Zadania 2024
Jasne, oto zadania z Wojewódzkiego Konkursu Fizycznego, podzielone na etapy, wraz z kluczem odpowiedzi.
Etap Szkolny 🏫
—
Zadanie 1. (0-1 pkt)
Jednostka astronomiczna (1 au) jest wygodną jednostką do opisywania odległości pomiędzy obiektami w Układzie Słonecznym. W obliczeniach szacunkowych przyjmuje się jej przybliżoną wartość 150 mln km. Ile czasu potrzebuje światło, poruszające się ze stałą szybkością $300\ 000 \frac{\text{km}}{\text{s}}$, aby przebyć odległość od Słońca do Jowisza, czyli 5 au.
A. około 230 miliardów s
B. około 4 h
C. około 0,7 h
D. około 8 min
—
Zadanie 2. (0-1 pkt)
Basen olimpijski posiada wymiary $25 \text{ m} \times 50 \text{ m}$, a jego głębokość wynosi $2,5 \text{ m}$. Jakie całkowite ciśnienie działa na ciało człowieka nurkującego na głębokości $2 \text{ metrów}$.
* Przyjmij: ciśnienie atmosferyczne $1013 \text{ hPa}$, gęstość wody $1000 \frac{\text{kg}}{\text{m}^3}$, wartość przyspieszenia ziemskiego $10 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
A. $200 \text{ kPa}$
B. $2013 \text{ hPa}$
C. $1013 \text{ hPa}$
D. $1200 \text{ hPa}$
—
Zadanie 3. (0-1 pkt)
Kasia kupiła srebrny breloczek w kształcie słonika. Chciała się przekonać czy nie została oszukana i czy rzeczywiście jej zakup jest wykonany ze szlachetnego materiału, jak zapewniał ją sprzedawca. Aby rozwiać swoje wątpliwości Kasia powinna wyznaczyć:
A. tylko masę breloczka
B. tylko objętość breloczka
C. ciężar breloczka
D. gęstość substancji, z której wykonany jest breloczek
—
Zadanie 4. (0-1 pkt)
Dorsz atlantycki o masie $40 \text{ kg}$ pływa całkowicie zanurzony w wodzie Morza Północnego o gęstości [brak wartości gęstości – błąd w oryginalnym dokumencie]. Jaka jest wartość siły wyporu działającej na dorsza:
* Przyjmij, że dorsz pływa, a siła wyporu równoważy siłę ciężkości. W obliczeniach przyjmij wartość przyspieszenia ziemskiego $10 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
A. $41 \text{ kN}$
B. $3,8 \text{ mN}$
C. $0,4 \text{ kN}$
D. nie można podać odpowiedzi, gdyż jest zbyt mało danych.
—
Zadanie 5. (0-1 pkt)
Zjawisko rozszerzalności temperaturowej wpływa na dokładność przyrządów pomiarowych. Wynik pomiaru długości boiska sportowego metalową taśmą mierniczą będzie:
A. w upalny dzień nieco większy niż przy dziesięciostopniowym mrozie
B. taki sam w lecie jak i w zimie, ponieważ mierzymy tym samym przyrządem pomiarowym, a więc z taką samą dokładnością
C. w zimie mniejszy niż w lecie, ponieważ taśma się nieco wydłuży
D. w zimie większy niż w lecie, ponieważ taśma się nieco skróci
—
Zadanie 6. (0-1 pkt)
Na rysunkach przedstawiono wektory sił wzajemnie oddziałujących ciał: książki i stołu. Który z rysunków jest modelowym przedstawieniem III zasady dynamiki?
A. Rysunek, na którym wektor siły $\vec{F}_1$ jest skierowany w górę (działająca na książkę), a wektor $\vec{F}_2$ jest skierowany w dół (działająca na stół), mają równe długości (wartości) i działają na dwa różne ciała.
B. Rysunek, na którym wektor siły $\vec{F}_3$ jest skierowany w górę (działająca na książkę), a wektor $\vec{F}_4$ jest skierowany w dół (działająca na książkę), mają równe długości (wartości) i działają na to samo ciało.
C. Rysunek, na którym wektor siły $\vec{F}_5$ jest skierowany w górę, a wektor $\vec{F}_6$ jest skierowany w dół.
D. Rysunek, na którym wektor siły $\vec{F}_7$ jest skierowany w górę, a wektor $\vec{F}_8$ jest skierowany w dół, mają różne długości i działają na to samo ciało.
—
Zadanie 7. (0-1 pkt)
Podnośnik hydrauliczny to urządzenie ułatwiające podnoszenie ciężkich przedmiotów. Schemat jego działania pokazuje rysunek. . Jeżeli stosunek pól powierzchni części podnośnika wynosi $\frac{S_1}{S_2}=\frac{1}{340}$, to używając siły o wartości $20 \text{ N}$ możemy podnieść ciało o masie:
* Przyjmij: wartość przyspieszenia ziemskiego $10 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
A. $68 \text{ kg}$
B. $17 \text{ kg}$
C. $680 \text{ kg}$
D. $170 \text{ kg}$
—
Zadanie 8. (0-1 pkt)
Rysunek przedstawia trzy naczynia. . Naczynia II i III mają takie same podstawy, a naczynie I ma podstawę o polu powierzchni dwukrotnie większym niż pozostałe naczynia. Do każdego z naczyń wlano taką samą objętość wody. Przy dnie którego naczynia będzie panowało największe ciśnienie hydrostatyczne?
