MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka syksy 2007

Transkriptio

1 MAOL-Piteityhjeet Fyiikka yky 007 yypillite virheide aiheuttaia piteeetykiä (6 pitee kaalaa): - piei lakuvirhe -1/3 p - lakuvirhe, epäielekä tul, vähitää - - vataukea yki erkitevä uer liikaa -0 p - karkeapi pyörityvirhe - - lakuia käytetty pyöritettyjä välitulkia -/3 p - kaavaa virhe, jka ei uuta ykikköä - - kaavavirhe, jka jhtaa väärää ykikköä, vähitää - p - lukuarvijituket puuttuvat - - ykiköt puuttuvat lukuarvijitukia - - ykikkövirhe lpputulkea, vähitää - - täyi kaavat eity, yleeä -3 p "Slveri" käyttö ei hyväkyttävää Suureyhtälö ratkaitava kyyty uuree uhtee, lukuarvt ykikköiee ijitetaa vata aatuu lauekkeeee. Graafiet eityket - puutteet krdiaatita (akelit, yblit, ykiköt, jatu), vähey 0,5 - p - graafie taitu puuttuu - - ura kulakertie äärity ykittäiitä havaitpiteitä (eivät uralla) - - kk, tarkkuu, yleie huliattuu, vähey 0,5 - MAOL ry 1/10 Fyiika piteityhjeet yky 007

2 1. a) Kuvaaja piteity yleihjee ukaa 3 p b) Kuvaajata lukealla p 1,9 bar c) 1900 bar (1013 bar + 30 bar) 857 bar 0,9 bar p. a) Epätabiili ydi, jka hajaa lähettäällä hiukkaäteilyä tai ähköageettita äteilyä. 1,5 p b) Aika, ja pulet tiety radiaktiivie äyttee ytiitä hajut. 1,5 p c) Hajaite lukuäärä aikaykiköä. 1,5 p d) Säteilyä, jka hiukkate tai ftie eergia ei riitä irrttaaa elektreja aiee ateita. 1,5 p 3. Oletetaa, että läpövutja ei tapahdu, jlli eergiaperiaatteeta euraa Q + Q Q vei puuatia kivi ( ) l a l a a l c t t + C ( t t ) c ( t t ) p vei vei vei vei puuatia vei vei kivi kivi kivi kivi MAOL ry /10 Fyiika piteityhjeet yky 007

3 jta t l vei t l vei C t + c t + c t c + c + C l tvei a a a puuatia vei vei vei vei kivi kivi kivi kivi kivi vei vei kivi ( ) ( ) ( ) + ( ) J/ C 0 C+ 4,19 10 J/ kg C,0 kg 0 C 870 J / kg C,1 kg 430 C 0 90,8 C J / kg C,1 kg 4,19 10 J/ kg C,0 kg 380J/ C Vatau: Vede lppuläpötila 91 0 C p 4. a) aittuilaki iα i β 1 J aiee taitekerri pieepi, kui aiee 1 taitekerri, ii taitekula β uurepi, kui tulkula α. Valäde taittuu raalita pipäi. ällöi tiettyä rajakulaa α r uureilla tulkulilla val heijatuu kkaa, eikä ee rajapia läpi. Kkaiheijatuke rajakula aadaa taitekula arvlla β 90 > iα r 1 Svellute elvittäie krvaa puutteita iliö elittäieä. b) aittailaki iα i β 1 MAOL ry 3/10 Fyiika piteityhjeet yky 007

4 iα r Kkaiheijatuke rajakula i90 aitekula β 90 66,37 3, 63 iα l 1,55 ulkula laii i β i 1,00 1, 55 > iα i 3, 63 1, 00 > α 38, 41 38, 4 > α 66,37 r v l 1,4 1,55 5. a) L: a 1 9,5, v Leija aavuttaa huippupeude ajaa t 1 1, 47 9,5 aikavälillä 1,47 10 taaie liike G: a 4,5, v 7 Gaelli aavuttaa huippupeude ajaa aikavälillä 6 10 taaie liike 7 t 6 4,5 b) Saa peu e jälkee νg > ν L 14 ajahetkellä p 14 t 3,115 4,5 MAOL ry 4/10 Fyiika piteityhjeet yky 007

5 Δ aadaa fyikaalite pita-alje ertukea aikavälillä 0 3,11. 3 p 1 1 Δ 1, ( 3,11 1,47 ) 3, , hyväkytää vataukeki yö 1 - vidaa ratkaita yö liikeyhtälöillä 6. a) Liike-eergia 1 1 v Ek v + Jω, vieriieht ω r 1 Jp r, J r v 7 Pall Ek v + Jω v + r v 0,7v 5 r v 3 Syliteri v + r v 0,75v r 4 Syliteri kieettie eergia uurepi, kka e hitauetti uurepi p b) J viia vai yki, alu kiihtyvää liikkeeä. p c) J ei le ulkiia viia ii pyöriiäärä äilyy. J1ω1 Jω J1ω1 ω J J vauhtipyörää pyöritetää vatapäivää, käätyy alu aa akeli ypäri yötäpäivää. p 7. 9 C 0,60 10 F 4 A ,5 10 U 180 V 3 du / dt V/ ρ? Vutvirta: I dq/dt Q CU du > I C 3 p dt U Reitai: R ja tiaalta R ρ I A U du C ρ dt A 4 U 180V ρ du C 3,5 10 0,60 10 F V/ A dt 1 3, 4 10 Ω 3, 4 Ω. p MAOL ry 5/10 Fyiika piteityhjeet yky 007

