ASTROFYSIIKAN TEHTÄVIÄ V
|
|
- Santeri Lehtilä
- 8 vuotta sitten
- Katselukertoja:
Transkriptio
1 ASTROFYSIIKAN TEHTÄVIÄ V 501. Sarjakuvassa Lassi ja Leevi seikkailevat avaruudessa. Esitä neljä perusteltua syytä, miksi kuvattu toiminta ei ole mahdollista avaruudessa vallitsevissa fysikaalisissa olosuhteissa. (YO-S11-1) Erään teorian mukaan dinosaurusten häviäminen johtui maapalloon noin 65 miljoonaa vuotta sitten törmänneestä asteroidista. Oletetaan, että asteroidin massa oli 1, kg, törmäysnopeus Maahan oli 29 km/s, ja törmäyksen jälkeen asteroidi jäi Maan kuoren sisään. a) Kuinka suuren muutoksen maapallon ratanopeuteen törmäys aiheutti, jos oletetaan, että törmäys tapahtui Maan säteen suunnassa? Voit tarkastella törmäystä koordinaatistossa, jossa Maa on levossa. Oliko muutos ratanopeuteen merkittävä? b) Oletetaan, että samanlainen asteroidi samalla törmäysnopeudella osuu Kuuhun lähes pinnan suuntaisesti ja jää Kuun pintaan. Asteroidin rataliikkeen pyörimismäärä Kuun keskipisteen suhteen ennen törmäystä saadaan lausekkeesta L a = Rm a v a, jossa R on Kuun säde, m a on asteroidin massa ja v a on asteroidin nopeus. Oletetaan Kuu homogeeniseksi palloksi. Kuinka paljon Kuun pyörimisen kulmanopeus muuttuisi törmäyksen johdosta? (YO-S11-11). [V: a) 1, %, b) 5, rad/s] Selvitä taulukkokirjan avulla, kuinka moninkertainen a) Auringon massa on Maan massaan verrattuna b) Maan massa on Kuun massaan verrattuna. [V: a) , b) 81,30] Kuinka monta kilometriä on yksi a) valovuosi b) AU eli tähtitieteellinen yksikkö? [V: a) 9, km, b) 1, km] Millaisista vuorovaikutuksista on kyse seuraavien kappaleiden välillä, etä- vai kosketusvuorovaikutuksista? a) Maa ja Aurinko b) putoava höyhen ja Maa c) putoava vesipisara ja Maa d) jalka ja lattia? 506. Oheinen kuva esittää planeetan kiertämistä Auringon ympäri. Missä kohdassa (A, B, C) planeetan nopeus on suurimmillaan ja missä pienimmillään?
2 507. Miten pyrstötähden energia muuttuu, kun se lähestyy avaruudesta Aurinkokuntaa ja jatkaa sitten takaisin tähtien väliseen avaruuteen? 508. Järjestä pienimmästä suurimpaan: Aurinko, galaksijoukko, Linnunrata, Maa, Kuu, tähtijoukko Miten ja missä tähtiä syntyy? 510. Mistä seikoista tähden elinikä riippuu ja millä tavalla? 511. Laske a) Auringon ja Maan halkaisijan suhde b) Maan ja Kuun halkaisijan suhde. [V: a) 110, b) 3,7] Laske, kuinka moninkertainen Maan ja Auringon välinen etäisyys on Maan ja Kuun etäisyyteen verrattuna. [V: 390] Selvitä, mitä Aurinkokunnassa on Pluton ulkopuolella Oletetaan, että Auringon halkaisija olisi yksi metri. Laske, kuinka kaukana olisivat silloin a) Maa, Jupiter ja Pluto b) tähdet Proxima Kentauri ja Barnardin tähti c) lähin naapurigalaksi. [V: a) 107 m, 559 m, 4230 m, b) 2, m, 4, m, c) 1, m] Kuinka kauan matka lähimmälle tähdelle Proxima kentaurille kestäisi avaruusaluksella, jonka nopeus olisi 500 km/s? [V: 2500 a] Selvitä, kuinka monta eksoplaneettaa nykyisin tunnetaan ja mitä niistä tiedetään Selvitä, millainen on tähden rakenne Selvitä, mistä johtuvat a) vuodenajat b) Kuun vaiheet Selvitä, mikä aiheuttaa a) auringonpimennyksen b) kuunpimennyksen Mikä olisi atomin halkaisijan suuruusluokka, jos atomin ydin olisi Auringon kokoinen? [V: m] Mitä tarkoitetaan standardimallilla? 522. Mitkä ovat perusvuorovaikutusten nimet? 523. Mitkä ovat kvarkkien nimet? (ks. MAOL s ) 524. Mitkä ovat leptonien nimet? (ks. MAOL s ) 525. Etsi kirjallisuudesta tai internetistä tietoa neutriinoista. (ks. MAOL s. 107)
3 526. Laskuvarjohyppääjä putoaa hypyn loppuvaiheessa vakionopeudella kohti maanpintaa. a) Mitkä voimat hyppääjään vaikuttavat? b) Millainen on suuruudeltaan voimien summa, kun hyppääjän nopeus on vakio? c) Mitkä voimat tekevät työtä hypyn aikana? d) Mikä on voimien tekemän työn suuruus, kun hyppääjä putoaa tasaisesti? 527. Ilmanpaine on keskimäärin Pa ja maapallon säde 6, m. Laske näiden tietojen perusteella ilmakehän massa. Junaveturin massa on noin 89 tonnia. Kuinka monen junaveturin massaa ilmakehän massa vastaa? [V: 5, kg, mrd] a) Mikä on ilman molekyylien lämpöliikkeen keskimääräinen liike-energia huoneenlämpötilassa? b) Mikä on typpimolekyylien keskimääräinen nopeus huoneenlämpötilassa? [V: a) 6, J, b) 510 m/s] Ota selvää, mitä tarkoitetaan tähtitieteessä käytettävällä käsitteellä punasiirtymä a) Selitä, miksi Maassa taivas on sininen, mutta Kuussa taivas on musta? b) Entä miksi auringonlasku ja nousu ovat punertavia? 531. a) Mitä tarkoitetaan valon dispersiolla? b) Missä voit havaita valon dispersion? c) Mistä valon dispersio johtuu? 532. Miten Auringon valon, hehkulampun valon ja loisteputken valon spektrit poikkeavat toisistaan? 533. Kerro esimerkkejä seuraavista liikkeistä: a) yksiulotteinen liike, tasoliike ja avaruusliike b) etenemisliike, pyörimisliike ja värähdysliike Mikä ero on liikkuvan kappaleen paikalla, siirtymällä ja kuljetulla matkalla? Anna esimerkki a) Onko putoavan pallon kiihtyvyys aina negatiivinen? b) Voiko kappaleen kiihtyvyys olla positiivinen, jos sen nopeus pienenee? c) Voiko kappaleen nopeus olla nolla, vaikka sen kiihtyvyys ei ole nolla? 536. a) Kaikki fysiikassa esiintyvät voimat aiheutuvat viime kädessä neljästä perusvuorovaikutuksesta. Luettele nämä vuorovaikutukset. b) selitä, mikä perusvuorovaikutus on hallitseva seuraavissa ilmiöissä: 1) paperisilppu tarttuu kampaan, jolla on juuri kammattu hiuksia. 2) Kuu kiertää Maata. 3) Atomiydin pysyy koossa. 4) Pallo pomppaa lattiasta. (YO-S-01-1) Kerro kaksi esimerkkiä a) etävuorovaikutuksesta b) kosketusvuorovaikutuksesta Kuu on huomattavasti pienempi kuin Maa, mutta Kuu vetää Maata yhtä suurella voimalla kuin Maa Kuuta. Miten perustelet asian ystävällesi, joka ei usko moista väitettä?
