FR-02027Materiał Freedu

Zadanie 2 (matura, maj 2026)

LiceumMaturaRozszerzenieFizykaGrawitacja i astronomia

Źródło: Matura maj 2026, fizyka, poziom rozszerzony (formuła 2023, MFAP-R0-100-2605), zad. 2

    Zadanie 2, wspólne informacje. Zadanie 2. Do jednego z końców nierozciągliwej nici o długości 𝑙 zamocowano niewielkie ciało ℬ o masie 𝑚 . Drugi koniec nici jest unieruchomiony w punkcie 𝑆 . Następnie ciało ℬ wprawiono w ruch po okręgu o środku w punkcie 𝑆 w płaszczyźnie pionowej. Przyjmij model zjawiska, w którym: ℬ • na ciało ℬ podczas ruchu działają dwie siły: 𝑙 𝐹⃗ – siła grawitacji oraz 𝐹⃗ – siła reakcji nici 𝑔 𝑛 𝑔 ⃗ • pomijamy wszelkie opory ruchu, masę nici, a ciało ℬ 𝑆 traktujemy jako punkt materialny • ciało ℬ porusza się w inercjalnym układzie odniesienia, w jednorodnym, ziemskim polu grawitacyjnym. Sytuację ilustruje rysunek powyżej, na którym oznaczono przyśpieszenie ziemskie 𝑔⃗ .

    Zadanie 2.1

    Zadanie 2.1. Zadanie 2.1. (0–2) Na poniższym rysunku przedstawiono wektory prędkości ciała ℬ w dwóch różnych chwilach czasu podczas opisanego ruchu tego ciała po okręgu. Długość boku kratki odpowiada umownej jednostce odległości. Rysunek v ሬ ⃗ 1 v ሬ ⃗ 2 Na rysunku powyżej wyznacz konstrukcyjnie środek okręgu, po którym porusza się ciało 𝓑 . Podpisz środek tego okręgu jako 𝑺 . Zapisz w wykropkowanym miejscu poniżej długość 𝒍 promienia tego okręgu. Wyraź tę długość w umownych jednostkach odległości. 𝑙 = ........... długości boku kratki Uwaga! W tym przykładzie środek 𝑆 okręgu leży w punkcie kratowym.

    Zadanie 2.2

    Zadanie 2.2. Zadanie 2.2. (0–1) ሬ ሬ⃗ Na którym rysunku (spośród A–D) prawidłowo przedstawiono siły – grawitacji 𝑭 oraz 𝒈 ሬ ሬ⃗ reakcji nici 𝑭 – działające na ciało 𝓑 podczas ruchu po okręgu, gdy przechodzi ono 𝒏 przez najniższe położenie? Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych. A. B. 𝑆 𝑆 ⃗ 𝐹 𝑛 ⃗ 𝐹 𝑛 𝐹 𝐹 ⃗ 𝑔 𝑛 𝐹 𝐹 𝐹 𝑛 𝑔 𝑔 ⃗ 𝐹 𝑔 C. D. 𝑆 𝑆 ⃗ 𝐹 𝑛 𝐹 = 𝐹 𝑔 𝑛 𝐹 = 𝐹 𝑛 𝑔 ⃗ ⃗ ⃗ 𝐹 𝐹 𝐹 𝑔 𝑛 𝑔 Brudnopis

    Zadanie 2.3

    Zadanie 2.3. Zadanie 2.3. (0–4) Siła 𝐹⃗ , z jaką nić działa na ciało ℬ podczas jego ruchu po okręgu, zmienia swoją wartość. 𝑛 Największą wartość tej siły oznaczymy jako 𝐹 , a najmniejszą – jako 𝐹 . 𝑛 𝑚𝑎𝑥 𝑛 𝑚𝑖𝑛 Dany jest iloraz największej i najmniejszej wartości prędkości ciała ℬ podczas jego ruchu po okręgu: v 𝑚𝑎𝑥 = √3 v 𝑚𝑖𝑛 𝑭 𝒏 𝒎𝒂𝒙 Oblicz iloraz . Zapisz obliczenia. 𝑭 𝒏 𝒎𝒊𝒏

    Wróć do wyników

    Podobne zadania