TOIMINTAOHJE AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE YLEISOHJEITA. Valintakoe on kaksiosainen:

Transkriptio

1 A sivu 1(3) TOIMINTAOHJE AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE YLEISOHJEITA Valintakoe on kaksiosainen: 1) Lue oheinen teksti huolellisesti. Lukuaikaa on 20 minuuttia. Voit tehdä merkintöjä artikkeliin. 2) Ennen tehtävien suorittamista artikkeli kerätään pois. Tämän jälkeen jaetaan tekstiosioon liittyvät tehtävät ja samalla kertaa myös toinen osio, jossa on loogisen päättelyn, matematiikan ja fysiikan/kemian tehtävät. Aikaa molempien osioiden tehtävien tekoon on yhteensä 2 tuntia 45 minuuttia. ÄLÄ KÄÄNNÄ SIVUA ENNEN KUIN VALVOJA ANTAA LUVAN!

2 A sivu 2(3) Kuun hohtoilmiöt (Lähde: Ben Crystall, New Scientist, helmikuu 2002) Kun Neil Armstrong astui Kuun pinnalle 1969, hän havaitsi harmaata pölyä, joka oli ollut häiriintymättä paikoillaan miljardeja vuosia. Geologille oli itsestään selvää, että täällä ei ollut vuosimiljardeihin tapahtunut juuri mitään. Merkkiäkään tulivuoritoiminnasta tai kuplivista laavavirroista ei ollut näkyvissä, oli vain kalliota ja pölyä. Kuitenkin Kuussa on esiintynyt satunnaista aavemaista hohtoa. Menneinä vuosisatoina kaukoputkilla Kuun pintaa tarkkailleet henkilöt ovat havainneet valaisevia pisteitä, värillistä hohtoa sekä sumua, joiden kestoaika on ollut muutamasta sekunnista jopa yhteen tai kahteen tuntiin. Myös avaruusalus Apollon astronautit ilmoittivat raporteissaan Kuun pinnan hohtavan aavemaista valoa. Näihin havaintoihin on usein suhtauduttu epäluuloisesti ja jopa torjuvasti. Monet tähtitieteilijät ovat pitäneet näitä havaintoja optisina harhoina. Muutamana viime vuotena on kuitenkin tehty luotettavampia havaintoja. Kuun pinta näyttääkin paljon jännittävämmältä kuin on kuviteltu ja tämä voi kertoa meille jotakin Kuun sisäisistä prosesseista. Useimmat Kuun hohtohavainnot ovat harrastelijatähtitieteilijöiden tekemiä. Yksi heistä on David Darling, joka koordinoi Kuusta tehtyjä valo- ja hehkuhavaintoja kansainvälisen Kuu- ja planeettahavainnoitsijoiden yhdistyksen parissa. Usein ihmiset näkevät sellaista, jota eivät kykene selvittämään itselleen, hän sanoo. Itse näin jotakin hohtavaa Aristarchos nimisessä kraatterissa. Hohto oli kirkas, aivan kuin majakka olisi näkynyt kaukoputken okulaarissa. Tämä havainto sai minut aloittamaan hohtohavaintojen tarkkailun. Darling on tehnyt sen jälkeen parikymmentä muuta havaintoa. Näihin kuuluu pimeä sumu, joka satunnaisesti himmensi Reiner nimisen kraatterin. Vuosien varrella hänelle on eri puolilta maapalloa raportoitu lukuisista samantyyppisistä havainnoista. Puheet ohimenevistä Kuun ilmiöistä saivat vakavampaa huomiota, kun tähtitieteen ammattilaiset, kuten Los Angelesin Griffith-observatorion johtaja Dinsmore Alter, alkoivat havainnoida niitä. Tom Dobbinsille, Ohion Coshocton tutkimuslaitoksen tähtitieteilijälle, puheet Kuun hohtohavainnoista ovat pelkkää kuunvaloa. Hänen mielestään valtaosa havainnoista johtuu Maan ilmakehän ilmiöistä. Ilmakehän nopea pyörre voi saada kraatterin seinämän näennäisesti välkkymään hetkellisesti. Myös Maan ilmakehään joutuneet pölyhiukkaset voivat saada Kuun valon hajaantumaan väreihinsä kuin prismassa, jolloin tuloksena on violettia, sinistä tai punertavaa hehkua. Selviä valokuvia Kuun hohtoilmiöistä on vain vähän. NASA on vuonna 1965 tarkkaillut mahdollista kuunhohtoa Corralitoksen observatoriossa valokuvatakseen tätä ilmiötä havaintotunnin aikana ei nähty mitään epätavallista, sanoo Dobbins. Mahdollisuus Kuun hohdon havaitsemiseen saatiin vuonna 1994, kun kuuluotain Clementine valokuvasi Kuuta lähietäisyydeltä. Yli 20 maan harrastajat suuntasivat kaukoputkensa Kuuhun toivoen, että Clementinen kamerat voisivat vahvistaa heidän hohtohavaintonsa. Mutta kahden kuukauden huolellinen tarkkailu valui hukkaan. Kuun hohtohavaintoihin liittyvä ongelma on selittää näiden ilmiöiden syy. Lyhyet välähdykset voidaan selittää meteoriittien aiheuttamilla iskuilla, mutta pitkäkestoisia ilmiöitä on vaikeampi selittää. Suosittu ajatus on, että nämä ilmiöt johtuvat Kuun pinnan alla lähellä pintaa sijaitsevista kaasu- tai höyrytaskuista, joiden sisältämä kaasu tai höyry vapautuu meteoriittitörmäyksen tai kuunjäristyksen seurauksena. Mutta kaasu sinänsä olisi näkymätöntä. Mahdollista olisi, että voimakas auringonsäteily saa kaasun lähettämään valoa fluoresenssi-ilmiön seurauksena tai kohottaa kirkasta pölyä pinnan yläpuolelle. Brittiläinen tähtitieteilijä Partick Moore puolustaa kaasuteoriaa: Kysymyksessä on ilman muuta Kuun kuoresta vapautuva kaasu. NASA on jo havainnut Kuun pinnan alta purkautuvaa kaasua, hän sanoo. Lentäessään matalalla Aristarchos kraatterin yläpuolella Apollo 15 havaitsi radonkaasua, joka melko varmasti on kulkeutunut Kuun pintakuoren läpi.