A. Przy dnie każdego naczynia będzie takie samo ciśnienie hydrostatyczne.
B. W naczyniu III.
C. W naczyniu II.
D. W naczyniu I.
—
Zadanie 9. (0-1 pkt)
Na pudło (jak na rysunku) działają w płaszczyźnie poziomej dwie siły o wartościach $F_1 = 30 \text{ N}$ i $F_2 = 40 \text{ N}$ tak, że zaczęło się ono poruszać z przyspieszeniem $a = 2 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}$ (opory ruchu pomijamy). Masa pudła wynosi:
A. $35 \text{ kg}$
B. $25 \text{ 000 g}$
C. $3500 \text{ g}$
D. $25 \text{ g}$
—
Zadanie 10. (0-1 pkt)
Biegnący sprinter zwiększył swoją prędkość dwukrotnie. W związku z tym jego energia kinetyczna:
A. wzrosła dwukrotnie
B. wzrosła czterokrotnie
C. zmalała dwukrotnie
D. zmalała czterokrotnie
—
Zadanie 11. (0-3 pkt)
Najszybszym zwierzęciem lądowym jest gepard (Acinonyx jubatus). Ten wspaniały sprinter potrafi w pogoni za zdobyczą osiągnąć prędkość nawet $120 \frac{\text{km}}{\text{h}}$. Gepardy są nie tylko szybkie, ale także mają niesamowite przyspieszenie – mogą przyspieszyć od $0$ do $100 \frac{\text{km}}{\text{h}}$ w zaledwie $3 \text{ sekundy}$.
| Stwierdzenie | Prawda (P) / Fałsz (F) |
|---|---|
| Stała prędkość $54 \frac{\text{km}}{\text{h}}$ pozwoli gepardowi pokonać w czasie $12 \text{ minut}$ odległość $13 \text{ km}$. | |
| Biegnący ze stałą prędkością za zdobyczą gepard pokona odległość $200 \text{ m}$ w czasie $6,1 \text{ sekundy}$. | |
| Największe przyspieszenie geparda (od $0$ do $100 \frac{\text{km}}{\text{h}}$), wynosi $9,3 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}$. |
—
Zadanie 12. (0-4 pkt)
Przyporządkuj wielkością fizycznym A. D. odpowiadające im wyrażenia opisujące ich jednostki 1.-5.
| Wielkość Fizyczna | Jednostka |
|---|---|
| A. moc | 1. $\text{N}\cdot\text{m}$ |
| B. siła | 2. $\text{m}\cdot\text{s}$ |
| C. praca | 3. $\mu\text{m}$ |
| D. czas | 4. $\text{kg}\cdot\frac{\text{m}}{\text{s}^2}$ |
| 5. $\frac{1}{\text{s}}$ |
—
Zadanie 13. (0-5 pkt)
Na stole spoczywa aluminiowy prostopadłościan o wymiarach $15 \text{ cm} \times 8 \text{ cm} \times 5 \text{ cm}$. Wyznacz jakie ciśnienie wywiera ten sześcian leżąc na ścianie o najmniejszym polu powierzchni.
* Przyjmij: gęstość aluminium równą $2700 \frac{\text{kg}}{\text{m}^3}$, wartość przyspieszenia ziemskiego $10 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
—
Zadanie 14. (0-1 pkt)
Największe ze wszystkich obecnie żyjących zwierząt lądowych, czyli słoń afrykański, może osiągnąć masę $6 \text{ ton}$ i potrafi biec z szybkością $40 \frac{\text{km}}{\text{h}}$. Największy ptak to struś czerwonoskóry. Jego masa dochodzi do $150 \text{ kg}$. Gdyby struś poruszał się z szybkością $1,6 \frac{\text{km}}{\text{h}}$ to jego pęd byłby:
| Pęd Strusia | Porównanie do Pędu Słonia | Uzasadnienie |
|---|---|---|
| A. mniejszy | 1. czterdziestokrotnie. | |
| B. większy | 2. ponieważ stosunki ich mas i prędkości są odwrotnie proporcjonalne. | |
| C. taki sam | 3. prawie tysiąc razy. |
—
Zadanie 15. (0-3 pkt)
Bielik to gatunek dużego ptaka drapieżnego z rodziny jastrzębiowatych występujący również w Polsce. Samce osiągają masę $5 \text{ kg}$. W skład diety bielików wchodzi wiele gatunków zwierząt, a jednymi z nich są ryby. Ptaki te preferują chwytanie ryb o średniej wielkości ciała: o długości od $30$ do $50 \text{ cm}$ i średniej masie $0,94 \text{ kg}$. Wyznacz całkowitą energię mechaniczną bielika wraz z jego zdobyczą, jeśli znajdują się na wysokości $500 \text{ metrów}$ nad powierzchnią Ziemi, lecąc z szybkością $10 \frac{\text{m}}{\text{s}}$. Wynik podaj w $\text{kJ}$.
