Pobierz Odpowiedzi do podręcznika z fizyki klasa 1 i więcej Notatki w PDF z Fizyka tylko na Docsity!
„Odkryć fizykę”, klasa 1
Zakres podstawowy
Odpowiedzi do zadań z podręcznika
(rozdział 1 od s. 2, rozdział 2 od s. 9, rozdział 3 od s. 18, Zbiór zadań od s. 22)
Wprowadzenie
1. Czym zajmuje się fizyka
s. 11
1. a) badania sejsmologiczne, przewidywanie trzęsień ziemi
b) modelowanie rynków finansowych, przewidywanie zachowania giełd finansowych
c) określanie wieku dzieł sztuki, badanie stanu technicznego zabytków
4. proton, atom, cząsteczka, wirus, bakteria, chomik, słoń, lotniskowiec, Księżyc, Ziemia, Słońce,
Układ Słoneczny, Galaktyka
5. 100 000 ∙ 1 mm = 100 000 mm = 100 m. Odpowiada to rozmiarom boiska do piłki nożnej. 6. Rzeczywiste rozmiary okrągłych obiektów: 𝑑 ≈
10 mm
125 000
= 0 , 0008 mm. Na zdjęciu widoczne są
struktury mniejsze niż 0,001 mm, zatem zdjęcie wykonano mikroskopem elektronowym. Fotografia
przedstawia wirusy.
2. Doświadczenia i pomiary
s. 19– 20
1. B, C
2. a) 10 ms = 0,01 s b) 100 MV = 100 000 000 V c) 20 GJ = 20 000 000 000 J 3. A. siłomierz, niuton B. waga, kilogram
C. termometr, stopień Celsjusza D. woltomierz, wolt
4. a) 5 μg b) 3 kV c) 0,5 ms d) 37 GW 5. a) 𝑡
śr
183 s+ 187 s+ 178 s+ 184 s+ 190 s+ 181 s+ 185 s
7
= 184 s
b) ∆𝑡 śr
190 s− 178 s
2
= 6 s
c) różna masa wody gotowanej w kolejnych dniach, różna temperatura początkowa wody,
nieprecyzyjne wyłączanie stopera
6. C. Średnica jądra atomowego to około 10
− 12
cm. Wynik zapisano z dokładnością 10
− 20
cm (to jed-
na stumilionowa rozmiaru jądra).
1. Przyczyny i opis ruchu prostoliniowego
3. Siły. Trzecia zasada dynamiki
s. 27
1. A. ten sam kierunek i ten sam zwrot, różne wartości
B. ten sam kierunek i taka sama wartość, różne zwroty
C. taka sama wartość, różne kierunki
2. 1) Ziemia przyciąga rozsypujące się owoce siłą zwróconą pionowo w dół, owoce przyciągają Ziemię
siłą zwróconą pionowo do góry.
- Tłuczek działa na kotlet siłą zwróconą pionowo w dół, kotlet działa na tłuczek siłą zwróconą piono-
wo do góry.
- Torba z zakupami naciska na podłogę siłą zwróconą pionowo w dół. Podłoga działa na torbę z zaku-
pami siłą reakcji zwróconą pionowo do góry.
3. a) 𝐹
g
= 𝑚𝑔 = 200 kg ∙ 10
m
s
2
= 2000 N
b) 𝐹 g
= 4 kg ∙ 10
m
s
2
= 40 N
c) 𝐹 g
= 0 , 02 kg ∙ 10
m
s
2
= 0 , 2 N
4. a) 𝑚 =
𝐹
g
𝑔
45 N
10
m
s
2
= 4 , 5 kg b) 𝑚 =
2 , 5 N
10
m
s
2
= 0 , 25 kg
5. Siłą poruszającą samochód jest siła tarcia między kołami i asfaltem. Koła działają na asfalt siłą
zwróconą do tyłu, a asfalt popycha samochód do przodu i powoduje jego ruch.
