m 2,0 1,5 1,0 0,5 2 p. Värden som godkänns är 0,19 m/s 0,23 m/s STUDENTEXAMENS- NÄMNDEN ANVISNINGAR FÖR BEDÖMNINGEN AV MODELLPROVET I FYSIK

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "m 2,0 1,5 1,0 0,5 2 p. Värden som godkänns är 0,19 m/s 0,23 m/s STUDENTEXAMENS- NÄMNDEN ANVISNINGAR FÖR BEDÖMNINGEN AV MODELLPROVET I FYSIK"

Malin Lundberg
för 8 år sedan
Visningar:

1 STUDETEXMES- ÄMDE VISIGR FÖR BEDÖMIGE V MODELLPROVET I FYSIK I dess odellösningr presenters sådn kt so åtinstone ör näns ör ull poäng ör ett sr Ino prentes näns sådn kt so det skulle r r tt nge, trots tt de inte kräs ör ett ullständigt sr ) Stjärnorn är själlysnde hilkroppr, so strålr ut energi l so ljus Plnetern, so är stelliter till Solen (stjärnorn), relekterr Solens ljus p ) Den drgningskrt (grittionskrt) so orden utör på Månen, åstdkoer en hstighetsändring hos Månen så tt Månen örlir i sin oloppsn p c) Solens energi koer rån usionsrektioner so sker i Solen Denn energi trnsporters till orden so (elektrognetisk) strålning p ) En tydlig gr ed örnutig proportioner kräs I gren ör inns storheterns och enheterns syoler, xelindelningen, osertionspunktern och en kurnpssning 3 p,0 s,5 s t,0 0, s t ) Bilden isr tt gren eter c 6 s är en rät linje, ilket etyder tt rörelsen är likorig Kulns hstighet ås ur den rät linjens ysiklisk lutningskoeicient s (,06,4) 0,9 0, t (,8 7,5) s 4,3s s p Värden so godkänns är 0,9 /s 0,3 /s Studentexensnänden 004

drgningskrt (grittionskrt) so orden utör på Månen, åstdkoer en hstighetsändring hos Månen så tt Månen örlir i sin oloppsn p c) Solens energi koer rån usionsrektioner so sker i Solen Denn energi

2 3 80 g t C t C t 8 C c 4,9 k/kg C c i,09 k/kg C s 333 k/kg i? Då äreörluster och uggens ärekpcitet inte ekts, ger energins konsertionslg: Q gien Q ottgen Mn kn nt tt stens speciik ärekpcitet är dens so ttnets c ( t t) cii (0 t ) + si + ci ( t 0) p Ur ektionen kn n lös isens ss: k o 4,9 0,8 kg 0 C o c( t t) kg C i 0,0786 kg 8 g k p cit + s + ct (, ,9 ) kg O någon ter i energiektionen skns, kn n å högst 4 poäng ör uppgiten 4 r 0,60 r/ 0,30 ) 0,45? ) 0,5? ) ) B F r r F B ) Spegeloreln + ) 0,45 0,30 ( 0,45-0,30) 0,5 0,30 ( 0,5-0,30) 0,90, (örstord) reell ild, eländ 0,30, (örstord) irtuell ild, rätt änd Poängsättning i åde och : iguren poäng, uträkningrn poäng, igurens klitet poäng Studentexensnänden 004

0) p Ur ektionen kn n lös isens ss: k o 4,9 0,8 kg 0 C o c( t t) kg C i 0,0786 kg 8 g k p cit + s + ct (,09 8 + 333 + 4,9 ) kg O någon ter i energiektionen skns, kn n å högst 4

3 3 5 68,0 kg /g 76, kg Vågens utslg estäs enrt stödkrten Enligt ewtons III lg är den stödkrt so erkr på personen lik stor so den krt so erkr på ågen Stödkrten lir större, då hissen hr en ccelertion uppåt På personen erkr enligt idstående igur tyngdkrten och stödkrten Enligt dynikens grundlg är g, g + ur ilken den nödändig ccelertionen löses: 76, kg 9,8 /s g 9,8,8 68,0 kg s s g Poängsättning: Motieringrn poäng, krtiguren poäng, eräkning ccelertionen poäng 6 ) Vid jäikt är krterns och krtoentens su noll Då hästångens egen ss inte ekts lir jäiktsillkoret (ör rottion) F r (Krterns jäiktsillkor är F + F + 0 ) (rågen är en enrd och kooten en tård hästång) F F r r r F r Bilden + F Villkoret + ) Kroppens tröghetsoent eskrier kroppens tröghet i rottionsrörelsen på s sätt so kroppens ss eskrier kroppens tröghet i den trnsltorisk rörelsen (M α, F ) Tröghetsoentets storlek är eroende kroppens ss och dess ördelning i örhållnde till rottionsxeln Studentexensnänden 004

