Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
Polecenie

Wartość a przyspieszenia opadającego ciężarka uczniowie wyznaczyli przy użyciu stopera, przymiaru liniowego i po przyjęciu założenia, że a jest stałe. Zmierzono czas t = 1,6 s opadania ciężarka z wysokości h = 0,960 m.
a) Zapisz wzór pozwalający obliczyć wartość a przyspieszenia ciężarka na podstawie zmierzonych t i h. Oblicz a.
b) Oblicz niepewność wyznaczenia a przy założeniu, że pomiar t jest dokładny, a pomiar h wykonano z niepewnością Δh = 5 mm.
c) Oblicz niepewność wyznaczenia a przy założeniu, że pomiar h jest dokładny, a pomiar t wykonano z niepewnością Δt = 0,1 s.
Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
d) Ustal i zapisz, która z niepewności: Δt = 0,1 s czy Δh = 5 mm, w większym stopniu wpływa na niepewność wyznaczenia przyspieszenia. Uzasadnij odpowiedź.
a) a = 2h/t² = 2·0,960 m / (1,6 s)² = 0,750 m/s²
b) Δa_h = (1/2)|2(h+Δh)/t² − 2(h−Δh)/t²| = 2Δh/t² = 2·5·10⁻³ m / (1,6 s)² ≈ 3,91·10⁻³ m/s² ≈ 0,004 m/s²
c) Δa_t = (1/2)|2h/(t+Δt)² − 2h/(t−Δt)²| = |0,960 m / 1,7² s² − 0,960 m / 1,5² s²| ≈ 9,45·10⁻² m/s² ≈ 0,1 m/s²
d) Na niepewność wyznaczenia przyspieszenia w większym stopniu wpływa niepewność pomiaru czasu. Wkład niepewności pomiaru czasu jest ok. 25 razy większy od wkładu niepewności wysokości: Δa_t / Δa_h ≈ 0,1 / 0,004 = 25.
a) 2 pkt – prawidłowe obliczenie przyspieszenia i prawidłowy wynik liczbowy z jednostką.
1 pkt – prawidłowe zapisanie wzoru wiążącego przyspieszenie z drogą/wysokością i czasem w ruchu jednostajnie przyspieszonym bez prędkości początkowej.
b) 1 pkt – prawidłowe obliczenie wkładu niepewności pomiaru wysokości do niepewności przyspieszenia.
c) 1 pkt – prawidłowe obliczenie wkładu niepewności pomiaru czasu do niepewności przyspieszenia.
d) 1 pkt – poprawna odpowiedź i prawidłowe uzasadnienie.
Niepewność czasu ma znacznie większy wpływ na niepewność przyspieszenia niż niepewność wysokości, ponieważ czas pojawia się w mianowniku podniesiony do kwadratu. Można również porównać niepewności względne pomiarów.
Ocena według schematu punktowania CKE, zwykle w 15–30 s
Dowiedz się, ile punktów naprawdę zdobywasz. Zrób zdjęcie kartki albo wklej odpowiedź: Maturownik+ porówna ją ze schematem punktowania, policzy punkty i wytłumaczy, gdzie i dlaczego je tracisz.