* Przyjmij: wartość przyspieszenia ziemskiego $10 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
—
Zadanie 16. (0-4 pkt)
Francuska kolej TGV czyli pociągi dużych szybkości przewozi pasażerów już od 1981 roku. Duża moc używanych silników pozwala kolei TGV-A na osiąganie prędkości maksymalnej od $0$ do $80 \frac{\text{m}}{\text{s}}$ na drodze $3500 \text{ m}$. Długość całego zespołu TGV-A wynosi $237,5 \text{ m}$, masa $490 \text{ t}$. Wyznacz wartość siły wypadkowej działającej na ten pociąg, jeżeli przewozi on $40 \text{ pasażerów}$ o masie $60 \text{ kg}$ każdy. Wynik zaokrąglij do trzech cyfr znaczących.
—
Zadanie 17. (0-5 pkt)
Pan Tomek zaplanował podróż z Poznania do Wrocławia. Nawigacja samochodowa pokazała, że wybrana trasa to odległość $190 \text{ km}$, którą będzie trzeba pokonać różnymi rodzajami dróg. Pan Tomek zaplanował również dwa półgodzinne postoje. Po wyruszeniu okazało się, że pierwszy postój odbył się po $105 \text{ minutach}$ i przebyciu odległości $90 \text{ km}$. Do drugiego postoju Pan Tomek przejechał odległość $70 \text{ km}$ z szybkością $140 \frac{\text{km}}{\text{h}}$, a pozostałą część drogi z szybkością średnią $60 \frac{\text{km}}{\text{h}}$. Wyznacz średnią szybkość podróży Pana Tomasza i określ o której godzinie dotarł do celu podróży, jeśli z domu wyjechał o $8:00$.
—
Zadanie 18. (0-5 pkt)
Samochód osobowy o masie $1,5 \text{ tony}$ porusza się ze stała prędkością $15 \frac{\text{m}}{\text{s}}$ pod działaniem stałej siły $7,5 \text{ kN}$. Jakie przyspieszenie uzyska ten pojazd, jeżeli działająca na niego siła wzrośnie do $9 \text{ kN}$? Oblicz jaką drogę przebyłby ten samochód w trzeciej sekundzie swojego ruchu, gdyby poruszał się jedynie ruchem jednostajnie przyspieszonym, bez prędkości początkowej.
—
Zadanie 19. (0-3 pkt)
Cylinder miarowy o pojemności $100 \text{ ml}$ i polu przekroju poprzecznego $4 \text{ cm}^2$ napełniono do $\frac{3}{4}$ wysokości wodą, a resztę objętości uzupełniono olejem słonecznikowym o gęstości $0,9 \frac{\text{g}}{\text{cm}^3}$. Oblicz ciśnienie jakie obie ciecze wywierają na dno naczynia?
* Przyjmij: gęstość wody $1000 \frac{\text{kg}}{\text{m}^3}$, wartość przyspieszenia ziemskiego $10 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
—
Zadanie 20. (0-3 pkt)
Średnica koła samochodowego wynosi $48 \text{ cm}$. Oblicz czas jednego obrotu koła, jeśli samochód porusza się z prędkością $54 \frac{\text{km}}{\text{h}}$. Wynik podaj w $\text{sekundach}$.
—
Zadanie 21. (0-4 pkt)
Wykres przedstawia zależność prędkości od czasu w ruchu prostoliniowym samochodu osobowego o masie $1200 \text{ kg}$. . Wyznacz całkowitą drogę jaką ten pojazd przebywa w ciągu $20 \text{ s}$ ruchu. Oblicz, ile wynosi różnica sił wypadkowych działających na samochód, gdy poruszał się ruchem przyspieszonym i opóźnionym.
—
Klucz Odpowiedzi – Etap Szkolny
| Nr Zadania | Prawidłowa Odpowiedź | Punktacja |
|---|---|---|
| 1. | C. około 0,7 h | 1 p. |
| 2. | D. $1200 \text{ hPa}$ | 1 p. |
| 3. | D. gęstość substancji, z której wykonany jest breloczek | 1 p. |
| 4. | C. $0,4 \text{ kN}$ | 1 p. |
| 5. | D. w zimie większy niż w lecie, ponieważ taśma się nieco skróci | 1 p. |
| 6. | A. | 1 p. |
| 7. | C. $680 \text{ kg}$ | 1 p. |
| 8. | B. W naczyniu III. | 1 p. |
| 9. | B. $25 \text{ 000 g}$ | 1 p. |
| 10. | B. wzrosła czterokrotnie | 1 p. |
| 11. | F, P, P | 3 p. |
| 12. | A. – [brak poprawnej jednostki] – Brak poprawnej jednostki w opcjach (Powinno być $4 \text{ kg}\cdot\frac{\text{m}^2}{\text{s}^3}$), B. – 4. $\text{kg}\cdot\frac{\text{m}}{\text{s}^2}$, C. – 1. $\text{N}\cdot\text{m}$, D. – 2. $\text{m}\cdot\text{s}$ | 4 p. |
| 13. | $p = 4050 \text{ Pa}$ | 5 p. |
| 14. | A. 3. (mniejszy, prawie tysiąc razy) | 1 p. |
| 15. | $E_c \approx 30 \text{ kJ}$ | 3 p. |
| 16. | $F_w \approx 450 \text{ 000 N} = 450 \text{ kN}$ (lub $450 \text{ kN}$) | 4 p. |
| 17. | $V_{sr} \approx 51 \frac{\text{km}}{\text{h}}$, Godzina przyjazdu $11:45$ | 5 p. |
| 18. | $a = 1 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}$, $s_3 = 2,5 \text{ m}$ | 5 p. |
| 19. | $p_{\text{całkowite}} = 2437,5 \text{ Pa}$ | 3 p. |
| 20. | $T = 0,1 \text{ s}$ | 3 p. |
| 21. | $s_{\text{całkowita}} = 76 \text{ m}$, $\Delta F = 600 \text{ N}$ | 4 p. |
—
Etap Rejonowy 🌍
—
Zadanie 1. (0-1 pkt)
Jakiej mocy trzeba użyć, aby wózek poruszał się ze stałą prędkością $2 \frac{\text{m}}{\text{s}}$ przy oporach ruchu wynoszących $8 \text{ N}$?
