MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2008

Transkriptio

1 MAOL-Ptetyohjeet Fykka kevät 008 Tyypllten vrheden aheuttaa pteenetykä (6 pteen kaalaa): - pen lakuvrhe -/3 p - lakuvrhe, epäelekä tulo, vähntään - - vataukea yk erktevä nuero lkaa -0 p - karkeap pyörtyvrhe - - lakua käytetty pyörtettyjä vältuloka -/3 p - kaavaa vrhe, joka e uuta ykkköä - - kaavavrhe, joka johtaa väärään ykkköä, vähntään - p - lukuarvojotuket puuttuvat - - ykköt puuttuvat lukuarvojotuka - - ykkkövrhe lopputulokea, vähntään - - täyn kaavaton ety, yleenä -3 p "Solvern" käyttö e hyväkyttävää Suureyhtälö on ratkatava kyytyn uureen uhteen, lukuarvot ykkköneen jotetaan vata aatuun lauekkeeeen. Graafet etyket - puutteet koordnaattoa (akelt, ybolt, ykköt, jaotu), vähenny 0,5 - p - graafnen taotu puuttuu - - uoran kulakertoen äärty ykttätä havantoptetä (evät uoralla) - - koko, tarkkuu, ylenen huolattouu, vähenny 0,5 - MAOL ry /0 Fykan ptetyohjeet kevät 008

2 . A, B8, C5, D7, E3, F9 /kohta. a) kuvaaja 3 p b) Kuvaajata luettuna teho on 56 W kun akyke on 75 lyöntä/n hyväkytään 50 W 65 W p c) Energa E = P Δt 0,5 p E = P Δt + P Δt + P Δt + P Δt + P Δt E = 3 ( P + P + P3 + P4 + P5 ) Δt ( 75W + 0W + 45W + 70W + 00W) E = = 6000 J 30 kj 0,5 p 3. a) G pano N note F lanvatu Kuvaa oltava N = F + G Voat uuruudet neänen ½ p ½ p / p MAOL ry /0 Fykan ptetyohjeet kevät 008

3 b) G pano N ja N ten tukvoat renkan F khdyttävä ktkavoa F μ v F lanvatu c) G pano vervatu Kuvaa oltava N = G N tukvoa F F μ lanvatu ktka F Kuvaa oltava N > G 4. a) potentaalenergan uuto ähköenergak η gh = P t P t η = gh W,0 = = 0, kg 9,8 4 V = 78 % μ > F + F a kokonavoan uuntaan Jo todettu F ja F erktykettöä, nn a = a. μ v n p p 3 p b) läpövoakoneen akaalnen hyötyuhde T T 70 K η ax = = = 0,48 T 563 K V = 48 % p Jo läpötlat celuatena - p 5. a) Äänen voakkuuden penentänen: hljanen afaltt, nopeurajotu Äänen eteneen etänen: eluvallt, eluadat, puta y. pntaateraalt, jottelu, kkunat P P b) ~ = = (pteänen lähde) r A 4πr MAOL ry 3/0 Fykan ptetyohjeet kevät 008

4 L = 0log L log = = W db L 0 0 = 0 W W 7,4 4,6 =,0 0 0 =,0 0 r = r r 4,6 W,0 6 W = =,0 0 =,57 0 r 8,0 6 W,57 0 L 0 log = db = 6 db W 0 6. G on pano, N on pnnan tukvoa ja Fμ on ktkavoa Lepoktkavoan oentt pallon panopteen uhteen antaa pallolle kulakhtyvyyden b) Vervälle kappaleelle aadaan ekaanen energan älylata gh = v + Jω verehto v = ω r h = nα ja J = r 5 gnα = v g nα = v + v 5 7 g nα = v v r r MAOL ry 4/0 Fykan ptetyohjeet kevät 008

5 v = 0g nα 7 o 0 9,8,5 n5 v =,98 3,0 p 7 Pallokuorelle J = r nopeu on v =,7 3 Jo tonen ter lke-energata puuttuu - p 7. a) Koka = 0 U = E = 4,58 V Mttarn lukea 4,58 V b) K E R R = 0 E = R + R u 4,58 V = = 0,3537 A 0,95 Ω +,0 Ω Napajännte U = E R = 4,58 V - 0, 3537 A 0,95 Ω = 4,4 V Mttarn lukea 4,4 V u c) Vatuket rnnan = + R u R R R u = 7,5 Ω R u =,0 + Ω 0,0 Ω E = R + R u 4,58 V = = 0,54A 7,5 Ω + 0,95 Ω U = E R = 4,58 V 0,54 A 0,95 Ω = 4,07 V Mttarn lukea 4,07 V 8. a) * Helurn levy on ähköä johtavaa ateraala * Levyn helahdellea agneettvuo levyn läp uuttuu levyyn nduotuu pyörrevrtoja MAOL ry 5/0 Fykan ptetyohjeet kevät 008

