FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!!

Transkriptio

1 FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!! 1. Vastaa, ovatko seuraavat väittämät oikein vai väärin. Perustelua ei tarvitse kirjoittaa. a) Atomi ei voi lähettää sähkömagneettista säteilyä. b) α-hiukkasen kantama ilmassa on pitempi kuin β-hiukkasen, jolla on sama liike-energia. c) Radioaallot etenevät avaruudessa valon nopeudella. d) Mikroaaltosäteilyn aallonpituus on pitempi kuin infrapunasäteilyn. e) Sähköisen vuorovaikutuksen kantama on ääretön. f) Lämpösäteily ei ole sähkömagneettista säteilyä. 2. Pallo heitettiin suoraan ylöspäin, ja tapahtuma kuvattiin videolle. Videolta mitattiin pallon paikka ajan funktiona. Mittauksessa saatiin oheisen taulukon mukaiset tulokset. aika (s) 0,00 0,12 0,24 0,36 0,48 0,60 paikka (m) 0,00 0,26 0,38 0,37 0,19-0,09 a) Piirrä pallon paikka ajan funktiona. (3 p.) b) Arvioi kuvaajan perusteella, milloin pallo on lakipisteessä ja kuinka korkealla pallo käy. (2 p.) c) Arvioi kuvaajan perusteella, millä hetkellä pallo on takaisin lähtökorkeudellaan. (1 p.) 3. Auton vauhti pudotetaan jarruttamalla nopeudesta 120 km/h nopeuteen 80 km/h. Kuinka paljon nousee teräksisten jarrulevyjen lämpötila, jos 50 % auton liike-energian muutoksesta ilmenee levyjen lämpenemisenä? Auton massa on kg ja jarrulevyjen kokonaismassa 11 kg. 4. Vesialtaassa etenee tasoaaltoja, joiden taajuus on 7,1 Hz. Aallot kohtaavat veden alle jäävän, allasta madaltavan esteen, jonka reuna on aaltojen kannalta rajapinta. Ennen estettä vesiaaltojen aallonpituus on 3,2 cm ja esteen päällä 2,6 cm. Esteen reuna on suora ja 30ᵒ:n kulmassa aaltojen etenemissuuntaan nähden. a) Kuinka suuri on vesiaaltojen nopeus ennen estettä? b) Kuinka suuri on vesiaaltojen taajuus ja nopeus esteen päällä? c) Laske vesiaaltojen taitekulma rajapinnassa. 5. Tila-auton jarrujen testissä autoa ajettiin tyhjänä ja täyteen lastattuna vaakasuoralla tiellä nopeudella 65 km/h. Auto pysäytettiin lukkojarrutuksella. Renkaiden ja tien välinen kitkakerroin oli 0,60. Auton massa oli kg ja täyteen lastatun auton kg. a) Laske auton jarrutusmatkat olettaen, että ilmanvastusta ei ole. b) Kummassa tapauksessa jarrutusmatka oli pitempi, jos ilmanvastus otetaan huomioon? K ä ä n n ä!!

2 6. Kondensaattori ladattiin akulla 6,25 V:n jännitteeseen, minkä jälkeen kondensaattorin annettiin purkautua vastuksen läpi. Kun purkausvirta mitattiin tietokoneavusteisesti, saatiin oheisen kuvaajan mukainen tulos. a) Kuinka suuri oli ladatun kondensaattorin varaus? b) Määritä kondensaattorin kapasitanssi. c) Määritä vastuksen resistanssi. 7. Pitkä suora johdin on paikallaan homogeenisessa magneettikentässä kohtisuorassa kentän suuntaan nähden. Johtimessa kulkevan sähkövirran voimakkuus on 25 A. Johtimen 51 cm:n pituiseen osaan vaikuttaa 17 mn:n suuruinen magneettinen voima kuvan mukaisesti. a) Mihin suuntaan sähkövirta kulkee johtimessa (1 p.) b) Kuinka suuri on kentän magneettivuon tiheys? (2 p.) c) Asetetaan johtimen kanssa yhdensuuntaiseksi toinen johdin, jossa kulkee yhtä suuri sähkövirta samaan suuntaan. Johtimien välinen etäisyys on 5,0 cm. Piirrä kuva, josta ilmenevät johtimien toisiinsa kohdistamien voimien suunnat. Laske näiden voimien suuruudet pituusyksikköä kohden. (3 p.) 8. Suomalaisten vuotuisesta säteilyannoksesta tilastollisesti yli puolet johtuu radonisotoopista 222 Rn, joka aiheuttaa mm. 15 % Suomen keuhkosyöpätapauksista. a) Kirjoita 222 Rn:n hajoamista kuvaava yhtälö. (1 p.) b) Mistä radon on peräisin, ja miksi se on ongelma erityisesti omakotitalojen sisäilmassa? Miten radonhaittoja voidaan torjua? (3 p.) c) Uusien asuntojen sisäilmassa hyväksytään enintään radonpitoisuus 200 Bq/m 3 (aktiivisuus ilmakuutiometriä kohti). Paljonko radonia (grammoina) on tällöin kuutiometrissä ilmaa? (2 p.)

3 RATKAISUT: 1. YO-K YO-K YO-K10-3

4 4. YO-K11-4 b) Taajuus f ei muutu, koska se on aaltolähteen ominaisuus eikä riipu väliaineesta. f = 7,1 Hz. 5. YO-S10-5

5 6. YO-K YO-S11-8

6 8. YO-S10-9