3 A sivu 3(3) Kuinka kaasut ovat sinne joutuneet? Jos tarkastellaan vain Kuun pinnan geologiaa, tullaan helposti johtopäätökseen, että Kuu on täysin kuollut, sanoo Maria Zuber, MIT-yliopiston planeettageofyysikko. Mutta kun asioita tarkastellaan geofyysikon kannalta syvemmältä Kuun pinnan alta, tilanne muuttuu aivan toiseksi. Satelliittihavainnot sekä laserlaitteilla tehdyt tutkimukset osoittavat, että Kuun sisus on osittain sula. Kuu ei vielä ole kuollut, se on yhä aktiivinen, lausuu Zuber. Asia voi tuottaa ongelmia tulevaisuuden Kuun tutkijoille, mikäli Kuun hohtoilmiöt ovat todellisia. Vuonna 1999 saatiin toiveita herättävä todiste siitä, että Kuun hohtoilmiöitä todella esiintyy. Ranskalainen veteraanitähtitieteilijä Audoin Dollfus raportoi Icarus-aikakauslehdessä, että hän oli nähnyt outoa loistetta Lagrenus nimisen kraatterin sisältä. Todisteeksi hän esitti ilmiöstä ottamiaan valokuvia. Hohto kattoi kraatterin sisäosan ehkä halkaisijaltaan kilometrin suuruiselta alueelta sanoi Dollfuss. Näin ilmiön kahtena yönä. Hänen mittauksensa antoivat viitteitä, että valo oli polarisoitunutta. Tämä merkitsee, että valo olisi heijastunut pölypilvestä, jonka Kuun maaperästä purkautuva kaasu on nostanut irti maanpinnasta. Lisää tukea tämä kaasunpurkautumisteoria sai seuraavana vuonna. Bonnie Burattin johtama NASA:n työryhmä analysoi muutamia Clementine-luotaimen ottamia valokuvia 11 alueesta, joissa oli aikaisemmin havaittu hohtoa. Valokuvissa näkyi kirkkaita punertavia läikkiä, jotka ehkä olivat peräisin melko tuoreesta vulkaanisesta toiminnasta, sanoo Buratti. Kuun hohtoilmiöt esiintyvät useimmin alueilla, jotka ovat lähellä Kuun ammoin jähmettyneiden laavakenttien eli merien reunoja ja siis myöhemmin jähmettyneitä kuin muu pinta. Tämä tukee ajatusta, että kaasu kerääntyy näiden laakeiden, ehytpintaisten alueiden alle ja purkautuu ulos alueiden reunojen heikoista kohdista. Joissakin kraattereissa reunat ovat voineet luhistua, jolloin kaasutaskuissa oleva kaasu on vapautunut.. Ehkä emme kuitenkaan tarvitse kaasunpurkautumisteoriaa kaikkien outojen valojen selittämiseksi. Vuonna 1966 amerikkalainen luotain Surveyor suuntasi kameransa kohti Kuun horisonttia auringonlaskun aikaan ja havaitsi outoa hohtoa. Amerikkalaisten tutkijoiden mukaan hohdon aiheuttivat pölyhiukkaset, jotka olivat kohonneet Kuun pinnan yläpuolelle, ei kaasupurkauksen, vaan sähkökentän kohottamana. Auringon säteily voi aiheuttaa Kuun pinnan lähellä olevia sähkökenttiä ionisoimalla kallionpinnan atomeja. Nämä sähkökentät voivat aiheuttaa sähköstaattisia voimia, jotka kohottavat pölypilven muutaman metrin korkeudelle pinnasta. Sama ilmiö voi aiheuttaa vaakasuuntaisia sähkökenttiä alueelle, jossa sijaitsee valoisan ja pimeän rajavyöhyke Kuun pinnalla. Ehkä sähkökentän kohottamat pölypilvet aiheuttavat ainakin osan niistä hohtoilmiöistä, joita on nähty valoisan ja pimeän pinnan rajavyöhykkeellä. On oletettu, että nämä pölypilvet voisivat olla niin tiheitä, että pilveen joutunut astronautti voisi eksyä. Dobbinsin mielestä sähkökentän aiheuttamat pölymyrskyt ovat todennäköisempi selitys Kuun hohtoilmiöille kuin kaasupurkaukset, mutta hän suhtautuu epäluuloisesti useimpiin havaintoihin. Jotkut ihmiset yksinkertaisesti haluavat nähdä nämä ilmiöt, hän uskoo. Darling ei ole yhtä varma luvun rakettilentokoneiden lentäjät näkivät meduusan näköisiä punaisia ja sinisiä pallomaisia muodostelmia Maan ilmakehän yläosissa, mutta he eivät uskaltaneet raportoida niistä kritiikin pelossa. 30 vuotta myöhemmin tiedämme ne todellisiksi ja kutsumme niitä ylä- tai keijusalamoiksi. Kuka tietää, mitä kaikkea siellä Kuussa on.