6 8. a) p Ila ja aluiii uhteellie pereabiliteetti lähellä ykkötä. Rauta taa ferrageettie aie, jka uhteellie pereabiliteetti uuri. ää vuki rautaydäie kääi iduktai huattavati uurepi kui aluiiiydäie tai ilaydäie. Mitä uurepi kääi iduktai, itä uurepi iduituut jäite, jka hidataa ähkövirra uutta. b) Kääiä tapahtuu tehhäviötä vai jhtie reitai vuki Aluiii- ja rautaydäeä tapahtuu tehhäviöitä liäki iduitueide pyörrevirtje vuki Rautaydäieä kääiä tehhäviöitä tapahtuu yö hytereeiiliö vuki ilakehä typetä ytyy radiaktiivita 14 C -itppia kie äteily vaikutuketa - itppie 14 C ja 1 C uhde pyyy kekiääri vakia ila CO :a ja ite elävää lua - eliö kultua 14 C -itpi kulkeutuie lakkaa ja kullee äyttee aktiiviuu väheee hajailai ukaieti - tutkittava elperäie äyttee ikä aadaa elville äärittäällä itppie 14 C ja 1 C uhde äytteeä ja vertaaalla itä vataava uhteeee ellliea ateriaalia. b) 14 N( C) 6,7 10 N( C) ötz 1 14 N( C) 1, 10 N( C) puu λt l Hajailaki N N0e, λ 1p. 1/ MAOL ry 6/10 Fyiika piteityhjeet yky 007

7 Hajailaki lukuääräuhteide avulla ötz puue λt l t ötz puu l λt ötz puu λ ötz l puu l 1/ ,7 10 l 6, , 10 t 4817,79 a 4800 a. l 5730 a 1p 1p 10. H 1650 kg k M 350 kg v M 4 p v h Syteei liikeäärä äilyy, kka töräyviat vat diivia. p + p p H M x: p p pi35 M x H y H H y: p p pc35 v Jakaalla pulittai aadaa pm ta 35 v H H pm 350 kg vh ta35 H ta kg k 85,4 h k V : 85 h kuva p p MAOL ry 7/10 Fyiika piteityhjeet yky 007

8 11. Mageettikettä khditaa varattuu hiukkaee via F QvB, ku v B. Newti II lai ukaa F a v QBr QvB v r Prtie eergia 1 1 QBr Q B r Ek v ( ) (1,60 10 C 0,35 0,114 ) 7 1,6710 kg 14 1, 10 J 76 kev 19 b) Sykltri taajuu aa kui prti kiertliikkee taajuu 1 v f π r QBr QB πr π 19 1,60 10 C 0, ,3 10 Hz 5,3 10 MHz π 1,67 10 kg 3 p 3 p 1. a) Lyhytaaltita, iiivaa ähköageettita äteilyä. p b) Säteilyä ytyy, ku varatut hiukkaet kiihtyvät tai hidatuvat viakkaati. Säteilyä ytyy yö avaruudea. Elektreja kiihdytetää rötgeputkea tai ykltria c) Jarrutuäteily: jatkuva pektri Oiaiäteily: elektrit iiivat adiaiee ateja iäkurilta, aukt täyttyvät uliilta kurilta eergiaa vapautuu äteilyä viivapektri Lyhiätä aallpituudeta λ i 60 p aadaa kiihdytyjäite U : Kiihdytytyötä äteilykvati eergia eu hc / λ 34 8 hc 6, J, U 1 kv 1 19 λ e , C i p MAOL ry 8/10 Fyiika piteityhjeet yky 007

9 K α iirtyä eergia ( λ K 154 p) α hc λ 6, J, EK α 1 1, , , J ev 19 8,05 kev adiateriaali d) - Aiee raketee tutkiu: äteily iterferei kidehilaa 0,5 p - Sädehit: äteily iiiikyky 0,5 p - Rötgekuvau: äteily läpitukevuu ja abrpti riippuvuu aiee tiheydetä 0,5 p - ekiiä tutkiukia: äteily läpitukevuu 0,5 p 13. a) Jäityvia vaihtelee välillä,35 N,6 N Lyijypuuke ratapeu vaihtelee, jlli raalikiihtyvyyde yyttäiee tarvittava jäityvia uuttuu. p b) laga jäityvia ja G pai p c) apa 1: ääriaeaa N II G Gcα gcα gcα,35 N 9,81 c 0,6 kg apa : taapaiaeaa Laga pituu l ja puu kekeiliikkeeä Eergiaperiaatteeta aadaa peu 1 v gh 1 v g ( l l cα) v g l lcα ( ) MAOL ry 9/10 Fyiika piteityhjeet yky 007

10 aapaiaeaa v N II g r g( l lcα) g l ( ( 1 cα) ) g+ g g + g 1 c ( α),6 N 9,81 + 9,81 1 c 0,3 kg ( ) d) Kuulalla vai tagettikiihtyvyyttä N II G a giα a x giα 9,81 i 3, 7 p e) Jakaika 8,3 0, 6 1,54 p 5 J lakettu yhde heilahduke peruteella ax MAOL ry 10/10 Fyiika piteityhjeet yky 007