek [1 musiał poruszać się w prawo / 2 w lewo / 3 mógł poruszać się w dowolną stronę].
Słup podnoszony jest liną przerzuconą przez krążek na podporze; drugi koniec ciągnie traktor. Krążek obraca się bez tarcia.
Oceń prawdziwość (P/F): 1) siła naciągu liny w części A ma inną wartość niż w części B; 2) w początkowej fazie podnoszenia kąt β między liną a poziomem maleje; 3) przy niezmiennej wysokości podpory i położeniu podstawy siła naciągu konieczna do uniesienia słupa z poziomu zależy od długości słupa.
Masa słupa wynosi $2000$ kg, a kąt $\alpha$ (między liną a słupem) jest równy $15^\circ$. Środek masy słupa jest w połowie jego długości. Oblicz minimalną wartość siły naciągu liny konieczną do uniesienia leżącego słupa. (Przyjmij $g=10\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.)
Słup o długości $12$ m był podnoszony bardzo powoli. Gdy był już prawie pionowy, lina odczepiła się i słup przewrócił się (obrót wokół podstawy). Oblicz wartość prędkości liniowej końca słupa w chwili uderzenia o ziemię. Traktuj słup jak cienki jednorodny pręt, $I=\tfrac13 mL^2$. ($g=10\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.)
Wózek o masie $200$ g drga na sprężynie wzdłuż osi poziomej (opory pomijamy). Na wykresie przedstawiono zależności energii od wychylenia $x$ (krzywe a, b, c).
Przyporządkuj każdej energii odpowiednią krzywą (a, b lub c).
Oceń prawdziwość (P/F): 1) energia kinetyczna wózka jest odwrotnie proporcjonalna do wychylenia $x$; 2) energia potencjalna przy maksymalnym wychyleniu jest równa energii kinetycznej przy przechodzeniu przez położenie równowagi; 3) energia całkowita układu jest zawsze równa maksymalnej energii kinetycznej wózka.
Oblicz maksymalną prędkość, z jaką porusza się wózek. (Z wykresu: energia całkowita $E=4$ mJ.)
Oblicz okres drgań wózka. (Z wykresu: amplituda $A=4$ cm, energia całkowita $E=4$ mJ.)
Gwiazdy fizycznie podwójne to układy dwóch gwiazd o masach $M$ i $m$ krążących wokół wspólnego środka masy $O$ po orbitach kołowych. Na rysunku zaznaczono położenie gwiazdy o większej masie $M$.
Zaznacz na odpowiednim okręgu i we właściwym miejscu położenie gwiazdy o mniejszej masie $m$.
Dana jest odległość $d$ między gwiazdami. Odległość środka masy układu od gwiazdy o masie $M$ oznaczamy $x$. Wyprowadź wzór wyrażający $x$ przez $d$, $M$, $m$.
Oceń prawdziwość (P/F): 1) siły dośrodkowe $F_M$ i $F_m$ działające na gwiazdy mają jednakowe wartości; 2) prędkości liniowe obu gwiazd względem środka masy mają tę samą wartość; 3) częstotliwości obiegu obu gwiazd są równe.
Gęstość lodu wynosi $900\,\tfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}$, a wody morskiej $1040\,\tfrac{\text{kg}}{\text{m}^3}$. Oblicz, jaka część objętości góry lodowej wystaje ponad powierzchnię wody.
Wymień trzy różne zjawiska powodujące stygnięcie otwartego naczynia z gorącą wodą.
Elektron wpadł z prędkością $\vec{v}_0$ w obszar między naładowanymi okładkami kondensatora (górna okładka „−", dolna „+"; między okładkami próżnia).
Narysuj wektor (kierunek i zwrot) przyspieszenia elektronu w punkcie A.
Z płytek aluminiowych i kartek papieru (izolator) zbudowano dwa kondensatory płaskie. Kondensator A: dwie okładki $14\text{ cm}\times20\text{ cm}$, przedzielone czterema kartkami. Kondensator B: dwie okładki $7\text{ cm}\times10\text{ cm}$, przedzielone jedną kartką.
Oblicz wartość stosunku pojemności $\dfrac{C_A}{C_B}$.
Napięcie termoelektryczne dane jest wzorem $U=(S_B-S_A)(T_1-T_2)$, gdzie $S$ to współczynniki Seebecka. Wyraź jednostkę współczynnika Seebecka $\tfrac{\mu\text{V}}{\text{K}}$ w jednostkach podstawowych układu SI.
a) Dobierz parę metali dającą maksymalne napięcie termoelektryczne przy ustalonej różnicy temperatur. b) Oblicz to napięcie, gdy jedno złącze jest w topniejącym lodzie, a drugie w wodzie wrzącej pod normalnym ciśnieniem. (Z tabeli: $S_{\text{żelazo}}=+18{,}8\,\tfrac{\mu\text{V}}{\text{K}}$, $S_{\text{nikiel}}=-15\,\tfrac{\mu\text{V}}{\text{K}}$.)
Pojedyncze termoogniwo daje napięcie rzędu miliwoltów, a jego opór wewnętrzny — setnych części oma. Aby czerpać z termostosu prąd o natężeniu kilku amperów pod napięciem kilkudziesięciu woltów, należy termoogniwa połączyć: [A równolegle / B szeregowo / C szeregowo i równolegle], ponieważ [1 potrzebne napięcie jest większe niż dla pojedynczej pary / 2 potrzebne natężenie jest większe niż z pojedynczej pary / 3 potrzebne napięcie i natężenie są większe niż z pojedynczej pary].
Zbadano, jak siła $F$ odpychania dwóch magnesów zależy od odległości $r$ między ich środkami. Wyniki: $r=5{,}0$ cm → $F=10$ mN; $4{,}0$ → $23$; $3{,}4$ → $43$; $2{,}9$ → $83$; $2{,}5$ → $163$ (mN).
a) Narysuj wykres $F(r)$. b) Oszacuj, korzystając z wykresu, pracę wykonaną przeciw sile $F$ przy zbliżeniu magnesów z $5$ cm do $2{,}5$ cm.
Pierwszy miesiąc za 0 zł.
Bez zobowiązań. Rezygnujesz, kiedy chcesz.
Załóż konto w 2 minuty. Opłaty pojawiają się dopiero po zalogowaniu i wyborze planu. Możesz zawiesić, zmienić lub anulować plan w każdej chwili. Dołącz do ponad 600 korepetytorów którzy już pracują mądrzej.