A. $4 \text{ W}$
B. $32 \text{ W}$
C. $2 \text{ W}$
D. $16 \text{ W}$
—
Zadanie 2. (0-1 pkt)
Który z poniższych termometrów wskazuje temperaturę $252 \text{ K}$:
* Termometry mają podziałkę w stopniach Celsjusza $\text{°C}$.
A. $-35 \text{°C}$
B. $25 \text{°C}$
C. $-21 \text{°C}$ (Wskazanie termometru C)
D. $5 \text{°C}$
—
Zadanie 3. (0-1 pkt)
Fala akustyczna o częstotliwości $30 \text{ kHz}$ to:
A. ultradźwięki
B. dźwięki
C. infradźwięki
D. to nie jest fala akustyczna
—
Zadanie 4. (0-1 pkt)
Do ogrzania $2 \text{ kg}$ substancji o $5\text{°C}$ potrzeba $11,5 \text{ kJ}$ ciepła. Ciepło właściwe tej substancji to:
A. $1500 \frac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}$
B. $5750 \frac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}$
C. $1150 \frac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}$
D. $869 \frac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}$
—
Zadanie 5. (0-1 pkt)
Wypadkowa siła wszystkich sił działających na lecący ze stałą prędkością samolot odrzutowy wynosi:
A. jest równa sile ciągu silników
B. jest równa sile nośnej skrzydeł
C. ma wartość równą różnicy wartości siły ciągu i siły oporów powietrza
D. ma wartość zero
—
Zadanie 6. (0-1 pkt)
W szczelnym zbiorniku o objętości $20 \text{ dm}^3$ znajduje się gaz. Zewnętrzna siła sprężająca działając na ten gaz wykonała pracę $600 \text{ J}$. W tym samym czasie energia wewnętrzna tego gazu wzrosła o $100 \text{ J}$. Zatem gaz:
A. pobrał energię w postaci ciepła w ilości $400 \text{ J}$
B. oddał energię w postaci ciepła w ilości $500 \text{ J}$
C. pobrał energię w postaci ciepła w ilości $100 \text{ J}$
D. oddał energię w postaci ciepła w ilości $700 \text{ J}$
—
Zadanie 7. (0-1 pkt)
Miedziany pręt o długości $1 \text{ m}$ w wyniku podgrzania o $10\text{°C}$ wydłużył się o $0,17 \text{ mm}$. Pręt wykonany z tego samego metalu, o tym samym przekroju poprzecznym, ale o długości $3 \text{ m}$, podgrzany o $50\text{°C}$ wydłuży się o:
A. $0,17 \text{ mm}$
B. $0,85 \text{ mm}$
C. $0,51 \text{ mm}$
D. $2,55 \text{ mm}$
—
Zadanie 8. (0-3 pkt)
Dwa oporniki wykonane z tego samego materiału mają jednakowe pola przekroju poprzecznego. Ich opory wynoszą odpowiednio: $R_1 = 2 \Omega$ i $R_2 = 4 \Omega$. Oporniki te połączono na dwa sposoby.
| Stwierdzenie | Prawda (P) / Fałsz (F) |
|---|---|
| Opór zastępczy połączenia równoległego tych oporników wynosi $1,5 \Omega$. | |
| Stosunek oporu zastępczego w połączeniu szeregowym do oporu zastępczego w połączeniu równoległym tych przewodników wynosi $4,5$. | |
| Długość opornika drugiego jest dwa razy mniejsza od długości pierwszego. |
—
Zadanie 9. (0-5 pkt)
Pałeczkę szklaną potarto papierem wskutek czego naelektryzowała się ładunkiem dodatnim. Drugą pałeczkę – ebonitową potarto suknem i zbliżono do pałeczki szklanej.
| Stwierdzenie | Prawda (P) / Fałsz (F) |
|---|---|
| Pałeczki będą się odpychać. | |
| Po naelektryzowaniu sukno ma mniej elektronów niż protonów. | |
| Podczas pocierania pałeczki szklanej papierem część elektronów ze szkła przeszła na papier. | |
| Z przeprowadzonego doświadczenia wynika, że sukno i papier powinny przyciągać się. | |
| Naelektryzowaną pałeczkę ebonitową zbliżono do nienaelektryzowanego elektroskopu (bez dotykania kulki elektroskopu). Elektroskop naelektryzuje się. |
—
Zadanie 10. (0-1 pkt)
Spośród podanych niżej spostrzeżeń dotyczących zjawisk cieplnych wskaż zdanie fałszywe.
A. Herbata wolno stygnie w porcelanowej filiżance, ponieważ porcelana jest izolatorem ciepła.
B. Zimą ptaki stroszą pióra. Przestrzeń między piórami wypełnia powietrze i w ten sposób ptaki zapewniają sobie dodatkową warstwę chroniącą przed zimnem.