4 539. Onko väite tosi vai epätosi? Perustele vastauksesi. a) Kappaleen liikkeen ylläpitämiseen tarvitaan kokonaisvoima. b) kappaleen liikkeen muuttamiseen tarvitaan kokonaisvoima Esitä tilanne, jossa kappaleen liikkeen muutoksen aikaan a) etävuorovaikutuksesta aiheutuva voima b) kosketusvuorovaikutuksesta aiheutuva voima Miksi Maa kiertää Aurinkoa vaikka ne vaikuttavat toisiinsa yhtä suurilla voimilla? 542. a) Mitä tarkoittaa kokonaisvoima? b) Miksi kappaleen kiihtyvyysvektorin suunta on sama kuin kokonaisvoiman suunta? c) Miksi golfpallo putoaa suuremmalla kiihtyvyydellä kuin samankokoinen saippuakupla? 543. Mikä on a) jatkavuuden lain b) dynamiikan peruslain c) voiman ja vastavoiman lain sisältö? 544. Mitä tarkoittaa, jos voima on konservatiivinen? Mitkä voimat ovat konservatiivisia? 545. Selosta esimerkin avulla, mitä tarkoittaa: Tiettyyn konservatiiviseen voimaan liittyvän potentiaalienergian muutos on yhtä suuri mutta vastakkaismerkkinen kuin tämän voiman kappaleen siirtymän aikaansaamiseksi tekemä työ a) Mitä yhteistä on gravitaatioenergian potentiaalienergialla ja jousen potentiaalienergialla? b) Miten ne poikkeavat toisistaan? 547. a) Laske Maan sinuun kohdistama gravitaatiovoima. b) Laske painosi Kuun radan säde on km. Laske Kuun kiihtyvyys Maan putoamiskiihtyvyyden g avulla. Maan keskimääräinen säde on 6370 km. [V: 2,7 mm/s 2 ] Perustele, pitääkö seuraava väite paikkansa? Kuussa pystyy ajamaan kaarteessa suuremmalla nopeudella kuin Maassa. Oletetaan, että vastusvoimat, autot, autojen renkaat ja tien pinta ovat samanlaiset Ohessa on Kirsi Kunnaksen runo kokoelmasta Tiitiäisen tuluskukkaro. Putosi omena omenapuusta. - Mikä kiihtyvyys! Mikä massa! huusi omenamato omenassa. - Mikä painovoima kaikkialla! Mikä vetovoima omenalla! Sen kuuli suoraan madon suusta muuan mies puun alla ja omenan söi ja sillä tiedolla maailman ällikälle löi. a) kuka kuuluisa fyysikko oli tarun mukaan puun alla? b) Mitä vuorovaikutusta ja millaista liikettä runo kuvaa? c) Millainen omenan vetovoima oli omenan painoon verrattuna? d) Voiko omenan sisällä oleva mato havaita painovoiman putoamisen aikana? (YO-S03-6).
5 551. Kuvaaja esittää kappaleen painon G (kn) muuttumista, kun kappale nostetaan maanpinnalta Maan säteen R korkeudelle. a) Kuinka suuri nostotyö tehdään? b) Kuinka suuri nopeus kappaleelle tulisi antaa, jotta se alkaisi kiertää Maata ympyräradalla korkeudella R? Maan keskisäde on 6370 km. [V: a) 3,1 GJ, b) 5,6 km/s] a) Laskuvarjohyppääjä ja Maa vetävät toisiaan puoleensa yhtä suurilla ja vastakkaissuuntaisilla voimilla. Miksi hyppääjä liikkuu mutta Maa ei liiku? b) Miksi ilmassa laskeutuvat laskuvarjohyppääjät eivät lähde liikkeelle toisiaan kohti? 553. Kerro esimerkkejä sellaisista systeemeistä, joissa gravitaatio toimii systeemin a) sisäisenä b) ulkoisena vuorovaikutuksena a) Kuinka suurella voimalla Maa vetää Kuuta puoleensa? b) Kuinka suuren kiihtyvyyden tämä vetovoima antaa Kuulle? c) Mikä on Kuun normaalikiihtyvyys, jos oletetaan, että se kiertää Maata pitkin ympyrärataa? [V: a) 2, N, b) 2, m/s 2 ] a) Kuljetusastian paino Maassa on 255 N. Mikä on astian paino Kuussa? b) Kuinka monen Maan säteen (R = 6378 km) etäisyydellä Maan keskipisteestä kappaleen paino on sama kuin Kuussa? [V: a) 42 N, b) 2,5 R] a) Kommentoi yleistä käsitystä, jonka mukaan astronautti tuntee itsensä painottomaksi Maata kiertävässä avaruusaluksessa siksi, että häneen kohdistuva painovoima on avaruudessa mitättömän pieni. (YO-S02-3b). b) Pohdi, millaisia ongelmia painottomuus aiheuttaa jokapäiväisille toimille avaruusasemalla a) Selitä, mistä vuodenajat aiheutuvat. b) Selitä, mistä vuorokaudenajat aiheutuvat. c) Miten kääntöpiirien ja napapiirien paikat määräytyvät? 558. a) Mistä kuun- ja auringonpimennykset aiheutuvat? b) Miksi kuun- ja auringonpimennykset eivät ole säännöllisesti kerran kuukaudessa? c) Piirrä Kuun vaiheet. Milloin Kuu on kasvava ja milloin vähenevä? 559. Selitä lyhyesti. a) Miten tähdet ja planeetat syntyvät suuresta pöly- ja kaasupilvestä? b) Auringon pinnalla putoamiskiihtyvyys on suuri (g = 274,4 m/s 2 ). Miksi Aurinko ei kutistu, vaikka se on kaasua? c) Mistä vuodenajat johtuvat? d) Mistä Kuun vaiheet aiheutuvat?
6 560. a) Miten vuorovesi-ilmiötä käytetään energiantuotannossa? Miksi vesi nousee ja laskee samassa paikassa kaksi kertaa vuorokaudessa? b) Onko Kuun painopiste samassa kohdassa kuin sen keskipiste? c) Miten Maata kohti kulkeva meteoriitti kokee Maan gravitaatiovoiman? 561. Selvitä, mitä satelliitteihin liittyen tarkoittavat LEO-, GEO- ja GTO-radat? 562. Oheisessa piirroksessa Maa kiertää Aurinkoa ellipsirataa pitkin. Piirroksen mittasuhteet ovat liioitellut. a) Missä kohdista 1, 2, 3 ja 4 Maan ratanopeus on suurin ja missä pienin? b) Missä kohdista 1, 2, 3 ja 4 Maan tangenttikiihtyvyys on nolla? c) Merkitse vektoreina kohtiin 1, 2, 3 ja 4 Maan ratanopeus, normaalikiihtyvyys, tangenttikiihtyvyys ja (kokonais)kiihtyvyys 563. Satelliitti kiertää Maata elliptisellä radalla (ks. kuvio). Missä merkityissä radan pisteissä satelliittiin vaikuttava 1) gravitaatiovoima on suurin? 2) normaalikiihtyvyys on suurin? 3) ratanopeus on suurin? 564. Erään asteroidin kiertoaika on 10,4 a. Kuinka suuri on sen radan säteen suhde Maan radan säteeseen? 565. Laske Marsin vuoden pituus Maan vuosissa. Käytä taulukkokirjan tietoja Maan ja Marsin etäisyyksistä Auringosta a) Päättele Keplerin III laki lähtien Newtonin II laista. b) Mikä oli ensimmäisen satelliitin Sputnik I:n radan keskimääräinen korkeus maanpinnalta mitattuna, kun sen kiertoaika oli 96 minuuttia? 567. Satelliitti kulkee lähes ympyrärataa korkeudella h maanpinnasta. Johda satelliitin nopeuden lauseke tällä radalla korkeuden h, Maan säteen R ja Maan pinnalla olevan putoamiskiihtyvyyden g avulla TV-satelliitti kiertää Maata siten, että se pysyy koko ajan saman paikkakunnan yläpuolella. Tällaista satelliittia, jonka kiertoaika on 24 tuntia, sanotaan geostationaariseksi satelliitiksi. a) Miksi tämän paikkakunnan on oltava päiväntasaajalla? b) Kuinka korkealla maanpinnasta geostationaariset satelliitit liikkuvat? c) Kuinka suuri tällaisen ns. geostationaarisen satelliitin ratanopeus on?
