Kod ucznia Liczba punktów: Zad. 1- Zad. 2- Zad. 3- Zad.4- Zad.5- R A Z E M : pkt. WOJEWÓDZKI KONKURS FIZYCZNY DLA UCZNIÓW GIMNAZJUM W ROKU SZKOLNYM 2013/2014 STOPIEŃ WOJEWÓDZKI 13. 03. 2014 R. 1. Zestaw konkursowy zawiera 5 zadań. Są to zadania zamknięte. Na ich rozwiązanie masz 90 minut. Sprawdź, czy zestaw jest kompletny- czy ma 7 stron. 2. Zanim udzielisz odpowiedzi, uważnie przeczytaj treść zadania. 3. Wszystkie odpowiedzi czytelnie i wyraźnie wpisuj w wyznaczonych miejscach. 4. W zadaniach samodzielnie sformułuj odpowiedź i wpisz ją lub wykonaj zadanie zgodnie z instrukcją zawartą w poleceniu. Przedstaw tok rozumowania prowadzący do wyniku. 5. Arkusz wypełniaj długopisem, nie używaj korektora, ołówka ani gumki. Nie komunikuj się z innymi uczestnikami konkursu. 6. Podczas rozwiązywania zadań możesz korzystać z kalkulatora i linijki. 7. Sprawdź wszystkie odpowiedzi przed oddaniem testu. 8. Nie podpisuj testu, zostanie on zakodowany. 9. Brudnopis, dołączony do testu, nie podlega ocenie. 10. W zadaniach rachunkowych przyjmij wartość przyspieszenia ziemskiego g=10 m/s 2. 11. Maksymalnie można uzyskać 45 punktów. Powodzenia! str. 1
Zadanie 1. 8 p. Albercik zawiesił na lince o długości 2,5 m ciężarek o niewielkiej masie i rozmiarach. Następnie wychylił ciężarek z położenia równowagi o 10 cm i puścił go swobodnie, po czym zmierzył czas 100 wahnięć, który wyniósł 314 s. 1. Określ, jakim ruchem poruszał się ciężarek w opisanym doświadczeniu. 2. Określ wartość amplitudy początkowej ruchu wahadła. 3. Oblicz okres ruchu wahadła. 4. Wyraź w hercach częstotliwość wahadła. 5. Oblicz, ile pełnych wahnięć mogłoby wykonać wahadło w ciągu minuty. 6. Wyjaśnij, jakie są różnice między ruchem wahadła skonstruowanego przez Albercika, a ruchem identycznego wahadła umieszczonego w próżni. 7. Wyznacz długość, jaką powinna mieć linka wahadła sekundowego tzn. takiego, którego okres wynosi 1 s. Przyjmij wartość przyspieszenia grawitacyjnego g = 10 str. 2
Zadanie 2. 12 p. W pobliżu trakcji elektrycznej znajdują się urządzenia zwane transformatorami. Urządzenia o podobnym działaniu, lecz dużo mniejsze, można kupić np. w sklepie elektrycznym. 1. Opisz budowę transformatora. 2. Wyjaśnij, do czego służy transformator. Podaj nazwę jednego urządzenia, które wymaga zastosowania transformatora. 3. Podaj wzór na przekładnię transformatora. 4. Wyjaśnij zasadę działania transformatora. 5. Czy prawdziwe jest następujące stwierdzenie: Po podłączeniu uzwojenia pierwotnego do akumulatora o napięciu 12 V, napięcie wtórne dla transformatora o przekładni 6 wynosi 2 V? Odpowiedź uzasadnij. 6. Oblicz przekładnię transformatora, którego uzwojenie pierwotne składa się z 5000 zwojów, a wtórne z 200 zwojów. 7. Oblicz napięcie w uzwojeniu wtórnym transformatora o przekładni 24 po podłączeniu do uzwojenia pierwotnego napięcia o wartości 220 V. str. 3
8. Oblicz liczbę zwojów uzwojenia wtórnego transformatora czterokrotnie zmniejszającego napięcie wiedząc, że uzwojenie pierwotne składa się z 500 zwojów. Zadanie 3. 8 p. Młotek o masie 0,5 kg spada z wysokości 1 m i uderza o bryłkę ołowiu o masie 100 g i temperaturze 17,5 C. Ciepło właściwe ołowiu wynosi 128, temperatura topnienia 327,5 C, a ciepło topnienia jest równe 25 000. Wartość przyspieszenia grawitacyjnego przyjmij równą 10. 1. Oblicz, ile razy młotek musi uderzyć w bryłkę ołowiu, aby ogrzać ją o 10 K. Załóż, że 75% energii jaką posiada młotek przed uderzeniem w bryłkę ołowiu, zostaje przekazana tej bryłce. Załóż również, że nie działają siły oporu w czasie spadania młotka. 2. Oblicz, ile energii należy dostarczyć tej bryłce ołowiu o temperaturze 17,5 C, aby ją stopić. str. 4
Zadanie 4. 7 p. Przed ćwiczeniami gimnazjaliści otrzymali dwie soczewki. Jedną o zdolności skupiającej Z 1 = +0,5 D, a drugą o zdolności skupiającej Z 2 = -0,5 D. Zadaniem uczniów było narysowanie odpowiednich konstrukcji, dla każdej soczewki z osobna, we właściwie dobranej skali. 1. Narysuj obraz przedmiotu ustawionego w odległości 6 m od każdej soczewki. (2 konstrukcje- w soczewce skupiającej i rozpraszającej) 2. Narysuj obraz przedmiotu ustawionego w odległości 1 m od każdej soczewki. (2 konstrukcje- w soczewce skupiającej i rozpraszającej) str. 5
3. Oblicz, w jakiej odległości od soczewki o zdolności skupiającej 0,5 D umieszczono przedmiot, jeżeli jego obraz jest czterokrotnie pomniejszony. Zadanie 5. 10 p. W okularach Marcina znajdują się soczewki o zdolności skupiającej 1 D każda. 1. Określ, czy soczewka w okularach Marcina jest skupiająca czy rozpraszająca. 2. Określ, czy Marcin jest krótkowidzem czy dalekowidzem. 3. Oblicz ogniskową soczewki w okularach Marcina. 4. Wyjaśnij, dlaczego Marcin nie widzi wyraźnie bez okularów przedmiotów z odległości dobrego widzenia? 5. Określ, czy za pomocą soczewki z okularów Marcina można uzyskać obraz rzeczywisty. 6. Uzupełnij tabelkę dla soczewki z okularów Marcina wpisując odpowiednie określenia z górnego wiersza tabelki. Położenie przedmiotu x x > 2f Czy obraz jest pozorny czy rzeczywisty? Czy obraz jest odwrócony, czy prosty? Czy obraz jest powiększony, czy pomniejszony? x = 2f 2f > x > f x = f x < f str. 6
Brudnopis str. 7