Задачи по модела PISA за входно равнище по природни науки –
9. клас, вариант 2

Задача 1. Симулация „Опасна зона за спиране“

Внимание! Ако не виждате бутоните преместете плъзгача върху долната лента.

Симулацията се основава на модел, който изчислява целия път за спиране, наречен още опасна зона за спиране, на автомобил. Целият път за спиране на автомобила е [latex]s = s_1+s_2[/latex], където [latex]s_1[/latex] е разстоянието, изминато от автомобил за времето на реакция на водача, а [latex]s_2[/latex] е спирачният път.
Спирачният път е разстоянието, което автомобилът изминава от момента на натискане на спирачката до пълното спиране. Приема се, че през това време автомобилът се движи равнозакъснително.
Ускорението [latex]a[/latex] е физична величина, която характеризира бързината, с която се изменя скоростта. Измерва се в единици m/s² (метър за секунда на квадрат). Ускорението при спиране на автомобила зависи от триенето между гумите и пътната настилка. При сух път и нови гуми триенето е голямо и автомобилът спира по-лесно – ускорението също е голямо, а спирачният път е по-кратък. Когато пътят е мокър или гумите износени, триенето намалява. Намалява и ускорението. Затова спирачният път нараства.
Спирачният път [latex]s_2[/latex] е правопропорционален на квадрата на началната скорост [latex]v_0[/latex]и е обратнопропорционален на ускорението [latex]a[/latex]: [latex]s_2 = \frac{v^2_0}{2a}[/latex].
Времето за реакция на водача е времето, необходимо за забелязване на опасността, за вземане на решение и за натискане на спирачката.
За да видите как работят контролите в тази симулация, следвайте стъпките.
1. Преместете слайдера за начална скорост.
2. Преместете слайдера за време на реакция.
3. Кликнете върху суха пътна настилка или мокра пътна настилка.
4. Кликнете върху графика и таблица.
5. Кликнете върху бутон старт.

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Решете задачата самостоятелно. Кликнете върху бутон „Проверка“, за да видите дали сте решили задачата правилно. Ако три пъти дадете грешен отговор при натискане на бутон „Проверка“, изскача бутон „Покажи решение“, при натискането на който се показва верния отговор.

Ако до бутона „Проверка“ има три точки, то при кликване върху тях се показват опциите „Помощ“ (за допълнителна информация) и „Покажи решение“.

Използвайте стрелките вдясно на долната лента, за да сменяте въпросите.

Задача 2. Азотът в природата

За много хора бурята е неприятно явление. Мълниите по време на буря биха могли да причинят значителни увреждания на сгради, дървета, животни. Едновременно с това обаче може да се прочете и мнение, че растенията след буря растат и се развиват много добре.

Наличието на достатъчно влага в почвата не е единственото необходимо условие за растежа на растенията. При много бедни на хранителни вещества почви освен недостигът на вода може да се открие и друг проблем, свързан с развитието на растенията. Това е липсата на нитратни йони, които също са необходими за образуването на зелената растителна маса.

По време на буря, при наличие на мълнии, може да се стигне до реакцията:
1) N₂ + O₂ → X

Образуваното съединение X по-нататък реагира с простото вещество Z (газ) от въздуха до съединението L. Химичното уравнение на реакцията е:
2) Х + Z → L

В атмосферата, в условия на дъжд, от съединението L, простото вещество Z и вода може да се образува киселина, която в дъждовните капки е под формата на йони. Химичното уравнение е следното:
3) L + Z + H₂O → киселина

Слабо киселинният дъжд пада на земята и йоните на киселина попадат в почвата. Чрез корените си растенията ги усвояват и използват за образуване на зелена маса.

При прескачане на мълния между облак и земната повърхност става преобразуване на електрична потенциална енергия в топлинна, светлинна и механична енергия.

За една година на Земята се наблюдават около 1,4.10⁹ мълнии. Годишното потребление на електроенергия в света е около 7.10¹⁹ J.

Първите опити за преобразуване на енергията на мълния в годна за употреба в бита електроенергия са проведени от американската компания Alternative Energy Holdings през 2006 г. без съществен успех и проектът е закрит. През 2013 г. учени от университета в Саутхамптън (Англия) създават изкуствен електричен разряд, съвпадащ по параметри с мълния, и успяват с него да заредят батерия на смартфон. Опитите за използване на мълниите като алтернативен чист източник на електроенергия засега не бележат съществен напредък, но учени и изобретатели продължават да мечтаят за създаване на „ферми за мълнии”.

Преминаването на азота под формата на различни съединения от атмосферата в почвата и оттам обратно в атмосферата се нарича кръговрат на азота в природата. При гръмотевични бури светкавиците разкъсват здравите връзки в молекулата на азота. Получените азотни атоми взаимодействат с атмосферния кислород до азотен оксид, който реагира с кислорода до азотен диоксид . Последният се разтваря в дъждовните капки и се образува азотна киселина, която се неутрализира в почвата и се получават соли – нитрати.
Различни видове почвени бактерии също могат да свързват атмосферния азот, като го превръщат в амоняк или белтъци. Друга група бактерии
превръщат амоняка в соли нитрити (соли на азотистата киселина) и след това и в нитрати. Растенията всмукват нитратите от почвата чрез корените си и ги използват за производството на сложни азотсъдържащи съединения – аминокиселини и белтъци. Тези съединения преминават по хранителните вериги и попадат в организмите на животните и човека чрез храната. Почвени организми като сапрофитни бактерии, гъби и др. разграждат белтъците в останките от организмите до амоняк.

Азотът се връща обратно в атмосферата при горене на природни и промишлени отпадъци или под действието на бактерии, които превръщат нитратите в газообразен азот. Така кръговратът се затваря.

Задача 3. Здравословен начин на живот

Ани и Христо са ученици в 8. клас. Те решават да водят по-здравословен начин на живот. Избират да следят следните аспекти на ежедневието си: хранене, физическа активност и сън. Направили таблица с планираното от тях.

Индексът на телесната маса (ИТМ) e показател за определяне на здравословна телесна маса при хора с различен ръст и за диагностициране на състояния като затлъстяване и недохранване. Индексът на телесната маса се измерва в килограми на квадратен метър.

Учителите във вашето училище са разтревожени от нарастващия брой ученици с наднормено тегло и затлъстяване – състояния, които крият сериозен риск от развиване на редица заболявания като диабет, сърдечно-съдови заболявания, астма и др.
За да се справи с този проблем, училищното ръководство решава да организира кампания за насърчаване на здравословния начин на живот. Кампанията ще включва както образователни дейности, така и дейности, свързани с формиране и развиване на здравословни навици като правилно хранене и редовна физическа активност.
Вие сте част от ученическия съвет, който трябва да предложи план за действие, за да се помогне на учениците с проблеми да се откажат от вредните навици, да увеличат консумацията на здравословни храни и да се включват редовно в подходящи физически дейности.

Задачи по модела PISA за входно равнище по природни науки –9. клас, вариант 2

Задача 1. Симулация „Опасна зона за спиране“

Задача 2. Азотът в природата

2.1. Полезните бури

2.2. Мълниите – източник на енергия

2.3. Кръговрат на азота в природата

Задача 3. Здравословен начин на живот

Задачи по модела PISA за входно равнище по природни науки –
9. клас, вариант 2