LUKION FYSIIKKAKILPAILU perussarjan vastaukset PERUSSARJA

Transkriptio

1 PERUSSARJA Vataa hulellieti ja iititi iiteen tehtäään! Kirjita tetaten epaperiin a niei, tiitteei, ähöptiite, pettajai nii eä ului nii. Kilpailuaiaa n 00 inuuttia. Seä tehtää- että epaperit palautetaan ilpailun lputtua.. Autn tetiaja aatiin heinen npeuden uaaja. a) Kuina pitä tetiata li? b) Määritä eiääräinen itaia jarrutuea. Autn aa uljettajineen li 980 g. a) Tetiata aadaan t-uaajan ja aia-aelin älienä fyiaaliena pinta-alana graafieti integriden aiapa ruutuenetelällä jllin aadaan n 390. b) Keiääräinen iihtyyy jarrutuea n a 39, 3,. Dynaiian perulain uaan naiia n a 980 g (-3,9 636 N -6,3 N t ). Autn hditua jarruttaa itaia n leellieti yhtä uuri uin tää, un ilanatu n pieni. piteyty: a) uaaja graafieti taittaen p ata graafieti integriden p b) eiääräinen iihtyyy p itaia, uunta äytää ili p

2 . Kleta jueta, jiden juiait at yhtäuuret, n raennettu uan uainen yteei. Määritä yhden juen juiain ar, un liätyn punnuen aa n 0 graaa. Määritetään ahden rinnaain ytetyn identtien juen udtaan yteein juiai. Syetrian taia ia jaautuu taan upaiellein juelle, jllin enyä x n aa uallein juelle, x. J ahta rinnaaita juta raaalla yhdellä juella lii aa enyä x un itä urittaa ia, n ltaa x K, jta K. ½ ½ x Kun ai juta ytetään arjaan, niin niitä urittaat yhtä uuret iat. * Ylepi enyy atan x ja alepi atan x. * 3 Syteein naienyä X x+ x + jta yteein R juiaii aadaan R 3.. G Juiyteeille pätee G R, jta aadaan R. Sijittaalla punnuen painn G g ja uata luetun enyän c aadaan 3 0,0g 9,8 G 3 g N R, jta , x piteyty: rinnan ytettyjen juien juiai ( K ) p arjaan ytettyjen juien juiai ( R 3 ) p juiain nueerinen ar p

3 3. Keäuun. päiänä unna 979 Bryan Allen ylitti Englannin anaalin Gaer Albatr plulentneellaan. Kanaalin leey n 38,5 ja aiaa ylityeen ului h 49 in. Allenin eiääräinen teh li 46 W. Yhden raagraan plttainen apauttaa energiaa 3, J. Jalalihaet uuntaat aineenaihdunnan raata tuttaaa eiallita energiaa työi prentin hyötyuhteella. a) Kuina uuri li eiääräinen ia, jlla Allen tei työtä? b) Kuina paljn raaa Allen ulutti anaalin ylityen aiana? 38,5 t h 49 in 0 40 P ant 46 W η 0, M E 376, 0 raa 4 J raa g P P a) P t Pt 46W , 79N 64, 8N P b) ant Ett Pttt t η 46W 040 E tt, 338MJ 0, 6 Ett, J raa 30, 55g 300g 4 M 376, 0 piteyty: a) 3p b) 3p J g 3