6 * Lenzn lan ukaan pyörrevrtojen uunta on ellanen, että vrrota aheutuva voa pyrk etäään vuon uutota. b) * Hopea on parep johde kun lyjy, jollon hopeaa pyörrevrrat ovat uureat ja hopealevy pyähtyy nopean c) * Kytkn avataan, jollon vrtaprn ähkövrta ja ten yö kään agneettkenttä penenee akarvota nollaan. * tendukton vuok kään nduotuu lähdejännte, joka aheuttaa ähkövrran uljettuun vrtaprn nn, että lapun vrran uunta uuttuu äkllet. * Laput palavat hetken katkajan ulkeen jälkeen ja auvat yhtä akaa. p a) B+ n B B 83Po+ e +ν 06 4 Po Pb He b) α-ätely on voakkaat onovaa ja llä on lyhyt kantaa. Eltöä onaato aheuttaa oluvaurota. ln c) aktvuu A = λ N = N A T M =,0 μg g M = 0 ol 6 ln,0 0 g 3 A = 6,0 0 g 38, ol ol 6 = 66 0 V = 70 MBq p 0. a) ) * Palloa tapahtuu nfluen-lö, elektront rtyvät kunne E = 0 pallon ällä. * Alkuperäen kentän uoto uuttuu (kuvo), kenttävvat lähtevät kohtuoraan johdekappaleen pnnata. MAOL ry 6/0 Fykan ptetyohjeet kevät 008

7 ) * Ertekappaleea tapahtuu polaraatolö * Kappaleeeen yntyy pntavarauket, joden ähkökenttä penentää kenttävoakkuutta erteen ällä. * Atoeta tulee dpoleja elektronverhon rtyen euraukena b) * lto, pn-rajapnta p: varaukenkantajna aukkoja n: varaukenkantajna elektroneja * päätöuunta: elektront ja aukot lkkuvat rajapntaan, joa ne rekobnotuvat, ähkövrta kulkee * etouunta: elektront ja aukot lkkuvat rajapnnata po, ähkövrta e kulje + p n _ päätöuunta _ p n + = 0 A etouunta. Kuva ettää vaunujen A ja B töräytä ajanhetkellä,6 Nopeudet aadaan kuvata kuvaajen fykaalena kulakertoena 0,3 va = = 0,0,6 0,96 vb = = 0,60,6 0,8 ua = 0,398,4 0, u B = 0,0458,4 Lkeäärät ennen töräytä A v A + B v B = 0,65 kg 0,0 + 0,55 kg 0,60 0,0 kg töräyken jälkeen AuA + BuB = 0,65 kg 0,34 + 0,55 kg - 0,046 0,0 kg MAOL ry 7/0 Fykan ptetyohjeet kevät 008

8 Koka lkeäärä ennen on aa kun lkeäärä jälkeen, nn lkeäärä älyy töräykeä Lke-energa Ennen töräytä AvA + BvB = 0,65 kg 0,0 + 0,55 kg 0,60 0,J jälkeen töräyken AuA + BuB = 0,65 kg 0,34 + 0,55 kg 0,046 0,037 J Lke-energa e äly töräykeä +. a) ) gravtaatovuorovakutu ptää atelltn radallaan M ) Gravtaatovoa F = γ r v N F = a a = n n 0,5 p r M v γ = r r v = γ M r kuva 0,5 p N 4 6, ,974 0 kg kg v = k v = 4,5 b) ) Geotatonaarnen atelltt kertää aan kekpteen ypär aaan uuntaan ja aalla kulanopeudella kun aa. Tällön anoa rata, joa atelltt on pakallaan aahan nähden on päväntaaajan yläpuolella. ) Satelltn potentaalenergan uuto M M Δ Ep = γ γ r R Satelltn etäyy aan kekpteetä v 4π r N F = an an = = r T M v γ = r r r = r = 3 3 γmt 4π 6, r = N kg 5, kg ( ) 4π,5 p MAOL ry 8/0 Fykan ptetyohjeet kevät 008

9 Δ E p M M = 0 γ γ = 9,98 0 J 0,5 p r R c) Satelltn lkeääräoentt voakekuken uhteen älyy L = vr v r = v r r v r = v = k = 007 k 8600 Etäyy aan pnnata 007 k 6378 k=379 k V = 3700 k Vodaan lakea yö energaperaatteella ta Keplern lan avulla. E + E P K = vako + 3. a) * tontaperaate, tulotu eo, lyhyt elty p * tärkeät onauudet: - onokroaattuu - koherenttuu - äde pyyy kaaa ptkä atkoja - uur energathey p b) * Srtyät Δ Ea = 35,9 ev 33,5 ev =, 4 ev Δ E b = 36,05eV 33,5eV=,55eV hc hc * kvantn energa Δ E = hf =, jota aallonptuu λ =. λ ΔE 5 8 4,36 0 ev,998 0 hc 7 λa = = = 5,67 0 = 57 n (vhreä) ΔEa,4 ev 5 8 4,36 0 ev,998 0 hc 7 λb = = = 4,863 0 = 486 n (nnen) ΔE,55 ev b - hyväkytään värek nnen, vhreä, nvhreä p MAOL ry 9/0 Fykan ptetyohjeet kevät 008

10 c) * lnellä tulee olla aa polttopte F = F. yhdenuotoet kolot d d f 55 = d = d =,0 = 6,3 6 3 p f f f 9,5 MAOL ry 0/0 Fykan ptetyohjeet kevät 008