Matura 2008 Fizyka rozszerzona.pdf

(391 KB) Pobierz
untitled
ARKUSZ ZAWIERA INFORMACJE PRAWNIE CHRONIONE DO MOMENTU
ROZPOCZĘCIA EGZAMINU!
Miejsce
na naklejkę
MFA-R1_1P-082
EGZAMIN MATURALNY
Z FIZYKI I ASTRONOMII
MAJ
ROK 2008
POZIOM ROZSZERZONY
Czas pracy 150 minut
Instrukcja dla zdającego
1. Sprawdź, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 12stron
(zadania1–5). Ewentualny brak zgłoś przewodniczącemu
zespołu nadzorującego egzamin.
2. Rozwiązania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to
przeznaczonym przy każdym zadaniu.
3. W rozwiązaniach zadań rachunkowych przedstaw tok
rozumowania prowadzący do ostatecznego wyniku oraz
pamiętaj o jednostkach.
4. Pisz czytelnie. Używaj długopisu/pióra tylko z czarnym
tuszem/atramentem.
5. Nie używaj korektora, a błędne zapisy wyraźnie przekreśl.
6. Pamiętaj, że zapisy w brudnopisie nie podlegają ocenie.
7. Podczas egzaminu możesz korzystać z karty wybranych
wzorów i stałych fizycznych, linijki oraz kalkulatora.
8. Na karcie odpowiedzi wpisz swoją datę urodzenia i PESEL.
Nie wpisuj żadnych znaków w części przeznaczonej
dla egzaminatora.
Za rozwiązanie
wszystkich zadań
można otrzymać
łącznie
60 punktów
Życzymy powodzenia!
Wypełnia zdający przed
rozpoczęciem pracy
KOD
ZDAJĄCEGO
PESEL ZDAJĄCEGO
2
Egzamin maturalny z fizyki i astronomii
Poziom rozszerzony
Rozwiązanie zadań należy zapisać w wyznaczonych miejscach pod treścią zadania.
Zadanie 1. Beczka (12 pkt)
Do hurtowni chemicznej przywieziono transport blaszanych beczek z gipsem. W celu
wyładowania beczek z samochodu położono pochylnię, tworząc w ten sposób równię
pochyłą. Wysokość, z jakiej beczki staczały się swobodnie bez poślizgu wynosiła 100 cm.
Beczki były ściśle wypełnione gipsem, który nie mógł się przemieszczać, i miały kształt
walca o średnicy 40 cm. Masa gipsu wynosiła 100 kg.
W obliczeniach przyjmij wartość przyspieszenia ziemskiego równą 10 m/s 2 , a beczkę
potraktuj jak jednorodny walec. Masę blachy, z której wykonano beczkę pomiń.
Moment bezwładności walca, obracającego się wokół osi prostopadłej do podstawy walca
i przechodzącej przez jej środek, jest równy
I = .
2
2
Zadanie 1.1 (2 pkt)
Uzupełnij rysunek o pozostałe siły działające na beczkę podczas jej swobodnego staczania.
Zapisz ich nazwy.
F g
Zadanie 1.2 (2 pkt)
Oblicz wartość siły nacisku beczki na równię podczas staczania, jeżeli kąt nachylenia
pochylni do poziomu wynosi 30 o .
α = 30 o α = 60 o
sin α 0,50 0,87
cos α 0,87 0,50
tg α 0,58 1,73
ctg α 1,73 0,58
1 mr
Egzamin maturalny z fizyki i astronomii
Poziom rozszerzony
3
Zadanie 1.3 (4 pkt)
Wykaż, że wartość prędkości liniowej beczki po stoczeniu się z pochylni jest równa 3,65 m
s
.
Zadanie 1.4 (2 pkt)
Oblicz, korzystając ze związku pomiędzy energią i pracą, zasięg toczenia się beczki
po poziomej trawiastej powierzchni. Przyjmij, że podczas toczenia się beczki po trawie działa
na nią stała siła oporu o wartości 50 N, a wartość prędkości liniowej beczki po stoczeniu się
z pochylni jest równa 3,65 m
s
.
