Szkolna Liga Zadaniowa   Fizyka 2000/2001 CZWARTA SERIA ZADAC

WÅ‚odawa, 12 lutego 2001 r.
Szkolna Liga Zadaniowa -  Fizyka 2000/2001
Szkolna Liga Zadaniowa -  Fizyka 2000/2001
CZWARTA SERIA ZADAC

o
1. Do wody o masie m1 = 4,5 kg i temperaturze t = 20 C wrzucamy lód o masie
J
o
m2 = 0,5 kg i temperaturze t2 = -10 C. Wiemy, że: c1 = 4,2 Å" 103 - ciepÅ‚o
kg Å" K
J J
wÅ‚aÅ›ciwe wody, c2 = 2,1 Å" 103 - ciepÅ‚o wÅ‚aÅ›ciwe lodu, q = 3,36 Å" 105 -
kg Å" K kg
ciepło topnienia lodu.
a/ Wyznaczyć temperaturę końcową uzyskanej wody.
b/ Przedstawić graficznie zależność wymienionego w układzie ciepła Q od
temperatury t. Wykres odpowiednio objaśnić i uzasadnić.
2. Ustal, czy następujące stwierdzenia są prawdziwe (odpowiedz
uzasadnij):
a/  Dwie identyczne metalowe kule, naładowane ładunkami różnoimiennymi o tej
samej wartości bezwzględnej, silniej oddziałują na siebie niż naładowane ładunkami
jednoimiennymi o takich samych wartościach bezwzględnych .
b/  Elektron w polu elektrostatycznym porusza się zawsze wzdłuż linii tego pola .
c/  W pewnym punkcie przestrzeni, linie pola elektrostatycznego wytworzonego przez
metalową naładowaną kulkę, przecinają się .
3. W czasie lotu załogowego na Księżyc pojazd kosmiczny, składający się z orbitera
o masie 40 ton oraz lądownika o masie 10 ton, znalazł się na orbicie kołowej Księżyca.
Promień tej orbity wynosi 1890 km. Lądownik zostaje odłączony od orbitera
i rozpoczyna siÄ™ faza lÄ…dowania na
Księżycu. Aparatura pomiarowa
lÄ…downika rozpoczyna pomiar
wysokości natężenia pola gra-
witacyjnego Księżyca w chwili
odłączenia lądownika od orbitera.
Wynik pomiarów przedstawiono na
wykresie zależności wartości
natężenia pola grawitacyjnego ł od
wysokości h nad powierzchnią
Księżyca (rys. 1).
Rys. 1. Zależności wartości natężenia pola
grawitacyjnego ł od wysokości h nad
powierzchnią Księżyca
1
Szkolna Liga Zadaniowa   Fizyka 2000/2001 CZWARTA SERIA ZADAC

A/ Na podstawie danych zebranych przez lądownik oblicz masę Księżyca.
B/ Oblicz, o ile procent jest mniejsza siła grawitacji działająca na kosmonautę o masie
200 kg wraz z ekwipunkiem przebywajÄ…cego w orbiterze znajdujÄ…cym siÄ™ na orbicie, od
siły grawitacji działającej na tego samego kosmonautę przebywającego na powierzchni
Księżyca.
C/ Wyjaśnij, jak zmieniłaby się prędkość orbitera, gdyby poruszał się on po orbicie
o mniejszym promieniu. Odpowiedz
uzasadnij.
D/ Oblicz okres obiegu orbitera po orbicie zakładając, że porusza się on z prędkością
1632 m/s. Wynik podaj w minutach.
4. Mając do dyspozycji zestaw przewodników, opornik, z
ródło prądu stałego, opornicę
suwakową oraz amperomierz i woltomierz, uczeń miał za zadanie sprawdzić słuszność
prawa Ohma. Niepewność pomiarowa przyrządów wynosiła odpowiednio: 10 mA
i 0,25 V. Uzyskane wyniki pomiarów zostały zebrane w poniższej tabeli:
i[mA] 50 120 160 180 280 320 340 380 430 490
U[V] 1,2 2,5 3,5 4,0 5,5 6,5 7,5 8,0 9,0 10,0
a/ Narysuj schemat układu pomiarowego, jaki powinien zbudować uczeń, aby
poprawnie wykonać zadanie (wykorzystaj wszystkie wymienione elementy
obwodu).
b/ Nanieś punkty pomiarowe w układzie współrzędnych i = f(U), ich niepewności
pomiarowe oraz dopasuj do naniesionych punktów odpowiednią linię (wykres
wykonaj na papierze milimetrowym lub skorzystaj z odpowiedniego programu
komputerowego np. arkusza kalulacyjnego Microsoft Excel lub Microcal Origin).
c/ Na podstawie otrzymanego wykresu zależności i = f(U) wyznacz wartość oporu
wykorzystanego opornika.
Uwaga! Termin składania rozwiązań upływa 12 marca 2001 r.
2