1 MODEL ODPOWIEDZI I SCHEMAT PUNKTOWANIA
Zadanie 1. C Zadanie 4. D Zadanie 2. A Zadanie 5. D Zadanie 3. B Zadanie 6. A
Za każdą prawidłową odpowiedź w zadaniach od 1 do 6 uczeń uzyskuje 1 pkt.
Zadanie 7.
1. Analiza sił występujących podczas wyciągania tłoczka ze strzykawki gdy wylot jest otwarty – 1pkt.
Siła potrzebna do wyciągnięcia tłoczka musi być użyta na pokonanie siły tarcia występującej podczas opisanej sytuacji.
2. Analiza sił występujących podczas wyciągania tłoczka ze strzykawki gdy wylot jest zamknięty – 1 pkt.
Oprócz sił opisanych w punkcie 1 na tłoczek działa większa siła wynikająca z różnicy ciśnień: ciśnienia p1 pod tłoczkiem (wewnątrz strzykawki) i ciśnienia p2 - nad tłoczkiem (na zewnątrz strzykawki), równego ciśnieniu atmosferycznemu.
3. Określenie zależności między wielkością ciśnienia p1 i p2 – 1 pkt.
Ciśnienie p1 jest mniejsze niż ciśnienie p2 , ponieważ przesuwanie tłoczka do góry zwiększa objętość powietrza zamkniętego pod tłoczkiem co powoduje zmniejszenie się jego ciśnienia.
4. Określenie wartości siły działającej na tłoczek gdy wylot strzykawki jest zamknięty– 1 pkt.
p = F/S skąd F=p·S
Ponieważ Fwypad = F2 – F1 to otrzymujemy Fwypad = (p2-p1)·S
5. Określenie pozostałych cech siły z jaką wyciągany jest tłoczek – 1 pkt.
Siła jest przyłożona do tłoczka, a jej zwrot jest zgodny z kierunkiem ruchu tłoczka.
2 Zadanie 8
1. Obliczenie masy wody wyciąganej ze studni w czasie 1 minuty i podanie wyniku wraz z jednostką – 1 pkt.
V = 800 l = 800 dm3 m = d×V
m = 1 kg/dm3 × 800 dm3 = 800 kg
2. Obliczenie pracy jaką silnik wykonał w czasie 1 minuty i podanie wyniku wraz z jednostką – 1 pkt.
W1 = mgh
W1 = 800 kg × 10 m/s2 × 15 m = 120 000 J
3. Obliczenie mocy silnika i podanie wyniku wraz z jednostką – 1 pkt.
P = W1 / t1 = 120 000 J / 60 s = 2000 W Gdy uczeń wyprowadzi wzór na moc P = (d·V·g·h)/t1
i od razu obliczy moc dostaje 3 pkt
4. Obliczenie pracy jaką silnik wykonał w czasie 1 godziny i podanie wyniku wraz z jednostką – 1pkt.
Sposób 1 – W2 = P × t2 = 2000 W × 3600 s = 7 200 000 J = 7,2 MJ Sposób 2 – W2 = 60 × W1 = 60 × 120 000 J = 7 200 000 J = 7,2 MJ
Zadanie 9.
1. Określenie maksymalnej wartości siły, tzn. takiej, aby nić się nie zerwała – 1 pkt.
Nić jest rozciągana siłą F = m2·a a = F1 /(m1 + m2)
a = F / m2
F1 = (m1 + m2) a = F (m1 +m2) / m2 = F (m1 / m2 + 1)
2. Obliczenie wartości siły F1 i podanie wyniku wraz z jednostką – 1 pkt.
F1 = 10 N · ( 0,1 kg/ 0,2 kg + 1) = 15 N
3. Określenie maksymalnej wartości dopuszczalnej siły, gdy ciągniemy ciężarek m2 – 1 pkt.
F = m1·a
a = F2 /(m1 + m2)
F2 = F·(m1 + m2)/m1 = F ( 1 + m2/m1)
3 4. Obliczenie wartości siły F2 dla ciężarka m2 i podanie wyniku wraz z jednostką – 1 pkt.
F2 = 10 N × ( 1 + 0,2kg/0,1kg) = 30N
5. Wyjaśnienie, czy siła ulegnie zmianie – 1 pkt.
Aby nić się nie zerwała wystarczy ciągnąć ciężarek m1 siłą 15 N, a ciężarek m2 siłą 30 N.
lub
Ciągnąc za ciężarek m2 siła, która nie zerwie nitki jest większa niż w przypadku, gdy ciągniemy za ciężarek m1 – wynika to z różnej masy ciężarków m1 < m2