4 4. Aaruuaeilla eden äännötely ja ierräty n erityien täreää. Maaa uihua äyntiin uluu helpti että 50 litraa, un eierii anainälieä aaruuaeaa ISS atrnauttien peeytyinen nnituu alle neljällä litralla että. Päiittäin atrnautit uluttaat yödeään ja judeaan että nin,7 litraa. Suurin a nautituta edetä pituu ehta j neteenä (irta tai hii) tai höyrynä ihhuten autta ja hengityen uana. Ihiitä ilaan iirtyän eihöyryn pitainen n älttäätöntä, a uuten atrnautit aiiat hengityaieuia. a) Millä einlla ihinen i juda että aaruuaeaa? b) Mitä tapahtuu edelle, ja tulee ul aatuta pullta? c) Phdi einja, jilla että idaan ierrättää aaruuaeaa. a) Ihien tulee äyttää juieen pulla, ja n pilli. Vettä ei i aataa laita. b) Pullta pitua ei piarituu. Piarat liiuat uraiiaieti, uten aii uutin aaruuaean irrallaan leat bjetit. c) Aaruuaean läin ja tea ila jhdetaan ylälle pinnalle, jllin iihen udtuu tiiityien taia eipiarita. Piarita ei i erätä taallieen tapaan, a ne eiät alu inneään. Tään taia piarat erätään talteen pyörittäällä tiiitypintaa, jllin piarat uleutuat pinnan ullaidalle. Veipitinen ila idaan yö ierrättää että itan ateriaalin läpi. piteyty: a) p b) p c) p 4

5 5. Atiaa n 400g että, jna aluläpötila n nin 60 C. Veden jäähtyitä eurataan tietneeeen liitetyllä läpötila-anturilla. Eräällä hetellä eiatiaan laitetaan etalliappale, jna aa n 45 g. Metalliappaleen läpötila ennen eteen laittaita li 6,5 C. Määritä etalliappaleen inailäpöapaiteetti. Mitä ainetta etalli li? Kuaajata aadaan luettua eden läpötilan uut. Veden luuttaa läpöäärä n J Q c θ 4,86 0,400 g,8 C 3,04 J. Metalliappaleen ataanttaa läpöäärä nq c θ. Oletetaan, että eden luuttaa läpö appaleen g C ataanttaa l läpö, jllin aadaan 3,04 J 0,936 J/gK 0,94 J/gK. Ky- 0,45g (48,7 6,5) C einen aine li aluiinia. c l piteyty: eden läpötilan uut uaajata p eden luuttaa läpöäärä ja luutettu ataantettu p inailäpöapaiteetti p aineen tunnitainen p 5

6 6. Taratele äänen ja aln äyttäytyitä ilan ja eden rajapinnaa.. Ääni ilata eteen: taittuinen nraalita pipäin. Knaiheijatuinen ahdllinen.. Val ilata eteen : taittuinen nraaliin päin. Knaiheijatuinen ei le ahdllinen. 3. Ääni edetä ilaan: taittuinen nraaliin päin. Knaiheijatuinen ei le ahdllinen. 4. Val edetä ilaan: taittuinen nraalita pipäin. Knaiheijatuinen ahdllinen. Taittuneen äteen uunta ja rajaula peruteltaa taittuilaiin etaalla: inα in β n n (allle n ), jta in β inα (allle yö in β n inα ), n n ja indei iittaa aina iihen aineeeen, jta ääni/al tulee, ja indei iihen aineeeen, jhn ääni/al tuneutuu ei in β inα inα > inα jten taittuinen nraalita pipäin. ila 340 nila,00 in β inα inα < inα jten taittuinen nraaliin päin. n,33 ei 340 ila in β inα inα < inα jten taittuinen nraaliin päin. ei 500 nei,33 in β inα inα > inα jten taittuinen nraalita pipäin. n,00 ila Knaiheijatuen rajaulalle araja pätee, että in β in 90 inαraja (allle yö n n inα raja ), jta rajaulai α raja arcin (allle yö α raja arcin ). n n 340 ila Rajaula äänelle ilata eteen α arcin arcin raja 3 ei 500 nila, 00 ja rajaula allle edetä ilaan α raja arcin arcin 49. n, 33 piteyty: periaatteet -4 p periaatteet -4 peruteltu taittuien alta yhtälöin ja lauin p naiheijatuinen peruteltu yhtälöin ja lauin p j ei uita -p ei 6