C. Metalową łyżkę możemy spokojnie zostawić w gotującej się zupie na kuchence elektrycznej, bez obawy, że się nią oparzymy przy każdorazowym mieszaniu potrawy.
D. W zimie ubieramy się w ubrania z tkanin w czarnym kolorze, ponieważ ich zdolność pochłaniania energii jest większa niż tkanin w kolorze białym.
—
Zadanie 11. (0-1 pkt)
Podczas ruchu wahadła występują ciągłe przemiany energii mechanicznej. Przy założeniu, że na wahadło nie działają żadne siły oporu jego energia w położeniu równowagi w porównaniu do energii w położeniu amplitudy:
| Energia w Równowadze jest… | Ponieważ… |
|---|---|
| A. mniejsza, | 1. w położeniu równowagi ciało nie porusza się. |
| B. taka sama, | 2. wartość energii mechanicznej ciała nie zmienia się. |
| C. większa, | 3. przy maksymalnym wychyleniu energia kinetyczna ciała jest największa. |
—
Zadanie 12. (0-1 pkt)
Na most o długości $3000 \text{ m}$ wjechał pociąg ze stałą prędkością o wartości $15 \frac{\text{m}}{\text{s}}$. Od chwili, gdy pociąg zaczął wjeżdżać na most do momentu zjechania ostatniego wagonu upłynęły $240 \text{ s}$. Długość tego pociągu wynosiła:
A. $600 \text{ m}$
B. $560 \text{ m}$
C. $280 \text{ m}$
D. $375 \text{ m}$
—
Zadanie 13. (0-1 pkt)
Po podłączeniu urządzenia elektrycznego do źródła prądu o napięciu $60 \text{ V}$ płynie przez nie prąd o natężeniu $0,3 \text{ A}$. Zakładamy, że opór elektryczny odbiornika nie ulega zmianie. Gdy urządzenie podłączymy do napięcia $10 \text{ V}$ to przepłynie przez nie prąd o natężeniu:
A. $0,5 \text{ A}$
B. $0,05 \text{ A}$
C. $1,8 \text{ A}$
D. $0,18 \text{ A}$
—
Zadanie 14. (0-1 pkt)
Dwie krople rtęci o ładunkach $-0,5 \text{ mC}$ i $+0,7 \text{ mC}$ połączyły się w jedną kroplę. Ładunek powstałej kropli ma wartość:
A. $+1,2 \text{ mC}$
B. $-1,2 \text{ mC}$
C. $-0,2 \text{ mC}$
D. $+0,2 \text{ mC}$
—
Zadanie 15. (0-6 pkt)
Piłkę koszykową o masie $650 \text{ gram}$ wyrzucono pionowo do góry nadając jej prędkość początkową $15 \frac{\text{m}}{\text{s}}$. Oblicz o ile mniejsza jest wysokość, na którą dotrze piłka jeżeli podczas lotu działa na nią stała siła oporu powietrza wynosząca $10\%$ siły ciężkości piłki, od wysokości w sytuacji gdy zaniedbujemy opory ruchu. Wynik końcowy podaj z dokładnością do $1 \text{ cm}$.
* Przyjmij: wartość przyspieszenia ziemskiego $10 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
—
Zadanie 16. (0-3 pkt)
Moc pewnego urządzenia elektrycznego podłączonego do napięcia $220 \text{ V}$ wynosi $200 \text{ W}$. Ile razy zmaleje moc tego urządzenia jeśli podłączymy je do napięcia $110 \text{ V}$ zakładając, że opór tego urządzenia nie ulega zmianie. Zapisz obliczenia.
—
Zadanie 17. (0-4 pkt)
Kostki lodu o łącznej masie $0,5 \text{ kg}$, wyjęte z zamrażalnika, mają temperaturę $-10\text{°C}$. Ile energii należy dostarczyć, aby lód zamienił się w wodę o temperaturze $30\text{°C}$? Wynik podaj w $\text{kJ}$.
* Przyjmij: ciepło właściwe lodu $2100 \frac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}$, ciepło właściwe wody $4200 \frac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}$, ciepło topnienia lodu $333 \text{ 000} \frac{\text{J}}{\text{kg}}$.
—
Zadanie 18. (0-6 pkt)
Poniższy wykres przedstawia zależność położenia ciała od czasu dla ciężarka o masie $200 \text{ gram}$ zawieszonego na sprężynie. a) Amplituda drgań tego ciała wynosi:
b) Okres drgań ciężarka wynosi:
c) Częstotliwość drgań ciężarka wynosi:
d) Oblicz współczynnik sprężystości sprężyny, na której zawieszono ciężarek.
e) Fale w wodzie potrafią rozchodzić się z prędkością $1500 \frac{\text{m}}{\text{s}}$. Wyznacz długość fali rozchodzącej się w wodzie gdyby jej częstotliwość była równa częstotliwości drgań ciężarka zawieszonego na sprężynie.