4. Siła wypadkowa
s. 33
1. a) 0,1 N, siła zwrócona pionowo w dół, balon poruszy się pionowo w dół
b) 0 N, balon pozostanie nieruchomy
c) 0,1 N, siła zwrócona pionowo do góry, balon poruszy się pionowo do góry
2. a) Wartości sił spełniają warunek:
𝐹
𝐹
g
5
3
. Powietrze działa na helikopter siłą: 𝐹 =
5
3
g
≈ 117 kN.
Wypadkowa siła zwrócona jest pionowo do góry, a jej wartość to: 𝐹 w
g
≈ 47 kN.
b) Helikopter będzie się wznosił ruchem przyspieszonym.
3. Proporcje wartości sił (na podstawie rysunku):
𝐹 w
900 N
30 mm
20 mm
, zatem: 𝐹
w
≈ 1350 N. Kąt między
wektorami: 𝛼 ≈ 20 .
3. Bezwładność w fizyce to zdolność do zachowania ruchu przez ciało, na które nie działają siły (bądź
siły się równoważą). W języku potocznym to brak woli działania lub niemożność poruszania rękami
i nogami.
5. A – II; B – IV; C – V; D – I
7. Ruch jednostajnie zmienny
s. 52
𝑣
k
− 𝑣
p
𝑡
22
m
s
− 10
m
s
30 s
m
s
2
𝑣
k
− 𝑣
p
𝑡
, zatem: 𝑡 =
𝑣
k
− 𝑣
p
𝑎
25
m
s
− 5
m
s
4
m
s
2
= 5 s
3. a) A – rozpędzał się (prędkość rośnie), B – hamował (prędkość maleje)
b) 𝑣 A
m
s
c) 𝑎 A
𝑣
k
− 𝑣
p
𝑡
9
m
s
− 0
m
s
6 s
m
s
2
B
1
m
s
− 6
m
s
10 s
m
s
2
d) Droga obliczona jako pole powierzchni pod wykresem prędkości od czasu: 𝑠 A
9
m
s
∙ 6 s
2
= 27 m,
B
6
m
s
m
s
2
∙ 10 s = 35 m.
e) Z wykresu: 𝑡 = 3 s, 𝑣 = 4 , 5
m
s
8. Druga zasada dynamiki
s. 57
𝐹
𝑚
20 N
10 kg
m
s
2
2. Przyspieszenie: 𝑎 =
∆𝑣
𝑡
75
m
s
0 , 005 s
m
s
2
. Siła: 𝐹 = 𝑚 ∙ 𝑎 = 0 , 057 kg ∙ 15 000
m
s
2
= 855 N.
Siła odpowiada masie około 85 kg (porównywalnej z masą dorosłego mężczyzny).
3. a) 𝐹 a
∆𝑣
𝑡
≈ 17 000 kg ∙
11
m
s
10 s
≈ 18 900 N (ruch jednostajnie przyspieszony)
b) 𝐹
b
= 0 (ruch jednostajny, siły się równoważą)
c) 𝐹
c
∆𝑣
𝑡
≈ 17 000 kg ∙
11
m
s
10 s
≈ 18 900 N (ruch jednostajnie opóźniony)
4. Zdania prawdziwe: II (zmniejsza się masa rakiety, a zatem także działająca na nią siła grawitacji), IV.
Przyspieszenie będzie rosło, bo rośnie siła wypadkowa i maleje masa rakiety.
9. Opory ruchu
s. 64
1. Do utrzymania równowagi (balansowania ciałem) potrzebna jest siła tarcia pomiędzy butami
a podłożem. Na lodzie siła tarcia nie jest wystarczająca do odzyskania nieruchomej pozycji stojącej.
2. A – III; B – I; C – II
3. Pochylając się, kolarz zmniejsza powierzchnię, która ma kontakt z otaczającym go powietrzem. Po-
woduje to zmniejszenie siły oporu i ułatwia jazdę z dużą prędkością.
