ÿþd y s l e k s j a
M i e j s c e
n a n a k l e j k
z k o d e m s z k o By
M F A - P 1 _ 1 P - 0 7 2
E G Z A M I N M A T U R A L N Y
Z F I Z Y K I I A S T R O N O M I I
M A J
P O Z I O M P O D S T A W O W Y
R O K 2 0 0 7
C z a s p r a c y 1 2 0 m i n u t
I n s t r u k c j a d l a z d a j c e g o
1 . S p r a w d z, c z y a r k u s z e g z a m i n a c y j n y z a w i e r a 1 1 s t r o n
( z a d a n i a 1 2 3 ) . E w e n t u a l n y b r a k z g Bo [ p r z e w o d n i c z c e m u
z e s p o Bu n a d z o r u j c e g o e g z a m i n .
2 . R o z w i z a n i a i o d p o w i e d z i z a p i s z w m i e j s c u n a t o
p r z e z n a c z o n y m p r z y k a |d y m z a d a n i u .
3 . W r o z w i z a n i a c h z a d a D r a c h u n k o w y c h p r z e d s t a w t o k
r o z u m o w a n i a p r o w a d z c y d o o s t a t e c z n e g o w y n i k u o r a z
p a m i t a j o j e d n o s t k a c h .
4 . P i s z c z y t e l n i e . U |y w a j d Bu g o p i s u / p i ó r a t y l k o z c z a r n y m
t u s z e m / a t r a m e n t e m .
5 . N i e u |y w a j k o r e k t o r a , a b Bd n e z a p i s y w y r a zn i e p r z e k r e [l .
6 . P a m i t a j , |e z a p i s y w b r u d n o p i s i e n i e p o d l e g a j o c e n i e .
7 . P o d c z a s e g z a m i n u m o |e s z k o r z y s t a z k a r t y w y b r a n y c h
w z o r ó w i s t a By c h f i z y c z n y c h , l i n i j k i o r a z k a l k u l a t o r a .
8 . W y p e Bn i j t c z [ k a r t y o d p o w i e d z i , k t ó r k o d u j e z d a j c y .
N i e w p i s u j |a d n y c h z n a k ó w w c z [c i p r z e z n a c z o n e j
Z a r o z w i z a n i e
d l a e g z a m i n a t o r a .
w s z y s t k i c h z a d a D
9 . N a k a r c i e o d p o w i e d z i w p i s z s w o j d a t u r o d z e n i a i P E S E L .
m o |n a o t r z y m a
Z a m a l u j p o l a o d p o w i a d a j c e c y f r o m n u m e r u P E S E L .
Bc z n i e
B Bd n e z a z n a c z e n i e o t o c z k ó Bk i e m i z a z n a c z w Ba [c i w e .
5 0 p u n k t ó w
{y c z y m y p o w o d z e n i a !
W y p e Bn i a z d a j c y p r z e d
r o z p o c z c i e m p r a c y
K O D
P E S E L Z D A J C E G O Z D A J C E G O
2 E g z a m i n m a t u r a l n y z f i z y k i i a s t r o n o m i i
P o z i o m p o d s t a w o w y
Z A D A N I A Z A M K N I T E
W z a d a n i a c h o d 1 . d o 1 0 . w y b i e r z i z a z n a c z n a k a r c i e o d p o w i e d z i j e d n
p o p r a w n o d p o w i e d z.
Z a d a n i e 1 . ( 1 p k t )
D w a j r o w e r z y [c i p o r u s z a j c s i w k i e r u n k a c h w z a j e m n i e p r o s t o p a d By c h o d d a l a j s i o d s i e b i e
z p r d k o [c i w z g l d n o w a r t o [c i 5 m / s . W a r t o [ p r d k o [c i j e d n e g o z n i c h j e s t r ó w n a 4 m / s ,
n a t o m i a s t w a r t o [ p r d k o [c i d r u g i e g o r o w e r z y s t y w y n o s i
A . 1 m / s .
B . 3 m / s .
C . 4 , 5 m / s .
D . 9 m / s .
Z a d a n i e 2 . ( 1 p k t )
S p a d o c h r o n i a r z o m a s i e 7 5 k g o p a d a n a s p a d o c h r o n i e p i o n o w o w d ó B z p r d k o [c i o s t a Be j
w a r t o [c i 5 m / s . S i Ba o p o r ó w r u c h u m a w a r t o [ o k o Bo
A . 2 5 N .