* Przyjmij: wartość przyspieszenia ziemskiego $10 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
—
Zadanie 19. (0-5 pkt)
W szkolnej pracowni fizycznej uczniowie zbudowali układ do wyznaczenia napięcia i natężenia prądu płynącego przez żarówkę. Układ zawierał: żarówkę o oporze $64 \Omega$, źródło napięcia stałego, woltomierz, amperomierz i przewody połączeniowe.
a) Narysuj kompletny schemat zbudowanego układu stosując odpowiednie symbole elementów. b) Podczas wykonywania pomiarów woltomierz wskazał $24 \text{ V}$. Oblicz jaką pracę wykona prąd elektryczny przepływając przez żarówkę przez $2 \text{ minuty}$ przy założeniu, że opór żarówki nie ulega zmianie.
—
Zadanie 20. (0-6 pkt)
Motocykl turystyczny posiada masę $200 \text{ kg}$, a siła ciągu jego silnika wynosi $0,8 \text{ kN}$. Zmiany jego prędkości przedstawia wykres: . Oblicz w jakich stosunkach $(\frac{f_1}{f_2} \text{ i } \frac{f_2}{f_3})$ pozostają względem siebie współczynniki tarcia w przedziałach czasu gdy motocykl porusza się ruchami jednostajnie zmiennymi.
* Przyjmij: wartość przyspieszenia ziemskiego $10 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
—
Klucz Odpowiedzi – Etap Rejonowy
| Nr Zadania | Prawidłowa Odpowiedź | Punktacja |
|---|---|---|
| 1. | D. $16 \text{ W}$ | 1 p. |
| 2. | C. $-21 \text{°C}$ | 1 p. |
| 3. | A. ultradźwięki | 1 p. |
| 4. | C. $1150 \frac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}$ | 1 p. |
| 5. | D. ma wartość zero | 1 p. |
| 6. | B. oddał energię w postaci ciepła w ilości $500 \text{ J}$ | 1 p. |
| 7. | D. $2,55 \text{ mm}$ | 1 p. |
| 8. | F, P, F | 3 p. |
| 9. | F, P, P, P, P | 5 p. |
| 10. | C. Metalową łyżkę… | 1 p. |
| 11. | B. 2. (taka sama, ponieważ wartość energii mechanicznej ciała nie zmienia się) | 1 p. |
| 12. | A. $600 \text{ m}$ | 1 p. |
| 13. | B. $0,05 \text{ A}$ | 1 p. |
| 14. | D. $+0,2 \text{ mC}$ | 1 p. |
| 15. | $\Delta h = 1,02 \text{ m}$ | 6 p. |
| 16. | $\frac{P_2}{P_1} = \frac{1}{4}$ (zmaleje czterokrotnie) | 3 p. |
| 17. | $Q = 240 \text{ kJ}$ | 4 p. |
| 18. | a) $A = 5 \text{ cm}$, b) $T = 3 \text{ s}$, c) $f = \frac{1}{3} \text{ Hz} \approx 0,33 \text{ Hz}$, d) $k = 40 \frac{\text{N}}{\text{m}}$, e) $\lambda = 4500 \text{ m}$ | 6 p. |
| 19. | b) $W = 1080 \text{ J}$ | 5 p. |
| 20. | $\frac{f_1}{f_2} = \frac{1}{1}$ oraz $\frac{f_2}{f_3} = \frac{3}{5}$ | 6 p. |
—
Etap Wojewódzki 🏆
—
Zadanie 1. (0-1 pkt)
Uwolnione z położenia A wahadło osiągnęło położenie B po $0,75 \text{ s}$. Okres i częstotliwość drgań własnych tego wahadła wynoszą:
A. $1,5 \text{ s}$ oraz $\frac{2}{3} \text{ Hz}$
B. $3 \text{ s}$ oraz $\frac{1}{3} \text{ Hz}$
C. $0,75 \text{ s}$ oraz $\frac{4}{3} \text{ Hz}$
D. $\frac{3}{2} \text{ s}$ oraz $1,5 \text{ Hz}$
—
Zadanie 2. (0-1 pkt)
Oko ludzkie jest wyposażone w złożony układ optyczny, który łamie światło i w prawidłowych warunkach (w oku miarowym) ogniskuje je na siatkówce. Obraz powstający na siatkówce posiada następujące cechy:
A. pozorny, odwrócony, pomniejszony
B. rzeczywisty, prosty, powiększony
C. rzeczywisty, odwrócony, tej samej wielkości
D. rzeczywisty, odwrócony, pomniejszony
—
Zadanie 3. (0-1 pkt)
Paweł nosi okulary o zdolności skupiającej wynoszącej $Z = -4 \text{ D}$. Oznacza to, że soczewki jego okularów mają ogniskową:
A. $0,25 \text{ m}$, a ich właściciel jest krótkowidzem
B. $0,25 \text{ m}$, a ich właściciel jest dalekowidzem
C. $0,25 \text{ m}$, a ich właściciel jest krótkowidzem
D. $0,25 \text{ m}$, a ich właściciel jest dalekowidzem
—
Zadanie 4. (0-1 pkt)
Na rysunku przedstawiono dwa znajdujące się blisko siebie przewody elektryczne i zaznaczono kierunek płynącego prądu w każdym z nich. . Tak ułożone przewody:
A. nie oddziałują na siebie
B. będą się przyciągać
C. będą się odpychać
D. będą się przyciągać w części górnej i odpychać w części dolnej
—
Zadanie 5. (0-1 pkt)
Oświetlenie składa się z $5 \text{ żarówek}$ o jednakowych oporach, połączonych jak na schemacie. Jeżeli żarówka wskazana strzałką ulegnie przepaleniu, to:
A. żadna żarówka nie będzie świecić
B. świecić będą $2 \text{ żarówki}$
C. świecić będzie $4 \text{ żarówki}$
D. świecić będą $3 \text{ żarówki}$
—
Zadanie 6. (0-1 pkt)
Igła magnetyczna w polu magnetycznym ustawia się tak, że:
A. biegun północny zwrócony jest zgodnie ze zwrotem linii pola
B. biegun północny zwrócony jest przeciwnie do zwrotu linii pola
C. biegun południowy zwrócony jest zgodnie ze zwrotem linii pola
D. kierunek ustawienia igły jest prostopadły do linii pola
—
Zadanie 7. (0-1 pkt)
Przez czterdziestowatową żarówkę przepływa prąd o natężeniu $2 \text{ A}$. Opór tej żarówki wynosi:
A. $10 \Omega$
B. $20 \Omega$
C. $80 \Omega$
D. $160 \Omega$
—
Zadanie 8. (0-4 pkt)
Fale mechaniczne i elektromagnetyczne posiadają cechy wspólne, ale również różnice. Zdecyduj o prawdziwości podanych zdań.