4. Działające siły mają przeciwne zwroty. Z drugiej zasady dynamiki: 𝑎 =
𝐹
w
𝑚
10 N− 8 N
15 kg
m
s
2
10. Siły bezwładności
s. 69
1. Autobus hamuje. Pasażerowie na skutek działania siły bezwładności przewracają się w stronę
przodu pojazdu.
2. W czasie startu i lądowania samolot porusza się z niezerowym przyspieszeniem względem lotniska
(układu inercjalnego). Jest w związku z tym układem nieinercjalnym. Aby opisać w nim ruch, posługu-
jemy się pojęciem sił bezwładności. Siły te są tak duże, że mogłyby spowodować przewrócenie się
stojącego pasażera.
3. W układzie nieinercjalnym (samolot) na pasażera działa siła bezwładności (związana z ruchem
opóźnionym samolotu) zwrócona do przodu. Jest ona równoważona przez działającą do tyłu siłę
reakcji ze strony pasów bezpieczeństwa. W tym układzie odniesienia pasażer się nie porusza.
W układzie inercjalnym (lotnisko) na pasażera działa siła reakcji ze strony pasów bezpieczeństwa,
skierowana w stronę tyłu samolotu. Nie jest ona zrównoważona. W tym układzie odniesienia pasażer
porusza się ruchem opóźnionym. Jego prędkość względem pasa startowego maleje.
To warto umieć
s. 75– 76
2. Przyspieszenie: 𝑎 =
∆𝑣
𝑡
0
m
s
− 25
m
s
2 s
m
s
2
Droga (pole pod wykresem zależności prędkości od czasu): 𝑠 =
4 s + 2 s
2
m
s
= 75 m.
3. Kamień poruszał się ruchem jednostajnie przyspieszonym i przebył drogę równą głębokości studni:
𝑔 ∙ 𝑡
2
2
10
m
s
2
∙ ( 3 s)
2
2
= 45 m.
4. A. Przy gwałtownym hamowaniu na skutek działania siły bezwładności kawa może zacząć się
poruszać z przyspieszeniem zwróconym w stronę przodu pociągu. Jeśli pasażer będzie jechał
przodem do kierunku jazdy, nie wyleje się ona na jego ubranie. W czasie rozpędzania się pociągu siły
bezwładności działające na kubek są znacznie mniejsze i raczej nie spowodują ruchu napoju w stronę
pasażera (do tyłu pociągu).
5. a) W ciągu 10 sekund ciało przemieściło się ruchem jednostajnym o 5 m (prędkość wynosi 0 , 5
m
s
Aby osiągnęło położenie 0 m, musi przemieścić się o 12 m, co zajmie mu 𝑡 =
12 m
0 , 5
m
s
= 24 s.
b) 𝑣 =
𝑠
𝑡
5 m
10 s
m
s
c) Równą zero (pierwsza zasada dynamiki).
∆𝑣
𝑡
72
km
h
0 , 5
m
s
2
20
m
s
0 , 5
m
s
2
= 40 s
7. a) Z większą prędkością porusza się kartka zgnieciona. W jej przypadku siła grawitacji zostaje
zrównoważona przez siłę oporu powietrza przy większej prędkości. Obie kartki poruszają się z takim
samym, zerowym przyspieszeniem, gdy poruszają się ruchem jednostajnym.
b) Siły oporu powietrza są równe. W przypadku obu kartek równoważą ich siły grawitacji, a one są
równe.
Dasz sobie z tym radę? – Świetnie!
s. 76
1. Dla 𝐹 = 100 N wartość siły wypadkowej równa jest podwojonej wysokości trójkąta
równobocznego o podstawie 100 N (𝐹 w
= 2ℎ, gdzie ℎ =
𝑎√ 3
2
), zatem 𝐹
𝑤
100 N ∙ √ 3
2
≈ 173 N.
2. Lepsze wyniki na krótkich dystansach to efekt mniejszej gęstości powietrza, a co za tym idzie –
mniejszych sił oporu działających na biegaczy i możliwości osiągania przez nich większych prędkości.
