b) Laskiessani suksilla mäkeä alas ja hypätessäni laiturilta järveen painovoima tekee työtä minulle.



Samankaltaiset tiedostot
RATKAISUT: 3. Voimakuvio ja liikeyhtälö

4.3 Liikemäärän säilyminen

LUKION FYSIIKKAKILPAILU avoimen sarjan vast AVOIN SARJA

RATKAISUT: 8. Momentti ja tasapaino

LUKION FYSIIKKAKILPAILU , ratkaisut PERUSSARJA

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2004

Mekaaninen energia. Energian säilymislaki Työ, teho, hyötysuhde Mekaaninen energia Sisäenergia Lämpö = siirtyvää energiaa. Suppea energian määritelmä:

1. Oheinen kuvio esittää kolmen pyöräilijän A, B ja C paikkaa ajan funktiona.

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2002

Kertausosa. 2. Kuvaan merkityt kulmat ovat samankohtaisia kulmia. Koska suorat s ja t ovat yhdensuuntaisia, kulmat ovat yhtä suuria.

Äänen nopeus pitkässä tangossa

Kertaustehtäviä. Luku 1. Physica 3 Opettajan OPAS

Fy07 Koe Kuopion Lyseon lukio (KK) 1 / 5

KERTAUSTEHTÄVIÄ. LUKU v k = 12 m/s, x = 3,0 km, t =? x. LUKU v = 90 km/h = (90/3,6) m/s = 25 m/s, t = 1 s, s =? Kuljettu matka on m s

RATKAISUT: Kertaustehtäviä

PD-säädin PID PID-säädin

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2010

12. ARKISIA SOVELLUKSIA

Intensiteettitaso ja Doplerin ilmiö

F Y S I I K K A KERTAUSTEHTÄVIÄ 1-20

TEHTÄVIEN RATKAISUT. b) 105-kiloisella puolustajalla on yhtä suuri liikemäärä, jos nopeus on kgm 712 p m 105 kg

= 2 1,2 m/s 55 m 11 m/s. 18 m 72 m v v0

Miltä työn tekeminen tuntuu

Lämpöoppia. Haarto & Karhunen.

Konventionaalisessa lämpövoimaprosessissa muunnetaan polttoaineeseen sitoutunut kemiallinen energia lämpö/sähköenergiaksi höyryprosessin avulla

LUKION FYSIIKKAKILPAILU , perussarja PERUSSARJA

RATKAISUT: 18. Sähkökenttä

Tuulivoima. Energiaomavaraisuusiltapäivä Katja Hynynen

Viikkotehtävät IV, ratkaisut

dl = F k dl. dw = F dl = F cos. Kun voima vaikuttaa kaarevalla polulla P 1 P 2, polku voidaan jakaa infinitesimaalisen pieniin siirtymiin dl

RATKAISUT: 9. Pyörimisen peruslaki ja pyörimismäärä

X 2 = k 21X 1 + U 2 s + k 02 + k 12. (s + k 02 + k 12 )U 1 + k 12 U 2. s 2 + (k 01 + k 21 + k 02 + k 12 ) s + k

7. Pyörivät sähkökoneet

RATKAISUT: 7. Gravitaatiovoima ja heittoliike

Physica 9 1. painos 1(8) 20. Varattu hiukkanen sähkö- ja magneettikentässä

C B A. Kolmessa ensimmäisessä laskussa sovelletaan Newtonin 2. ja 3. lakia.

S Piirianalyysi 2 Tentti

Metallikuulan vieriminen kaltevalla tasolla

Jakso 4: Dynamiikan perusteet jatkuu, työ ja energia Näiden tehtävien viimeinen palautus- tai näyttöpäivä on maanantaina

Kuva 1: Etäisestä myrskystä tulee 100 metrisiä sekä 20 metrisiä aaltoja kohti rantaa.

3.4 Liike-energiasta ja potentiaalienergiasta

Luentomoniste: Mekaniikka Pasi Repo & Pekka Varis (päivitetty )

RATKAISUT: 5. Liikemäärä ja impulssi

DEE Sähkötekniikan perusteet

Kertaustehtäviä ) 2. E = on suoraan verrannollinen nopeuden toiseen potenssiin. 9,6 m/s. 1. c 2. b 3. b 4. c 5. b 6. c 7. d 8. a 9. b 10.