7 569. Kuinka monta prosenttia Kuuhun laskeutunut astronautti tuntee painovoimasta, joka häneen vaikuttaa maanpinnalla? Kuun säde on 27 % Maan säteestä ja massa 1,23 % Maan massasta Laske satelliitin nopeus, kun sen korkeus maanpinnasta on km. Satelliitti kulkee ilman moottoria Avaruusteleskooppi Hubble kiersi Maata 590 km:n korkeudella, joka oli ympyrän muotoinen. a) Kirjoita teleskooppi Hubblen liikeyhtälö. b) Laske Hubblen kiertoaika ja kiihtyvyys On esitetty, että jotkut asteroidit koostuvat irrallisista kivilohkareista ja sorasta. Oletetaan, että tällaisen pallonmuotoisen asteroidin tiheys on 2000 kg/m 3. Laske asteroidin pienin mahdollinen pyörähdysaika. (YO-S04-10) a) Kuinka korkealle Maan pinnasta moottoriton satelliitti on kantoraketilla vietävä, jos satelliitin kiertoajaksi Maan ympäri halutaan tasan kaksi tuntia? b) Kuinka suuri Maan pinnan suuntainen ratanopeus satelliitille on annettava, että se pysyy tällä radalla? c) Kuinka suuri on tämän satelliitin normaalikiihtyvyys, ja mikä normaalikiihtyvyyden aiheuttaa? 574. Millä nopeudella pienoisraketti täytyy lähettää kohtisuoraan ylöspäin, jotta se nousisi maanpinnasta puolen Maan säteen korkeudelle? Maan säde on 6370 km ja massa 5, kg Ukkospilven alareuna oli 400 metrin korkeudella ja sen potentiaali oli 10 MV alempi kuin maanpinnan potentiaali. a) Mikä on pilven ja maanpinnan välissä olevan sähkökentän voimakkuus? b) Kuinka suuren työn sähkökentässä olevaan elektroniin kohdistuva voima tekee, kun elektroni siirtyy salamassa pilvestä maahan? 576. Salaman iskiessä sähkövirta on keskimäärin A, jos salamaniskun n arvioidaan kestävän 0,01 s. a) Kuinka suuri siirtyvä sähkövaraus on? b) Kuinka monta elektronia salaman sähkövirrassa siirtyy? Oletetaan, että varaus koostuu pelkästään elektroneista Mihin antennin toiminta perustuu? 578. a) Dipoliantennin pituus on 1,21 m. Mikä on lähettimen radioaaltojen taajuus? b) GSM-verkon taajuudet ovat 900 MHz ja 1800 MHz. Kuinka pitkiä ovat vastaanottimen antennit? 579. a) Mikä on kantoaalto? b) Miten viesti liitetään kantoaaltoon? c) Mitä on modulointi? d) Mitä on kohina?
8 580. Millainen kenttä varatulla hiukkasella on, kun hiukkanen on a) paikallaan b) tasaisessa liikkeessä c) on tasaisesti kiihtyvässä liikkeessä? 581. Varattu hiukkanen tulee kohtisuoraan homogeeniseen magneettikenttään. Miten hiukkasen liike riippuu sen a) massasta b) nopeudesta c) varauksesta? 582. Minkä suuntaisella voimalla Maan magneettikenttä vaikuttaa protoniin, joka lentää päiväntasaajalla a) kohti pohjoista b) kohti itää c) kohtisuoraan ylöspäin? 583. Miten Maan magneettikenttä syntyy? 584. Mitä tarkoittavat käsitteet a) deklinaatio b) inklinaatio? 585. Vastaa lyhyesti. a) Miksi maapallon pyörimisnopeus akselinsa ympäri ja pyörimisakselin suunta pysyvät likimain vakiona? b) Miksi avaruusalusta voidaan kääntää sen sisällä olevan vauhtipyörän avulla? c) Miksi tähden luhistuessa neutronitähdeksi sen pyörimisnopeus voi kasvaa jopa yli miljoonakertaiseksi? (YO-S04-11bc, YO-K05-12a) a) Mitä tarkoitetaan säteilyn yhteydessä spektrin käsitteellä? b) Piirrä sopivaan koordinaatistoon periaatekuva 1) hehkulampun ja 2) kaasupurkausputken säteilyn spektristä. c) Mitä tarkoitetaan absorptiospektrillä, ja miten se syntyy? (YO-K91-9) Kuvassa on vedyn (a) ja heliumin (b) emissiospektrit ja Auringon absorptiospektri (c). Miten voit päätellä spektrien perusteella, että Auringon kaasukehässä on sekä vetyä että heliumia? 588. a) Mikä on fotoni? b) Miksi fotonin voidaan ajatella liikkuvan valon nopeudella, vaikka sen ajatellaan olevan hiukkanen? 589. Miten tähtien pintalämpötila voidaan määrittää? 590. a) Mitä käsite musta kappale fysiikassa tarkoittaa? b) Mitä tarkoitetaan säteilyn lämpötilalla? 591. Millä aallonpituudella on säteilyn spektrin intensiteettihuipun kohta a) 2,7 K:n taustasäteilyllä b) 1200 K:n kaasuliekillä?
9 592. a) Millaista röntgensäteily on verrattuna näkyvään valoon? b) Miten röntgensäteilyä syntyy? 593. Röntgensäteilyn aallonpituus on 0,19 nm. Laske tämän säteilyn fotonin a) taajuus b) energia Mitkä ovat de Broglien lait ja mikä on niiden keskeinen sisältö? 595. a) Miksi voidaan sanoa, että elektroni ei ole hiukkanen eikä aalto? b) Missä ilmiöissä elektronia voidaan kuvata hiukkasmallilla ja missä aaltomallilla? 596. a) Kuinka suuri pitää sähkömagneettisen säteilyn aallonpituuden olla, jotta se pystyy ionisoimaan perustilassa olevan vetyatomin? b) Sähkömagneettinen säteily pystyy siirtämään perustilassa olevan vetyatomin elektronin toiseen viritystilaan. Laske säteilyn aallonpituus ja taajuus a) Miksi vetyatomin spektrissä on useita eri viivoja, vaikka vetyatomissa on vain yksi elektroni? b) Pohdi, voiko vetyatomin ionisoitumisenergian 13,6 ev perusteella päätellä vetyatomin säteen? c) Kuinka monta erilaista fotonia vetyatomi voi emittoida, jos se on kolmannessa viritystilassa? 598. a) Miten emissiospektrin syntyminen selitetään energiatasokaavion avulla? b) Miten absorptiospektrin syntyminen selitetään energiatasokaavion avulla? c) Miten emissio- ja absorptiospektrin erot ja yhtäläisyydet selitetään energiatasokaavion avulla? 599. a) Laske sen säteilyn aallonpituus, jolla vetyatomi saataisiin virittymään toisesta energiatilasta viidenteen energiatilaan. b) Kuinka suuri energia on fotonilla, jonka vetyatomi emittoi, kun mainittu viritystila purkautuu perustilaan Heliumatomin ionisoitumisenergia on 24,6 ev. a) Kuinka suuri on sen säteilyn aallonpituus, joka pystyy ionisoimaan heliumatomin? b) Saman ionisoitumisen voi aiheuttaa myös heliumatomiin törmäävä elektroni. Kuinka suuri törmäävän elektronin nopeuden täytyy olla? 601. a) Mikä on valon (sähkömagneettisen säteilyn) suurin aallonpituus, joka voi absorboitua vetyatomiin? b) Mikä on seuraavaksi suurin aallonpituus, joka voi absorboitua? 602. Kuinka suuri ytimen tiheys on? 603. Kahden protonin välimatka ytimessä on 2 fm. Laske protonien välisen a) sähköisen voiman b) gravitaatiovoiman suuruus.