B . 7 5 N .
C . 2 5 0 N .
D . 7 5 0 N .
Z a d a n i e 3 . ( 1 p k t )
L i n i e p o l a m a g n e t y c z n e g o w o k ó B d w ó c h r ó w n o l e g By c h u m i e s z c z o n y c h b l i s k o s i e b i e
p r z e w o d n i k ó w , p r z e z k t ó r e p By n p r d y e l e k t r y c z n e o j e d n a k o w y c h n a t |e n i a c h , t a k j a k
p o k a z a n o p o n i |e j , p r a w i d Bo w o i l u s t r u j e r y s u n e k
A . 1 .
B . 2 .
C . 3 .
D . 4 .
r y s u n e k 1 r y s u n e k 2 r y s u n e k 3 r y s u n e k 4
Z a d a n i e 4 . ( 1 p k t )
M o n o c h r o m a t y c z n a w i z k a [w i a t Ba w y s Ba n a p r z e z l a s e r p a d a p r o s t o p a d l e n a s i a t k
d y f r a k c y j n . N a e k r a n i e p o Bo |o n y m z a s i a t k d y f r a k c y j n m o |e m y z a o b s e r w o w a
A . j e d n o b a r w n e p r |k i d y f r a k c y j n e .
B . p o j e d y n c z e w i d m o [w i a t Ba b i a Be g o .
C . p o j e d y n c z y j e d n o b a r w n y p a s [w i a t Ba .
D . w i d m a [w i a t Ba b i a Be g o u Bo |o n e s y m e t r y c z n i e w z g l d e m p r |k a z e r o w e g o .
Z a d a n i e 5 . ( 1 p k t )
Z a s a d a n i e o z n a c z o n o [c i H e i s e n b e r g a s t w i e r d z a , |e
A . i m d o k Ba d n i e j u s t a l i m y w a r t o [ p d u c z s t k i , t y m d o k Ba d n i e j z n a m y j e j p o Bo |e n i e .
B . i m d o k Ba d n i e j u s t a l i m y w a r t o [ p d u c z s t k i , t y m m n i e j d o k Ba d n i e z n a m y j e j
p o Bo |e n i e .
C . n i e m a z w i z k u p o m i d z y d o k Ba d n o [c i a m i u s t a l e n i a w a r t o [c i p d u i p o Bo |e n i a c z s t k i .
D . i m m n i e j d o k Ba d n i e z n a m y w a r t o [ p d u c z s t k i , t y m m n i e j d o k Ba d n i e m o |e m y u s t a l i
j e j p o Bo |e n i e .
E g z a m i n m a t u r a l n y z f i z y k i i a s t r o n o m i i 3
P o z i o m p o d s t a w o w y
Z a d a n i e 6 . ( 1 p k t )
W i z k a d o d a t n i o n a Ba d o w a n y c h c z s t e k p o c h o d z e n i a k o s m i c z n e g o d o c i e r a d o Z i e m i
p r o s t o p a d l e d o j e j p o w i e r z c h n i w o k o l i c a c h r ó w n i k a ( r y s . ) . W w y n i k u d z i a Ba n i a z i e m s k i e g o
p o l a m a g n e t y c z n e g o z o s t a n i e o n a o d c h y l o n a w k i e r u n k u
P n
o [ o b r o t u Z i e m i
A . p ó Bn o c n y m .
B . p o Bu d n i o w y m .
S
C . w s c h o d n i m .
Z
D . z a c h o d n i m . W
N
P d
Z a d a n i e 7 . ( 1 p k t )
R o z c i g n i c i e s p r |y n y o 1 c m z p o Bo |e n i a r ó w n o w a g i w y m a g a w y k o n a n i a p r a c y 2 J .
R o z c i g n i c i e t e j s a m e j s p r |y n y o 3 c m , r ó w n i e | z p o Bo |e n i a r ó w n o w a g i , w y m a g a
w y k o n a n i a p r a c y
A . 6 J .
B . 1 2 J .
C . 1 8 J .
D . 2 4 J .