Zadanie 1.5 (2 pkt)
Wykaż, że zmiana zawartości beczki z gipsu na cement (o innej niż gips masie), również
ściśle wypełniający beczkę, nie spowoduje zmiany wartości przyspieszenia kątowego, z jakim
obraca się beczka wokół osi prostopadłej do podstawy beczki i przechodzącej przez jej
środek.
Nrzadania
1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5.
Wypełnia
egzaminator!
Maks. liczba pkt
2
2
4
2
2
Uzyskana liczba pkt
4
Egzamin maturalny z fizyki i astronomii
Poziom rozszerzony
Zadanie 2. Temperatura odczuwalna (12 pkt)
Przebywanie w mroźne dni na otwartej przestrzeni może powodować szybką utratę ciepła
z organizmu, szczególnie z nieosłoniętych części ciała. Jeżeli dodatkowo wieje wiatr,
wychłodzenie następuje szybciej, tak jak gdyby panowała niższa niż w rzeczywistości
temperatura, zwana dalej temperaturą odczuwalną . W poniższej tabeli przedstawiono
wartości rzeczywistych oraz odczuwalnych temperatur dla różnych wartości prędkości wiatru.
Prędkość wiatru
w km/h
Rzeczywista temperatura w o C
10 15 20 25 30 35 40 45
Temperatura odczuwalna w o C
10 15 20 25 30 35 40 45 50
20 20 25 35 40 45 50 55 60
30 25 30 40 45 50 60 65 70
40 30 35 45 50 60 65 70 75
50 35 40 50 55 65 70 75 80
Na podstawie: http://www.if.pw.edu.pl/~meteo/meteoopis.htm oraz www.r-p-r.co.uk
Zadanie 2.1 (1 pkt)
Odczytaj z tabeli i zapisz, jaką temperaturę będą odczuwać w bezwietrzny dzień uczestniczy
kuligu jadącego z prędkością o wartości 20 km/h (co jest równoważne wiatrowi wiejącemu
z prędkością o wartości 20 km/h), jeżeli rzeczywista temperatura powietrza wynosi 15 o C.
Informacja do zadania 2.2 i 2.3
Za niebezpieczną temperaturę dla odkrytych części ludzkiego ciała uważa się temperaturę
odczuwalną równą 60 o C i niższą.
Zadanie 2.2 (2 pkt)
Podaj, przy jakich wartościach prędkości wiatru rzeczywista temperatura powietrza
równa 30 o C jest niebezpieczna dla odkrytych części ciała stojącego człowieka.
Zadanie 2.3 (2 pkt)
Analizując tabelę i wykonując oraz zapisując konieczne obliczenia , oszacuj minimalną
wartość prędkości wiatru w temperaturze rzeczywistej równej 40 o C, przy której
odczuwalna temperatura zaczyna być niebezpieczna dla stojącego człowieka.
Egzamin maturalny z fizyki i astronomii
Poziom rozszerzony
5
Zadanie 2.4 (5 pkt)
Naszkicuj w jednym układzie współrzędnych wykresy zależności temperatury odczuwalnej
od wartości prędkości wiatru dla temperatury rzeczywistej 15 o C oraz 40 o C. Oznacz oba
wykresy.
Zadanie 2.5 (2 pkt)
Przy braku wiatru temperatura odczuwalna może być nieco wyższa niż rzeczywista, jeśli
człowiek nie wykonuje żadnych ruchów. Wyjaśnij tę pozorną sprzeczność. Uwzględnij fakt,
że ludzkie ciało emituje ciepło.
Wypełnia
egzaminator!
Nrzadania
2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5.
Maks. liczba pkt
1
2
2
5
2
Uzyskana liczba pkt
Zgłoś jeśli naruszono regulamin