Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
Polecenie
Zadanie 8.2. (0–4)
W chwili t₀ = 0 kulka K1 spoczywała i znajdowała się w punkcie A. Odległość K1 od K2 w chwili t₀ była równa rₐ = 0,10 m.
W pewnej chwili tB podczas ruchu, kulka K1 znalazła się w punkcie B. Odległość K1 od K2 w chwili tB była równa rB = 0,05 m.
Na wykresie przedstawiono zależność wartości siły wypadkowej działającej na kulkę K1 od odległości do K2 – podczas ruchu kulki od punktu A do punktu B.
Darmowe konto pozwoli wrócić do niego później.
Oblicz wartość prędkości kulki w punkcie B. Zapisz obliczenia.
Wskazówka: Wykorzystaj graficzną metodę wyznaczania pracy, gdy dany jest wykres zależności siły od położenia, albo wykorzystaj zasadę zachowania energii w polu elektrycznym.
vB ≈ 0,089 m/s
Metoda 1 (praca jako pole pod wykresem):
WFel = EkB - EkA
WFel = 1/2 m·vB² (ponieważ EkA = 0)
WFel ≈ Pole pod F(r) ≈ 20·10⁻⁶ N·m (całkowanie numerical z wykresu)
vB = √(2·WFel/m) = √(2·20·10⁻⁶ / 5·10⁻³) = √(0,008) ≈ 0,089 m/s
Metoda 2 (zasada zachowania energii):
EkA + EpotA = EkB + EpotB
0 - FA·rA = 1/2 m·vB² - FB·rB
vB = √(2/m·(FB·rB - FA·rA))
Z wykresu: FA ≈ 0,0002 N, FB ≈ 0,0008 N
vB = √(2/0,005·(0,0008·0,05 - 0,0002·0,1)) ≈ 0,089 m/s
poprawna metoda obliczenia prędkości kulki w punkcie B oraz prawidłowy wynik liczbowy z jednostką.
zapisanie związku pomiędzy pracą siły elektrycznej od A do B a zmianą energii kinetycznej oraz wykorzystanie wzoru na energię kinetyczną, oraz uwzględnienie, że EkinA = 0 J, oraz poprawna metoda obliczenia pracy siły F (jako pola pod wykresem F(r) lub jako odpowiedniej różnicy energii potencjalnych elektrycznych).
zapisanie związku pomiędzy pracą siły elektrycznej od A do B a zmianą energii kinetycznej oraz wykorzystanie wzoru na energię kinetyczną, oraz uwzględnienie, że EkinA = 0 J, lub poprawna metoda obliczenia pracy siły F, lub poprawne zapisanie zasady zachowania energii oraz zastosowanie wzorów na energie kinetyczne i potencjalne elektryczne.
zapisanie związku pomiędzy pracą siły elektrycznej od A do B a zmianą energii kinetycznej, lub poprawna metoda obliczenia pracy siły F jako pola pod wykresem, lub poprawna metoda obliczenia pracy jako różnicy energii potencjalnych, lub poprawne zapisanie zasady zachowania energii.
Należy dokładnie odczytać wartości z wykresu. Praca może być obliczona jako suma trapezów pod wykresem lub poprzez powiązanie energii potencjalnej z siłą: Epot = -F·r.
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.