Motieringrn poäng, krtiguren poäng, eräkning ccelertionen poäng 6 ) Vid jäikt är krterns och krtoentens su noll Då hästångens egen ss inte ekts lir jäiktsillkoret (ör rottion) F r (Krterns

4 7 ) V U R s I I I I I I 4 p ) E,4 V I 8,45 U, V R i? ckuultorns källspänning är lik ed sun polspänningen och den inre spänningsörlusten E U + Ri I E U,4 V -,V R i 0,036 Ω 0,04 Ω I 8,45 p c) Eedn lporn är likdn går det geno en lp en etedel den totl ströen I I/5 en lps eektörrukning är I,V 8,45 P UI U 0,4 W p ) - I trnsortorn inns det tå (induktit kopplde) spolr kring s järnkärn - Ströen i priärspolen ger uppho till ett rielt gnetiskt löde i kärnn - Ur induktionslgen ås, tt i sekundärspolen inducers en spänning U så, tt U osättningsörhållndet är U p ) Eektörlusten i öeröringsledningrn är P RI, där R är ledningens resistns ströen i ledningrn skll r så liten so öjligt då eekten P UI öerörs rån krterket ör spänningen U höjs n ehöer trnsortorer ( > ) På örrukrsidn åste spänningen pg elsäkerheten insks till en läplig örrukningsspänning n ehöer trnsortorer ( < ) p c) Trnsortorerns eektörluster (äreörluster) är i regel så Dess är: - örluster so eror på spolrns resistns (kopprörluster) - örlustern i det errognetisk terilet (järnörluster), so härrör rån irelströr och hysteresisenoenet p Studentexensnänden 004

ströen I I/5 en lps eektörrukning är I,V 8,45 P UI U 0,4 W p 5 5 8 ) - I trnsortorn inns det tå (induktit kopplde) spolr kring s järnkärn - Ströen i priärspolen ger uppho till ett rielt gnetiskt löde

5 + 5 9 E 7,60 MeV u 93,4943 MeV/c 4, u 0,99549 u ) 5 4 c ) c Då i ntr tt c-toen öre sönderllet einner sig i il, ås rån rörelseängdens ernde toens rekylenergi är E 4,003 u 7,60 MeV 0,44 MeV,0 u Sönderllets totl energi är Q E + E 7,746 MeV E c) Enligt reltiitetsteorin är ( ) Q c c c Q 7,746 MeV c + + 0,99549 u + 4,0060 u + 5,0064 u p c 93,49 MeV/u 0 40,5 kg l,0 h 4,9 360 kg l tp h g ) Då i ntr tt riktionen id ästulten och lutotståndet är etydelselös ers den eknisk energin: gh ω, där ω, rid gh l l Vi löser knoppens hstighet ghl 40,5 kg 9,8 /s 4,9,0 8,6 /s 360 kg ) På stången erkr enligt iguren tyngdkrten och stödkrten Endst tyngdkrten hr ett oent i örhållnde till ulten I nedslgsögonlicket är oentet M gh Studentexensnänden 004

40,5 kg l,0 h 4,9 360 kg l tp h g ) Då i ntr tt riktionen id ästulten och lutotståndet är etydelselös ers den eknisk energin: gh ω, där ω, rid gh l l Vi löser knoppens hstighet ghl 40,5