4 A sivu 4(3) Osio 1 (Tekstin ymmärtäminen) Nimi: Sos.turvatunnus: A VALINTATEHTÄVÄ Vastaa seuraaviin tehtäviin valitsemalla vaihtoehto (rasti ruutuun) -OIKEIN, jos väite on yhtenevä tekstin kanssa -VÄÄRIN, jos väite ei ole yhtenevä tekstin kanssa Arvostelu: 5 oikein: 1 p, 6 oikein: 2 p, 7 oikein: 3 p, 8 oikein: 4 p 1. Kuun hohtoilmiöitä on havaittu satunnaisesti vuosisatoja. 2. Nykykäsityksen mukaan Kuun sisus on kauttaaltaan kiinteä. 3. Kuun pintaan voi auringon säteilyn vaikutuksesta syntyä magneettikenttiä. 4. Kuun meret ovat ammoin syntyneitä laavatasankoja. 5. Kuun hohtoilmiöt voivat osittain johtua pinnan yläpuolelle kohonneista pölypilvistä. 6. Osa hohtoilmiöistä voi johtua kaasutaskuista purkautuvan kaasun palamisesta Kuun pinnalla. 7. Hohtoilmiöt voivat pisimmillään näkyä jopa viikkoja. 8. Ensimmäiset Kuuhun saapuneet astronautit näkivät merkkejä lähimenneisyydessä esiintyneestä vulkaanisesta toiminnasta. OIKEIN VÄÄRIN B KIRJOITUSTEHTÄVÄT Arviointiperusteina ovat asiasisällön luotettavuus, tekstin johdonmukaisuus, kielen virheettömyys sekä tiedon asiasisällön ja olennaisten johtopäätösten välittyminen. Vastausten tulee pohjautua tekstiin. Molemmat kirjoitustehtävät arvioidaan asteikolla 0 3 pistettä.