Gorsze wyniki w biegach długodystansowych są spowodowane rozrzedzeniem powietrza i mniejszą
ilością tlenu niezbędnego do pracy mięśni. Znaczenie tego czynnika wzrasta wraz ze zwiększaniem się
dystansu do przebiegnięcia.
Analiza tekstu „Przyspieszenie pojazdów”
s. 80
1. 1 .P, 2.P, 3.P, 4.F
2. I – A; II – C; III – D; IV – F; V – B; VI – E
3. a) Punkty wykresu odpowiadające 2. minucie ruchu układają się w przybliżeniu wzdłuż linii prostej.
W jednakowych odstępach czasu prędkość rosła zatem o tę samą wartość.
b) Rozpędzanie pociągu trwało około 180 sekund. Droga równa jest polu powierzchni pod wykresem
zależności prędkości od czasu. Przybliżamy ją trójkątem: 𝑠 =
400
km
h
∙
1
20
h
2
= 10 km.
c) To około jednej trzeciej długości linii.
13. Obliczanie siły dośrodkowej
s. 99
1. a) siła naciągu sznurka
b) siła tarcia opon o asfalt
2. a) Siła dośrodkowa jest proporcjonalna do kwadratu prędkości samochodu, czyli 2 razy mniejsza
prędkość to 4 razy mniejsza siła. Jej wartość wyniesie zatem 750 N.
b) Siła dośrodkowa jest proporcjonalna do masy samochodu, czyli 2 razy większa masa to 2 razy więk-
sza siła. Jej wartość wyniesie zatem 600 0 N.
c) Siła dośrodkowa jest odwrotnie proporcjonalna do promienia krzywizny zakrętu, czyli 2 razy więk-
szy promień krzywizny to 2 razy mniejsza siła. Jej wartość wyniesie zatem 1500 N.
d) Dwukrotne zwiększenie zarówno masy samochodu, jak i promienia krzywizny zakrętu nie spowo-
duje zmiany wartości siły. Jej wartość wyniesie 3000 N.
km
h
m
s
a) 𝐹 d
𝑚𝑣
2
𝑟
≈ 3100 N
b) Siła dośrodkowa jest proporcjonalna do kwadratu prędkości samochodu, czyli 2 razy większa
prędkość to 4 razy większa siła. Jej wartość wyniesie około 12 400 N.
c) Siła dośrodkowa jest odwrotnie proporcjonalna do promienia łuku zakrętu, czyli 2 razy mniejszy
promień to 2 razy większa siła. Jej wartość wyniesie około 6200 N.
14. Grawitacja
s. 105
1. a)
b) Siły mają takie same wartości i te same kierunki, ale przeciwne zwroty (trzecia zasada dynamiki).
2. a) Siła zmaleje 9-krotnie i wyniesie 4 mN. Siła jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu
odległości między ciałami.
b) Siła wzrośnie 4-krotnie i wyniesie 144 mN. Siła jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu
odległości między ciałami.
c) Siła wzrośnie 10-krotnie i wyniesie 360 mN. Siła jest proporcjonalna do iloczynu mas.
d) Siła zmaleje 4-krotnie i wyniesie 9 mN. Siła jest proporcjonalna do iloczynu mas.
3. B, D (należy dla każdej z planet obliczyć iloraz masy i kwadratu średniej odległości od Słońca,
a następnie porównać otrzymane wartości).
4. Samoloty poruszają się na wysokości około 10 km. To niewiele w porównaniu z promieniem Ziemi
wynoszącym około 6400 km. Ciężar na powierzchni Ziemi odpowiada sile grawitacji działającej
z odległości równej promieniowi planety, a ciężar w samolocie to siła przyciągania z odległości
o 10 km większej (stanowi on około 0,997 ciężaru na powierzchni).