6 Rottionens grundlg M α M gh Stångens inkelccelertion α Knoppens ccelertion lgh,0 40,5 kg 9,8 /s 4,9 lα 360 kg 5,7 /s 6 /s 6 ) Följnde experientell resultt kn inte örklrs ed ljusets ågodell: ) Fotoelektronerns energi E k eror inte intensiteten ) Fotoelektronerns störst kinetisk energi är proportionell ot ljusets rekens 3) Det örekoer en gränsrekens, under ilken ljus lägre rekens inte örår lösgör elektroner oeroende hur stor intensiteten är 4) Fotoelektroner lösgörs oedelrt äen id ycket låg intensitet 4 p ) Prtikelstrålningen hr äen en ågntur så, tt prtiklrns de Broglie-åglängd är h λ Hos terisk neutroner är denn åglängd s storleksordning so ståndet elln toern i en kristll Då en neutronstråle trär kristllen kn n iktt neutrondirktion p nr Idelgsens tillståndsektion är pv nrt p T V Eedn kärlets äreutidgning är rätt liten, kn kärlets oly nses r konstnt, ilket etyder tt trycket är direkt proportionellt ot teperturen Då n till den uppätt punktängden npssr en rät linje, är uttrycket ör inkelkoeicienten p nr kv k, ur ilket n kn lös gskonstnten R T V n 30 5 Tryck (kp) p 05 T Tepertur (K) p 7 kp kp Ur gren ås k 0,93 T 58 K K p Sustnsängden n ilket ger tt gskonstnten är M Studentexensnänden 004

lösgör elektroner oeroende hur stor intensiteten är 4) Fotoelektroner lösgörs oedelrt äen id ycket låg intensitet 4 p ) Prtikelstrålningen hr äen en ågntur så, tt prtiklrns de Broglie-åglängd är h λ

7 R kvm 0, P/K 8 g/ol 0, ,34 g ,5 ol K 7 Värden so godkänns är 8,3 /(ol K) 8,6 /(ol K) 3 I ll dess krterk ås elenergin rån eknisk energi i genertorer, rs unktionsprincip grundr sig på induktionsenoenet Vindkrterket är i princip det enklste krterket En del indens rörelseenergi ondls till rottionsenergi hos genertorns rotor Kärnkrterket och kolkrterket är åd i princip ärekrtskiner I åd ärs tten so örångs Ångn år turinern tt roter, ilket i sin tur åstdkoer rottion i genertorern I kärnkrterken issioners urnkärnor ( 35 U) i en kontrollerd kedjerektion Kärnenergin (den strk äxelerkns potentilenergi) rigörs i huudsk so rörelseenergi hos issionsproduktern, so ärer upp ränslestrn ån strn leds äret till det tten, so nänds so odertor I kolkrterken ränns kol, rid keisk energi (den elektrognetisk äxelerkns potentilenergi) ondls till äreenergi 5 p Miljöeekter: Vindkrterken: - örnyr energi - icke örorennde - lndskpsolägenheter - uller - r ör åglr Kolkrterken: - icke örnyr energi - koldioxidutsläpp (äxthuseekten) - utsläpp käe- och seloxider - utsläpp prtiklr - olägenheter ed gruerksheten Kärnkrterken: - icke örnyr energi - utsläppen oeintlig - kärnllsprole - olägenheter ed gruerksheten - (en liten) olycksrisk En jäörnde nlys iljöeektern 4 p Tillstånden: Uppörndet ett kärnkrterk örutsätter ett godkänt principeslut riksdgen (sttsrådet) Det slutlig yggndstillståndet, so eiljs sttsrådet, örutsätter en grundlig säkerhetsnlys utörd strålsäkerhetscentrlen De yggnds- och iljötillstånd so de ndr krterken ehöer eiljs lokl yndigheter (Uppörndet ett kärnkrterk örutsätter sttsrådets principeslut o tt uppörndet nläggningen är örenligt ed shällets helhetsintresse Principeslutet ehndls i riksdgen, rid det kn örksts eller örli i krt Påörjndet yggndet örutsätter ytterligre yggndstillstånd eiljt sttsrådet I dett skede är l strålsäkerhetscentrlens utlåtnde, till ilket hör en säkerhetsnlys, iktigt nläggningen ehöer ytterligre öre iruktgndet ett drittillstånd, so äen det utärds sttsrådet) p Studentexensnänden 004

åd ärs tten so örångs Ångn år turinern tt roter, ilket i sin tur åstdkoer rottion i genertorern I kärnkrterken issioners urnkärnor ( 35 U) i en kontrollerd kedjerektion Kärnenergin (den strk

Relevanta dokument

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

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