Fysiikan perusteet. Työ, energia ja energian säilyminen. Antti Haarto

RATKAISUT: 17. Tasavirtapiirit

Muunnokset ja mittayksiköt

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2013 Insinöörivalinnan fysiikan koe , malliratkaisut

KUINKA PALJON VAROISTA OSAKKEISIIN? Mika Vaihekoski, professori. Lappeenrannan teknillinen yliopisto

S Piirianalyysi 2 2. välikoe

BH60A0900 Ympäristömittaukset

Viivakuormituksen potentiaalienergia saadaan summaamalla viivan pituuden yli

fissio (fuusio) Q turbiinin mekaaninen energia generaattori sähkö

Lämpöä tuulivoimasta ja auringosta. Kodin vihreä energia Oy

Agroteknologian pääsykokeessa saa olla mukana kaavakokoelma, joka löytyy netistä.

KJR-C1001 Statiikka ja dynamiikka. Luento Susanna Hurme

Ekvipartitioperiaatteen mukaisesti jokaiseen efektiiviseen vapausasteeseen liittyy (1 / 2)kT energiaa molekyyliä kohden.

SMG-4500 Tuulivoima. Kahdeksannen luennon aihepiirit. Tuulivoiman energiantuotanto-odotukset

Tulevaisuuden energiaratkaisut? Jyrki Luukkanen/Jarmo Vehmas

Energia-alan keskeisiä termejä. 1. Energiatase (energy balance)

Henkilöauton energiankäyttö ja hybridiauton energiatehokkuus

POSITIIVISEN LINSSIN POLTTOVÄLI

MEKANIIKAN TEHTÄVIÄ. Nostotyön suuruus ei riipu a) nopeudesta, jolla kappale nostetaan b) nostokorkeudesta c) nostettavan kappaleen massasta

MAOL-Pisteitysohjeet Fysiikka kevät 2011

S Fysiikka III (Est) Tentti

Coulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q

Kemiallinen reaktio

Luku 8. Mekaanisen energian säilyminen. Konservatiiviset ja eikonservatiiviset. Potentiaalienergia Voima ja potentiaalienergia.

RATKAISUT: Kertaustehtävät

DEE-11110: SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

TKK, TTY, LTY, OY, ÅA, TY ja VY insinööriosastojen valintakuulustelujen fysiikan koe , malliratkaisut.

OPINTOJAKSO FYSIIKKA 1 OV OPINTOKOKONAISUUTEEN FYSIIKKA JA KEMIA 2 OV. Isto Jokinen Mekaniikka 2

S SÄHKÖTEKNIIKKA Kimmo Silvonen

rad s rad s km s km s

Lahti Energian uusi voimalaitos KYMIJÄRVI II. Jaana Lehtovirta Viestintäjohtaja Lahti Energia Oy

1.5 Tasaisesti kiihtyvä liike

Diplomi-insinöörien ja arkkitehtien yhteisvalinta - dia-valinta 2012 Insinöörivalinnan fysiikan koe , malliratkaisut

FY9 Fysiikan kokonaiskuva

PERUSSARJA. nopeus (km/h) aika (s) 2,0 4,0 6,0 7,0 10,0 12,0 13,0 16,0 22,0

Energian talteenotto liikkuvassa raskaassa työkoneessa Heinikainen Olli

Lämpöoppi. Termodynaaminen systeemi. Tilanmuuttujat (suureet) Eristetty systeemi. Suljettu systeemi. Avoin systeemi.

S FYSIIKKA IV (ES), Koulutuskeskus Dipoli, Kevät 2003, LH2. f i C C. λ 2, m 1 cos60,0 1, m 1,2 pm. λi λi

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

Telecommunication engineering I A Exercise 3

Mekaniikan jatkokurssi Fys102

MATEMATIIKAN KOE. AMMATIKKA top asteen ammatillisen koulutuksen kaikkien alojen yhteinen matematiikka kilpailu. Oppilaitos:.

FYSIIKAN HARJOITUSTEHTÄVIÄ

S , Fysiikka III (S) I välikoe Malliratkaisut

Kiiännö!! b) Fysiikan tunnilla tutkittiin lääkeruiskussa olevan ilman paineen riippuvuutta lämpötilasta vakiotilavuudessa ruiskuun kiinnitetyn

2.5 Liikeyhtälö F 3 F 1 F 2

TKK, TTY, LTY, OY, ÅA, TY ja VY insinööriosastojen valintakuulustelujen fysiikan koe , malliratkaisut ja arvostelu.