5. a) 𝐹 =
𝐺𝑚
1
𝑚
2
𝑟
2
6 , 67 ∙ 10
− 11
∙
N ∙ m
2
kg
2
∙ 1 , 3 ∙ 10
22
kg ∙ 1 kg
( 1 150 000 m)
2
≈ 0 , 66 N
b) Większa jest na Ziemi:
10 N
0 , 66 N
≈ 15 razy (podzielono siły grawitacji działające na ciało o masie 1 kg).
15. Siła grawitacji jako siła dośrodkowa
s. 111
1. a) czarna
b) pomarańczowa
2. Po prostej stycznej do orbity Księżyca wokół Ziemi. 3. Masa Księżyca jest
6000
74
≈ 81 razy mniejsza od masy Ziemi, a masa Charona
12 , 5
1 , 6
≈ 8 razy mniejsza
od masy Plutona. Wpływ Charona na ruch Plutona jest zatem większy niż wpływ Księżyca na ruch
Ziemi.
4. a) 𝐹 2
1
22
N (trzecia zasada dynamiki)
b) Ponieważ masa Słońca jest znacznie większa od masy Merkurego, a przyspieszenie jest odwrotnie
proporcjonalne do masy ciała, na które działa siła (druga zasada dynamiki).
𝐺𝑚
1
𝑚
2
𝑟
2
6 , 67 ∙ 10
− 11
N ∙ m
2
kg
2
∙ 5 , 97 ∙ 10
24
kg ∙ 73 , 5 ∙ 10
21
kg
( 384 ∙ 10
6
m)
2
20
N
2. Nie można stwierdzić, jak zwrócona jest prędkość. Pomiar zmian ciężaru pozwala tylko na wyzna-
czenie przyspieszenia.
3. Wskazania wagi szalkowej się nie zmieniły. Na klocek i na odważniki zadziałała taka sama siła
bezwładności i waga pozostała w równowadze.
18. Księżyc – towarzysz Ziemi
s. 137
1. Tak, pozwala. Na półkuli północnej oświetlona prawa część Księżyca wskazuje, że jest on
w pierwszej kwadrze. Jeśli widzimy lewą połowę jego tarczy, mamy do czynienia z ostatnią kwadrą.
2. Nie może. Zaćmienie Księżyca może zajść tylko w czasie pełni, zaćmienie Słońca – w czasie nowiu.
Między tymi fazami Księżyca mijają mniej więcej 2 tygodnie. To minimalny czas między zjawiskami
zaćmieniowymi.
3. Po około 3 tygodniach (
3
4
okresu zmian kwadr, trwającego w przybliżeniu 29 , 5 dnia).
4. a) Słońce porusza się na księżycowym niebie, wschodzi i zachodzi. Dzień i noc trwają łącznie około
29,5 dnia. Ziemia pozostaje prawie nieruchoma w tym samym punkcie nieba (z części powierzchni
Księżyca nie jest w ogóle widoczna). Do zaćmienia Słońca na Księżycu dochodzi, gdy z Ziemi obserwu-
jemy zaćmienie Księżyca. Zaćmienia Ziemi odpowiadają ziemskim zaćmieniom Słońca. Nie są one
bardzo widowiskowe (cień Księżyca obejmuje tylko niewielki fragment ziemskiej tarczy).
b) Faza Ziemi się zmienia. Ziemia jest w pełni, gdy Księżyc na ziemskim niebie jest w nowiu,
i odwrotnie.
19. Układ Słoneczny
s. 145
1. a)
b) Przyjmujemy, że orbity planet są okręgami (nie jest to prawdą).