Z a d a n i e 8 . ( 1 p k t )
P o d c z a s p r z e j [c i a w i z k i [w i a t Ba z o [r o d k a o w i k s z y m w s p ó Bc z y n n i k u z a Ba m a n i a d o o [r o d k a
o m n i e j s z y m w s p ó Bc z y n n i k u z a Ba m a n i a
d Bu g o [ f a l i p r d k o [ f a l i
A .
r o [n i e , r o [n i e ,
B . r o [n i e , m a l e j e ,
C . m a l e j e , r o [n i e ,
D . m a l e j e , m a l e j e ,
Z a d a n i e 9 . ( 1 p k t )
S p r a w n o [ s i l n i k a c i e p l n e g o w y n o s i 2 0 % . W c i g u 1 g o d z i n y s i l n i k o d d a j e d o c h Bo d n i c y
2 0 k J e n e r g i i . W t y m c z a s i e p o b i e r a o n z g r z e j n i k a e n e r g i c i e p l n o w a r t o [c i
A . 2 5 k J .
B . 4 0 k J .
C . 5 0 k J .
D . 1 0 0 k J .
Z a d a n i e 1 0 . ( 1 p k t )
T r z y c z w a r t e p o c z t k o w e j l i c z b y j d e r p e w n e g o i z o t o p u p r o m i e n i o t w ó r c z e g o u l e g a
r o z p a d o w i w c z a s i e 2 4 g o d z i n . O k r e s p o Bo w i c z n e g o r o z p a d u t e g o i z o t o p u j e s t r ó w n y
A . 2 g o d z i n y .
B . 4 g o d z i n y .
C . 8 g o d z i n .
D . 1 2 g o d z i n .
4 E g z a m i n m a t u r a l n y z f i z y k i i a s t r o n o m i i
P o z i o m p o d s t a w o w y
Z A D A N I A O T W A R T E
R o z w i z a n i a z a d a D o n u m e r a c h o d 1 1 d o 2 3 n a l e |y z a p i s a w w y z n a c z o n y c h
m i e j s c a c h p o d t r e [c i z a d a n i a .
1 1 . S a m o c h ó d ( 2 p k t )
S a m o c h ó d r u s z a z m i e j s c a r u c h e m j e d n o s t a j n i e p r z y s p i e s z o n y m z p r z y s p i e s z e n i e m
o w a r t o [c i 3 m / s 2 i p o r u s z a s i p o p r o s t o l i n i o w y m , p o z i o m y m o d c i n k u a u t o s t r a d y . O b l i c z
w a r t o [ p r d k o [c i [r e d n i e j s a m o c h o d u p o p i e r w s z y c h c z t e r e c h s e k u n d a c h r u c h u .
v s r = s
t a t 2 a t
Ò! v s r = =
2 t 2
a t 2
s =
2
m
3 Å"4 s
s 2 ; v s r = 6 m
v s r =
2 s
1 2 . W a g o n ( 2 p k t )
L o k o m o t y w a m a n e w r o w a p c h n Ba w a g o n o m a s i e 4 0 t o n n a d a j c m u p o c z t k o w p r d k o [
o w a r t o [c i 5 m / s . W a g o n p o r u s z a j c s i r u c h e m j e d n o s t a j n i e o p ó zn i o n y m z a t r z y m a B s i p o
u p By w i e 2 0 s . O b l i c z w a r t o [ s i By h a m u j c e j w a g o n .
”v
a =
”v
”t
Ò! F = m
F ”t
a =
m
m
5
F = 4 0 Å"1 0 3 k g Å"s
2 0 s
F = 1 0 4 N
1 3 . P i Bk a ( 3 p k t )
G i m n a s t y c z k a w y r z u c i Ba p i o n o w o w g ó r p i Bk z p r d k o [c i o w a r t o [c i 4 m / s . P i Bk a
w m o m e n c i e w y r z u c a n i a z n a j d o w a Ba s i n a w y s o k o [c i 1 m l i c z c o d p o d Bo g i . O b l i c z w a r t o [
p r d k o [c i , z j a k p i Bk a u d e r z y o p o d Bo g . Z a Bó |, |e n a p i Bk n i e d z i a Ba s i Ba o p o r u .
2
m v 0 + m g h =
m v 2
E k + E p 0 = E k Ò!
