Elevatortur - szymanski spil

Løsningerne er hentet på www.szymanskispil.dk
Opgave 3: Fusionsenergi
b) Massen og densiteten er kendt, så rumfanget kan bestemmes ved:
7
m m 2,9 10
kg
73133 V 9,3548387 10 cm 9,4 10 m
V kg
0,31 3
cm
c) I databogen under ”Nukliders masse og bindingsenergi” (side 219 i 1998-udgaven) findes
atommasserne af de indgående størrelser. Egentlig skal der regnes på kernemasser, men da
man ville skulle trække 2 elektronmasser fra på begge sider, betyder det ikke noget for
masseforskellen, og der regnes derfor på de fundne atommasser:
4 2 3
m m m m m m m
højreside venstreside He n H H
4,00260324u 1,00866490 u 2,01410178u 3,01604927u 0,01888291u 0
MeV MeV
Q m 931,4943 0,01888291u 931,4943 17,589323 MeV 17,5893MeV
u u
Antallet af reaktioner bestemmes ved at se på indholdet af tritium og deuterium-atomer. Da der er
lige mange af dem, har man:
7
mpille 2,9 10
kg
nreaktioner
mH2atom mH3atom
27
kg
2,01410178 u3,01604927u1,6605410 u
19
3,4719 10
Hermed bliver den energi, der kan frigøres i pillen (hvis samtlige mulige reaktioner forløber):
MJ
MeV
19
19
E frigivet Q nreaktioner 17,5893 MeV 1,602176565 10 3,4719 10 97,8MJ 3,0MJ
Den energi, der kan frigives, er altså væsentlig større end den tilførte energi.
Opgave 4: Planteplankton
a) Da man kender energien og får at vide, at det er bølgelængden i luft (regnes som vakuum), der skal
findes, har man:
34
m
6,626110 Js299792458 hchc s
7
E foton 3,54724 10 m 355nm
18
E 0,560 10
J
foton
b) Da man kender brydningsindekset, kan man bestemme lyshastigheden i vandet, og når man husker
på, at lyset skal tilbagekastes og derfor bevæge sig den samme strækning to gange (frem og
tilbage), kan man bestemme afstanden under havoverfladen, når man samtidig husker, at laseren
og detektoren begge er placeret 11,5m under havoverfladen: