Løsninger til Opgaver i fysik A-niveau Fysikforlaget ... - szymanski spil

More documents

Recommendations

Info

Løsningerne er hentet på www.szymanskispil.dk Opgave A17 side 36: Neutronbestråling a) Halveringstiden for Th-233 slås op i databogens afsnit om radioaktive nuklider (side 208 i 95udgaven) til at være 22,3 minutter. Hermed er: ln( 2) ln( 2) t 120min T½ 22, 3min A 1 e 981Bq 1 e 981Bq 957,4616Bq 957Bq b) Til tiden t vil der i tidsrummet dt (der er så lille, at tiden ikke når at ændre sig væsentligt), vil der henfalde: dN A dt . For at bestemme det samlede antal henfald i løbet af 4 timer, skal der integreres med hensyn til tiden, der skal regnes i sekunder, da aktiviteten er i Bq: 4 3600 ln( 2) 22, 3 60 7 ( 1 981 ) 12233840,450649 1,22 10 0 s t s e Bq dt Opgave M1 side 37: Cykelpumpe a) Cyklisten skal lige netop kunne påvirke cykelpumpen med en kraft svarende til den indesluttede luftmasses kraftpåvirkning af stemplet, når dækket er fuldt oppumpet. Denne kraftpåvirkning kommer fra overtrykket, og den beregnes til: F 3 4 2 p F p A 520 10 Pa 3, 20 10 m 166, 4N (svarer til at løfte 17kg). A Grunden til, at pumpens tværsnitsareal skal være forholdsvis lille, ses ud fra ovenstående formel, da trykket i cykelslangen skal opnå en fast værdi (520 kPa), og da kraftpåvirkningen derfor er (ligefrem-)proportional med tværsnitsarealet. Så jo større tværsnitsareal, des større kraftpåvirkning, hvilket kræver stærkere cyklister. Opgave M2 side 37: Flydende stearinlys a) Stearinlyset er påvirket af 2 kræfter: Tyngdekraften og opdriften. Det er hele stearinlysets masse, der er påvirket af tyngdekraften, mens opdriften kun afhænger af rumfanget af den del af lyset, der er under vandet. Tyngdekraften har retning nedad og opdriften opad, og da lyset står stille i vandet, må de 2 kræfter være lige store. Man har derfor: F F t op hele lyset m V hele lyset hele lyset V g V lys under vand lys under vand vand vand g m hele lyset V V hele lyset lys under vand hele lyset V lys under vand Dette giver en metode til at bestemme densiteten af lyset (eller udregne hvor stor en del af et isbjerg, der ligger over vandet), hvis man kender densiteten af vand. Man skal bestemme, hvor stor en procentdel af lyset, der er under vandet, og denne del skal ganges med vandets densitet. Procentdelen kan bestemmes ved at måle med en lineal på figuren, da forholdet mellem højderne svarer til forholdet med rumfangene. Ved at måle på fotografiet fås: hele lyset Vlys under vand V hele lyset vand 3, 82 4, 05 3 vand 1, 00g / cm 0, 94321g / cm 3 vand 3 0, 94g / cm
Løsningerne er hentet på www.szymanskispil.dk Opgave M3 side 38: Redningsvest En person, der flyder i vandet, er påvirket af tyngdekraften, der kun afhænger af massen, og af opdriften, der afhænger af den fortrængte væskemængde. Hvis redningsvesten anslås at veje 2 kg, vil tyngdekraften på en 100kg tung person med redningsvest være: m Ft m g 102kg 9, 82 1002N 2 s Opdriften på personen kan opdeles i den del, der skyldes redningsvesten, og som er angivet til 150N, samt den del, der skyldes at en del af personen er under vand. Det vides ikke, om vesten bruges i ferskvand eller havvand, så vands densitet sættes til 1000kg/m 3 . Den del af personen, der er under vand, når vedkommende flyder (Fres = 0) kan således bestemmes ved: F F F t t F op op, vest F op, person 1002N 150N vand V fortrængt g 1002N 150N 1002N 150N 3 V fortrængt 0, 08676m g kg m vand 1000 9, 82 3 2 m s Da personen har rumfanget 0,098m 3 , vil det altså ”kun” være 89%, der er under vandet, og hovedet – der udgør mindre end 11% af et voksent menneskes rumfang – vil altså være helt over vandet. Opgave M4 side 38: Lodret kast med luftmodstand a) De bolden er tilbage i starthøjden, er den potentielle energi uændret, så tabet i mekanisk energi kommer udelukkende af et tab i kinetisk energi: 1 2 1 2 1 2 2 Emek Ekin Ekin, start Ekin, slut m vstart m vslut m v start vslut 2 2 2 2 2 1 m m 0, 152kg 16, 0 14, 8 2, 80896J 2, 8J 2 s s b) Bolden er påvirket af to kræfter: Tyngdekraften og luftmodstanden (der ses bort fra opdriften). Tyngdekraften er en konservativ kraft, dvs. den mekaniske energi er bevaret, hvis en genstand kun er påvirket af denne. Tabet i mekanisk energi skyldes altså alene luftmodstanden. Man har altså, at Aluftmo dstand Emek Fluft s Emek , hvor Fluft er et gennemsnit over den pågældende strækning. Arbejdet er negativt, da luftmodstanden er modsatrettet bevægelsen. Luftmodstanden vokser med øget fart. Det vil altså ifølge ovenstående formler også sige, at det udførte arbejde (regnet uden fortegn) og dermed tabet i mekaniske energi er størst, når den gennemsnitlige fart er størst, da strækningen (selvfølgelig) er den samme på op- og nedturen. Da bolden i gennemsnit bevæger sig hurtigst på vej opad, er tabet i mekaniske energi størst påopturen.
Page 1 and 2: Løsningerne er hentet på www.szym
Page 25: Løsningerne er hentet på www.szym

Løsninger til Opgaver i fysik A-niveau Fysikforlaget ... - szymanski spil

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?