Przykładowe rozwiązania zadań z punktacją Finał Wojewódzkiego Konkursu Fizycznego dla uczniów szkół podstawowych województwa opolskiego.

Przykładowe rozwiązania zadań z punktacją Finał Wojewódzkiego Konkursu Fizycznego

dla uczniów szkół podstawowych województwa opolskiego.

Rok szkolny 2020/2021.

Zadania rachunkowe.

Zadania za 6 punktów Zadanie 1.

Dane: Szukane:

𝑡₁ = 5 𝑠 𝑎 = ?

𝑡 = 25 𝑠 𝑆 = ?

𝑣₁ = 10 ^𝑚_𝑠

Rozwiązanie:

𝑎 =^𝑣_𝑡¹

1 = 2_𝑠^𝑚₂ (2p – wyznaczenie przyspieszenia) 𝑆 = 𝑆₁+ 𝑆₂ = ¹₂𝑣₁𝑡₁+ 𝑣₁(𝑡 − 𝑡₁) = 225 𝑚 (2p – uwzględnienie danych) (2p – poprawny wykres)

Odpowiedz: Przyspieszenie wynosiło 2 _𝑠^𝑚₂, a całkowita droga 225 m.

Zadanie 2.

Dane: Szukane:

𝑈 = 6 𝑉 𝐼₁ =?

𝑅 = 2 Ω 𝐼₂ =?

𝐼₃ =?

Rozwiązanie:

a) _𝑅¹

𝑧=_𝑅¹+_𝑅¹+_𝑅¹ 𝑅_𝑍 =²₃Ω (1p – równanie na opór zastępczy) 𝐼 =_𝑅^𝑈

𝑍= 9 𝐴 (1p – prawo Ohma)

𝐼₁ =^𝑈_𝑅 = 3 𝐴 𝐼₁ = 𝐼₂ = 𝐼₃ (1p – wyznaczenie 𝐼₁, 𝐼₂ 𝑖 𝐼₃) b) 𝐼₁ = 0 bo obwód otwarty (1p – wyznaczenie 𝐼₁)

1

𝑅_𝑧=_𝑅¹+¹_𝑅 𝑅_𝑍 = 1Ω 𝐼 =_𝑅^𝑈

𝑍= 6 𝐴 (1p – prawo Ohma) 𝐼₁ =^𝑈_𝑅 = 3 𝐴 𝐼₂ = 𝐼₃ (1p – wyznaczenie 𝐼₂ 𝑖 𝐼₃)

Odpowiedz: Amperomierze wskazują odpowiednio a) 𝐼 = 9 𝐴, 𝐼₁ = 𝐼₂ = 𝐼₃ = 3 𝐴 b) 𝐼 = 6 𝐴, 𝐼₂ = 𝐼₃ = 3 𝐴, 𝐼₁ = 0.

Zadanie za 8 punktów Zadanie 3.

Dane: Szukane:

ℎ₁ = 5 𝑚 𝑡 =?

𝑣₀ = 5 ^𝑚_𝑠

Rozwiązanie

𝐸_𝑝1+ 𝐸_𝑘1 = 𝐸_𝑝2+ 𝐸_𝑘2 (1p – zasada zachowania energii)

𝑚𝑔ℎ₁+^𝑚𝑣₂⁰² = 𝑚𝑔(ℎ₁+ ℎ₂) + 0 (1p – zastosowanie zasady zachowania energii)

ℎ₂ =_2𝑔^𝑣02 = 1,25𝑚 (1p – wyliczenie wysokości h2 - wysokość wznoszenia)

ℎ₂ =¹₂𝑔𝑡₂² (1p – równanie na drogę)

𝑡₂ = √^2ℎ_𝑔² = 0,5 𝑠 (1p – wyznaczenie czasu wznoszenia) 𝐻 = ℎ₁+ ℎ₂ = 6,25 𝑚 (1p – wyliczenie wysokości 𝐻)

𝐻 =¹₂𝑔𝑡₁²

𝑡₁ = √^2𝐻_𝑔 = √1,25 = 1,12 𝑠 (1p – wyznaczenie czasu spadania z 𝐻) 𝑡_𝑐 = 𝑡₂+ 𝑡₁ = 1,62 𝑠 (1p – wynik z jednostką)

Odpowiedz: Czas lotu piłki to 1,62 s.

