88423 P7270367

Zadanie 3. Rezonans [8 pkt]

Zadanie 3. Rezonans [8 pkt]

Na rysunku przedstawiono kamerton i pionowo ustawione cylindryczne naczynie z wodą, której poziom mógł być regulowany za pomocą zaworu w dnie naczynia tak, że maksymalna odległość między lustrem wody a górnym brzegiem naczynia mogła wynosić 1 m. Widełki kamertonu drgały z częstotliwością 340 Hz. Po napełnieniu naczynia i otwarciu zaworu poziom wody zaczął się obniżać i przy pewnych jego położeniach doszło do rezonansowego wmocnienia dźwięku. Przyjmij, że wartość prędkości dźwięku w powietrzu wynosi 340

a)    Oblicz, dla jakich odległości między lustrem wody a górnym

brzegiem naczynia wystąpiły rezonansowe wzmocnienia dźwięku kamertonu.    (4pkt)

b)    Oblicz różnicę faz drgań cząsteczek powietrza w punktach

odległych o 1,5 m, znajdujących się na promieniu fali dźwiękowej wysyłanej przez ten kamerton.    (4 pkt)

Zadanie 4. Zamknięty cykl p-V [13 pkt]

Na wykresie przedstawiono zamknięty cykl przemian termodynamicznych wykonywanych przez stałą masę helu w pewnym silniku. Wykonując obliczenia, potraktuj gaz jak gaz doskonały.

p [MPa]'¹

0,0    0,5    1,0 u 2,0

a)    Oblicz sprawność tego cyklu. (4 pkt)

b)    Oblicz masę helu, wiedząc, że maksymalna temperatura, jaką gaz osiągał w tym cyklu, wynosiła 1000 K.

(3 pkt)

c) Oblicz moc tego silnika, gdy wiesz, że podczas pracy wykonuje 10 cykli w ciągu jednej sekundy. Pomiń tarcie.

(3 pkt) 2,5 V[cm3] d) Oblicz najniższą temperaturę osiąganą przez gaz w tym cyklu. (3 pkt)

Model odpowiedzi i schemat oceniania

Arkusz I - A

Nr zadania	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Prawidłowa odpowiedź	C	D	B	D	B	B	C	D	B
Liczba punktów	1	1	1	1	1	1	1	1	1

Nr	Proponowane rozwiązanie		Punktacja		Uwagi
i.	2.		3.		4.
Rowerzysta g	a) jednostajnie opóźniony		6	1 pkt - podanie nazwy ruchu
	b) ^vir = ~r~ sc=\vt /s c m viT = 2,5 T			1 pkt - obliczenie drogi 1 pkt - obliczenie wartości prędkości średniej i podanie wyniku wraz z jednostką
	^C) ii Ar S _ -t m Q ^= —1 t S^2 0 -1	L		1 pkt - obliczenie przyspieszenia 1 pkt - opisanie i wyskalowa-nie osi 1 pkt - narysowanie wykresu
11 M 3 *o cd *3	a) W -♦ / ! \ ■+ i		7	1 pkt - wykonanie rysunku wraz z rozkładem sil 1 pkt - opisanie i nazwanie sił
	-* l -* F F *1 ł * - siła naciągu nici Fg - siła ciężkości Fe - siła elektrostatyczna