10 604. a) Miten määritellään atomimassayksikkö 1 u? b) Mitä ovat nukleonit ja nuklidit? c) Mitä ovat isotoopit? 605. Laske a) deuterium-ytimen b) lyijy-ytimen massavaje Miten määritellään a) ytimen sidosenergia b) sidososuus? 607. Laske ytimen sidosenergia ja sidososuus Kuinka suuria syntyneiden gammafotonien energiat ovat, kun annihilaatio tapahtuu a) elektronin ja positronin välillä b) protonin ja antiprotonin välillä? 609. Gammasäteilyn fotonista voi syntyä hiukkanen-antihiukkanen pari. Kuinka suuri syntyneen elektroni-positroni parin suurin yhteinen kineettinen energia on, kun gammakvantin aallonpituus oli 0,37 pm? 610. Auringossa neljä miljoonaa tonnia vetyä muuttuu sekunnissa energiaksi. Osoita, että Auringon kokonaisteho on noin 3, W Miten alkuaineet ovat syntyneet? Voivatko alkuaineet hävitä? 612. Hiukkasreaktioita hallitsevat muutamat säilymislait. a) Selvitä, mitä säilymislakeja hiukkasreaktioihin liittyy. b) Miksi reaktio + ei voi olla mahdollinen? 613. a) Mitä hadronit ovat? b) Selvitä, mihin kahteen ryhmään hadronit jakautuvat. c) Selvitä, miten nämä ryhmät eroavat toisistaan a) Luettele perusvuorovaikutukset. b) Miksi näitä vuorovaikutuksia sanotaan perusvuorovaikutuksiksi? c) Miten perusvuorovaikutus välittyy? d) Millä kahdella eri tavalla perushiukkaset luokitellaan? 615. Mitkä vuorovaikutukset kokevat a) elektroni b) protoni c) neutriino? 616. Hahmottele kuva hiukkasten radoista magneettikentässä tapahtuvassa parinmuodostuksessa, jossa gammafotoni muuttuu elektroni-positronipariksi Sähkömagneettisen säteilyn energia on 1,3 kev. Laske säteilyn a) taajuus b) aallonpituus tyhjiössä Erään tähden pintalämpötila on K. Mikä on tämän tähden a) väri b) intensiteettimaksimia vastaavan fotonin energia?
11 619. Mikä ero on emissio- ja absorptiospektrillä on? Esitä energiatasokaavion avulla molempien syntymekanismi Mitä tarkoittaa a) fuusio b) fissio c) ketjureaktio d) ydinreaktion reaktioenergia? 621. Revontulissa loimuava vihreä, punainen ja sininen valo on peräisin joko hapen tai typen atomeista. Kuvassa on esitetty osa happiatomin energiatasokaaviota. Mikä väri tai mitkä värit ovat peräisin hapesta? Piirrä siirtymät näkyviin.
ASTROFYSIIKAN TEHTÄVIÄ VI
ASTROFYSIIKAN TEHTÄVIÄ VI 622. Kun katsot tähtiä, niin niiden valo ei ole tasaista, vaan tähdet vilkkuvat. Miksi? Jos astronautti katsoo tähtiä Kuun pinnalla seisten, niin vilkkuvatko tähdet tällöinkin?
LisätiedotKvanttifysiikan perusteet 2017
Kvanttifysiikan perusteet 207 Harjoitus 2: ratkaisut Tehtävä Osoita hyödyntäen Maxwellin yhtälöitä, että tyhjiössä magneettikenttä ja sähkökenttä toteuttavat aaltoyhtälön, missä aallon nopeus on v = c.
LisätiedotAurinko. Tähtitieteen peruskurssi
Aurinko K E S K E I S E T K Ä S I T T E E T : A T M O S F Ä Ä R I, F O T O S F Ä Ä R I, K R O M O S F Ä Ä R I J A K O R O N A G R A N U L A A T I O J A A U R I N G O N P I L K U T P R O T U B E R A N S
LisätiedotFysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012
Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012 LIIKE Jos vahvempi kaveri törmää heikompaan kaveriin, vahvemmalla on enemmän voimaa. Pallon heittäjä antaa pallolle heittovoimaa, jonka
LisätiedotASTROFYSIIKAN TEHTÄVIÄ IV
ASTROFYSIIKAN TEHTÄVIÄ IV 423. Mitä perusteluja ja todistuksia esitettiin ennen ajanlaskun alkua ja sen jälkeen maapallon pallonmuotoisuudelle? (ks. http://www.kotiposti.net/ajnieminen/mpallo.pdf). 424.
Lisätiedotg-kentät ja voimat Haarto & Karhunen
g-kentät ja voimat Haarto & Karhunen Voima Vuorovaikutusta kahden kappaleen välillä tai kappaleen ja sen ympäristön välillä (Kenttävoimat) Yksikkö: newton, N = kgm/s Vektorisuure Aiheuttaa kappaleelle
LisätiedotKosmos = maailmankaikkeus
Kosmos = maailmankaikkeus Synty: Big Bang, alkuräjähdys 13 820 000 000 v sitten Koostumus: - Pimeä energia 3/4 - Pimeä aine ¼ - Näkyvä aine 1/20: - vetyä ¾, heliumia ¼, pari prosenttia muita alkuaineita
LisätiedotNEWTONIN LAIT MEKANIIKAN I PERUSLAKI MEKANIIKAN II PERUSLAKI MEKANIIKAN III PERUSLAKI
NEWTONIN LAIT MEKANIIKAN I PERUSLAKI eli jatkavuuden laki tai liikkeen jatkuvuuden laki (myös Newtonin I laki tai inertialaki) Kappale jatkaa tasaista suoraviivaista liikettä vakionopeudella tai pysyy
LisätiedotTarinaa tähtitieteen tiimoilta FYSIIKAN JA KEMIAN PERUSTEET JA PEDAGOGIIKKA 2014 KARI SORMUNEN
Tarinaa tähtitieteen tiimoilta FYSIIKAN JA KEMIAN PERUSTEET JA PEDAGOGIIKKA 2014 KARI SORMUNEN Oppilaiden ennakkokäsityksiä avaruuteen liittyen Aurinko kiertää Maata Vuodenaikojen vaihtelu johtuu siitä,
LisätiedotLeptonit. - elektroni - myoni - tauhiukkanen - kolme erilaista neutriinoa. - neutriinojen varaus on 0 ja muiden leptonien varaus on -1
Mistä aine koostuu? - kaikki aine koostuu atomeista - atomit koostuvat elektroneista, protoneista ja neutroneista - neutronit ja protonit koostuvat pienistä hiukkasista, kvarkeista Alkeishiukkaset - hiukkasten
Lisätiedota) Piirrä hahmotelma varjostimelle muodostuvan diffraktiokuvion maksimeista 1, 2 ja 3.
Ohjeita: Tee jokainen tehtävä siististi omalle sivulleen/sivuilleen. Merkitse jos tehtävä jatkuu seuraavalle konseptille. Kirjoita ratkaisuihin näkyviin tarvittavat välivaiheet ja perustele lyhyesti käyttämästi
LisätiedotMuunnokset ja mittayksiköt
Muunnokset ja mittayksiköt 1 a Mitä kymmenen potenssia tarkoittavat etuliitteet m, G ja n? b Mikä on massan (mass) mittayksikkö SI-järjestelmässäa? c Mikä on painon (weight) mittayksikkö SI-järjestelmässä?
