Matura CKE Maj 2002 – Fizyka Podstawowa

Koszykarz wyrzucił z autu piłkę na boisko.
Wskaż tę parę wykresów, która ilustruje zależności wartości składowych prędkości piłki od czasu.

Nieprawdą jest, że w ruchu jednostajnym po okręgu:

W cząsteczce chlorku sodu NaCl jon dodatni sodu znajduje się w odległości $2{,}3 \cdot 10^{-10} \text{ m}$ od ujemnego jonu chloru.
Wskaż rysunek, na którym wektor natężenia pola elektrycznego wytworzonego przez jony jest prawidłowo zaznaczony w punkcie P:

Maciek, pisząc klasówkę z pola magnetycznego, narysował wykres, ale zapomniał prawidłowo oznaczyć osie.
Wybierz z poniższych tę parę współrzędnych, dla której dany wykres jest narysowany prawidłowo.

Źródło prądu stałego, transformator i woltomierz połączono ze sobą tak, jak przedstawiono to na poniższym schemacie.
Woltomierz umieszczony w obwodzie wtórnym transformatora wskazuje wartość napięcia równą:

Na rysunku w układzie współrzędnych p(V) przedstawiono cykl pracy silnika cieplnego.
Silnik ten podczas jednego cyklu pobiera ze źródła $16 \text{ kJ}$ ciepła. Sprawność tego silnika wynosi:

Na sprężynie zawieszono kulkę i pobudzono ją do drgań.
Wykres zamieszczony poniżej prezentuje zależność wychylenia kulki z położenia równowagi od czasu.
Wartość prędkości kulki wzrasta w przedziałach czasu:

Jeden koniec sznurka przymocowano do generatora drgań, a drugi obciążono ciężarkiem. Sznurek przewieszono przez bloczek i ciężarek pobudzono do drgań o częstotliwości $250 \text{ Hz}$. Na sznurku zaobserwowano falę stojącą (rys.).
Prędkość rozchodzenia się tej fali ma wartość:

W doświadczeniu Younga za pomocą światła lasera o długości fali $\lambda$ otrzymano na ekranie obraz interferencyjny przedstawiony na rysunku.
Różnica dróg falowych dla prążka otrzymanego w punkcie P spełnia warunek:

Na rysunku przedstawiony jest schemat instalacji kuchennej wraz z włączonymi odbiornikami energii.
Dołączenie do tego obwodu żarówki spowoduje:

Batyskaf zanurzono w morzu na pewną głębokość. Zależność sił: ciężkości i wyporu batyskafu od głębokości zanurzenia przedstawiono na wykresie.
Zapisz wzór na wartość wypadkowej siły działającej na batyskaf i narysuj wykres zależności tej siły od głębokości jego zanurzenia.

Maciek miał za zadanie skonstruować zwojnicę do wytwarzania pola magnetycznego o wartości indukcji $B = 3{,}14 \cdot 10^{-2} \text{ T}$. Na tekturowy walec o długości $2 \text{ cm}$ uczeń nawinął $125$ zwojów drutu. Oblicz wartość natężenia prądu, który powinien płynąć przez skonstruowaną przez Maćka zwojnicę.

Zegar wahadłowy wykonuje drgania o amplitudzie równej $3 \text{ cm}$. Maksymalna siła wywołująca drgania ma wartość $10 \text{ N}$. Oblicz maksymalną energię drgań wahadła.

Z zakotwiczonego statku wysłano pod wodą sygnał ultradźwiękowy w stronę góry lodowej.
Detektor odebrał na statku sygnał po upływie $0{,}5 \text{ s}$ od jego nadania. Prędkość dźwięku w wodzie wynosi $1350 \text{ m/s}$. Oblicz odległość statku od góry lodowej.

Podczas burzy najpierw widzimy błyskawicę, a z pewnym opóźnieniem słyszymy grzmot. Wyjaśnij, dlaczego tak się dzieje.

Promieniotwórczy izotop bizmutu $^{210}_{83}\text{Bi}$ ulega rozpadowi. Zależność masy tego izotopu od czasu przedstawiono na poniższym wykresie.
Oblicz, ile atomów pierwiastka promieniotwórczego pozostanie w naczyniu po czasie równym czasowi połowicznego zaniku bizmutu. Przyjmij, że masa molowa bizmutu jest równa jego liczbie masowej.

Akrobatka spada na spadochronie ze stałą prędkością $10 \text{ m/s}$. Masa akrobatki wraz ze spadochronem wynosi $70 \text{ kg}$. Oblicz moc, z jaką akrobatka pokonuje opór powietrza.

Oblicz, z jaką maksymalną prędkością ciężarówka może poruszać się po rondzie (rys.), aby skrzynia znajdująca się na jej platformie nie przemieszczała się. Współczynnik tarcia skrzyni o platformę wynosi $0{,}6$.

Kula ziemska gromadzi w sobie ładunek ujemny i wytwarza przy powierzchni jednorodne pole elektryczne o wartości natężenia $130 \text{ V/m}$. Wydawałoby się, że wszystkie ładunki ujemne znajdujące się w ziemskiej atmosferze powinny unosić się nad powierzchnią Ziemi, ale tak nie jest. Wyjaśnij, dlaczego wszystkie ujemnie naładowane cząstki, których stosunek ładunku do masy jest mniejszy od $0{,}08 \text{ C/kg}$ ($q/m < 0{,}08 \text{ C/kg}$), zawsze opadają na ziemię. Zaniedbaj siły oporu powietrza.

Uczeń wsuwał magnes do zwojnicy i wysuwał go, w wyniku czego w zwojnicy powstawał prąd indukcyjny.
Czy magnes podczas takiego ruchu jest przez zwojnicę przyciągany, czy odpychany? Uzasadnij odpowiedź.

Obwód prądu elektrycznego (rys.) zasilany jest prądem zmiennym, którego zależność napięcia od czasu przedstawiona jest na wykresie:
Oblicz skuteczną wartość natężenia prądu elektrycznego w tym obwodzie.

W celu identyfikacji oleju zawartego w butelce wykorzystano zjawisko załamania światła. Bieg promienia świetlnego w badanym ośrodku przedstawiono poniżej na rysunku.
Wartości bezwzględnych współczynników załamania światła w różnych ośrodkach przedstawiono w tabeli:

SUBSTANCJA	WSPÓŁCZYNNIK ZAŁAMANIA
powietrze	1,00
olej uniwersalny	1,38
olej rzepakowy	1,41
olej parafinowy	1,44
oliwa z oliwek	1,47

Zidentyfikuj olej zawarty w butelce.