Odległości minimalne:
Ziemia–Wenus: 149 , 6 mln km − 108 , 2 mln km = 41 , 4 mln km
Ziemia–Mars: 227 , 9 mln km − 149 , 6 mln km = 78 , 3 mln km
Odległości maksymalne:
Ziemia–Wenus: 149 , 6 mln km + 108 , 2 mln km = 257 , 8 mln km
Ziemia–Mars: 227 , 9 mln km + 149 , 6 mln km = 377 , 5 mln km
2. Merkury, Mars, Wenus, Ziemia, Neptun, Uran, Saturn, Jowisz 3. a) Występują, gdyż okres obrotu wokół osi jest różny od okresu obiegu wokół Słońca.
b) Oś obrotu jest prostopadła do płaszczyzny orbity. Wszystkie dni mają zatem długość równą dłu-
gości nocy. Pory roku nie występują. (Sprawę nieco komplikują zmiany odległości planety od Słońca
i jej prędkości orbitalnej. W rozwiązaniu założono, że orbita jest okręgiem.)
4. a)
𝑟
J
𝑟
Z
𝑑
J
𝑑
Z
𝑚
J
𝑚
Z
b) 60 189 dni ziemskich, czyli około 164,8 lat ziemskich
c) 17,2 godziny
5. Merkury:
57 , 9 mln km
149 , 6 mln km
≈ 0 , 39 au
Jowisz:
778 , 6 mln km
149 , 6 mln km
≈ 5 , 2 au
Temat dodatkowy. Prawa Keplera
s. 152
1. a) III. Planety krążą wokół Słońca – Kopernik
b) III. Ziemia jest planetą – Kopernik
c) IV. Słońce przyciąga planety – Newton
d) II. Planety krążą wokół Słońca po elipsach – Kepler
e) I. Wokół Jowisza krążą księżyce – Galileusz
2. Kopernik (1473 r.), Galileusz (1564 r.), Kepler (1571 r.), Newton (1643 r.) 3. Trzecie prawo Keplera:
𝑎
1
3
𝑇
1
2
𝑎
2
3
𝑇
2
2
, stąd: 𝑇
2
1
𝑎
2
𝑎
1
3
= 300 dni ∙
400 mln km
100 mln km
3
= 2400 dni.
4. Siłą dośrodkową jest siła grawitacji:
𝑚𝑣
2
𝑎
𝐺𝑀𝑚
𝑎
2
( M – masa gwiazdy, m – masa planety). Jako
prędkość podstawiamy: 𝑣 =
2 𝑎
𝑇
. Stąd masa gwiazdy: 𝑀 =
4
2
𝑎
3
𝐺𝑇
2
30
kg.
5. Trzecie prawo Keplera (dla Ziemi i komety):
𝑎
Z
3
𝑇
Z
2
𝑎
H
3
𝑇
H
2
, stąd półoś orbity komety wyrażona
w jednostkach astronomicznych wynosi: 𝑎 H
Z
𝑇
H
𝑇
Z
2
3
= 1 au ∙
76 lat
1 rok
2 3
≈ 17 , 9 au.
To warto umieć
s. 159
1. B
2. Do zaćmienia Słońca nie dochodzi w czasie każdego nowiu (cień Księżyca nie trafia w Ziemię),
a zaćmienie Księżyca nie zdarza się w czasie każdej pełni (cień Ziemi nie trafia w Księżyc).
3. a) 𝐹 d
𝑚𝑣
2
𝑟
, stąd prędkość maksymalna: 𝑣 = √
𝐹
d
∙ 𝑟
𝑚
10 N ∙ 0 , 5 m
0 , 15 kg
m
s
b) 2 𝑓 =
𝑣
𝑟
, stąd częstotliwość: 𝑓 =
𝑣
2 𝑟
≈ 1 , 84 Hz
d
𝑚𝑣
2
𝑟
, stąd promień skrętu: 𝑟 =
𝑚𝑣
2
𝐹
d
10
8
kg ∙ ( 10
m
s
)
2
10
7
N
= 1000 m
5. C (𝐹 =
𝐺𝑚
1
𝑚
2
𝑟
2
6 , 67 ∙ 10
− 11
N ∙ m
2
kg
2
∙ 10
5
kg ∙ 80 kg
( 10 m)
2
≈ 0 , 000005 N)
6. C (maleje o wartość siły bezwładności, która spełnia warunek:
𝐹
b
𝐹
g
𝑚𝑎
𝑚𝑔
𝑎
𝑔
7. Siła grawitacji jest siłą dośrodkową:
𝐺𝑀𝑚
(𝑟+ℎ)
2
𝑚𝑣
2
𝑟+ℎ
, ( M – masa Ziemi, m – masa satelity, r – promień
Ziemi, h – odległość orbity od powierzchni planety). Jako prędkość podstawiamy: 𝑣 =
2 (𝑟+ℎ)
𝑇
i wyznaczamy okres obiegu: 𝑇 = 2
(𝑟+ℎ)
3
𝐺 𝑀
≈ 240 min.
