FR-01899Materiał Freedu

Zadanie 3.2 (egzamin próbny CKE, grudzień 2022)

LiceumMaturaRozszerzenieFizykaRuch obrotowy bryły sztywnej

Źródło: Egzamin próbny CKE grudzień 2022, fizyka, poziom rozszerzony (formuła 2023, MFAP-R0-100-2212), zad. 3.2

Zadanie 3, wspólne informacje. Zadanie 3. Dany jest cienki jednorodny pręt o masie 𝑚 , długości 𝑙 i końcach w punktach 𝐴 oraz 𝐵 . Koniec 𝐴 pręta jest oparty o klocek na poziomej powierzchni, a koniec 𝐵 pręta jest podtrzymywany. W ten sposób pręt tworzy z poziomą powierzchnią kąt 𝛼 (zobacz rysunek 1.). W pewnej chwili 0 𝑡 zwolniono koniec 𝐵 pręta, wskutek czego pręt zaczął opadać tak, że jego koniec 𝐴 się nie 0 przesuwał (zobacz rysunek 2.). Na obu rysunkach oznaczono punkt 𝑆 – środek masy pręta. Na rysunku 2. oznaczono kąt 𝛼 , tworzony przez pręt z poziomą powierzchnią w chwili 𝑡 𝑡 podczas opadania. Ruch pręta odbywa się w ziemskim polu grawitacyjnym w układzie inercjalnym. W zadaniach 3.1.–3.3. pomijamy opory ruchu. Momenty bezwładności pręta względem osi obrotu przechodzącej przez punkt 𝐴 oraz względem osi obrotu przechodzącej przez punkt 𝑆 dane są – odpowiednio – wzorami: 1 1 2 2 𝐼 = 𝑚𝑙 𝐼 = 𝑚𝑙 𝐴 𝑆 3 12 Rysunek 1. Rysunek 2. 𝐵 𝐵 𝑔 Ԧ 𝑔 Ԧ 𝑆 𝑆 𝐴 𝐴 𝛼 𝛼 0 𝑡

Zadanie 3.2 (część 1 z 2). Zadanie 3.2. (0–2) Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe. 1. P F Podczas ruchu pręta punkt 𝑆 porusza się po łuku okręgu. Podczas ruchu pręta wartość prędkości punktu 𝐵 jest dwa razy większa 2. P F od wartości prędkości punktu 𝑆 . Jeśli dwukrotnie zmniejszymy początkowy kąt 𝛼 , to wartość prędkości 0 3. P F końcowej punktu 𝑆 zmniejszy się dwukrotnie. Informacja do zadania 3.3. W rozwiązaniu zadania 3.3. można skorzystać z faktu, że: • energia kinetyczna ruchu pręta jest równa sumie energii kinetycznej ruchu postępowego środka masy 𝑆 i ruchu obrotowego wokół 𝑆 albo • energia kinetyczna ruchu pręta jest wyłącznie energią kinetyczną ruchu obrotowego wokół nieruchomego punktu 𝐴 (z wykorzystaniem odpowiedniego momentu bezwładności).

Zadanie 3.2 (część 2 z 2).

Podobne zadania