LisätiedotKokeellisen tiedonhankinnan menetelmät
Kokeellisen tiedonhankinnan menetelmät Ongelma: Tähdet ovat kaukana... Objektiivi Esine Objektiivi muodostaa pienennetyn ja ylösalaisen kuvan Tarvitaan useita linssejä tai peilejä! syys 23 11:04 Galilein
LisätiedotVedetään kiekkoa erisuuruisilla voimilla! havaitaan kiekon saaman kiihtyvyyden olevan suoraan verrannollinen käytetyn voiman suuruuteen
4.3 Newtonin II laki Esim. jääkiekko märällä jäällä: pystysuuntaiset voimat kumoavat toisensa: jään kiekkoon kohdistama tukivoima n on yhtäsuuri, mutta vastakkaismerkkinen kuin kiekon paino w: n = w kitka
LisätiedotTähtitieteen peruskurssi Lounais-Hämeen Uranus ry 2013 Aurinkokunta. Kuva NASA
Tähtitieteen peruskurssi Lounais-Hämeen Uranus ry 2013 Aurinkokunta Kuva NASA Aurinkokunnan rakenne Keskustähti, Aurinko Aurinkoa kiertävät planeetat Planeettoja kiertävät kuut Planeettoja pienemmät kääpiöplaneetat,
LisätiedotDiplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2011 Insinöörivalinnan fysiikan koe 1.6.2011, malliratkaisut
A1 Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2011 Täydennä kuhunkin kohtaan yhtälöstä puuttuva suure tai vakio alla olevasta taulukosta. Anna vastauksena kuhunkin kohtaan ainoastaan
LisätiedotKvantittuminen. E = hf f on säteilyn taajuus h on Planckin vakio h = 6, Js = 4, evs. Planckin kvanttihypoteesi
Kvantittuminen Planckin kvanttihypoteesi Kappale vastaanottaa ja luovuttaa säteilyä vain tietyn suuruisina energia-annoksina eli kvantteina Kappaleen emittoima säteily ei ole jatkuvaa (kvantittuminen)
LisätiedotKosmologia: Miten maailmankaikkeudesta tuli tällainen? Tapio Hansson
Kosmologia: Miten maailmankaikkeudesta tuli tällainen? Tapio Hansson Kosmologia Kosmologiaa tutkii maailmankaikkeuden rakennetta ja historiaa Yhdistää havaitsevaa tähtitiedettä ja fysiikkaa Tämän hetken
Lisätiedotperushiukkasista Perushiukkasia ovat nykykäsityksen mukaan kvarkit ja leptonit alkeishiukkasiksi
8. Hiukkasfysiikka Hiukkasfysiikka kuvaa luonnon toimintaa sen perimmäisellä tasolla. Hiukkasfysiikan avulla selvitetään maailmankaikkeuden syntyä ja kehitystä. Tutkimuskohteena ovat atomin ydintä pienemmät
LisätiedotVUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN. Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka, luento Kari Sormunen
VUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka, 1.-2. luento Kari Sormunen Mitä yhteistä? Kirja pöydällä Opiskelijapari Teräskuulan liike magneetin lähellä
Lisätiedoton radan suuntaiseen komponentti eli tangenttikomponentti ja on radan kaarevuuskeskipisteeseen osoittavaan komponentti. (ks. kuva 1).
H E I L U R I T 1) Matemaattinen heiluri = painottoman langan päässä heilahteleva massapiste (ks. kuva1) kuva 1. - heilurin pituus l - tasapainoasema O - ääriasemat A ja B - heilahduskulma - heilahdusaika
Lisätiedot3.1 Varhaiset atomimallit (1/3)
+ 3 ATOMIN MALLI 3.1 Varhaiset atomimallit (1/3) Thomsonin rusinakakkumallissa positiivisesti varautuneen hyytelömäisen aineen sisällä on negatiivisia elektroneja kuin rusinat kakussa. Rutherford pommitti
LisätiedotFysiikan valintakoe 10.6.2014, vastaukset tehtäviin 1-2
Fysiikan valintakoe 10.6.2014, vastaukset tehtäviin 1-2 1. (a) W on laatikon paino, F laatikkoon kohdistuva vetävä voima, F N on pinnan tukivoima ja F s lepokitka. Kuva 1: Laatikkoon kohdistuvat voimat,
LisätiedotLiike ja voima. Kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia ja niistä aiheutuvia liikeilmiöitä
Liike ja voima Kappaleiden välisiä vuorovaikutuksia ja niistä aiheutuvia liikeilmiöitä Tasainen liike Nopeus on fysiikan suure, joka kuvaa kuinka pitkän matkan kappale kulkee tietyssä ajassa. Nopeus voidaan
LisätiedotASTROFYSIIKAN TEHTÄVIÄ II
ASTROFYSIIKAN TEHTÄVIÄ II 91. Selitä mistä aiheutuvat a) vuorokaudenajat, b) vuodenajat, c) kuunpimennykset, d) auringonpimennykset? 92. Vastaa lyhyesti seuraaviin kysymyksiin: a) Mitä eroa on tähdellä
LisätiedotVUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN. Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet (mat/fys/kem suunt.), luento 1 Kari Sormunen
VUOROVAIKUTUKSESTA VOIMAAN JA EDELLEEN LIIKKEESEEN Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet (mat/fys/kem suunt.), luento 1 Kari Sormunen Vuorovaikutus on yksi keskeisimmistä fysiikan peruskäsitteistä
LisätiedotTeoreetikon kuva. maailmankaikkeudesta
Teoreetikon kuva Teoreetikon kuva hiukkasten hiukkasten maailmasta maailmasta ja ja maailmankaikkeudesta maailmankaikkeudesta Jukka Maalampi Fysiikan laitos Jyväskylän yliopisto Lapua 5. 5. 2012 Miten
LisätiedotMaan ja avaruuden välillä ei ole selkeää rajaa
Avaruus Mikä avaruus on? Pääosin tyhjiön muodostama osa maailmankaikkeutta Maan ilmakehän ulkopuolella. Avaruuden massa on pääosin pimeässä aineessa, tähdissä ja planeetoissa. Avaruus alkaa Kármánin rajasta
LisätiedotNyt kerrataan! Lukion FYS5-kurssi
Nyt kerrataan! Lukion FYS5-kurssi Vaakasuora heittoliike Heittoliikettä voidaan tarkastella erikseen vaaka- ja pystysuunnassa v=(v x,v y ) Jos ilmanvastausta ei oteta huomioon (yleensä ei), vaakasuunnalle
LisätiedotTähtitieteessä SI-yksiköissä ilmaistut luvut ovat usein hyvin isoja ja epähavainnollisia. Esimerkiksi
Tähtitieteen perusteet, harjoitus 2 Yleisiä huomioita: Tähtitieteessä SI-yksiköissä ilmaistut luvut ovat usein hyvin isoja ja epähavainnollisia. Esimerkiksi aurinkokunnan etäisyyksille kannattaa usein
LisätiedotSähköstatiikka ja magnetismi
Sähköstatiikka ja magnetismi Johdatus magnetismiin Antti Haarto 19.11.2012 Magneettikenttä Sähkövaraus aiheuttaa ympärilleen sähkökentän Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen myös magneettikentän
LisätiedotMagneettikentät. Haarto & Karhunen. www.turkuamk.fi
Magneettikentät Haarto & Karhunen Magneettikenttä Sähkövaraus aiheuttaa ympärilleen sähkökentän Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen myös magneettikentän Magneettikenttä aiheuttaa voiman liikkuvaan
LisätiedotVUOROVAIKUTUS JA VOIMA
VUOROVAIKUTUS JA VOIMA Isaac Newton 1642-1727 Voiman tunnus: F Voiman yksikkö: 1 N (newton) = 1 kgm/s 2 Vuorovaikutus=> Voima Miten Maa ja Kuu vaikuttavat toisiinsa? Pesäpallon ja Maan välinen gravitaatiovuorovaikutus
LisätiedotAtomin ydin. Z = varausluku (järjestysluku) = protonien määrä N = neutroniluku A = massaluku (nukleoniluku) A = Z + N
Atomin ydin ytimen rakenneosia, protoneja (p + ) ja neutroneja (n) kutsutaan nukleoneiksi Z = varausluku (järjestysluku) = protonien määrä N = neutroniluku A = massaluku (nukleoniluku) A = Z + N saman
LisätiedotLiikemäärän säilyminen Vuorovesivoimat Jousivoima
Liikemäärän säilyminen Vuorovesivoimat Jousivoima Tämän luennon tavoitteet Liikemäärän säilyminen Vuorovesivoimat ja binomiapproksimaatio gravitaatio jatkuu viime viikolta Jousivoima: mikä se on ja miten
LisätiedotHarjoitellaan voimakuvion piirtämistä
Harjoitellaan voimakuvion piirtämistä Milloin ja miksi voimakuvio piirretään? Voimakuvio on keskeinen osa mekaniikan tehtävän ratkaisua, sillä sen avulla hahmotetaan tilanne, esitetään kappaleeseen kohdistuvat
LisätiedotMAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET
MAAILMANKAIKKEUDEN PIENET JA SUURET RAKENTEET KAIKKI HAVAITTAVA ON AINETTA TAI SÄTEILYÄ 1. Jokainen rakenne rakentuu pienemmistä rakenneosista. Luonnon rakenneosat suurimmasta pienimpään galaksijoukko
LisätiedotFYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE 30.01.2014 VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!!
