MAOL-Pisteityshjeet Fysiikka kevät 007 Tyypillisten virheiden aiheuttaia pisteenetyksiä (6 pisteen skaalassa): - pieni laskuvirhe -/3 p - laskuvirhe, epäielekäs tuls, vähintään - - vastauksessa yksi erkitsevä nuer liikaa -0 p - karkeapi pyöristysvirhe - - laskuissa käytetty pyöristettyjä välitulksia -/3 p - kaavassa virhe, jka ei uuta yksikköä - - kaavavirhe, jka jhtaa väärään yksikköä, vähintään - p - lukuarvsijitukset puuttuvat - - yksiköt puuttuvat lukuarvsijituksissa - - yksikkövirhe lpputulksessa, vähintään - - täysin kaavatn esitys, yleensä -3 p "Slverin" käyttö ei hyväksyttävää Suureyhtälö n ratkaistava kysytyn suureen suhteen, lukuarvt yksikköineen sijitetaan vasta saatuun lausekkeeseen. Graafiset esitykset - puutteet krdinaatistssa (akselit, syblit, yksiköt, jatus), vähennys 0,5 - p - graafinen tasitus puuttuu - - suran kulakertien ääritys yksittäisistä havaintpisteistä (eivät suralla) - - kk, tarkkuus, yleinen huliattuus, vähennys 0,5 - MAOL ry /9 Fysiikan pisteityshjeet kevät 007
. a) Kuvaaja Tasaisessa liikkeessä levan kappaleen paikan kuvaaja t,s krdinaatistssa n sura. b) Kuvaaja 3 Kuvaajassa 3 npeus pienenee tasaisesti. (Js vain kuvaaja 5, jarrutus aiheuttaa negatiivisen kiihtyvyyden ) ) Kuvaaja 5 Js suunta ylöspäin valitaan psitiiviseksi, niin putavaan palln vaikuttaa negatiivinen kiihtyvyys. (Js selitetty ilanvastuksen erkitys putaiskiihtyvyyteen ja valittu ainastaan kuvaaja 4 ). h 66 v 0 0 k v 0 8, 06 h s 7 kg Työperiaatteesta seuraa, että vastustavien viien tekeä työ n ekaanisen energian uuts W v gh W 7kg 8, 06 9,8 66 s s 807 J 8kJ Perusteluna energia säilyy Perustelu puuttuu 6 p - p - p 3. a) Värähdysliike Jaksllinen liike tasapainpisteen ypärillä. Esierkki: Kelln heiluri, ääniraudan värähtely. b) Mekaaninen aaltliike n väliaineessa etenevä aaltliike. Etenee, kun suuri jukk värähtelijöitä n kytketty tisiinsa (n vurvaikutuksessa keskenään). Esierkki: ääniaallt ilassa, veden aaltilu. ) Pitkittäisessä aaltliikkeessä värähtely tapahtuu aaltliikkeen eteneissuunnassa. Esierkki: ääniaallt kaasussa ja nesteessä. d) Ultraäänen taajuus n niin suuri, että ihisen kuulaisti ei havaitse sitä. Esierkki: kaikulutauksessa ja lääketieteellisissä tutkiuksissa svelletaan ultraääntä. p p p p MAOL ry /9 Fysiikan pisteityshjeet kevät 007
4. Läpölaajeneinen l l0( + αδt ) 6 - essinkikuula α K 0 C 6 - teräslevy α R 0 C - systeeiä täytyy jäähdyttää, kska essingin läpölaajeneiskerrin n suurepi kuin teräksen Kuulan ja reiän halkaisijiden ltava yhtä suuret d d K R d + α d Δ t d + α d Δt K0 K K0 R0 R R0 d Δ t α d R0 dk0 α d K K0 R R0 5,0 53 C C 5,80946 C Kysytty läpötila t t +Δt -6 6 0 5, 3 0 5, 0 x alku,5 C -5,80946 C -3,3094 C Läpötilan n laskettava alle -3 C:een 6 p - tteaus, että läpötilan täytyy laskea - vain tinen laajenee ax p 5. kuvi 0,5 p Alaäki Tasainen npeus, a 0 N II:sta seuraa Gx F v 0 0,5 p Gx gsinα sinα h s Liikettä vastustavat viat Fv g sinα Ylääki kuvi 0,5 p Kska npeus ylääessä ja alaäessä yhtä suuri, liikettä vastustavat viat vat yhtä suuret MAOL ry 3/9 Fysiikan pisteityshjeet kevät 007
N II F F G a 0,5 p F a+ F + G v v x x F a+ gsinα + g sinα F a+g sinα teh P F v P ( a+ gsin α) v a ( + gsin α) v 0,95 340 kg(,5 + 9,8 ) 5 s s 0 s 6764,39 W P 6764,39 W P tt 7597 W η 0,89 76 kw 6. a) Hitausentti kuvaa kappaleen pyöriisen hitautta vastaavalla tavalla kuin assa kappaleen eteneisen hitautta. Suuruuteen vaikuttaa assa ja se, ille etäisyydelle assa n sijittunut pyöriisakselin suhteen. b) Viapiirrs Pyöriisliikkeen peruslain ukaan M J α kulakiihtyvyys α a r entti M T r N II : g T a p p p p p r 0,30 a 6, s 48 kg T ( g a) M ( g a) r J α a r 48 kg (9,8 6, )(0,30) s s,6 kg 6, s Js T g, b-khdasta ax p MAOL ry 4/9 Fysiikan pisteityshjeet kevät 007
