Zadanie 31. „Syriusz”

SZKIC ODPOWIEDZI I SCHEMAT OCENIANIA ROZWI!ZA" ZADA"

W ARKUSZU II Zadanie 28. „Ko#owrót”

Ilo$% punktów Numer

zadania PUNKTOWANE ELEMENTY ODPOWIEDZI za

czynno$%

za zadanie Narysowanie si# dzia#aj&cych na uk#ad.

1

Zapisanie równania ruchu obrotowego ko#owrotu.

I

Nr "! 1

Wyznaczenie warto$ci napr'(enia linki.

ma r mr

a r N mr

2 1 2 2

2

"

"

"! 1

Zapisanie zale(no$ci dla ruchu post'powego wiadra.

Ma N

Q# " 1

Wyznaczenie warto$ci przyspieszenia wiadra.

m M a Mg

" $ 2

2 1

28.1

Obliczenie warto$ci przyspieszenia wiadra.

s2

5 m

"

a

1

6 N

N

Q

Zaznaczenie na wykresie warto$ci si#y naci&gu linki (50N) przy

pe#nym zanurzeniu wiadra. 1

Narysowanie liniowo rosn&cej warto$ci si#y naci&gu linki od drogi L

(do punktu 0,4 m). 1

28.2

Narysowanie si#y naci&gu linki w zale(no$ci od drogi L, jako funkcji sta#ej (od punktu 0,4 m).

Uwaga:

Zdaj!cy mo"e narysowa# wykres wychodz!cy z punktu (0,0) zak$adaj!c, "e masa wiadra jest równa zero. Musi to jednak wyra%nie zaznaczy#.

1

3

Proponowana odpowied):

Poruszaj&ce si' ruchem zmiennym wiadro z wod& jest uk#adem nieinercjalnym. W tym uk#adzie dzia#a jeszcze si#a bezw#adno$ci, maj&ca ten sam zwrot co si#a ci'(ko$ci. Si#a parcia, b'd&ca wypadkow& tych si#, ma wi'ksz& warto$% ni( podczas ruchu jednostajnego.

Uwaga:

Zdaj!cy mo"e dokona# analizy ruchu wiadra w uk$adzie inercjalny.

Wskazanie dodatkowej si#y dzia#aj&cej na wiadro spowodowanej jego

przy$pieszeniem. 1

28.3

Wyja$nienie, (e warto$ci si#y bezw#adno$ci wody i si#y ci'(ko$ci si' sumuj&, dlatego si#a parcia wody na dno ma wi'ksz& warto$% ni( w ruchu jednostajnym.

1

2

Razem 11

Zadanie 29. „Obwód elektryczny”

Ilo$% punktów Numer

zadania PUNKTOWANE ELEMENTY ODPOWIEDZI za

czynno$%

za zadanie Wyznaczenie zale(no$ci napi'cia pomi'dzy ok#adkami kondensatora

od czasu.

T t C t q C

q C U q U

C q %

& 2

cos

cos ⁰

0 "

"

"

'

" ,

lub

0cos

"

U U &t lub równowa(ne

1

Obliczenie warto$ci Uo.

20 cos 5 105

" (

U t

gdzie

Uo = 20 V 29.1 1

Obliczenie warto$ci &.

51 5 10 s

" (

&

Uwaga:

Dopuszcza si' podanie warto(ci dla f .

1

3

Proponowana odpowied):

W obwodzie nast'puje zamiana energii elektrycznej na magnetyczn& i odwrotnie. Podczas roz#adowania kondensatora energia elektryczna kondensatora zamienia si' w energi' pola magnetycznego zmagazynowanego wewn&trz zwojnicy. Ponowne #adowanie kondensatora (zwi&zane z pr&dem indukcyjnym) zwi&zane jest z zamian& energii pola magnetycznego na energi' pola elektrycznego.

Uwaga:

Wystarczy, "e zdaj!cy napisze: W obwodzie nast'puje zamiana energii elektrycznej na magnetyczn! i odwrotnie.

Zauwa(enie, (e w obwodzie wyst'puj& dwa rodzaje energii: energia

pola elektrycznego i energia pola magnetycznego. 1

29.2 2

Wyja$nienie wp#ywu wzrostu pojemno$ci elektrycznej na d#ugo$% fali elektromagnetycznej.

Wsuni'cie dielektryka do kondensatora powoduje wzrost pojemno$ci elektrycznej i jednocze$nie wyd#u(enie okresu drga*. D#ugo$% fali elektromagnetycznej zale(y wprost proporcjonalnie od okresu, dlatego przy zwi'kszeniu okresu d#ugo$% fali te( wzro$nie.

Drugi sposób:

d C !₀!^rS

" pojemno$% wzrasta.

LC

T "2% okres wzrasta.

"cT

) d#ugo$% fali wzrasta.

1

Udzielenie odpowiedzi twierdz&cej.

Tak lub obwody s& w rezonansie lub T₁ = T₂ lub f₁ = f₂ 1

29.4

Wykazanie warunku zaj$cia zjawiska rezonansu.

Uzasadnienie:

Okresy drga* (cz'stotliwo$ci) s& równe.

LC T₁ "2%

LC L C

T % 2 2%

2 2

2 " "

1

2

Razem 9

Zadanie 30. „Ogrzewanie”

Ilo$% punktów Numer

zadania PUNKTOWANE ELEMENTY ODPOWIEDZI za

czynno$%

za zadanie Proponowana odpowied):

Obie substancje ró(ni& si' szybko$ci& wzrostu temperatury i dlatego maj& ró(n& budow' wewn'trzn&.