0 2 2
2 2
v 2 = v 0 + 2 g h Ò! v = v 0 + 2 g h
m 2 m m
v = 1 6 + 2 Å"1 0 Å"1 m ; v = 6
s
s 2 s 2
E g z a m i n m a t u r a l n y z f i z y k i i a s t r o n o m i i 5
P o z i o m p o d s t a w o w y
1 4 . K u l e ( 3 p k t )
D w i e m a Be j e d n o r o d n e k u l e A i B o j e d n a k o w y c h m a s a c h u m i e s z c z o n o w o d l e g Bo [c i 1 0 c m
o d s i e b i e . K u l e t e o d d z i a By w a By w ó w c z a s s i B g r a w i t a c j i o w a r t o [c i 6 , 6 7 · 1 0 - 9 N . O b o k t y c h
k u l u m i e s z c z o n o m a B j e d n o r o d n k u l C t a k , j a k p o k a z a n o n a r y s u n k u ( w i d o k z g ó r y ) . M a s a
k u l i C j e s t c z t e r o k r o t n i e w i k s z a o d m a s y k u l i B , a o d l e g Bo [ p o m i d z y k u l B i C w y n o s i
2 0 c m .
F A B
A
F W B
F B C
C
O b l i c z w a r t o [ w y p a d k o w e j s i By g r a w i t a c j i d z i a Ba j c e j n a k u l B .
m m
F A B = G
r 2
Ò! F = F
A B B C
m Å"4 m m m
F B C = G = G
2
r 2
2 r
( )
2 2
F w = F + F = 2 Å" F
( ) ( )
A B B C A B
F = 2 Å"6 , 6 7 Å"1 0 - 9 N ; F H" 9 , 4 3 Å"1 0 - 9 N
W W
1 5 . P i e r w s z a p r d k o [ k o s m i c z n a ( 2 p k t )
W y k a | ( n i e o b l i c z a j c w a r t o [c i l i c z b o w y c h ) , |e w a r t o [ p i e r w s z e j p r d k o [c i k o s m i c z n e j d l a
Z i e m i m o |n a o b l i c z y z z a l e |n o [c i v = g R Z g d z i e : g w a r t o [ p r z y s p i e s z e n i a z i e m s k i e g o
n a p o w i e r z c h n i Z i e m i , a R Z p r o m i e D Z i e m i .
M Z
v = G
I
R Z
o r a z
M Z
2
g = G Ò! G M Z = g R Z
2
R Z
2
R Z
v = g = g R Z
I
R Z
N r z a d a n i a 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5
W y p e Bn i a
M a k s . l i c z b a p k t 2 2 3 3 2
e g z a m i n a t o r !
U z y s k a n a l i c z b a p k t
6 E g z a m i n m a t u r a l n y z f i z y k i i a s t r o n o m i i
P o z i o m p o d s t a w o w y
1 6 . M a r s ( 4 p k t )
P l a n u j e s i , |e d o 2 0 2 0 r o k u z o s t a n i e z a Bo |o n a n a p o w i e r z c h n i M a r s a b a z a d l a k o s m o n a u t ó w .
W i k s z o [ c z a s u p o d c z a s l o t u n a M a r s a s t a t e k k o s m i c z n y b d z i e p o d r ó |o w a B z w y Bc z o n y m i
s i l n i k a m i n a p d o w y m i .
1 6 . 1 . ( 2 p k t )
U s t a l , c z y p o d c z a s l o t u n a M a r s a ( z w y Bc z o n y m i s i l n i k a m i ) k o s m o n a u c i b d p r z e b y w a l i
w s t a n i e n i e w a |k o [c i . O d p o w i e d z k r ó t k o u z a s a d n i j , o d w o Bu j c s i d o p r a w f i z y k i .
T a k , k o s m o n a u c i p o d c z a s l o t u n a M a r s a ( z w y Bc z o n y m i s i l n i k a m i ) b d
p r z e b y w a l i w s t a n i e n i e w a |k o [c i .
O b a c i a Ba ( k o s m o n a u t a i s t a t e k k o s m i c z n y ) p o r u s z a j s i p o d w p By w e m s i B,
k t ó r e n a d a j i m j e d n a k o w e p r z y s p i e s z e n i a , z a t e m k o s m o n a u c i n i e b d
o d c z u w a l i d z i a Ba n i a s i B c i |k o [c i .
