Lwiątko Polsko-Ukraiński Konkurs Fizyczny. Zadania konkursowe. dla uczniów gimnazjum z rozwiązaniami

Transkrypt

1 Lwiątko Polsko-Ukraiński Konkurs Fizyczny Zadania konkursowe dla uczniów gimnazjum z rozwiązaniami Kraków 2010

2 Autorzy zadań i rozwiązań: Piotr Goldstein, Adam Smólski, Bogusław Urwanowicz Redaktor merytoryczny: Adam Kleiner Rysunki: Katarzyna Mentel, Katarzyna Nessing Projekt okładki: Joanna Wypiór Skład: Krzysztof Stankiewicz Copyright by ZamKor P. Sagnowski i Wspólnicy sp. j. ul. Tetmajera 19, Kraków tel faks zamkor@zamkor.pl ISBN Druk i oprawa: P.W. Stabil, Kraków, tel

3 Spis treści I Kinematyka, układy odniesienia, składanie ruchów (1:3)...7» rozwiązania...80 II Dynamika, tarcie, wektory (1:4)... 18» rozwiązania...94 III IV Ruch po okręgu, grawitacja, elementy astronomii (1:5)... 22» rozwiązania Praca, moc, energia mechaniczna, maszyny proste (2:2)... 30» rozwiązania V Budowa materii, gęstość (2:3)... 38» rozwiązania VI Zjawiska cieplne, przemiany energii (2:4)... 40» rozwiązania VII Drgania i fale sprężyste (mechaniczne); wahadło; sprężyna (2:5)... 46» rozwiązania VIII Hydrostatyka i aerodynamika (2:6)... 47» rozwiązania IX Elektrostatyka (3:2)... 55» rozwiązania

4 X Prąd stały (3:3)... 57» rozwiązania XI Zjawiska magnetyczne i elektromagnetyczne (3:4)... 65» rozwiązania XII Światło (3:5)... 66» rozwiązania XIII Kółko... 71» rozwiązania XIV Matematyka... 75» rozwiązania XV Różne... 77» rozwiązania

5 Wstęp Niniejsza książka stanowi zbiór zadań gimnazjalnych z rozwiązaniami, pochodzących z konkursu fizycznego Lwiątko z lat (dokładne informacje o konkursie można znaleźć na stronie internetowej ). Przeznaczona jest przede wszystkim do treningu dla przyszłych uczestników konkursów Lwiątko i innych konkursów fizycznych. Może także służyć jako materiał treningowo-ilustracyjny na lekcjach fizyki, oraz może być wykorzystywana przez uczniów szczególnie zainteresowanych fizyką do samodzielnego rozwijania swoich umiejętności. Zadania pogrupowaliśmy zgodnie z działami fizyki przerabianymi w gimnazjum. Kolejność tych działów jest zgodna z serią podręczników M. i R. Rozenbajgierów i J.M. Kreinera Fizyka dla gimnazjum, t. 1, 2 i 3, wydawnictwa ZamKor. Nie zachowaliśmy tytułów rozdziałów, gdyż w tych podręcznikach tytuły te były dobierane raczej z myślą o zainteresowaniu ucznia (np. Wyruszamy w Kosmos ) niż o sprecyzowaniu zakresu omawianych zagadnień. Aby jednak odnoszenie się do tych podręczników było łatwiejsze, tytuły rozdziałów niniejszego zbioru zawierają numer tomu i rozdziału w tych podręcznikach (rozdzielone dwukropkiem). Niektóre zadania odwołują się do wiedzy z więcej niż jednego działu umieszczamy je wtedy w dziale najpóźniejszym według kolejności w tych podręcznikach; dodatkowo przy temacie takiego zadania dajemy po numerze napis (>1 dział), głównie jako ostrzeżenie dla nauczycieli przerabiających działy fizyki w kolejności innej niż w tych podręcznikach. Niezależnie od obecności lub braku takiego ostrzeżenia sugerujemy, by nauczyciel przed wykorzystaniem każdego zadania zapoznał się z jego rozwiązaniem i ocenił, czy jego uczniowie mają do niego wystarczające przygotowanie. W szczególności, niektóre zadania wykraczają poza program fizyki typowo realizowany w szkołach, ponieważ konkurs Lwiątko jest przeznaczony dla uczniów szczególnie zainteresowanych fizyką.

6 Utworzyliśmy też trzy dodatkowe rozdziały: XIII Kółko zadania, które w naszej ocenie najlepiej wykorzystać na kółku fizycznym, XIV Matematyka zadania, które sprawdzają raczej umiejętności matematyczne niż fizyczne, XV Różne zadania, które trudno zakwalifikować do określonych działów fizyki. Niektóre działy wspomnianych podręczników nie są w tym zbiorze reprezentowane, natomiast dział Pomiary, jednostki (1:2) jest reprezentowany tylko przez dwa zadania, a Wnętrze atomów (3:7) - przez jedno, dlatego nie tworzyliśmy dla nich osobnych rozdziałów, lecz umieściliśmy te zadania na początku rozdziału Różne. W każdym zadaniu dokładnie jedna odpowiedź jest prawidłowa. W diagramach częstości wybierania poszczególnych odpowiedzi przez uczestników konkursów odpowiedź poprawna jest wyróżniona kolorem niebieskim, zaś biały sektor oznacza uczestników, którzy nie wybrali żadnej odpowiedzi. Sektory ustawiliśmy w kolejności popularności poszczególnych opcji. Życzymy owocnej pracy z tym zbiorem Redakcja