2 𝑟
𝑣
𝑑
𝑣
∙ 100 m
8 , 3
m
s
≈ 38 s
Dasz sobie z tym radę? – Świetnie!
s. 160
1. W nowiu.
𝐺𝑀
𝑟
6 , 67 ∙ 10
− 11
N ∙ m
2
kg
2
∙ 1898 , 6 ∙ 10
24
kg
1
2
∙ 142 984 ∙ 10
3
m
km
s
3. Ze wzorów z zadania 7. w dziale To warto umieć wyznaczamy wysokość orbity nad powierzchnią
planety: ℎ =
𝐺𝑀𝑇
2
4
2
3
− 𝑟 ≈ 1800 km.
4. B
5. C
6. Możliwe jest obliczenie masy gwiazdy. Ze wzoru na pierwszą prędkość kosmiczną
2 𝑟
𝑇
𝐺𝑀
𝑟
wyznaczamy masę: 𝑀 =
4
2
𝑟
3
𝐺𝑇
2
30
kg. Wyznaczenie masy planety nie jest
możliwe. Jeśli jej masa jest znacznie mniejsza od masy obieganej gwiazdy, to okres obiegu prawie nie
zależy od masy mniejszego z ciał niebieskich.
Analiza tekstu „Nieoceniony towarzysz”
s. 164
1. Zatoka Fundy słynie z bardzo dużych amplitud przypływów i odpływów. Jest atlantycką zatoką
u wybrzeży Kanady.
2. Pływy to regularne podnoszenie się i opadanie wód oceanicznych, spowodowane oddziaływaniem
grawitacyjnym Księżyca i Słońca.
3. Było to
100 cm
3 , 8
cm
rok
≈ 26 lat temu (informacje pochodzą z 2019 r.), około 1993 r. (3 stycznia 1993 r.
odbył się 1. Finał Wielkiej Orkiestry Świątecznej Pomocy).
4. W ciągu
1 s
0 , 015
s
100 lat
≈ 6700 lat.
5. Fale pływowe zmywały z lądu do oceanu substancje, które były niezbędne do powstania życia.
Oddziaływanie grawitacyjne Ziemi i Księżyca stabilizowało położenie osi obrotu Ziemi, co spowo-
dowało, że klimat planety był stabilny, z regularnie zmieniającymi się porami roku. Ułatwiło to zacho-
dzenie ewolucji.
6. Zaćmienia Księżyca nadal będą zachodzić. Cień Ziemi jest znacznie dłuższy niż cień Księżyca.
Srebrny Glob nadal będzie przez niego przechodził.
22. Przemiany energii mechanicznej
s. 188
1. a) energia chemiczna ⇒ energia elektryczna
b) energia elektryczna ⇒ energia świetlna (promieniowania elektromagnetycznego)
c) energia elektryczna ⇒ energia wewnętrzna
2. 1) spadek przedmiotu z wysokości: energia potencjalna grawitacji ⇒ energia kinetyczna
spadającego przedmiotu ⇒ wykonanie pracy związane z uszkodzeniem obiektu, na które nastąpił
upadek
- wybuch paliwa: energia chemiczna ⇒ energia cieplna płonących oparów ⇒ energia kinetyczna
szczątków kanistra
- wybuch bomby jądrowej: energia jądrowa ⇒ energia kinetyczna fali uderzeniowej ⇒ wykonanie
pracy związanej ze zburzeniem budynków
p
k
, czyli: 𝑚𝑔ℎ =
𝑚𝑣
2
2
. Stąd wysokość: ℎ =
𝑣
2
2 𝑔
( 30
m
s
)
2
2 ∙ 10
m
s
2
= 45 m.