W o k ó B M a r s a k r | d w a k s i |y c e F o b o s ( G r o z a ) i D e j m o s ( S t r a c h ) . O b i e g a j o n e p l a n e t p o
p r a w i e k o Bo w y c h o r b i t a c h p o Bo |o n y c h w p Ba s z c z y zn i e j e j r ó w n i k a . W t a b e l i p o n i |e j p o d a n o
p o d s t a w o w e i n f o r m a c j e d o t y c z c e k s i |y c ó w M a r s a .
Zr e d n i a o d l e g Bo [ o d M a r s a O k r e s o b i e g u Zr e d n i c a M a s a G s t o [
K s i |y c
w t y s . k m w d n i a c h w k m w 1 0 2 0 k g w k g / m 3
F o b o s 9 , 4 0 , 3 2 2 7 0 , 0 0 0 1 2 2 0 0
D e j m o s 2 3 , 5 1 , 2 6 1 3 0 , 0 0 0 0 2 1 7 0 0
N a p o d s t a w i e : " A t l a s U k Ba d u S Bo n e c z n e g o N A S A " , P r ó s z y Ds k i i S - k a , W a r s z a w a 1 9 9 9 r .
1 6 . 2 . ( 2 p k t )
W y k a |, k o r z y s t a j c z d a n y c h w t a b e l i i w y k o n u j c n i e z b d n e o b l i c z e n i a , |e d l a k s i |y c ó w
M a r s a s p e Bn i o n e j e s t I I I p r a w o K e p l e r a .
2 2 2
T T T
F D
= c o n s t , z a t e m =
3
R s r F D
R 3 R 3
( 0 , 3 2 d n i a ) 2 ( 1 , 2 6 d n i a ) 2
=
( 9 , 4 Å"1 0 6 m ) 3 ( 2 3 , 5 Å"1 0 6 m ) 3
1 , 2 3 Å"1 0 - 4 H"1 , 2 2 Å"1 0 - 4
E g z a m i n m a t u r a l n y z f i z y k i i a s t r o n o m i i 7
P o z i o m p o d s t a w o w y
1 7 . Z a Ba m a n i e [w i a t Ba ( 4 p k t )
M o n o c h r o m a t y c z n a w i z k a [w i a t Ba b i e g n c a w p o w i e t r z u p a d a n a p r z e zr o c z y s t p By t k
p Ba s k o - r ó w n o l e g B t a k j a k p o k a z a n o n a r y s u n k u .
± = 3 0 o ± = 4 5 o ± = 6 0 o
3 0 o
s i n ± 0 , 5 0 0 0 0 , 7 0 7 1 0 , 8 6 6 0
c o s ± 0 , 8 6 6 0 0 , 7 0 7 1 0 , 5 0 0 0
t g ± 0 , 5 7 7 4 1 , 0 0 0 0 1 , 7 3 2 1
3 0 o
c t g ± 1 , 7 3 2 1 1 , 0 0 0 0 0 , 5 7 7 4
1 7 . 1 . ( 2 p k t )
O b l i c z w s p ó Bc z y n n i k z a Ba m a n i a m a t e r i a Bu , z k t ó r e g o w y k o n a n o p By t k . W y k o r z y s t a j
i n f o r m a c j e z a w a r t e n a r y s u n k u o r a z t a b e l .
K t p a d a n i a ± = 9 0 º 3 0 º = 6 0 º , a k t z a Ba m a n i a ² = 3 0 º
s i n ±
n =
s i n ²
s i n 6 0 ° 0 , 8 6 6 0
n = ; n = ; n H"1 , 7 3
s i n 3 0 ° 0 , 5 0 0 0
1 7 . 2 . ( 2 p k t )
Z a p i s z d w a w a r u n k i , j a k i e m u s z b y s p e Bn i o n e , a b y n a g r a n i c y d w ó c h o [r o d k ó w w y s t p i Bo
z j a w i s k o c a Bk o w i t e g o w e w n t r z n e g o o d b i c i a .
1 . Zw i a t Bo m u s i p a d a n a g r a n i c d w ó c h o [r o d k ó w p r z y w a r u n k u n 2 <