Zadanie: Matura CKE Grudzień 2014 (Fizyka Rozszerzona)

Question

Uczniowie badali zjawisko odbicia piłki. Upuszczali kauczukową piłeczkę z różnych wysokości

H

nad podłogą i mierzyli wysokość

h

, na którą piłeczka uniosła się po odbiciu. Pomiary powtarzano kilkakrotnie dla każdej wysokości

H

, a wyniki pomiarów

h

uśredniano. W tabeli poniżej zestawione są wyniki eksperymentu (

\Delta h

oznacza niepewność wartości

h

).

$H \text{ [cm] } \pm 0{,}2 \text{ cm}$	$h \text{ [cm]}$	$\Delta h \text{ [cm]}$
50,0	42	3
75,0	61	3
100,0	81	4
125,0	100	4
150,0	120	5
175,0	139	5
200,0	158	6

$H 	ext{ [cm] } \pm 0{,}2 	ext{ cm}$$h 	ext{ [cm]}$$\Delta h 	ext{ [cm]}$50,042375,0613100,0814125,01004150,01205175,01395200,01586 Pytanie 1: Sporządź wykres zależności $h$ od $H$.
Na wykresie zaznacz dla każdego punktu niepewność wielkości $h$ oraz narysuj prostą najlepiej dopasowaną do naniesionych punktów pomiarowych.
Na podstawie nachylenia otrzymanej prostej wykaż, że od upuszczenia do następnego zatrzymania się piłeczki w górnym położeniu rozpraszane jest około 20% energii mechanicznej.

[img1]
[odp_graficzna1]
[odp_otwarta1] Pytanie 2: Na podstawie tabeli wykaż, że piłeczka spadająca z wysokości 50 cm do następnego zatrzymania się w górnym położeniu traci od 10% do 22% energii mechanicznej, natomiast gdy spada z wysokości 200 cm, traci od 18% do 24% tej energii.

[dowod] Pytanie 3: Punkty pomiarowe nie układają się na prostej. W zadaniu 1.1. przyjęto zależność liniową, ponieważ stosunkowo duża niepewność $\Delta h$ nie wyklucza takiej zależności. Jeżeli jednak mierzylibyśmy $h$ dokładniej, to okazałoby się, że względna strata energii między kolejnymi górnymi położeniami piłeczki wynosi 16% dla spadku z wysokości 50 cm i wzrasta do 21% przy spadku z wysokości 200 cm.
Uzasadnij, że taki wzrost względnej straty energii może wynikać z działania sił oporu powietrza na piłeczkę podczas lotu.

[odp_otwarta1]

Instytut Maturalny · Accepted Answer

Sprawdź pełne rozwiązanie na stronie Instytutu Maturalnego.

Zobacz również podobne zadania

Chcesz zobaczyć więcej rozwiązań z przedmiotu Fizyka Rozszerzona?