FYSIIKKA (FY91): 9. KURSSI: Kertauskurssi KOE 30.01.2014 VASTAA KUUTEEN (6) TEHTÄVÄÄN!! 1. Vastaa, ovatko seuraavat väittämät oikein vai väärin. Perustelua ei tarvitse kirjoittaa. a) Atomi ei voi lähettää
LisätiedotAtomien rakenteesta. Tapio Hansson
Atomien rakenteesta Tapio Hansson Ykköskurssista jo muistamme... Atomin käsite on peräisin antiikin Kreikasta. Demokritos päätteli alunperin, että jatkuva aine ei voi koostua äärettömän pienistä alkeisosasista
LisätiedotPietarsaaren lukio Vesa Maanselkä
Fys 9 / Mekaniikan osio Liike ja sen kuvaaminen koordinaatistossa Newtonin lait Voimavektorit ja vapaakappalekuvat Työ, teho,työ-energiaperiaate ja energian säilymislaki Liikemäärä ja sen säilymislaki,
LisätiedotKERTAUSTEHTÄVIEN RATKAISUT
KERTAUSTEHTÄVIEN RATKAISUT 1. a) Karkea virhe on seurausta mittaamisvälineen epätarkoituksenmukaisesta ja väärästä käsittelystä tai lukemavirheestä. Mittaussarjan karkeat virheet paljastuvat usein tuloksia
Lisätiedot766323A Mekaniikka, osa 2, kl 2015 Harjoitus 4
766323A Mekaniikka, osa 2, kl 2015 Harjoitus 4 0. MUISTA: Tenttitehtävä tulevassa päätekokeessa: Fysiikan säilymislait ja symmetria. (Tästä tehtävästä voi saada tentissä kolme ylimääräistä pistettä. Nämä
LisätiedotPerusvuorovaikutukset. Tapio Hansson
Perusvuorovaikutukset Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Vuorovaikutukset on perinteisesti jaettu neljään: Gravitaatio Sähkömagneettinen vuorovaikutus Heikko vuorovaikutus Vahva vuorovaikutus Sähköheikkoteoria
LisätiedotVoima F tekee työtä W vaikuttaessaan kappaleeseen, joka siirtyy paikasta r 1 paikkaan r 2. Työ on skalaarisuure, EI vektori!
6.1 Työ Voima F tekee työtä W vaikuttaessaan kappaleeseen, joka siirtyy paikasta r 1 paikkaan r 2. Työ on skalaarisuure, EI vektori! Siirtymä s = r 2 r 1 Kun voiman kohteena olevaa kappaletta voidaan kuvata
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 16.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Translaatioliikkeen kinetiikka (Kirjan luvut 12.6, 13.1-13.3 ja 17.3) Oppimistavoitteet Ymmärtää, miten Newtonin toisen lain
LisätiedotYdin- ja hiukkasfysiikka 2014: Harjoitus 5 Ratkaisut 1
Ydin- ja hiukkasfysiikka 04: Harjoitus 5 Ratkaisut Tehtävä a) Vapautunut energia saadaan laskemalla massan muutos reaktiossa: E = mc = [4(M( H) m e ) (M( 4 He) m e ) m e ]c = [4M( H) M( 4 He) 4m e ]c =
LisätiedotFysiikka 8. Aine ja säteily
Fysiikka 8 Aine ja säteily Sähkömagneettinen säteily James Clerk Maxwell esitti v. 1864 sähkövarauksen ja sähkövirran sekä sähkö- ja magneettikentän välisiä riippuvuuksia kuvaavan teorian. Maxwellin teorian
LisätiedotDiplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2013 Insinöörivalinnan fysiikan koe 29.5.2013, malliratkaisut
A1 Ampumahiihtäjä ampuu luodin vaakasuoraan kohti maalitaulun keskipistettä. Luodin lähtönopeus on v 0 = 445 m/s ja etäisyys maalitauluun s = 50,0 m. a) Kuinka pitkä on luodin lentoaika? b) Kuinka kauaksi
LisätiedotPerusvuorovaikutukset. Tapio Hansson
Perusvuorovaikutukset Tapio Hansson Perusvuorovaikutukset Vuorovaikutukset on perinteisesti jaettu neljään: Gravitaatio Sähkömagneettinen vuorovaikutus Heikko vuorovaikutus Vahva vuorovaikutus Sähköheikkoteoria
LisätiedotTÄSSÄ ON ESIMERKKEJÄ SÄHKÖ- JA MAGNETISMIOPIN KEVÄÄN 2017 MATERIAALISTA
TÄSSÄ ON ESMERKKEJÄ SÄHKÖ- JA MAGNETSMOPN KEVÄÄN 2017 MATERAALSTA a) Määritetään magneettikentän voimakkuus ja suunta q P = +e = 1,6022 10 19 C, v P = (1500 m s ) i, F P = (2,25 10 16 N)j q E = e = 1,6022
Lisätiedotv = Δs 12,5 km 5,0 km Δt 1,0 h 0,2 h 0,8 h = 9,375 km h 9 km h kaava 1p, matkanmuutos 1p, ajanmuutos 1p, sijoitus 1p, vastaus ja tarkkuus 1p
2. Pyöräilijä lähti Pietarsaaresta kohti Kokkolaa, jonne on matkaa 33 km. Hän asetti tavoitteeksi ajaa edestakaisen matkan keskinopeudella 24 km/h. Vastatuulen takia hän joutui käyttämään menomatkaan aikaa
LisätiedotL a = L l. rv a = Rv l v l = r R v a = v a 1, 5
Tehtävä a) Energia ja rataliikemäärämomentti säilyy. Maa on r = AU päässä auringosta. Mars on auringosta keskimäärin R =, 5AU päässä. Merkitään luotaimen massaa m(vaikka kuten tullaan huomaamaan sitä ei
LisätiedotLuku 27. Tavoiteet Määrittää magneettikentän aiheuttama voima o varattuun hiukkaseen o virtajohtimeen o virtasilmukkaan
Luku 27 Magnetismi Mikä aiheuttaa magneettikentän? Magneettivuon tiheys Virtajohtimeen ja varattuun hiukkaseen vaikuttava voima magneettikentässä Magneettinen dipoli Hallin ilmiö Luku 27 Tavoiteet Määrittää
LisätiedotMagneettikenttä. Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän
3. MAGNEETTIKENTTÄ Magneettikenttä Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän Havaittuja magneettisia perusilmiöitä: Riippumatta magneetin muodosta, sillä on aina
LisätiedotFysiikan perusteet ja pedagogiikka (kertaus)
Fysiikan perusteet ja pedagogiikka (kertaus) 1) MEKANIIKKA Vuorovaikutus vuorovaikutuksessa kaksi kappaletta vaikuttaa toisiinsa ja vaikutukset havaitaan molemmissa kappaleissa samanaikaisesti lajit: kosketus-/etä-
Lisätiedotyyyyyyyyyyyyyyyyy Tehtävä 1. PAINOSI AVARUUDESSA Testaa, paljonko painat eri taivaankappaleilla! Kuu kg Maa kg Planeetta yyy yyyyyyy yyyyyy kg Tiesitk
I LUOKKAHUONEESSA ENNEN TIETOMAA- VIERAILUA POHDITTAVIA TEHTÄVIÄ Nimi Luokka Koulu yyyyyyyyyy Tehtävä 1. ETSI TIETOA PAINOVOIMASTA JA TÄYDENNÄ. TIETOA LÖYDÄT MM. PAINOVOIMA- NÄYTTELYN VERKKOSIVUILTA. Painovoima
Lisätiedot= 6, Nm 2 /kg kg 71kg (1, m) N. = 6, Nm 2 /kg 2 7, kg 71kg (3, m) N
t. 1 Auringon ja kuun kohdistamat painovoimat voidaan saada hyvin tarkasti laksettua Newtonin painovoimalailla, koska ne ovat pallon muotoisia. Junalle sillä saadaan selville suuruusluokka, joka riittää
LisätiedotFysiikka 1. Coulombin laki ja sähkökenttä. Antti Haarto
ysiikka 1 Coulombin laki ja sähkökenttä Antti Haarto 7.1.1 Sähkövaraus Aine koostuu Varauksettomista neutroneista Positiivisista protoneista Negatiivisista elektroneista Elektronien siirtyessä voi syntyä
LisätiedotSähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä
Sähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä Antti Haarto.5.13 Sähkövaraus Aine koostuu Varauksettomista neutroneista Positiivisista protoneista Negatiivisista elektroneista Elektronien siirtyessä
LisätiedotMekaniikan jatkokurssi Fys102
Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Syksy 009 Jukka Maalampi LUENTO 1 Jäykän kappaleen pyöriminen Knight, Ch 1 Jäykkä kappale = kappale, jonka koko ja muoto eivät muutu liikkeen aikana. Jäykkä kappale on malli.