Zauwa(enie ró(nej szybko$ci wzrostu temperatury dla obu substancji. 1 30.1

Stwierdzenie, (e substancje ró(ni& si' pod wzgl'dem budowy

wewn'trznej. 1

2

Proponowana odpowied):

W tym przedziale energia wewn'trzna nie jest sta#a.

Na energi' wewn'trzn& sk#ada si' energia potencjalna (wi&za*) i kinetyczna. Temperatura zale(y wy#&cznie od energii kinetycznej cz&stek. Ca#a dostarczona energia zostaje zu(yta na zmian' (wzrost) energii potencjalnej (wi&za*), dlatego temperatura nie ulega zmianom.

Uwaga:

Mo"na powo$a# si' na I zasad' termodynamiki

Udzielenie odpowiedzi przecz&cej. 1

30.2

Zauwa(enie, ze podczas topnienia parafiny zmianom ulega jedynie

energia potencjalna (wi&za*). 1

2

Proponowana odpowied):

Porównanie szybko$ci wzrostu temperatury obu substancji.

W czasie od 0 do 120 sekund wzrost temperatury polichlorku winylu by# dwa razy wi'kszy ni( w przypadku parafiny, co oznacza, (e ciep#o w#a$ciwe jest dwa razy mniejsze.

Podanie odpowiedzi: Jacek mia# racj'. 1

30.3

Podanie uzasadnienia:

Porównanie przyrostów temperatury w tym samym konkretnie wskazanym przedziale czasu lub czasów dla tego samego konkretnie wskazanego przyrostu temperatury.

1

2

Zadanie 31. „Syriusz”

Ilo$% punktów Numer

zadania PUNKTOWANE ELEMENTY ODPOWIEDZI za

czynno$%

za zadanie

31.1

Proponowana odpowied):

Cechy charakterystyczne bia#ych kar#ów:

du(a g'sto$%, ma#e rozmiary, wysoka temperatura, ma#a moc promieniowania… .

Za prawid#owe wypisanie dwóch cech – 2 punkty.

Za wypisanie jednej cechy – 1 punkt.

2 2

Wyznaczenie przyspieszenie grawitacyjnego na powierzchni Syriusza B.

r2

a_g " GM

1

Wyznaczenie masy Syriusza B.

3

3 4 r

M "* ( % 1

31.2

Obliczenie warto$ci przyspieszenia grawitacyjnego.

ag = 4(10⁶ m/s² 1

3

W zjawisku konwekcji przekaz energii jest wynikiem przemieszczania si' materii, natomiast podczas promieniowania transportowana jest jedynie energia a jej no$nikiem s& fale elektromagnetyczne.

Opisanie zjawiska konwekcji. 1

31.3

Opisanie na czym polega emisja energii poprzez promieniowanie. 1

2

Uzupe#nienie reakcji j&drowej (mo(na zapisa% ₁¹H,H,p):

+

$ ,

$ p O N ₁^{1 15}₈

14 7

1

Prawid#owe opisanie reakcji jako reakcji syntezy. 1 31.4

Prawid#owe opisanie reakcji jako reakcji rozpadu. 1

3

Obliczenie ciep#a przemiany fazowej.

"

" mL

Q 334 J 1

31.5 4

Porównanie ciep#a przemiany fazowej i energii wydzielonej w reakcjach j&drowych.

.

/

n

mL" _c $ _H # _N (

1

Obliczenie liczby j&der.

n + 2,65(10¹⁴ 1

Razem 14

Zadanie 32. „Fotokomórka”

Ilo$% punktów Numer

zadania PUNKTOWANE ELEMENTY ODPOWIEDZI _za

czynno$%

za zadanie Odczytanie z wykresu warto$ci napi'cia hamowania elektronów.

U_h = 1 V 1

Wykorzystanie napi'cia hamowania do obliczenia energii wybijanych elektronów.

max

0 1

" 224 335 v2 h 2

eU m

1

Wykorzystanie wzoru Einsteina - Millikana do obliczenia pracy wyj$cia elektronu z fotokatody.

W eU

h6 " _h $ st&d W " 6h #eU_h

1 32.1

Obliczenie poprawnej warto$ci pracy wyj$cia.

W = 4,4(10^-19 J 1

4

32.2

Podanie warunku, zawieraj&cego poprawn& nierówno$% (nieostr&) pomi'dzy energi& fotonu a prac& wyj$cia.

Energia fotonu nie mo(e by% mniejsza od pracy wyj$cia elektronu z fotokatody.

D#ugo$% fali musi spe#nia% nierówno$%.

wyj$cia

c W

h 7

) ; h6 74,4(10^#19J

1 1

Stwierdzenie, (e elektron porusza si' ruchem przyspieszonym po linii prostej.

Uwaga:

Podanie w odpowiedzi ruch jednostajnie przyspieszony jest niepoprawne.

1 32.3

Podanie uzasadnienia.

Elektron porusza si' pod wp#ywem zmiennej si#y pola elektrycznego (wzd#u( linii tego pola).

1

2

Obliczenie warto$ci oporu opornika.

R = 2 M, 1

32.4 3

Udzielenie odpowiedzi przecz&cej wraz z uzasadnieniem.

Zale(no$% na wykresie nie jest liniowa.

Uwaga 1:

Zaliczamy inne równowa"ne odpowiedzi.

Uwaga 2:

Zaliczamy równie" odpowied% „wzrost

-

„odwo$a si'” do prostoliniowej cz'(ci wykresu.

1

Razem 10