5 A sivu 5(3) Tehtävä 1: Kuun hohtoilmiöitä on ammattitähtitieteilijöiden piirissä pidetty viime vuosiin asti pelkkinä näköharhoina. Mistä seikoista tämä mielestäsi johtuu? Minkä takia hohtoilmiöiden havaitseminen on tänä päivänäkin hankalaa? Tehtävä 2: Hohtoilmiöiden syntymekanismeja ajatellaan olevan useampia. Mitkä mekanismit nykytietämyksen mukaan voivat aiheuttaa hohtoilmiöitä Kuussa? Mitä johtopäätöksiä voit ilmiöiden esiintymistiheyden perusteella tehdä Kuun geologisesta aktiivisuudesta tällä hetkellä?

6 B sivu 1(4) TOIMINTAOHJE AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE Tehtävien suoritusaika on 2 h 45 min. Osio 1 (Tekstin ymmärtäminen) Osiossa on kaksi osaa A Valintatehtävä (4 pistettä) B Kirjoitustehtävät (6 pistettä) Osio 2 (Looginen päättely + matematiikka + fysiikka/kemia) Laskemista sisältävien tehtävien ratkaisuksi ei riitä pelkkä lopputulos, vaan ratkaisun oleelliset laskutoimitukset on kirjoitettava näkyviin vastausarkilla osoitettuun tilaan. Kunkin tehtävän lopullinen vastaus on kirjoitettava merkitylle kohdalle. Tehtävissä 8 10 on kaksi vaihtoehtoa (fysiikka ja kemia). Näistä vaihtoehdoista saa ratkaista vain jommankumman. ÄLÄ KÄÄNNÄ SIVUA ENNEN KUIN VALVOJA ANTAA LUVAN!

7 B sivu 2(4) Osion 1 kysymykset ovat vastauslomakkeella. Aloita vastaamalla niihin. Osion 2 kysymykset: 1. A ja B kiertävät kaupungin torin ympäri ja laskevat torin ympärillä olevat talot. Molemmat kiertävät toria samaan suuntaan, mutta aloittavat eri paikoista. Se talo, joka on A:lle kahdestoista, on B:lle kolmaskymmeneskolmas. Se talo, joka on B:lle seitsemäs, on A:lle kahdeskymmenesneljäs. Montako taloa on torin ympärillä? 2. Kolmella tytöllä, Paulalla, Helenalla ja Sonjalla, on eriväriset hiukset. Yhdellä tytöistä on tumma, yhdellä vaalea ja yhdellä punainen tukka. Punatukkaisella tytöllä, joka on tytöistä vanhin, ei ole lainkaan sisaruksia. Sonja on nuorempi kuin vaaleatukkainen tyttö ja Paula on rakastunut Helenan veljeen. Merkitse vastauspaperilla olevaan taulukkoon tukan värin kohdalle asianomaisen tytön nimi. 3. Arttu ja Perttu päättivät ylittää joen kapeaa rautatiesiltaa pitkin. Kuljettuaan kolme neljäsosaa sillasta he huomasivat kauhukseen junan lähestyvän edestäpäin, vielä jonkin matkan päässä sillasta. Uimataidottomina he eivät voineet hypätä jokeen ja niinpä he lähtivät juoksemaan. Arttu juoksi eteenpäin kohden junaa ja Perttu takaisin päin. Kumpikin ehti hypätä sillalta rantaan aivan viime hetkellä ennen kuin olisi jäänyt junan alle. Määritä poikien juoksunopeus, jos he juoksivat yhtä nopeasti ja junan nopeus oli 44 km/h. 4. Astiassa on 175 grammaa 28-prosenttista suolaliuosta. a) Paljonko liuoksessa on suolaa? (1 p) b) Paljonko astiaan pitäisi lisätä suolaa, jotta liuoksesta tulisi suolapitoisuudeltaan 40-prosenttista? (2 p) 5. a) Sievennä lauseke (a+1) 2 a(a+1) (1 p) b) 2 / 3 litraa mehua maksaa 0,40. Paljonko saat takaisin kahden euron kolikosta, jos ostat 1 3 / 4 litraa mehua? (1 p) c) Avaruuskapselin nopeus on 2, km/h. Montako vuorokautta kestää 6, km pitkä matka Maasta Marsiin? (1 p) 6. Katon pisteisiin A ja B on kiinnitetty 6,0 metrin pituisen köyden päät. Pisteiden A ja B välimatka on 4,0 m. Köyden varassa kulkee pieni rulla. Laske rullan etäisyys katosta, kun a) rulla on tasapainoasemassaan pisteiden A ja B puolivälissä (2 p) b) rullaa siirretään köyttä pitkin, kunnes se on pisteen A alapuolella. (1 p) A B

