Matura z fizyki

Matura z fizyki: Kinematyka

Ruch jednostajny i jednostajnie zmienny, wykresy ruchu, spadek swobodny, rzut poziomy i ukośny, względność ruchu.

Jak kinematyka pojawia się na maturze?

Kinematyka pojawia się niemal na każdej maturze z fizyki. W zakresie podstawowym dominują zadania z odczytem wykresów oraz proste obliczenia drogi, prędkości i przyspieszenia. W zakresie rozszerzonym częste są rzuty, składanie prędkości i analiza ruchu względnego. Kluczowe jest sprawne przeliczanie jednostek oraz rozumienie, że pole pod wykresem \( v(t) \) to droga.

Poziom: rozszerzony.

Typowe zadania maturalne

  • Odczyt drogi i przyspieszenia z wykresu prędkości od czasu.
  • Obliczenie czasu lotu i zasięgu w rzucie poziomym z wysokości h.
  • Wyznaczenie prędkości spotkania dwóch ciał poruszających się ku sobie.
  • Analiza rzutu ukośnego: maksymalna wysokość i zasięg.

Strategia na egzaminie

  1. 1Zawsze zacznij od wypisania danych i przeliczenia jednostek do układu SI.
  2. 2W rzutach rozdziel ruch na składową poziomą i pionową - analizuj je osobno.
  3. 3Przy wykresach pamiętaj: nachylenie to pochodna, pole pod wykresem to całka (droga lub prędkość).

Do zapamiętania

Najważniejsze wzory

1

Prędkość w ruchu jednostajnym

$$v = \frac{s}{t}$$

Iloraz przebytej drogi i czasu.

2

Droga w ruchu jednostajnym

$$s = v \cdot t$$

Droga rośnie liniowo z czasem.

3

Przyspieszenie

$$a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$$

Tempo zmiany prędkości w czasie.

4

Prędkość w ruchu jednostajnie przyspieszonym

$$v = v_0 + a\,t$$

Prędkość rośnie liniowo z czasem.

5

Droga w ruchu jednostajnie przyspieszonym

$$s = v_0 t + \frac{a t^2}{2}$$

Droga przy stałym przyspieszeniu.

6

Wzór bez czasu

$$v^2 = v_0^2 + 2 a s$$

Łączy prędkość, przyspieszenie i drogę.

7

Spadek swobodny - prędkość

$$v = g\,t$$

Prędkość ciała spadającego z gravitacją g.

8

Spadek swobodny - droga

$$h = \frac{g t^2}{2}$$

Wysokość spadku w czasie t.

9

Zasięg rzutu poziomego

$$z = v_0 \sqrt{\frac{2h}{g}}$$

Odległość pozioma w rzucie poziomym.

10

Zasięg rzutu ukośnego

$$z = \frac{v_0^2 \sin(2\alpha)}{g}$$

Maksymalny dla kąta 45 stopni.

Najczęściej zadawane pytania

Jak rozpoznać rodzaj ruchu z wykresu?+
Linia pozioma na wykresie v(t) oznacza ruch jednostajny, linia ukośna - jednostajnie zmienny. Na wykresie s(t) prosta to ruch jednostajny, a parabola - jednostajnie przyspieszony.
Jakiej wartości g używać na maturze?+
Jeśli zadanie nie podaje inaczej, korzystaj z tablic CKE, gdzie g = 9,81 m/s². Dla uproszczenia obliczeń można przyjąć 10 m/s², gdy zadanie na to pozwala.
Dla jakiego kąta zasięg rzutu ukośnego jest największy?+
Dla kąta 45 stopni, ponieważ zasięg zależy od sin(2α), który osiąga maksimum gdy 2α = 90 stopni.
Czy w rzucie poziomym czas lotu zależy od prędkości początkowej?+
Nie. Czas lotu zależy wyłącznie od wysokości początkowej h, bo o czasie decyduje ruch pionowy (spadek swobodny). Prędkość pozioma wpływa tylko na zasięg.

Chcesz przerobić ten dział do końca?

W kursie dział „Kinematyka” ma lekcję wideo, cztery poziomy materiałów PDF (od teorii po arkusze CKE) i quiz. Możesz kupić sam ten dział za 177 zł albo cały kurs.