Zadania za 10 punktów Zadanie 4.

Dane: Szukane:

𝑥_𝐷 = 25 𝑐𝑚 = 0,25 𝑚 𝑝 =?

𝑓 = 10 𝑐𝑚 = 0,10 𝑚

Rozwiązanie:

𝑝 =^𝐻_ℎ , 𝑝 =^𝑦_𝑥 (1p – równania na powiększenie)

1

𝑓= ¹_𝑥− _𝑦¹ (2p – równanie soczewki) 𝑥 =_𝑓+𝑦^𝑓𝑦 (2p – wyznaczenie x) 𝑝 = 1 +^𝑦_𝑓 (1p – obliczenia)

Lupa jest blisko oka czyli 𝑦 = 𝑥_𝐷 (1p – uwzględnienie zależności) 𝑝 = 1 +^𝑥_𝑓^𝐷 = 3,5 (1p – wyznaczenie powiększenia) (2p – poprawny rysunek konstrukcyjny)

Odpowiedz: Powiększenie znaczków wynosi 3,5.

Zadanie 5.

Dane: Szukane:

𝑆 = 30 𝑐𝑚² = 0,003 𝑚² 𝑚 =?

ℎ₁ = 5 𝑐𝑚 = 0,05 𝑚 ℎ₁ = 7 𝑐𝑚 = 0,07 𝑚

𝑑_𝑤 = 1000 _𝑚^𝑘𝑔₃ (1p – przekształcenie jednostek) Rozwiązanie

𝐹_𝑤

⃗⃗⃗⃗ = −𝐹⃗⃗⃗ _𝑔 (1p – równowaga sił)

𝐹_𝑤1 = 𝑑_𝑤𝑔𝑉_𝑧1 (1p – siła wyporu pustej puszki) 𝑑_𝑤𝑔𝑉_𝑧1 = 𝐹_𝑔1 (1p – warunek na pływanie ciał) 𝐹_𝑤2 = 𝑑_𝑤𝑔𝑉_𝑧2 (1p – siła wyporu z obciążeniem) 𝑑_𝑤𝑔𝑉_𝑧2 = 𝐹_𝑔1+ 𝑚𝑔 (1p – warunek na pływanie ciał

z obciążeniem)

𝑉_𝑧1 = 𝑆ℎ₁𝑉_𝑧2= 𝑆ℎ₂ (1p – równania na objętość) 𝑑_𝑤𝑔𝑆ℎ₂− 𝑑_𝑤𝑔𝑆ℎ₁ = 𝐹_𝑔1+ 𝑚𝑔 − 𝐹_𝑔1 (1p – zapisanie równania)

𝑑_𝑤𝑔𝑆(ℎ₂− ℎ₁) = 𝑚𝑔 (1p – obliczenia)

𝑚 = 𝑑_𝑤𝑆(ℎ₂− ℎ₁) = 0,06 𝑘𝑔 (1p – wynik z jednostką)

Odpowiedz: Do puszki należy włożyć masę 0,06 kg.

Uwaga:

Każdy inny prawidłowy sposób rozwiązania, punktowany jest maksymalnie.

Zadanie doświadczalne.

Zadanie 6.

2p – wyjaśnienie, że woda w szklance zachowuje się jak soczewka skupiająca 3p – opis widzianego obrazu

3p – umiejscowienie przedmiotu przed soczewką, zapis 2p – konstrukcja obrazu danego przedmiotu.