8 B sivu 3(4) 7. Neljä merirosvoa A, B, C ja D haaksirikkoutui ja pelastautui autiolle saarelle. He onnistuivat pelastamaan mukaansa vain kultarahoja sisältävän arkun. Yöllä merirosvo A heräsi ja varmuuden vuoksi hän otti kultarahoista neljäsosan ja kätki osuutensa. Hetken kuluttua rosvo B heräsi ja otti neljäsosan arkussa jäljellä olevista rahoista kätkien ne maahan. Seuraavaksi heräsi C ja hänkin kätki jäljellä olevista rahoista neljäsosan. Viimeisenä heräsi D, joka myös kätki neljäsosan jäljellä olevista rahoista. Aamulla merirosvot heräsivät ja laskivat jäljellä olevat rahat. Niitä oli 324 kappaletta. a) Kuinka monta kultarahaa rosvo D oli ottanut yöllä arkusta? (1 p) b) Kuinka monta kultarahaa arkussa oli alunperin? (2 p) Tehtävissä 8, 9 ja 10 on kussakin vaihtoehtoisesti ratkaistava kohta A tai B, jotka ovat sekä keskenään että muiden tehtävien kanssa saman arvoiset (3 pistettä). Voit suorittaa valinnan kohtien A ja B välillä kunkin tehtävän kohdalla erikseen. Jos lasket molemmat kohdat, otetaan huomioon se, joka antaa vähemmän pisteitä. 8A. Sähkömoottori nostaa 150 kg massaisen kappaleen 3,8 metrin korkeuteen 5,2 sekunnissa. Moottorin hyötysuhde on 72 %. Kuinka suuri on moottorin ottoteho? g = 9,8 m/s 2. 8B. a) Rikkihappoa (H 2 SO 4 ) voidaan neutraloida natriumhydroksidilla (NaOH), jolloin muodostuu vettä ja natriumsulfaattia (Na 2 SO 4 ). Kirjoita reaktioyhtälö. (1 p) b) Laske, kuinka monta painoprosenttia magnesiumia (Mg) sisältää kalsiumin ja magnesiumin muodostama kaksoissuola, dolomiitti, jonka rakennekaava näkyy alla (2 p). MgCO 3 CaCO 3. 9A. Paloöljyn tiheys on 810 kg/m 3 lämpötilassa 0 C. Määritä paloöljyn tiheys lämpötilassa 35 ºC. Paloöljyn tilavuuden lämpötilakerroin on 1, / C. 9B. Kalsiumkarbonaatti (CaCO 3 ) hajoaa kuumennettaessa kalsiumoksidiksi (CaO) ja hiilidioksidiksi (CO 2 ) alla olevan reaktioyhtälön mukaisesti. Laske, kuinka suuri tilavuus hiilidioksidikaasua muodostuu hajoamisreaktiossa, kun 375 g kalsiumkarbonaattia hajoaa täydellisesti. Paine p = N/m 2 ja lämpötila T = 1173 K. CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) Moolimassoja: CaCO 3 (100,1 g/mol), CaO (56,1 g/mol), CO 2 (44,0 g/mol) Ideaalikaasun tilanyhtälö: pv = nrt R = 8,314 J /(mol K) Seuraavalla sivulla on liitteenä alkuaineiden jaksollinen järjestelmä.

9 B sivu 4(4) 10A. Hehkulampussa on merkintä 100 W/230 V. Oletetaan, että lampun resistanssi pysyy vakiona. Kuinka suuri on lampun ottama teho, kun se kytketään 220 V jännitteeseen? 10B. Orgaaniset yhdisteet voidaan luokitella eri toiminnallisiin, eli funktionaalisiin ryhmiin, jotka määräävät yhdisteiden kemialliset ominaisuudet. Alla on piirretty kuuden orgaanisen yhdisteen rakennekaavat. Jokainen piirretyistä orgaanisesta yhdisteestä kuuluu johonkin ryhmistä: alkoholit, amiinit, eetterit tai karboksyylihapot. Kirjoita vastauspaperiin yhdistettä vastaavan kirjaimen kohdalle sen toiminnallisen ryhmän nimi, johon yhdiste kuuluu. Yhdisteitä ei tarvitse nimetä. H 3 C O CH 3 H 3 C CH 2 -OH ( a ) ( b ) ( c ) HCOOH H 3 C CH 2 NH 2 ( d ) ( e ) ( f ) ALKUAINEIDEN JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