Outi Pakarinen Biokaasun energia- ja teollisuuskäyttö

AUTON LIIKETEHTÄVIÄ: KESKIKIIHTYVYYS ak JA HETKELLINEN KIIHTYVYYS a(t) (tangenttitulkinta) sekä matka fysikaalisena pinta-alana (t,

RATKAISUT: 13. Harmoninen värähtely

ETENEMISLIIKKEEN JA PYÖRIMISLIIKKEEN ANALOGIAA (MAOL s ( ))

Valuma-aluetason kuormituksen hallintataulukon vaatimusmäärittely

KOE 3, A-OSIO Agroteknologia Agroteknologian pääsykokeessa saa olla mukana kaavakokoelma

FYSA220/K2 (FYS222/K2) Vaimeneva värähtely

SMG-4200 Sähkömagneettisten järjestelmien lämmönsiirto Harjoituksen 1 ratkaisuehdotukset

Transkriptio:

nergia. Työ ja teho OHDI JA TSI -. Opettaja ja opikelija tekevät hyvin paljon aanlaita ekaanita työtä, kuten liikkuinen, kirjojen ja eineiden notainen, liikkeellelähtö ja pyähtyinen. Uuien aioiden oppiinen ja opettainen eivät ole fyikaalita työtä. -. a) Notaeani tavaraa korkealle hyllylle ja kävelleäni portaita ylö teen työtä painovoiaa vataan. b) Lakieani ukilla äkeä ala ja hypäteäni laiturilta järveen painovoia tekee työtä inulle. c) ineiden ja tavaroiden liikuttainen, liikkuinen, eliitöe onet toiinnot,. ydäen toiinta, on uurelta oin ekaanita työtä. -3. Kyeieä tilanteea työn äärä on uuri ja työteho pieni. Se, iki työteho on pieni, voi johtua hyvin oneta aiata. Tiedon ja koulutuken puute on uuri ongela onia kehityaia, koka kaikki aika, jopa lapilla, voi kulua ruuan, veden ja polttoaineen hankintaan. Sähköenergia ja veipuput liäävät aikaa, joka voidaan käyttää koulutukeen. Sekä teolliuuaia että kehityaia hyvinvointiin vaikuttaa oleellieti e, kupaa arvotetaan eneän, vapaa-ajan viettäitä ja joutenoloa vai työntekoa ja yrittäitä. -4. Kaikkien ihiten lihakito ei pyty kehittäään notaieen tarvittavaa voiaa. THTÄVIN RATKAISUJA -5. a) Tehty työ on W = F= 5 N 50 3,8 kj. b) Työtä tehdään itä voiaa vataan, joka kohdituu alutata kelkkaan. Työtä tehdään liikettä vatutavaa kitkavoiaa vataan.

-6. a) Työtä tehdään aan vetovoiaa vataan. b) Tehty työ on W = Gh= gh= 5,0 kg 9,8 / 0,95 47 J. -7. Taulukkokirjan uunnokaavan avulla hevovoiat voi uuttaa kilowateiki: 3,5 hv = 3,5 735,5 W,6 kw < 3,0 kw -8. Kaian teho on 57 kg 9,8 3,0 W Gh gh t t t 4 Liian teho on 54 kg 9,8 3,0 Liia gh Liia = = 60 W. t 0 Kaia Kaia = = = = 0 W. -9. a) Työtä kuvaa (, F)-koordinaatitoa fyikaalinen pinta-ala. Kuvaajan ja -akelin välinen pinta-ala kootuu uorakuliota ja koliota. Laketaan pinta-alat yhteen. W = W+ W 5 N (0,0 5,0 ) = 5 N 5,0 + 90 J b) Kappaleeeen vaikuttava voia pyyy vakiona atkalla 0 5,0. Tällöin kappaleen kiihtyvyy on vakio. Kappale on taaieti kiihtyvää liikkeeä. OHDI JA TSI -0. Olii eduki, jo energian tuotannoa ei tarvittaii onia välivaiheita, koka energian uuntainen uodota toieen ei aina ole kovin edullita. nergiaa iirtyy välivaiheia uihin uotoihin ja hyödyki aatu energia pienenee. -. Kivihiilikaivoketa louhitaan hiiltä. Hiili kuljetetaan laivoilla hiilivoialaitokeen. Hiili poltetaan, jolloin vapautuu energiaa, joka itoutuu veteen. Vei läpiää ja lopulta höyrytyy. Kuua, paineinen höyry virtaa turbiinin iivekkeiden kautta ja aiheuttaa generaattorin akelin pyöriien. Generaattorita aadaan ähköenergiaa. Sähköenergia iirretään ähköverkon avulla kuluttajien läitypattereihin, joia ähkövatuket läpenevät ja energiaa iirtyy äteileällä huoneeeen. Tällä tavalla kivihiiletä aadaan ähköenergiaa läitypattereihin. 3