| Stwierdzenie | Prawda (P) / Fałsz (F) |
|---|---|
| Fale mechaniczne mogą rozchodzić się w próżni. | |
| Dla obu rodzajów fal przy przejściu z jednego ośrodka do drugiego częstotliwość fali nie zmienia się. | |
| Fale elektromagnetyczne nie rozchodzą się w próżni. | |
| Oba rodzaje fal przenoszą energię, mają swoją częstotliwość, długość i prędkość. |
—
Zadanie 9. (0-1 pkt)
Pociąg osobowy o długości $200 \text{ m}$ wyprzedza pociąg towarowy o długości $300 \text{ m}$. Prędkość pociągu osobowego względem towarowego wynosi $10 \frac{\text{km}}{\text{h}}$. Czas wyprzedzania pociągów wynosi:
A. $10 \text{ s}$
B. $20 \text{ s}$
C. $30 \text{ s}$
D. $50 \text{ s}$
—
Zadanie 10. (0-1 pkt)
Dźwignia zawieszona na haczyku jest w równowadze. Masa odważnika 2 jest równa $60 \text{ g}$. Ile wynosi masa odważnika 1? A. $15 \text{ g}$
B. $45 \text{ g}$
C. $80 \text{ g}$
D. $5 \text{ g}$
—
Zadanie 11. (0-1 pkt)
Po powierzchni wody pływa nieruchomo korek (rysunek). Działająca na niego siła wyporu ma wartość:
| Siła Wyporu jest… | Porównanie do Siły Ciężkości | Ponieważ… |
|---|---|---|
| A. większą niż | 1. większa część objętości korka jest zanurzona. | |
| B. mniejszą od | 2. mniejsza część korka znajduje się ponad powierzchnią wody. | |
| C. taką samą jak | 3. działające na korek siły równoważą się. |
—
Zadanie 12. (0-1 pkt)
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba znajduje się w odległość $1,5 \text{ mln km}$ od Ziemi. Jak długo fale radiowe z nadajnika teleskopu biegną do Ziemi?
* Przyjmij: prędkość światła w próżni $300\ 000 \frac{\text{km}}{\text{s}}$.
A. $5 \text{ ms}$
B. $0,5 \text{ s}$
C. $5 \text{ s}$
D. $500 \text{ s}$
—
Zadanie 13. (0-1 pkt)
Rysunki przedstawiają przechodzenie światła przez szklaną, płaską płytkę. Który z nich przedstawia prawidłowo przechodzenie światła przy założeniu, że płytka znajduje się w powietrzu?
A. Promień przechodzi prosto bez załamania.
B. Promień jest załamany dwa razy, a wyjściowy promień jest odchylony od pierwotnego kierunku.
C. Promień jest załamany dwa razy, a wyjściowy promień jest równoległy do pierwotnego kierunku, ale przesunięty.
D. Promień jest załamany tylko raz.
—
Zadanie 14. (0-6 pkt)
Podczas zajęć uczniowie wyznaczali współczynnik sprężystości sprężyny. W tym celu na statywie umieścili sprężynę, na której pięciokrotnie zawieszali taką samą liczbę obciążników i za każdym razem mierzyli wydłużenie użytej sprężyny. Pomiary masy obciążników wraz z wieszakiem dały następujące wyniki: $100,1 \text{ g}; 100,4 \text{ g}; 100,5 \text{ g}; 100,3 \text{ g}; 100,2 \text{ g}$. Wyniki pomiaru wydłużenia sprężyny wynosiły: $10,3 \text{ cm}; 10,1 \text{ cm}; 9,7 \text{ cm}; 10,0 \text{ cm}; 9,9 \text{ cm}$. Jaką wartość współczynnika sprężystości sprężyny ustalili uczniowie w $\frac{\text{N}}{\text{cm}}$? Podaj wynik wraz z wartością niepewności pomiarowej (zaokrąglonej do dwóch cyfr znaczących).
* Przyjmij: wartość przyspieszenia ziemskiego $10 \frac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
—
Zadanie 15. (0-5 pkt)
Ile wynosi moc prądu przepływającego przez grzałkę, która stykając się z kawałkiem lodu o masie $0,5 \text{ kg}$ i temperaturze $-10\text{°C}$ w czasie $5 \text{ minut}$ stopi go i powstałą z lodu wodę ogrzeje do temperatury $15\text{°C}$? Sprawność grzałki wynosi $75\%$.
