Próbna Matura Grudzień 2004 – Fizyka Podstawowa

Siła napędowa samochodu wynosi 3000 N a siły oporów ruchu 1000 N. Od pewnego momentu jazdy na samochód ten zaczęła działać dodatkowa siła oporu o wartości 3000 N. Od tego momentu samochód zaczął poruszać się

Na pewnej planecie, w pobliżu jej powierzchni, każdy kamień spada z przyspieszeniem około $5\text{ m/s}^2$ (na powierzchni Ziemi z przyspieszeniem około $10\text{ m/s}^2$). Może to oznaczać, że

Wewnątrz gwiazdy duża część materii jest zjonizowana. Większość masy gwiazdy to swobodne protony. Dwa takie protony, znajdujące się początkowo w niewielkiej odległości od siebie, będą pod wpływem elektrycznych sił wzajemnego oddziaływania

Pod względem własności elektrycznych dzielimy substancje na przewodniki, półprzewodniki i izolatory. Można o nich powiedzieć, że ze wzrostem temperatury opór właściwy

Mamy dwa zbiorniki z gazem. W zbiorniku A znajduje się 2 kg gazu w temperaturze T, a w zbiorniku B 1 kg takiego samego gazu w temperaturze 2 T. Który z wniosków przedstawionych poniżej jest prawdziwy?

Do elektroskopu przykręcamy płytkę, którą następnie elektryzujemy ujemnie. Po oświetleniu płytki silną wiązką światła obserwujemy, że płytka przestała być naelektryzowana (wskazówka elektroskopu opada). Zaobserwowaliśmy efekty zjawiska

W pogodny dzień trudno zaobserwować osoby siedzące w samochodzie z zamkniętymi oknami, ponieważ przeszkadza w tym światło odbite od powierzchni szyby. Używając specjalnego filtra można jednak zaobserwować wnętrze samochodu. Wykorzystuje się w tym przypadku zjawisko

W trakcie zderzenia dwa samochody uległy częściowemu zniszczeniu. Oznacza to, że

Masa protonu jest około 1840 razy większa od masy elektronu. Jeżeli w polu elektrycznym elektron i proton uzyskają takie same prędkości to długość fali de Broglie’a będzie

Moderator w reaktorze jądrowym służy do

Staszek i Zygmunt wystartowali jednocześnie do wyścigu rowerowego. Do mety odległej o 36 km Zygmunt dojechał po 100 minutach, a Staszek po 2 godzinach. Zakładając, że jechali cały czas ze stałą prędkością, oblicz względną prędkość obu rowerzystów.

W reklamie samochodu można przeczytać, że osiąga on szybkość 100 km/h w czasie 8 sekund. Oblicz przyspieszenie tego samochodu w jednostkach układu SI.

Oblicz wartość siły, z jaką siłacz musiałby działać na ciężar o masie 100 kg, jeżeli chciałby podnieść go na wysokość 0,5 m w czasie 1 sekundy ruchem jednostajnie przyspieszonym.

Huśtawka, na której siedzi Ania ma okres wahań 8 sekund. W pewnym momencie Ania znajduje się w najwyższym położeniu nad Ziemią. Oblicz czas, po którym od tego momentu Ania będzie poruszać się z maksymalną szybkością. Uzasadnij, dlaczego w tym momencie prędkość będzie największa.

Objętość gazu zmniejszyła się o $0,02\text{ m}^3$ przy stałym ciśnieniu o wartości $150\text{ kPa}$. Ile ciepła gaz wymienił z otoczeniem, jeśli energia wewnętrzna tego gazu zmalała przy tej operacji o $3000\text{ J}$?

Wykres przedstawia cykl termodynamiczny teoretycznego silnika Carnota.
a) Nazwij przemiany, jakim ulega substancja robocza w tym silniku. Napisz, czy jest to sprężanie czy rozprężanie.

b) Oblicz sprawność tego cyklu.

Współczynnik załamania światła w szkle wynosi 1,50. Uczeń narysował bieg promienia padającego na szklany pryzmat umieszczony w powietrzu (patrz rysunek obok). Czy uczeń narysował prawidłowo bieg promienia od momentu wejścia do pryzmatu do wyjścia z niego? Uzasadnij odpowiedź.

Dla pewnej soczewki otrzymano rzeczywisty obraz o tej samej wielkości co przedmiot, ustawiając przedmiot w odległości 20 cm od tej soczewki. Oblicz zdolność skupiającą tej soczewki.

Na siatkę dyfrakcyjną pada żółte światło o długości fali $550\text{ nm}$. Na ekranie umieszczonym w pobliżu siatki widać prążek drugiego rzędu pod kątem $60^\circ$ w stosunku do obrazu centralnego.
a) Oblicz stałą siatki.

b) W opisywanym przypadku nie można zobaczyć na ekranie prążka trzeciego rzędu. Dlaczego?

Poniższa tabela przedstawia długości fal światła, które powstają przy przeskoku elektronu z orbity n na poziom podstawowy n = 1 (seria Lymana). Oblicz w eV (elektronowoltach) różnicę energii pomiędzy poziomem podstawowym a poziomem 4.

Numer początkowej orbity	Długość fali [nm]
2	121,6
3	102,6
4	97,0
5	94,9

Neutron o masie $1,68 \cdot 10^{-27}\text{ kg}$ mający energię kinetyczną o wartości $10^{-15}\text{ J}$ uderza w nieruchome jądro uranu $^{235}_{92}\text{U}$ i zostaje przez nie pochłonięty. Wykaż, że prędkość neutronu przed uderzeniem w jądro miała wartość około $1,1 \cdot 10^6\text{ m/s}$ i oblicz prędkość nowo powstałego jądra $^{236}_{92}\text{U}$. Przyjmij, że masa protonu jest równa masie neutronu.

Dwie cząstki wpadły do komory Wilsona w punkcie X i pozostawiły w niej ślady. Jedna cząstka ślad XY a druga XZ. Komora umieszczona była w polu magnetycznym prostopadłym do płaszczyzny rysunku ze zwrotem za rysunek. Jakie wnioski o obecności ładunku i znaku ładunku cząstek można wyciągnąć w wyniku analizy tego rysunku? Czy na podstawie analizy rysunku można jednoznacznie stwierdzić, że masy cząstek są równe? Uzasadnij swoje odpowiedzi.

Rysunek przedstawia diagram zwany od nazwisk astronomów, którzy go skonstruowali diagramem Hertzsprunga – Russella (w skrócie diagramem H-R). B jest obecnym położeniem Słońca na diagramie. W przyszłości znajdzie się ono zarówno w obszarze C, jak i A.
a) Nazwij typy gwiazd, do których należą gwiazdy zaznaczone na diagramie jako A, B, C.

b) W jakiej kolejności Słońce będzie w tych obszarach diagramu?

c) Porównaj temperatury i ilości energii emitowanej przez Słońce w stanach A i B.