LisätiedotCopyright 2008 Pearson Education, Inc., publishing as Pearson Addison-Wesley.
Newtonin painovoimateoria Knight Ch. 13 Saturnuksen renkaat koostuvat lukemattomista pölyhiukkasista ja jääkappaleista, suurimmat rantapallon kokoisia. Lisäksi Saturnusta kiertää ainakin 60 kuuta. Niiden
LisätiedotEnergia, energian säilyminen ja energiaperiaate
E = γmc 2 Energia, energian säilyminen ja energiaperiaate Luennon tavoitteet Lepoenergian, liike-energian, potentiaalienergian käsitteet haltuun Työ ja työn merkki* Systeemivalintojen miettimistä Jousivoiman
LisätiedotYdin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus 1 Ratkaisut 1
Ydin- ja hiukkasfysiikka: Harjoitus Ratkaisut Tehtävä i) Isotoopeilla on sama määrä protoneja, eli sama järjestysluku Z, mutta eri massaluku A. Tässä isotooppeja keskenään ovat 9 30 3 0 4Be ja 4 Be, 4Si,
Lisätiedotn=5 n=4 M-sarja n=3 L-sarja n=2 Lisäys: K-sarjan hienorakenne K-sarja n=1
10.1 RÖNTGENSPEKTRI Kun kiihdytetyt elektronit törmäävät anodiin, syntyy jatkuvaa säteilyä sekä anodimateriaalille ominaista säteilyä (spektrin terävät piikit). Atomin uloimpien elektronien poistamiseen
LisätiedotYdinfysiikkaa. Tapio Hansson
3.36pt Ydinfysiikkaa Tapio Hansson Ydin Ydin on atomin mittakaavassa äärimmäisen pieni. Sen koko on muutaman femtometrin luokkaa (10 15 m), kun taas koko atomin halkaisija on ångströmin luokkaa (10 10
LisätiedotMekaniikan jatkokurssi Fys102
Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 1 Jäykän kappaleen pyöriminen Knight, Ch 1 Jäykkä kappale = kappale, jonka koko ja muoto eivät muutu liikkeen aikana. Jäykkä kappale on malli.
LisätiedotLuku 8. Mekaanisen energian säilyminen. Konservatiiviset ja eikonservatiiviset. Potentiaalienergia Voima ja potentiaalienergia.
Luku 8 Mekaanisen energian säilyminen Konservatiiviset ja eikonservatiiviset voimat Potentiaalienergia Voima ja potentiaalienergia Mekaanisen energian säilyminen Teho Tavoitteet: Erottaa konservatiivinen
LisätiedotTEHTÄVIEN RATKAISUT. b) 105-kiloisella puolustajalla on yhtä suuri liikemäärä, jos nopeus on kgm 712 p m 105 kg
TEHTÄVIEN RATKAISUT 15-1. a) Hyökkääjän liikemäärä on p = mv = 89 kg 8,0 m/s = 71 kgm/s. b) 105-kiloisella puolustajalla on yhtä suuri liikemäärä, jos nopeus on kgm 71 p v = = s 6,8 m/s. m 105 kg 15-.
LisätiedotFYSIIKAN HARJOITUSKOE I Mekaniikka, 8. luokka
FYSIIKAN HARJOITUSKOE I Mekaniikka, 8. luokka Oppilaan nimi: Pisteet: / 77 p. Päiväys: Koealue: kpl 13-18, s. 91-130 1. SUUREET. Täydennä taulukon tiedot. suure suureen tunnus suureen yksikkö matka aika
LisätiedotJupiter-järjestelmä ja Galileo-luotain II
Jupiter-järjestelmä ja Galileo-luotain II Jupiter ja Galilein kuut Galileo-luotain luotain Jupiterissa NASA, laukaisu 18. 10. 1989 Gaspra 29. 10. 1991 Ida ja ja sen kuu Dactyl 8. 12. 1992 Jupiter 7. 12.
LisätiedotVoima ja potentiaalienergia II Energian kvantittuminen
Voima ja potentiaalienergia II Energian kvantittuminen Mene osoitteeseen presemo.helsinki.fi/kontro ja vastaa kysymyksiin Tavoitteena tällä luennolla Miten määritetään voima kun potentiaalienergia U(x,y,z)
LisätiedotVastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa.
Valintakoe 2016/FYSIIKKA Vastaa kaikkiin kysymyksiin. Oheisista kaavoista ja lukuarvoista saattaa olla apua laskutehtäviin vastatessa. Boltzmannin vakio 1.3805 x 10-23 J/K Yleinen kaasuvakio 8.315 JK/mol
LisätiedotKJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme
KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka Luento 17.3.2016 Susanna Hurme Päivän aihe: Energian, työn ja tehon käsitteet sekä energiaperiaate (Kirjan luku 14) Osaamistavoitteet: Osata tarkastella partikkelin kinetiikkaa
LisätiedotFysiikan perusteet. Voimat ja kiihtyvyys. Antti Haarto
Fysiikan perusteet Voimat ja kiihtyvyys Antti Haarto.05.01 Voima Vuorovaikutusta kahden kappaleen välillä tai kappaleen ja sen ympäristön välillä (Kenttävoimat) Yksikkö: newton, N = kgm/s Vektorisuure
LisätiedotFY6 - Soveltavat tehtävät
FY6 - Soveltavat tehtävät 21. Origossa on 6,0 mikrocoulombin pistevaraus. Koordinaatiston pisteessä (4,0) on 3,0 mikrocoulombin ja pisteessä (0,2) 5,0 mikrocoulombin pistevaraus. Varaukset ovat tyhjiössä.
LisätiedotSäteily ja suojautuminen Joel Nikkola
Säteily ja suojautuminen 28.10.2016 Joel Nikkola Kotitehtävät Keskustele parin kanssa aurinkokunnan mittakaavasta. Jos maa olisi kolikon kokoinen, minkä kokoinen olisi aurinko? Jos kolikko olisi luokassa
LisätiedotHARJOITUS 4 1. (E 5.29):
HARJOITUS 4 1. (E 5.29): Työkalulaatikko, jonka massa on 45,0 kg, on levossa vaakasuoralla lattialla. Kohdistat laatikkoon asteittain kasvavan vaakasuoran työntövoiman ja havaitset, että laatikko alkaa
LisätiedotMitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN
Mitä energia on? Risto Orava Helsingin yliopisto Fysiikan tutkimuslaitos CERN 17. helmikuuta 2011 ENERGIA JA HYVINVOINTI TANNER-LUENTO 2011 1 Mistä energiaa saadaan? Perusenergia sähkö heikko paino vahva
LisätiedotLuento 10. Potentiaali jatkuu, voiman konservatiivisuus, dynamiikan ja energiaperiaatteen käyttö, reaalinen jousi
Luento 10 Potentiaali jatkuu, voiman konservatiivisuus, dynamiikan ja energiaperiaatteen käyttö, reaalinen jousi Tällä luennolla tavoitteena: Gravitaatio jatkuu Konservatiivinen voima Mitä eroa on energia-
LisätiedotTKK, TTY, LTY, OY, ÅA, TY ja VY insinööriosastojen valintakuulustelujen fysiikan koe 31.5.2006, malliratkaisut ja arvostelu.