* Przyjmij: ciepło właściwe lodu $2100 \frac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}$, ciepło właściwe wody $4200 \frac{\text{J}}{\text{kg}\cdot\text{K}}$, ciepło topnienia lodu $333 \text{ 000} \frac{\text{J}}{\text{kg}}$.
—
Zadanie 16. (0-3 pkt)
Wózek o masie $2 \text{ kg}$ porusza się z prędkością $5 \frac{\text{m}}{\text{s}}$. Po zderzeniu łączy się z drugim wózkiem o tej samej masie, początkowo nieruchomym, ale wypełniony ładunkiem o masie $4 \text{ kg}$. Oblicz ich prędkość po zderzeniu.
—
Zadanie 17. (0-8 pkt)
Wykres przedstawia zmiany przyspieszenia pewnego ciała poruszającego się po prostoliniowym torze. .
a) Przedstaw na wykresie jak zmienia się wartość wektora prędkości ciała dla pierwszych $12 \text{ sekund}$ jego ruchu. Przyjmij, że w chwili początkowej prędkość wynosiła $4 \frac{\text{m}}{\text{s}}$. [A v(t) graph needs to be drawn. Start at $v=4 \frac{\text{m}}{\text{s}}$. In 0-3s, $v$ increases linearly to $4 + 2 \cdot 3 = 10 \frac{\text{m}}{\text{s}}$. In 3-7s, $v$ is constant at $10 \frac{\text{m}}{\text{s}}$. In 7-12s, $v$ decreases linearly to $10 – 2 \cdot 5 = 0 \frac{\text{m}}{\text{s}}$.]
b) Oblicz jaką drogę przebyło to ciało od $0$ do $12 \text{ sekundy}$ ruchu.
—
Zadanie 18. (0-6 pkt)
Odległość pomiędzy przedmiotem a jego pięciokrotnie pomniejszonym rzeczywistym obrazem, uzyskanym w soczewce skupiającej, wynosi $3 \text{ m}$.
a) Wykaż, że przedmiot został umieszczony w odległości $2,5 \text{ m}$ od soczewki.
b) Oblicz długość ogniskowej soczewki.
c) Sporządź konstrukcję powstawania obrazu w warunkach opisanych w zadaniu. Przyjmij, że jedna kratka na rysunku odpowiada $0,2 \text{ m}$. [A ray diagram is expected: a converging lens with focal length $f \approx 0.42 \text{ m}$. The object is at $x = 2.5 \text{ m}$, and the image is at $y = 0.5 \text{ m}$, with $x > 2f$ and $f < y < 2f$.]
—
Zadanie 19. (0-6 pkt)
Schemat przedstawia połączenie trzech oporników o oporach $R_1 = 20 \Omega$, $R_2 = 60 \Omega$, $R_3 = 40 \Omega$. Oblicz opór zastępczy tego układu oporników. Oblicz wskazania wszystkich mierników umieszczonych w tym obwodzie. Opory własne amperomierzy, woltomierza, ogniwa oraz przewodów pomijamy. Zapisz obliczenia.
—
Klucz Odpowiedzi – Etap Wojewódzki
| Nr Zadania | Prawidłowa Odpowiedź | Punktacja |
|---|---|---|
| 1. | B. $3 \text{ s}$ oraz $\frac{1}{3} \text{ Hz}$ | 1 p. |
| 2. | D. rzeczywisty, odwrócony, pomniejszony | 1 p. |
| 3. | A. $0,25 \text{ m}$, a ich właściciel jest krótkowidzem | 1 p. |
| 4. | C. będą się odpychać | 1 p. |
| 5. | C. świecić będzie $4 \text{ żarówki}$ | 1 p. |
| 6. | A. biegun północny zwrócony jest zgodnie ze zwrotem linii pola | 1 p. |
| 7. | A. $10 \Omega$ | 1 p. |
| 8. | F, P, F, P | 4 p. |
| 9. | D. $50 \text{ s}$ | 1 p. |
| 10. | B. $45 \text{ g}$ | 1 p. |
| 11. | C. 3. (taką samą jak siła ciężkości, ponieważ działające na korek siły równoważą się) | 1 p. |
| 12. | C. $5 \text{ s}$ | 1 p. |
| 13. | C. | 1 p. |
| 14. | $k = (0,1003 \pm 0,0011) \frac{\text{N}}{\text{cm}}$ | 6 p. |
| 15. | $P \approx 927 \text{ W}$ | 5 p. |
| 16. | $v_2 = 1,25 \frac{\text{m}}{\text{s}}$ | 3 p. |
| 17. | b) $s_{\text{całkowite}} = 86 \text{ m}$ | 8 p. |
| 18. | b) $f \approx 0,42 \text{ m}$ | 6 p. |
| 19. | $R_z = 55 \Omega$, $U_3 = 80 \text{ V}$, $I_{\text{całkowite}} = 2 \text{ A}$, $I_1 = 1,5 \text{ A}$, $I_2 = 0,5 \text{ A}$ | 6 p. |
—
Czy chciałbyś, abym sprawdził szczegółowe rozwiązanie któregoś z zadań otwartych?