Fysiikan kysymykset - kevät 1980


YLIOPPILASTUTKINTO  REAALIKOE 

ta-kuvaaja 
1. Oletetaan, että suoraviivaisessa liikkeessä olevan kappaleen kiihtyvyys muuttuu oheisen kuvion mukaisesti. Hetkellä t = 0 kappaleen nopeus on v0 = +1,0 m/s. Piirrä oheista ta-kuvaajaa vastaava tv-kuvaaja. 

2. Aaltoliikkeen taajuus on 0,50 hHz ja etenemisnopeus 330 m/s. Kuinka kaukana toisistaan (aaltojen etenemissuunnassa mitattuna) olevien värähtelijöiden liiketila on täsmälleen sama, ts. värähtelijöiden vaihe-ero on 2p tai sen monikerta? Mikä on toisistaan 0,11 m etäisyydellä olevien värähtelijöiden vaihe-ero? 
  
3. Vaihtoehtoisesti joko a) tai b) 
a) Resistanssin mittaaminen 
b) Vaimenemattomassa värähtelypiirissä  kondensaattorin kapasitanssi on 2,6 mF ja käämin induktanssi 0,12 H. Kondensaattori varataan 12,4 V jännitteeseen, minkä jälkeen yhteys jännitelähteeseen katkaistaan. Laske käämissä kulkevan virran huippuarvo. 
   
4. Kaksi suoraa yhdensuuntaista johdinta on yhdistetty toisiinsa vastuksella, jonka resistanssi R = 82 W. Suora johdin, jonka pituus l = 35 mm, liukuu em. johtimia pitkin nopeudella  v = 0,50 m/s. Systeemi on kuvion mukaisesti johtimien muodostamaa tasoa vastaan kohtisuorassa homogeenisessa magneettikentässä, jonka magneettivuon tiheyden  suuruus B = 0,52 T. Laske piirissä kulkeva virta ja perustele virran kulkusuunta. 
  
5. Selosta valosähköistä ilmiötä kiinnittäen erikoista huomiota seikkoihin, joiden perusteella käsitystä sähkömagneettisen säteilyn luonteesta jousuttiin olennaisesti muuttamaan. 
  
6. Vaihtoehtoisesti joko a) tai b) 
a) Vertaile toisiinsa a-, b- ja g-säteilyä 
b) Radioaktiivisen preparaatin aktiivisuus A voidaan määritellä yhtälöllä A = lN, jossa l on hajoamisvakio ja N on preparaatissa olevien aktiivisten ytimien lukumäärä. Erään indiumpreparaatin aktiinisuus on tarkastelun alkuhetkellä 41 kBq (1 kBq = 1 hajoaminen/sekunti).  Laske preparaatin massa, kun tarkasteltavan isotoopin puoliintumisaika on 54 min ja preparaatissa aktiivisten atomien lukumäärän suhde stabiilien lukumäärään on 1:1014.Mikä on preparaatin aktiivisuus 9,0 h kuluttua? 

V1. Selosta lyhyesti, mihin fysikaalisiin ilmiöihin perustuu seuraavien laitteiden toiminta: 1) hydrauliset laitteet, 2) painekattila ja 3) Wilsonin sumukammio. 
   
 V2. Luoti liikkuu vaakasuoraan nopeudella 450 m/s ja törmää keskeisesti kitkattomalla vaakasuoralla alustalla levossa olevaan kappaleeseen pysähtyen siihen nopeasti. Kappale on kiinnitetty kevyellä jousella seinään (kuvio). Luodin massa m2 = 4,0 kg sekä jousen jousivakio k = 150 N/m. Laske perustellen jousen suurin kokoonpuristuma. 
  
+12. Röntgensäteily 

©Ylioppilastutkintolautakunta/Internetix 1997