Fysiktävlingen Lösningsförslag. Uppgift 1. Vi får anta att kinetisk energi övergår i lägesenergi, och att tyngdpunkten lyftes 6,5 m.

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Fysiktävlingen Lösningsförslag. Uppgift 1. Vi får anta att kinetisk energi övergår i lägesenergi, och att tyngdpunkten lyftes 6,5 m."

Per-Erik Lund
för 5 år sedan
Visningar:

1 SVESK FYSIKESMFUDET Fysiktälingen 006. Lösningsörslg. Uppgit. Vi år nt tt kinetisk energi öergår i lägesenergi, och tt tyngdpunkten lytes 6,5 m. m mgh gh t s gh 00 9,8 6,5 8,85 8,9 s Stöten stången mot mrken är inte helt elstisk och med lutmotståndet på ägen upp blir lägesenergin mindre än den kinetisk energin en ör låg hstighet och en ör lång tid. tt det är sårre tt spring med st än utn, bidrr åt smm håll. stmpet och rmrns rbete ökr lägesenergin och ger motstt resultt. tt mn inte räknr med ccelertionen, ger också en ör kort tid. SV: Tiden blir 8,9 s. Se on!

2 Uppgit.. U U + U + U U I β I β E I E,5 V tot U I,5 0,8 0,8 Ω α β D E γ ε F B δ φ C Om mn inte direkt i iguren on ser hur strömmrn går och ilk punkter, som hr smm potentil, knske något nednstående schemn kn hjälp. D E F lt. schem: g. symmetriskäl år ll punkter eter resistnsern, B och C smm potentil. Smm gäller punktern öre resistnsern D, E och F. Schemt kn därör rits så här: α β γ δ ε φ ½ ½ ½ ½ ½ ½ B C SV: 0,8 Ω

3 Uppgit. En kortlängd. Krten mäts i kort-tyngder. Öerst kortets tyngdpunkt plcers onör knten på näst kort. De tå öerst kortens gemensmm tyngdpunkt ligger på stånden / rån kntern. - x x Tp : ( x) x x x - y y Tp 4 : ( y) y 4y y 4 ståndet rån korthögens tyngdpunkt till yttre kortets tyngdpunkt: SV: Det går tt med :s kortlängds mrginl tt å korten tt ligg kr. 4

4 Uppgit 4. 0 b och b 0 pg. strålgångens omändbrhet. Om 9c istället är öremål, år i en bild L. 0- c b 0-b 9c Likormighet ger: L c b och 0 b L ger 9 c 0 b 9 0 b 0 0b b 080 9b 8b 080 0b 8b 0(9 b) och b 0 ger 8 (0 ) 0(9 0 + ) ± ± 45 0, ( 50), b 90 Linormeln ger 0 90 ger, 5 F är ljuslödet rån ljuskälln. Den del ljuslödet, som trär linsen med rdien r, ördels på bilden. Dett ger ljuslöde per reenhet. F π r 4 π ( π (9c) konst. 0 9 F π r 4 π b ( π ( c) konst. (90) SV: Den mindre bilden är ljusstrkst ( 9 ggr strkre ).

5 Uppgit 5.. F F Fres F θ F F g F g esultnten F och F skll gå genom tyngdpunkten ör motorcykeln med örre. ormlkrt är också centripetlkrt ek. : F Fcp. Vid lägst rt är normlkrten den minst möjlig ör tt riktionskrten inte skll bli mindre än tyngdkrten ek. : F F µ F mg g ) ek och ger µ F cp mg m µ mg ger g 5 9,8 7,007 7,0 m/s µ F F b) Ur igur ås: tn θ tn θ µ tn θ µ F F µ är den lägst möjlig riktionkoeicient id en iss hstighet, ör tt motorcykeln inte skll glid ner. µ kn gietis r större, men då gäller inte onstående. ek. och ger µ F cp mg ger µ m mg g ger ( µ ) tn θ g θ rctn( ) c) Störst riktionkoeicenten g µ µ O tn θ θ 45 g SV: ) 7,0 m/s b) θ rctn( ) c) Mximlt 45

6 Uppgit 6. ) kmol innehåller 6,0 0 6 molekyler (tomer i metller) ogdros tl Energi i kg u: W W5, W 6,0 0 5,5 0,60 0 J 8 t d b) ktiiteten λ λ T 0 dt 0, 5 t 6 7 6, , m T 0, 5,9 0 J, 5 TJ ln ln λ T 88 65, ,5,496 0 Eekten: λ W5,5, , ,5 0,60 0 W kw 0 4,780 0 W 7 SV: 7 kw Uppgit 7. Densitet ρ Cu 8, 96 g/cm tommss 6,546 u Mssn m ρ V ρ l d h 8,96 0 0,0, 075 g 6,0 0 ntl tomer m,0759, ,546 Ström lddningsmängd som psserr ändytn per sekund ntl lddningr per sekund: I e 0,5,60 0 8, 0 9 Tiden ör ll lddningr, som inns i kopprplttn rån börjn,,089 0 tt rör sig ut ur plttn: t 64 8 I, 0 s e Hstigheten Krtern Hllspänning U Hll e B d SV: 0, µv s 0,0 5,06 0 m/s t 64 F F ger E e B e och E-ältet m U Hll d e B e 0,0,06 0 5, E U d 0,µ V

7 Uppgit rbetet ΔW ör tt örlytt kometen en kort sträck Δ: W F m M G och F G C Integrert rån oändligheten till ståndet år mn den örlord energin: W 0 dw p C M m d W CMm CmM Kinetisk energi id lykthstighet öergår i lyktrbetet rån perihelium till oändligheten W W k CmM p m 6 CM 6,676 0, ,06 km/s 0,94,496 0 p µ Etersom kometen ångts in i en bn runt solen, hr den örlort energin W W + W W + W k W och W är lyktrbetet i perihelium resp. phelium. W k och W k är kinetisk energiern i dess punkter. CmM m CmM m + + k W. CM CM + + och + + CM ger örelsemängdsmomentet är konstnt: m m + + ( ) ( ) Konjugtregeln nänds på högerledet

8 0,94,496 0 ( + ) Medelståndet ör kometen: + 405,6 + 0,9 kom 0,08 Keplers lgr nänds kometen och Jorden kom j ärden ör Jorden blir, om i nänder E och jordår T T kom j 6, , ,0 T 0, år kom m 405, E SV: Flykthstigheten i perihelium är 44,06 km/s, phelieståndet är 405 E smt mn kn räkn med tt kometen återkommer omkring år 4900.

Relevanta dokument

undanträngda luften vilket motsvarar Flyft kraft skall först användas för att lyfta samma volym helium samt ballongens tyngd.

undanträngda luften vilket motsvarar Flyft kraft skall först användas för att lyfta samma volym helium samt ballongens tyngd. FYSIKTÄVLINGEN Finalen - teori 1 maj 001 LÖSNINGSFÖRSLAG SVENSKA FYSIKERSAMFUNDET 1 Vi beräknar först lyftkraften för en ballong Antag att ballongen är sfärisk med diametern 4πr 4π 0,15 0 cm Den har då