7. a) Resistanssi R U I ) Wlfralanka. Metallilangan resistanssi nusee läpötilan nustessa. ) NTC-teristri (Negative Teperature Cefiient). Tää n pulijhdekpnentti, jnka vastus pienenee läpötilan kasvaessa. 3) Knstantaanivastus kyseessä n etallises, jnka vastus ei juuri le läpötilasta riippuvainen. b) Sähköteh: P UI. On siis itattava laitteen sähkövirta ja jännite 3 p 3 p 3 p p SL sähkölaite Kuva p ) Peruna tiii elektrlyyttinä. Metallien sähkökeiallisesta jännitesarjasta selviää, että kupari n jalpi etalli kuin sinkki, p kuparilevystä tulee psitiivinen elektrdi p 8. Antenniin indusituva jännite e lvbh ( v BH) lvb si 95 6,5 54 0 T s 7 3, 6 s 4 6,605 0 V 0,66 V tarvittavat kenttäkuvit ja ratkaisut Oikean käden säännön ukaan elektrnit siirtyvät antennin yläpäähän antennin alasa n krkeiassa ptentiaalissa 4 p p MAOL ry 5/9 Fysiikan pisteityshjeet kevät 007
9. kuva Liikeäärä säilyy 0 pγ p E K Gaakvantin liikeäärä p v E 0 v E v p E E v p 6-9 J 5,0 0 ev,60 0 7 kg,0 u,6605 0 ev u 7 kg 8,0 u,6605 0 3,0 0 u s 5, 63 0 J0, kev C -ydin saa liike-energian 0, kev C -ytien viritystilan energia E 0,00 MeV + 5,0 MeV 5, MeV 0. 0,5 g 40 g l 0,30 θ5 Töräys: pyöriis äärä A:n suhteen säilyy v Lennen : L Jω l ω l lv l Ljälkeen : L JAω ω l + l 3 lv lv l + l ω ω 3 JA Heilahdus: Mekaaninen energia säilyy p MAOL ry 6/9 Fysiikan pisteityshjeet kevät 007
l JAω g ( sθ) + gl( sθ) lv J ( sθ) + gl A J A lv l v v gl ( sθ) + JA l + + 3 3 + + gl( sθ) 3 v ( 40,5) 0 kg ( 0,5) 0 kg 9,8 0,30 s 5 s 0,5 0 kg ( ) ( ) 49,9 50 s s Js perusteltu liikeäärän säilyislailla ja ekaanisen energian säilyislailla p p. J C 0 C kuvi p 0,50 kg P 5, W? Läitysteh kuluu nesteen ja klrietriastian läittäiseen. Täten läpöäärä Q Δ θ+ CAθ PΔt Q Δθ Δθ teh P + C Δt Δt Δt P C P Δθ Δθ C Δt Δt Läpötilan uutsnpeus saadaan θ θ ( t) -kuvaajan fysikaalisena Δ θ 4 C C kulakertiena. 0,0333 Δt 60s s 5,Ws J J kj 0 43, 0,5 kg 0,0333 C C kg C kg C MAOL ry 7/9 Fysiikan pisteityshjeet kevät 007
. a) - öljy udstaa huen nestekerrksen hankaavien pintjen väliin - hankauskitka uuttuu visksiteetiksi TAI - öljyn sisäinen kitka n pienepi kuin hankauskitka p b) - palln vaikuttaa vakina pysyvä painvia ja nste sekä npeuteen verrannllinen väliaineen vastus - npeuden kasvaessa väliaineen vastus kasvaa, jllin tietyllä npeudella saavutetaan tasapaintilanne (Newtn II F 0 ) palln kiihtyvyys a 0 ja npeus v vaki p ) kuvi g kg ρ, 05 050 3 3 g kg ρ 0,9 9 3 3 4 3 palln tilavuus V πr 3 tasapaintilanne Fv g N ρvg ρvg ( ρ ρ) Vg 4 3 6πη r v ( ρ ρ) πr g 3 ( ρ ρ) r g η 9v kg kg 050 9 3 3 (, 0 0 ) 9,8 s -3 9 3,4 0 s Ns 0, 083946 84 0 Ns p - nste puuttuu ax 7 p 3. Generaattrin navasta tuleva vaihtjännite U 0 kv nstetaan uuntajalla 400 kv:iin. Turvallisuuden takia tisessa päässä 440 kv:in vaihtjännite lasketaan ensin 0 kv:iin, sen jälkeen 0 kv:iin ja edelleen pistrasian 30 V:iin. Akkulaturissa leva uuntaja alentaa jännitteen 30 V:ista, V:iin. Akkua varten vaihtjännite n uutettava tasavirraksi didisillan avulla. Muuntajassa n kaksi kääiä saan rautasydäen ypärillä. MAOL ry 8/9 Fysiikan pisteityshjeet kevät 007
Ensiökääin vaihtvirta synnyttää sydäeen uuttuvan agneettivu. N Magneettivun uuts indusi tisikääiin jännitteen U U. N Muuntajassa tehhäviöt. Tehkertien pienentäinen kndensaattreiden avulla. Siirtjhdissa tapahtuvan tehhäviön P R I pienentäiseksi jännite pyritään saaaan siirtjhdissa suureksi ja virta pieneksi. Jhtiet pyritään valistaaan siten, että niiden resistanssi lisi ahdllisian pieni. l R ρ, pieni inaisresistanssi ja paksu jht A MAOL ry 9/9 Fysiikan pisteityshjeet kevät 007