POWTÓRKA PRZED KONKURSEM CZĘŚĆ 8 DO ZDOBYCIA 50 PUNKTÓW Jest to powtórka przed etapem szkolnym. zadanie 1 10 pkt Areometr służy do pomiaru gęstości cieczy. Przedstawiono go na rysunku poniżej, jednak ty w obliczeniach przyjmij, że jest to probówka obciążona śrutem, o stałej powierzchni przekroju poprzecznego 1 cm 2 i masie m = 20 g. Dokonano pomiarów zależności głębokości zanurzenia areometru od gęstości roztworu soli. Gęstość cieczy była zmieniana dzięki dosypywaniu soli i mierzona wskaźnikiem elektronicznym. Wyniki pomiarów zestawiono poniżej. gęstość [kg/m 3 ] głębokość [cm] 800 25,1 850 23,7 900 22,0 950 23,0 1000 20,3 1050 19,0 1100 18,4 1150 17,1 1200 16,4 1250 16,0 1300 15,1 1350 14,8 1400 14,0 1450 13,5 1500 13,3 1550 12,8 1600 12,4 Wykonaj wykres zależności drogi od czasu, tak by skala gęstości zaczynała się na 800, skala głębokości od 10. 4 pkt Włodzimierz Wolczyński POWTÓRKA PRZED KONKURSEM - CZĘŚĆ 8 Strona 1
Wyprowadź opierając się na prawach hydrostatyki, że zależność głębokości zanurzenia areometru od gęstości cieczy jest = l głębokość zanurzenia; m masa probówki; d gęstość cieczy; S pole przekroju 3 pkt Czy prawdą jest, że na ten areometr działa tym większa siła wyporu im większa jest gęstość cieczy? Uzasadnij odpowiedź. 1 pkt Areometr posiada odpowiednią skalę od 800 do 1600 kg/m 3, co 50 kg/m 3. Czy podziałka na niej jest liniowa, czy może z góry na dół tej podziałki, odległości między kreskami są coraz większe, czy może coraz mniejsze? Uzasadnij odpowiedź. 2 pkt Włodzimierz Wolczyński POWTÓRKA PRZED KONKURSEM - CZĘŚĆ 8 Strona 2
zadanie 2 15 pkt T[N] 60 40 20 T statyczne T kinetyczne Skrzynię o masie m = 30 kg przesuwano na poziomej nawierzchni siłą styczną do niej. Wykres obok przedstawia zależność siły tarcia od siły przesuwającej skrzynię. Zawsze gdy już dane ciało ruszy, współczynnik tarcia kinetycznego nieco maleje 0 10 20 30 40 50 60 70 80 F[N] Oblicz wartości współczynnika tarcia statycznego i kinetycznego. 2 pkt Skrzynię tę przesuwano ze stałą prędkością 1 m/s na drodze 10 m. Oblicz pracę i moc. 2 pkt Następnie skrzynię tę pchano na równi pochyłej pokrytej lodem, o kącie nachylenia 30 o, na wysokość 1m. Tarcie w tym przypadku jest do pominięcia. Jaką siłą pchano tę skrzynię? 2 pkt Włodzimierz Wolczyński POWTÓRKA PRZED KONKURSEM - CZĘŚĆ 8 Strona 3
Skrzynia ma wymiary 0,5m x 0,5m x 0,2m. Przyjmujemy, że stanowi ona jednorodny prostopadłościan. Obrócono ją z położenia W położenie Jaką pracę wykonano? 3 pkt Z kolei dźwig podniósł skrzynię z ziemi siłą 360 N. Oblicz przyspieszenie z jakim poruszała się skrzynia i czas, po jakim została ona podniesiona na wysokość 10 m. Wymiary skrzyni można pominąć. 4 pkt Jaką siłą byłaby napięta lina, gdyby skrzynię podnoszono do góry z przyspieszeniem równym 2 m/s 2? 2 pkt Włodzimierz Wolczyński POWTÓRKA PRZED KONKURSEM - CZĘŚĆ 8 Strona 4
zadanie 3 5 pkt N 3 N 2 N 1 F Na stole znajdują się cztery klocki (rysunek powyżej, o równych masach). Do pierwszego klocka przyłożono siłę F. W jakim stosunku mają się do siebie naciągi nici N 1 :N 2 :N 3? zadanie 4 8 pkt h Na wysokości h = 2 m rzucono poziomo kamień z prędkością v o = 4 m/s. W obliczeniach pomiń opór powietrza. Z jaką prędkością kamień uderzy w ziemię? 3 pkt Włodzimierz Wolczyński POWTÓRKA PRZED KONKURSEM - CZĘŚĆ 8 Strona 5
Po jakim czasie kamień uderzy w ziemię? 2 pkt W jakiej odległości od miejsca wyrzucenia, licząc w poziomie kamień uderzy w ziemię? 3 pkt zadanie 5 3 pkt Do kalorymetru o masie m 1 =0,25 kg i cieple właściwym c 1 =410 J/kg K, zawierającego masę m 2 =0,6 kg wody o temperaturze t 1 =20 o C wprowadzono masę m 3 =0,025 kg pary wodnej o temperaturze t 3 =100 o C. Na skutek skroplenia pary wodnej temperatura wody w kalorymetrze wzrosła do t 2 =44 o C. Ciepło właściwe wody wynosi c 2 =4185 J/kg K. Oblicz ciepło parowania wody. Włodzimierz Wolczyński POWTÓRKA PRZED KONKURSEM - CZĘŚĆ 8 Strona 6
zadanie 6 5 pkt Siłomierz ma sprężynę, która po zawieszeniu na niej bryłki o masie m = 100 g, wydłużyła się o 5 cm. Oblicz współczynnik sprężystości sprężyny 1 pkt Bryłkę tę o gęstości d b = 4000 kg/m 3 zanurzono w wodzie (d w = 4000 kg/m 3 ). O ile centymetrów tym razem wydłuży się sprężyna, po zanurzeniu bryłki w wodzie? 4 pkt Włodzimierz Wolczyński POWTÓRKA PRZED KONKURSEM - CZĘŚĆ 8 Strona 7
zadanie 7 4 pkt Każdy punkt fali poprzecznej staje się cyklicznie grzbietem i doliną fali poprzecznej. Dla pewnej fali, czas jaki upływa od położenia stanowiącego grzbiet, do położenia stanowiącego dolinę fali wynosi 1 s. Długość tej fali wynosi 1 m. Jaki jest okres i częstotliwość fali? 2 pkt Jaka jest prędkość fali? 2 pkt Włodzimierz Wolczyński POWTÓRKA PRZED KONKURSEM - CZĘŚĆ 8 Strona 8