4. „Produkcja energii” to przetwarzanie pewnej formy energii na inną, łatwiejszą do powszechnego
wykorzystania (na przykład energii chemicznej węgla na energię elektryczną).
„Straty energii” to zamiana jednej formy energii na drugą, która nie może już być wykorzystana (na
przykład energii mechanicznej na energię wewnętrzną w procesie tarcia).
23. Moc
s. 196
1. a) 𝑊 1
2
= 𝑚𝑔ℎ = 200 kg ∙ 10
m
s
2
∙ 20 m = 40 000 J
b) 𝑃 1
𝑊 1
𝑡 1
40 000 J
60 s
≈ 670 W, 𝑃
2
𝑊 2
𝑡 2
40 000 J
100 s
≈ 400 W
2. [Wynik dla 2019 r.]
a) 𝐸 = 𝑃𝑡 = 32 W ∙ 118 ∙ 365 ∙ 24 ∙ 3600 s ≈ 1 , 2 ∙ 10
11
J = 33 000 kWh
b) 𝑐 = 33 000 kWh ∙ 0 , 80
zł
kWh
≈ 26 000 zł
3. a) 𝑛 =
5 , 4 ∙ 10
9
W
2000 W
= 2 700 000 (mniej niż liczba mieszkańców Polski)
b) 𝑛 =
5 , 4 ∙ 10
9
W
10 W
= 540 000 000 (po 14 na każdego z 38 milionów mieszkańców Polski)
c) 𝑛 =
220 ∙ 10
6
W
3000 W
d) 𝑛 =
18 ∙ 10
6
W
1 W
𝑊
𝑡
𝑚𝑔ℎ
𝑡
12 kg ∙ 10
m
s
2
∙ 6 m
24 s
= 30 W
Zadania powtórzeniowe
To trzeba umieć
s. 199
1. B (𝑊 = 𝐹𝑠 = 150 N ∙ 30 m = 4500 J) 2. A (praca jest proporcjonalna do pokonanej drogi) 3. A (maleje wysokość, na jakiej znajduje się jabłko, ale rośnie jego prędkość)
4. D
5. energia jądrowa, energia wewnętrzna , energia kinetyczna, energia potencjalna sprężystości
p
= 𝑚𝑔ℎ = 5 kg ∙ 10
m
s
2
∙ 1 , 5 m = 75 J
7. A (𝐸
k
𝑚𝑣
2
2
20 kg ∙ ( 0 , 5
m
s
)
2
2
= 2 , 5 J)
To powinieneś umieć
s. 199– 200
1. 𝑊 = 𝐹ℎ, czyli: ℎ =
𝑊
𝐹
= 2 m
2. D (∆𝐸
p
= 𝑚𝑔ℎ = 100 kg ∙ 10
m
s
2
∙ 50 m = 50 000 J)
k
𝑚𝑣
2
2
83 000 kg ∙ ( 20
m
s
)
2
2
= 16 , 6 MJ
4. B (𝑊 = 𝑃𝑡 = 1200 W ∙ 3 s = 3600 J) 5. C (energia kinetyczna jest proporcjonalna do kwadratu prędkości, dwukrotne zmniejszenie
prędkości powoduje czterokrotne zmniejszenie energii kinetycznej)
6. A (𝐸 = 𝑃𝑡 = 1 kW ∙ 0 , 25 h = 0 , 25 kWh)
To warto umieć
s. 200
1. C (𝑃 =
𝑊
𝑡
𝑚𝑔ℎ
𝑡
20 kg ∙ 10
m
s
2
∙ 4 m
2 s
= 400 W)