Kivihiiltä voidaan käyttää yö kuuan veden kiertoon perutuvia läityjärjeteliä. Silloin kivihiilen polttaiea vapautuva energia itoutuu veteen ja läönvaihtiien kautta energia itoutuu auinrakennuten läitypattereiden veteen. Kivihiiltä voidaan käyttää yö ähköenergian ja läön yhteituotannoa. Silloin kivihiiletä vapautuva läpö, joka on itoutunut kuuaan höyryyn, käytetään ähköenergian tuotantoon ja yö veden läittäieen. Tällä tavalla toiivat voialaitoket ovat hyötyuhteeltaan hyviä. -. Mikään laite ei voi luovuttaa energiaa enepää kuin e vataanottaa; ei ede aaa äärää. Jo laitteen hyötyuhde olii yki, laite tuottaii energiaa yhtä paljon kuin käyttää, joten e voii käyttää luovuttaana energian uudelleen. Tällaita laitetta kututtaiiin ikiliikkujaki. -3. a) Teho on tehty työ aikaykiköä. Tietokoneen tehokkuutta kuvaa lakutoiituten lukuäärä aikaykiköä. b) nergiaa iirtyy uoraan veteen vedeä olevata läityvatuketa. THTÄVIN RATKAISUJA -4. a) Hyötyuhde on tu W η = = 0,39 = 39 %. 54 W b) 00 % 39 % = 6 % -5. a) Morin ähköverkota ottaa teho on tu 850 W = = 930 W. η 0,9 b) Hukkateho on 934 W 850 W = 84 W. -6. evin tuenergia on tu = tut = 0, 075 kw 4 h =,8 kwh. evin hyötyuhde on 3 J,8 0 3600 tu,8 kwh η = = = 0, 65. 6 0,0 MJ 0,0 0 J -7. Sydäen hyötyuhde on tu, J 6 60 4 η = = 0,8 = 8 %. 3 350 0 J 4

-8. Sydäen toiintaan kuluu energiata 350 0 3 J 00 % =, 5 %. 6 4,0 0 J tu tu Hyötyuhde on η = =, jota aadaan tu,4 W = = 4, W. η 0,8 Toinen tapa: 350 000 J = = 4, W t 4 3600 Hukkatehoki aadaan hukka = tu = 4,07 W,4 W,9 W. Hukkateho kuluu. läöki ja ääneki. -9. Juhanin potentiaalienergia on = gh= 7 kg 9,8 / 7 5 kj. -0. a) Auton liike-energia on 0 = v = 300 kg 70 kj 3,6. b) Laketaan, kuinka onta proenttia liike-energia pienenee. v v 00 % = 00 % v 50 40 300 kg 300 kg 3,6 3,6 = 00 % = 36 % 50 300 kg 3,6 Nopeu pienenee vain vähän, utta liike-energia pienenee 36 %. Nopeuden pienentäinen vaikuttaa erkittäväti turvalliuuteen töräytilanteea, jo auto törää eierkiki kiinteään eteeeen, kuten kallioeinään. Nopeuden pienentäinen vähentää erkittäväti jalankulkijoiden vaautuiia ja uita onnettouukia, koka jarrutuatkat lyhenevät ja kuljettajat ehtivät parein reagoida yllättäviin tilanteiiin. -. a) Laketaan, kuinka onta proenttia teho 93 kw on uurepi kuin teho 0 kw. 93 kw 0 kw 00 % 830 % 0 kw 5

b) Laketaan, kuinka onta proenttia kavanut liike-energia on uurepi kuin liike-energia alua. v v v v 00 % 00 % = = 00 % v v v v = 00 % = 00 % = 300 % v 6 Liike-energia uurenee 300 %. -. Maapallon liike-energia on 4 3 33 = v = 5,974 0 kg 9,78 0, 6 0 J. -3. a) otentiaalienergia on = gh= 0,60 kg 9,8 5,0 7,8 J. b) 0 J c) Liike-energia on 7,848 J v =. 7,848 J 7,848 J v = = 9,9 / 0,60 kg d) 9,9 / -4. a) otentiaalienergia voi olla negatiivinen. Jo tarkatellaan kappaleen potentiaalienergiaa gravitaatiokentää ja kappale ijaitee valitun nollataon alapuolella, kappaleen potentiaalienergia on negatiivinen. otentiaalienergia on nolla valitulla nollataolla. Jo pulpetin pinnan tao valitaan potentiaalienergian nollataoki, lattialla olevan koululaukun potentiaalienergia on negatiivinen. b) Kappaleen liike-energia ei voi olla negatiivinen, koka aa on aina poitiivinen ja aoin nopeuden neliö v. Liike-energia on nolla, jo kappaleen nopeu on nolla. Sadan etrin juokukilpailua juokijalla on liike-energiaa. Kun juokija on pyähtynyt, hänen nopeutena on nolla. Silloin hänen liikeenergiana on nolla. TSTAA, OSAATKO. ab. c 3. b 4. b 5. b 6. c 7. ac 8. c 9. c 0. c 6