1 Linja-autoon on suunniteltu vauhtipyörä, johon osa linja-auton liike-energiasta siirtyy jarrutuksen aikana Tätä energiaa käytetään hyväksi kun linja-autoa taas kiihdytetään Linja-auto, jonka nopeus on
Lisätiedot5.9 Voiman momentti (moment of force, torque)
5.9 Voiman momentti (moment of force, torque) Voiman momentti määritellään ristitulona M = r F missä r on voiman F vaikutuspisteen paikkavektori tarkasteltavan pisteen suhteen Usean voiman tapauksessa
LisätiedotMustien aukkojen astrofysiikka
Mustien aukkojen astrofysiikka Peter Johansson Fysiikan laitos, Helsingin yliopisto Kumpula nyt Helsinki 19.2.2016 1. Tähtienmassaiset mustat aukot: Kuinka isoja?: noin 3-100 kertaa Auringon massa, tapahtumahorisontin
LisätiedotTheory Finnish (Finland) Suuri hadronitörmäytin (Large Hadron Collider, LHC) (10 pistettä)
Q3-1 Suuri hadronitörmäytin (Large Hadron Collider, LHC) (10 pistettä) Lue erillisessä kuoressa olevat yleisohjeet ennen tämän tehtävän aloittamista. Tässä tehtävässä tarkastellaan maailman suurimman hiukkasfysiikan
Lisätiedot766323A-02 Mekaniikan kertausharjoitukset, kl 2012
766323A-02 Mekaniikan kertausharjoitukset, kl 2012 Gravitaatio, liikemäärämomentti, ellipsiradat T 1: Oleta, että Marsin kuu Phobos kiertää Marsia ympyrärataa pitkin. Ympyrän säde on 9380 km ja kiertoaika
LisätiedotMekaniikan jatkokurssi Fys102
Mekaniikan jatkokurssi Fys10 Kevät 010 Jukka Maalampi LUENTO 8 Vaimennettu värähtely Elävässä elämässä heilureiden ja muiden värähtelijöiden liike sammuu ennemmin tai myöhemmin. Vastusvoimien takia värähtelijän
LisätiedotKitka ja Newtonin lakien sovellukset
Kitka ja Newtonin lakien sovellukset Haarto & Karhunen Tavallisimpia voimia: Painovoima G Normaalivoima, Tukivoima Jännitysvoimat Kitkavoimat Voimat yleisesti F f T ja s f k N Vapaakappalekuva Kuva, joka
LisätiedotKYSYMYS: Lai*akaa varaukset järjestykseen, posi9ivisesta nega9ivisempaan.
: Lai*akaa varaukset järjestykseen, posi9ivisesta nega9ivisempaan. Protoni Elektroni 17 protonia 19 electronia 1,000,000 protonia 1,000,000 elektronia lasipallo puu*uu 3 elektronia (A) (B) (C) (D) (E)
LisätiedotFYSIIKAN HARJOITUSTEHTÄVIÄ
FYSIIKAN HARJOITUSTEHTÄVIÄ MEKANIIKKA Nopeus ja keskinopeus 6. Auto kulkee 114 km matkan tunnissa ja 13 minuutissa. Mikä on auton keskinopeus: a) Yksikössä km/h 1. Jauhemaalaamon kuljettimen nopeus on
LisätiedotLuvun 5 laskuesimerkit
Luvun 5 laskuesimerkit Huom: luvun 4 kohdalla luennolla ei ollut laskuesimerkkejä, vaan koko luvun 5 voi nähdä kokoelmana sovellusesimerkkejä edellisen luvun asioihin! Esimerkki 5.1 Moottori roikkuu oheisen
LisätiedotKAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille]
KAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille] A) p 1, V 1, T 1 ovat paine tilavuus ja lämpötila tilassa 1 p 2, V 2, T 2 ovat paine tilavuus ja
LisätiedotSuhteellinen nopeus. Matkustaja P kävelee nopeudella 1.0 m/s pitkin 3.0 m/s nopeudella etenevän junan B käytävää
3.5 Suhteellinen nopeus Matkustaja P kävelee nopeudella 1.0 m/s pitkin 3.0 m/s nopeudella etenevän junan B käytävää P:n nopeus junassa istuvan toisen matkustajan suhteen on v P/B-x = 1.0 m/s Intuitio :
LisätiedotLuku 23. Esitiedot Työ, konservatiivinen voima ja mekaaninen potentiaalienergia Sähkökenttä
Luku 23 Tavoitteet: Määritellä potentiaalienergia potentiaali ja potentiaaliero ja selvittää, miten ne liittyvät toisiinsa Määrittää pistevarauksen potentiaali ja sen avulla mielivaltaisen varausjakauman
LisätiedotAUTON LIIKETEHTÄVIÄ: KESKIKIIHTYVYYS ak JA HETKELLINEN KIIHTYVYYS a(t) (tangenttitulkinta) sekä matka fysikaalisena pinta-alana (t,
AUTON LIIKETEHTÄVIÄ: KESKIKIIHTYVYYS ak JA HETKELLINEN KIIHTYVYYS a(t) (tangenttitulkinta) sekä matka fysikaalisena pinta-alana (t, v)-koordinaatistossa ruutumenetelmällä. Tehtävä 4 (~YO-K97-1). Tekniikan
LisätiedotDiplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2012 Insinöörivalinnan fysiikan koe 30.5.2012, malliratkaisut
A1 Kappale, jonka massa m = 2,1 kg, lähtee liikkeelle levosta paikasta x = 0,0 m pitkin vaakasuoraa alustaa. Kappaleeseen vaikuttaa vaakasuora vetävä voima F, jonka suuruus riippuu paikasta oheisen kuvan
LisätiedotMEKANIIKAN TEHTÄVIÄ. Nostotyön suuruus ei riipu a) nopeudesta, jolla kappale nostetaan b) nostokorkeudesta c) nostettavan kappaleen massasta
MEKANIIKAN TEHTÄVIÄ Ympyröi oikea vaihtoehto. Normaali ilmanpaine on a) 1013 kpa b) 1013 mbar c) 1 Pa Kappaleen liike on tasaista, jos a) kappaleen paikka pysyy samana b) kappaleen nopeus pysyy samana
LisätiedotAine ja maailmankaikkeus. Kari Enqvist Helsingin yliopisto ja Fysiikan tutkimuslaitos
Aine ja maailmankaikkeus Kari Enqvist Helsingin yliopisto ja Fysiikan tutkimuslaitos Lahden yliopistokeskus 29.9.2011 1900-luku tiedon uskomaton vuosisata -mikä on aineen olemus -miksi on erilaisia aineita
LisätiedotKinematiikka -1- K09A,B&C Harjoitustehtäviä Kevät 2010 PARTIKKELI. Suoraviivainen liike
Kinematiikka -1- K09A,B&C Harjoitustehtäviä Kevät 010 PARTIKKELI Suoraviivainen liike 1. Suoraviivaisessa liikkeessä olevan partikkelin asema on (järjestelmä m, s) 3 x ( = t 15t + 36t 10. Laske a) partikkelin
LisätiedotKpl 2: Vuorovaikutus ja voima
Kpl 2: Vuorovaikutus ja voima Jos kaksi eri kappaletta vaikuttavat toisiinsa jollain tavalla, niiden välillä on vuorovaikutus Kahden kappaleen välinen vuorovaikutus saa aikaan kaksi vastakkaista voimaa,
Lisätiedota) Kun skootterilla kiihdytetään ylämäessä, kitka on merkityksettömän pieni.
AVOIN SARJA Kirjoita tekstaten koepaperiin oma nimesi, kotiosoitteesi, sähköpostiosoitteesi, opettajasi nimi sekä koulusi nimi. Kilpailuaikaa on 1 minuuttia. Sekä tehtävä- että koepaperit palautetaan kilpailun
LisätiedotMIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA. NOT-tiedekoulu La Palma
MIKKELIN LUKIO SPEKTROMETRIA NOT-tiedekoulu La Palma Kasper Honkanen, Ilona Arola, Lotta Loponen, Helmi-Tuulia Korpijärvi ja Anastasia Koivikko 20.11.2011 Ryhmämme työ käsittelee spektrometriaa ja sen
Lisätiedot