2009_EGZ_WSTĘPNY_NA_AM.pdf

ARKUSZ ZAWIERA INFORMACJE PRAWNIE CHRONIONE DO MOMENTU

ROZPOCZĘCIA EGZAMINU!

Wypełnia kandydat przed rozpoczęciem pracy

PESEL KANDYDATA

KOD KANDYDATA

EGZAMIN WSTĘPNY

Z FIZYKI I ASTRONOMII

MFA-R1_1P-093

POZIOM ROZSZERZONY

Czas pracy 150 minut

ROK 2009

Instrukcja dla zdającego

1. Sprawdź, czy arkusz egzaminacyjny zawiera 15stron

(zadania 1 – 5). Ewentualny brak zgłoś przewodniczącemu

zespołu nadzorującego egzamin.

2. Rozwiązania i odpowiedzi zapisz w miejscu na to

przeznaczonym przy każdym zadaniu.

3. W rozwiązaniach zadań rachunkowych przedstaw tok

rozumowania prowadzący do ostatecznego wyniku oraz

pamiętaj o jednostkach.

4. Pisz czytelnie. Używaj długopisu/pióra tylko z czarnym

tuszem/atramentem.

5. Nie używaj korektora, a błędne zapisy wyraźnie przekreśl.

6. Pamiętaj, że zapisy w brudnopisie nie podlegają ocenie.

7. Podczas egzaminu możesz korzystać z karty wybranych

wzorów i stałych fizycznych, linijki oraz kalkulatora.

Za rozwiązanie

wszystkich zadań

można otrzymać

łącznie

60 punktów

Życzymy powodzenia!

Egzamin wstępny z fizyki i astronomii

Poziom rozszerzony

Zadanie 1. Płetwonurek (12 pkt)

Płetwonurek otrzymał zadanie zlokalizowania oraz usunięcia uszkodzenia podwodnej części

platformy wiertniczej. Płetwonurek pod wodą oddychał powietrzem z butli. Poniższy wykres

przedstawia uśrednione wartości ciśnienia powietrza w butli, które płetwonurek

wykorzystywał do oddychania w czasie wykonywania zadania. Ciśnienie atmosferyczne

wynosiło 1000 hPa.

p , ·10 Pa

1,5

0,5

110

115

220

225

330

, min

Zadanie 1.1 (1 pkt)

Ustal i zapisz w megapaskalach wartość początkowego ciśnienia powietrza w butli.

Zadanie 1.2 (2 pkt)

Oblicz szybkość zmian ciśnienia powietrza w butli w czasie oględzin podwodnej części

platformy, a następnie podczas prac remontowych, które rozpoczęły się po 10 minutach

oględzin.

, ·10 Pa

t , min

Egzamin wstępny z fizyki i astronomii

Poziom rozszerzony

Zadanie 1.3 (1 pkt)

Podaj czas, po którym płetwonurek powinien przerwać pracę pod wodą i rozpocząć

wynurzanie. Przyjmij, że ze względów bezpieczeństwa ciśnienie powietrza w butli nie

powinno być mniejsze niż 4 MPa.

Zadanie 1.4 (2 pkt)

Oblicz początkową masę powietrza w butli o pojemności 11 litrów w temperaturze 20 o C.

Przyjmij, że masa molowa powietrza wynosi 29 g/mol. Powietrze potraktuj jak gaz

doskonały.

Zadanie 1.5 (4 pkt)

Nurek podczas oddychania pod wodą korzysta z urządzenia, które podaje mu powietrze

pod ciśnieniem równym ciśnieniu na danej głębokości.

Oblicz, na jakiej głębokości znajduje się nurek, jeżeli przy jednokrotnym maksymalnym

napełnieniu płuc na tej głębokości (przy tej samej temperaturze i objętości powietrza) masa

powietrza w płucach jest 2,4 razy większa niż przy ciśnieniu atmosferycznym. Przyjmij, że

gęstość wody jest równa 1000 kg/m 3 , a wartość przyspieszenia grawitacyjnego wynosi 10 m/s 2 .

Zadanie 1.6 (2 pkt)

Wykaż, zapisując odpowiednie zależności, że zdolność skupiająca oka podczas nurkowania bez

maski jest mniejsza niż w sytuacji gdy nurek używa maski do nurkowania. Przyjmij, że

bezwzględne współczynniki załamania dla wody i powietrza wynoszą odpowiednio n w = 1,33

i np = 1, a oko potraktuj jako pojedynczą soczewkę skupiającą.

Egzamin wstępny z fizyki i astronomii

Poziom rozszerzony

Zadanie 2. Doświadczenie (12 pkt)

W celu wyznaczenia prędkości dźwięku w powietrzu uczniowie użyli rury o długości 30 cm

z tłokiem oraz kamertonu wytwarzającego drgania o częstotliwości drgań 435 ± 1 Hz.

kamerton

19 cm

Pobudzony do drgań kamerton umieścili w pobliżu otworu rury, gdzie pierwotnie znajdował

się kamerton. Następnie odsuwali tłok od kamertonu aż do takiego położenia, przy którym

usłyszeli wzmocnienie (wzrost natężenia) dźwięku (sytuacja przedstawiona na rysunku

powyżej).

Zadanie 2.1 (1 pkt)

Zapisz nazwę zjawiska, dzięki któremu przy określonym położeniu tłoka wystąpiło

wzmocnienie (wzrost natężenia) dźwięku.

Zadanie 2.2 (1 pkt)

Oblicz, korzystając z informacji zawartych na rysunku, długość fali dźwiękowej wytworzonej

w rurze.

Zadanie 2.3 (2 pkt)

Wykaż, że po umieszczeniu rury w naczyniu wypełnionym helem uczniowie nie mogli

usłyszeć wzmocnienia dźwięku niezależnie od położenia tłoka.

W obliczeniach przyjmij, że wartość prędkości dźwięku w helu wynosi 1000 m/s.

Egzamin wstępny z fizyki i astronomii

Poziom rozszerzony

Zadanie 2.4 (2 pkt)

Wyznacz przedział, w jakim mieści się wartość prędkości dźwięku wyznaczona przez

uczniów w tym doświadczeniu. W obliczeniach przyjmij, że długość fali powstającej w rurze

wynosi 0,76 m. Wyniki podaj z dokładnością do jednego miejsca po przecinku.

Informacja do zadań 2.5, 2.6 i 2.7

Jeden z uczniów zbudował urządzenie elektroniczne wytwarzające dźwięk o częstotliwości

435Hz. Po uruchomieniu urządzenia wprawił je w ruch jednostajny po okręgu

w płaszczyźnie poziomej. W przeciwległym końcu klasy znajdował się uczeń/obserwator

(rys.), który podczas doświadczenia słyszał okresowe zmiany natężenia (głośności) dźwięku

oraz zmiany częstotliwości (wysokości) dźwięku.

v G

obserwator

Zadanie 2.5 (1 pkt)

Zapisz nazwę zjawiska dotyczącego zmiany częstotliwości (wysokości) dźwięku słyszanego

przez obserwatora.

3 m

Zadanie 2.6 (1 pkt)

Zapisz, w pobliżu którego z zaznaczonych na rysunku punktów A , B , C , D znajdowało się

źródło dźwięku w chwili, gdy obserwator usłyszał najwyższy dźwięk (o największej

częstotliwości).

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: