MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka syksy 2010

Transkriptio

1 MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka syksy 00 Tyypillisten irheiden aiheuttaia pisteenetyksiä (6 pisteen skaalassa): - pieni laskuirhe -/3 p - laskuirhe, epäielekäs tulos, ähintään - - astauksessa yksi erkitseä nuero liikaa -0 p - karkeapi pyöristysirhe - - laskuissa käytetty pyöristettyjä älituloksia -/3 p - kaaassa irhe, joka ei uuta yksikköä - - kaaairhe, joka johtaa äärään yksikköä, ähintään - p - lukuarosijoitukset puuttuat - - yksiköt puuttuat lukuarosijoituksissa - - yksikköirhe lopputuloksessa, ähintään - - täysin kaaaton esitys, yleensä -3 p "Solerin" käyttö ei hyäksyttäää Suureyhtälö on ratkaistaa kysytyn suureen suhteen, lukuarot yksikköineen sijoitetaan asta saatuun lausekkeeseen. Graafiset esitykset - puutteet koordinaatistossa (akselit, sybolit, yksiköt, jaotus), ähennys 0,5 - p - graafinen tasoitus puuttuu - - suoran kulakertoien ääritys yksittäisistä haaintopisteistä (eiät suoralla) - - koko, tarkkuus, yleinen huoliattouus, ähennys 0,5 - MAOL ry /9 Fysiikan pisteitysohjeet syksy 00

2 . a) Kun Kuu kiertäessään Maata asettuu Auringon ja Maan äliin, Kuun arjo osuu Maahan. p b) Koska Kuun rata on elliptinen, Kuun ja Maan älinen etäisyys ei ole koko ajan saa. Kun etäisyys on suuriillaan, Kuu näyttää pieneältä eikä se peitä Aurinkoa kokonaan. Katsoja, Kuu ja Aurinko likiain linjassa täydellinen auringonpiennys c) rengasainen auringonpiennys Kuat I: puolet Kuun Maahan päin oleasta puolesta alottuu II: täysikuu, Kuun Maahan päin olea puoli alottuu kokonaan Aikaäli on noin ¾ koko kuukaudesta eli noin 3 iikkoa Vastaus Perustelut Vastaus iikko perusteluineen Vastauksessa sekä iikko että 3 iikkoa perusteluineen,5 p. Liike on tasaista Liike on kiihtyää tai hidastuaa Kappale on pisteessä x = 0, kun t = 0. a) x 0 0 b) 0 x x c) 0 x? d) 0 x? 0,5 p / kohta MAOL ry /9 Fysiikan pisteitysohjeet syksy 00

3 3. Puun luouttaa läpöenergia Qpuu = Hpuu Veden astaanottaa läpöenergia Qesi = cesiδ t= cρvδ t Qpuu = Qesi 3 p Hpuu = cρv Δt cv ρ Δt puu = H 3 o ,9 0 J kg C,0 0 kg 3 ( 3 C -8 C) puu = J kg = 08, 4 kg 0 kg 3 p puu Jos tehtää laskettu käyttäen läpöaroa 9 MJ, astaus on puu = 0,5 kg 03 kg. Hyäksytään astaukset 00 kg 0 kg 4. a) Aaltoliikkeen perusyhtälön = λ f ukaan λ= l f= = λ l λ = l f = = = f λ l λ = l f = = 3 = 3f λ l Kua tai sanallinen selitys (kieli kiinnitetty päistä, älille oi syntyä soluja tasaälein) fiärähtelytaajuudet fn = n f = n 55,0 Hz, issä n=,, 3, 4, b) λ = l = l 3 3 f = = λ 4l josta saadaan a) kohdan perusteella 3 f l 3 f = = f 4l 3 = 55,0 Hz = 8,5 Hz MAOL ry 3/9 Fysiikan pisteitysohjeet syksy 00

4 c) aaltoliikkeen nopeus = λf= l f= 0,87 55,0 s = 95, 7 96 s s p jos alittu alussa λ = l, ax 5 p 5. a) Kuio Työperiaate periaate Δ E = F Δ s k μ Fμ = μn = μg 0 = μ Δ : Δ s = μg g s 65 3, 6 s Δ s = 0,60 9,8 s 7,69 Laskut V: olepien autojen jarrutusatka 8 b) Kuio 0,5 p Työperiaate periaate Δ E = F Δ s+ W Wi Wi Δ s = = μg μg μg assan kasaessa jarrutusatka pitenee Johtopäätös 0,5 p k μ i 6. Kuat + = 7,3kg 0 = 9 s r =, 9 Newton II: F = a an = r Fg 0 T = an = r 3, kn Käsiin kohdistua oia on yhtä suuri kuin T F = 3, kn p MAOL ry 4/9 Fysiikan pisteitysohjeet syksy 00

5 7. a) Paristot on kytketty sarjaan. Ylin paristo on toisin päin kuin uut. Jänniteittarin lukea on U = U + U U 3 =, 5 V +,5 V,5 V =,5 V. b) Sarjaan kytkettyjen paristojen yhteinen napajännite U N = U + U =, 5 V +,5 V = 3,0 V. Vastuslangan jännitehäiö on 3,0 V. Vastuslanka toiii jännitteen jakajana. Mittari näyttää astuslangan jännitehäiön 0 c:n osuudelta koko 30 c:n pituisesta langasta. 0 c Jänniteittarin lukea on U = 3,0 V =,0 V. 30 c c) Ideaalisen jänniteittarin läpi ei kulje sähköirta. Sen kanssa sarjaan kytketyt astukset eiät uuta ittarin toiintaa. Mittarin lukea on paristojen napajännitteiden sua U = U + U + U 3 =, 5 V +,5 V +,5 V = 4,5 V. oikea astaus / kohta ja perustelu / kohta 8. a) Kääien akseleiden pitää olla saansuuntaisia, jotta testikääin läpi kulkisi ahdollisian suuri agneettiuo. Mitä suurepi agneettiuo testikääin läpi kulkee, sitä suurepi on agneettiuon uutos ja itä suurepi on uutos, sitä suurepi on indusoitunut jännite. b) Induktiolaista (Faradayn ja Henryn laki) ΔΦ ΔB e= N = NA Δt Δt, 0 s Kuaajasta saadaan Δ t =. Hyäksytään Δ t älillä 0,55 s 0,75 s 6 ja Δ B =, 0 T,0 0 T =,05 0 T. Hyäksytään,0 0 T..., 0 T Jännitteen aksiiaro ΔΦ ΔB e= N = NA Δt Δt 3 4,05 0 T e = 000 7,0 0 s 6 e = 0,07 V 7 V. Hyäksytään 6 V - 9 V Kuio p peilikua -0,5 p MAOL ry 5/9 Fysiikan pisteitysohjeet syksy 00

6 a) Hajoaisyhtälö 86Rn 84Po + He b) - radon on uraanin hajoaissarjan tuote ja se on kaasu, jota pääsee rakenteiden läpi huoneilaan - radonin hajoaistuotteet Po-, Pb- ja Bi- isotoopit oat yös radioaktiiisia. Ne kiinnittyät helposti pölyhiukkasiin ja oiat joutua hengitysilan ukana keuhkoihin, jolloin ne aiheuttaat syöpää. - Pari asiaa ainittu : radon haittaa torjutaan rakennusten perustusten ja alapohjan tuulettaisella, ja pohjarakenteiden tiiistäisellä rakennusaiheessa. c) Aktiiisuus yhdessä kuutioetrissä ilaa A = 00 Bq Aktiiisuus A= λn = ln T M AT M = ln , s, 0757, kg = s ln 7 7 = 3,555 0 kg 3,5 0 kg 4 3,5 0 g 0. a) Haroninen oia F = k x Kuio 0,5 p N F = 0 ( 0,040 ) = 8,8N Molepiin aunuihin kohdistuu yhtä suuri oia N II F = a 0,5 p F 8,8 N a= a= 35 0,50 kg s F 8,8 N a = a = 0,750 kg s b) Liikeäärä säilyy p+ p = 0 = 0 = Herkkäliikkeiset aunut, ekaaninen energia säilyy MAOL ry 6/9 Fysiikan pisteitysohjeet syksy 00

7 Δ Ep = + kx = + kx = + = kx + N 0 ( 0,04 ) = ( 0,50 kg) 0,50 kg + 0,750 kg, 0 s = 0,50 kg,07 s = 0,34 0,750 kg s V: Vaunut lähteät astakkaisiin suuntiin nopeudella,0 ja 0,34 s s.. - Maapallon ytien uloiassa nesteäisessä osassa on. aapallon pyöriisen aikutuksesta irtauksia, jotka saaat aikaan agneettikentän. - Maapallon agneettikentän perusuoto on dipolikenttä (sauaagneetin agneettikenttä). - KUVA Maan dipolikentästä, agneettikentän eteläkohtio on Pohjois-Kanadassa ja pohjoiskohtio Eteläantereella, deklinaatio, inklinaatio. - Auringon puolella Aurinkotuuli litistää Maan agneettikenttää ja synnyttää pitkän pyrstön yöpuolelle. - Kosinen säteily on nopeita arattuja hiukkasia (pääasiassa protoneja) ja ne uoroaikuttaat Maan agneettikentän kanssa - Liikkuan aratun hiukkasen ja agneettikentän uoroaikutuksen selittäinen. +. a) Linssin ylepi puolisko taittaa aloa noraalisti fi Kua hienee, utta ei häiä. Kuan paikka ei uutu b) Koska Kuu on hyin kaukana, siitä uodostuu kuperan linssin aulla todellinen kua linssin polttopisteeseen. Voidaan päätellä, että kun a >> b, niin f = b = 0,0 c. p Kuio esittää kuan uodostuista aljakosta kuperan linssin aulla filille. MAOL ry 7/9 Fysiikan pisteitysohjeet syksy 00

8 Kun aljakko asetetaan linssin eteen, oidaan kuan (filin) paikka laskea kuausyhtälön = + aulla. f a b 4,667 0,4. b = f a = 0,, = b = Fili on asetettaa 4,0 c:n etäisyydelle linssistä. c) Kupera linssi on taallisesti kokoaa, koska sen aineen (uoi, lasi) taitekerroin on suurepi kuin ilan. Vedessä olea kupera ilalinssi hajottaa aloa, koska ilan taitekerroin on pienepi kuin eden. p Kua p Kolikosta syntyy - pienennetty - oikeinpäin olea - alekua + 3. a) Aurinkoläpöoialassa Auringon säteilyenergia uuntuu eden läpöenergiaksi. Höyryn läpöenergia uuntuu turbiinin liike-energiaksi, ikä uuntuu generaattorissa sähköenergiaksi (induktioiliö). Aurinkopaneeli: Auringon säteilyenergia uuttuu alosähköisessä iliössä sähköksi. b) Eanto η = E otto 300 TWh η = 5 k 5 k, TWh k η 0,093 p p MAOL ry 8/9 Fysiikan pisteitysohjeet syksy 00

9 Tuulioiala: tuulen liike-energia uuntuu turbiinin liike-energiaksi, joka uuntuu generaattorissa sähköenergiaksi (induktioiliö). Vesioia: eden potentiaalienergia uuntuu turbiinin liike-energiaksi, joka uuntuu generaattorissa sähköenergiaksi (induktioiliö). Ydinoia: fissiossa apautuu ytien sidosenergiaa hiukkasten liike-energiaksi, joka uuntuu eden läpöenergiaksi ja edelleen generaattorin liike-energiaksi, joka uuntuu generaattorissa sähköenergiaksi (induktioiliö). Geoterinen energia: Maan läpöenergia uuntuu eden läpöenergiaksi, eden läpöenergia uuntuu turbiinin liike-energiaksi, ikä generaattorissa uuntuu sähköenergiaksi (induktioiliö). Lisäansioita: aaltooiala, uoroesioiala 5 p MAOL ry 9/9 Fysiikan pisteitysohjeet syksy 00