Fysiikan kysymykset - kevät   1985


YLIOPPILASTUTKINTO   REAALIKOE 


1. Kappale pannaan liukumaan ylös kaltevaa tasoa, jolloin se kulkee 2,2 m matkan ja liukuu sitten takaisin lähtökohtaansa. Ylöspäin menoon kuluu aika t1 = 1,1 s ja paluumatkaan t2  1,3 s. a) Laske kappaleen alkunopeus. b) Mikä on kappaleen kiihtyvyys sen liukuessa alaspäin? c) Mistä johtuu, että t1 < t2

2. Termospullossa on 0,60 l vettä, jonka lämpötila on +12 oC. Pulloon lisätään pakastimesta otettuja jääpaloja, joiden yhteinen massa on 120 g ja lämpötila -18 oC. Kuinka paljon jäätä sulaa? Termospullon lämpökapasiteetti on 110 J/K ja systeemin lämmönvaihtoa ympäristön kanssa ei oteta huomioon. 
  
3. Vastaa perustellen, mitkä seuraavista väitteistä pitävät paikkansa, mitkä eivät. 
a) Ääniaaltojen nopeus ilmassa on suurempi kuin tyhjiössä. 
b) Ilmassa olevasta äänilähteestä veden pintaan tulevat aallot voivat kokonaisheijastua. 
c) Oheisessa kuviossa katkoviivalla esitetyn värähtelyn taajuus on jännitetyn kielen ominaisvärähtelyjen perustaajuus (alin taajuus). 
d) Jos yksi työkone aiheuttaa teollisuushalliin tietyn keskimääräisen melutason (intensiteettitason), niin viiden samanlaisen työkoneen käydessä yhtaikaa melutaso on viisinkertainen. 
  
4. Metallipallo, jonka massa on 7,26 kg, vierii liukumatta. Laske pallon painopisteen nopeus, kun pallon liike-energia on 34,4 J. Pallon hitausmomentti halkaisijan suhteen on Jk854.gif mr2
  
5. a) Kolme kondensaattoria, joiden kapasitanssit ovat C1, C2 ja C3, kytketään sarjaan. Johda systeemin kapasitanssin lauseke.  
b) Oheisen kaavion mukaisessa kytkennässäC1 = C2 = 0,25 mF ja C3 = 0,10 mF. Kun katkaisija K suljetaan, kondensaattori 1 saa varauksen 2,5 mC. Mikä on tällöin pisteen P potentiaali? 
  
6. Pyörrevirrat 

7. Selosta lyhyesti a) mikä on spektri, b) mihin fysikaalisiin ilmiöihin perustuu valon hajottaminen spektriksi, c) miten atomaarisen vedyn viivaspektrin synty selitetään Bohrin atomimallin perusteella. 
  
8. Kun pystysuunnassa olevaan keveään kierrejouseen ripustetaan kappale, jonka massa on 75 g, jousi venyy 98 mm. Kappaletta Poikkeutetaan tästä tasapainoasemasta 60 mm ja se päästetään irti, jolloin se alkaa suorittaa harmonista värähtelyä pystysuunnassa. Laske kappaleen suurin nopeus. 
 
9. Vaihtovirtalähteeseen kytketyn laitteen läpi kulkeva virta ja laitteen jännite on esitetty oheisessa kuviossa. 
a) Määritä vaihtovirran taajuus ja jännitteen ja virran välinen vaihe-ero. 
b) Mikä on laitteen keskimääräinen tehonkulutus?  

10. Sirontakokeessa pommitetaan pii-näytettä a-hiukkasilla, joiden energia on 2,00 MeV. Näytteen pinta-atomiin täysin kimmoisesti törmäävä hiukkanen siroaa takaisin tulosuuntaansa, jolloin sen energia on 1,17 MeV. Mikä on kyseisen Si-atomin massaluku? 
 
11. Oheisessa kuviossa esitetty kytkentä on ns. Wheatstonen silta. Selosta siltamittauksen periaatetta ja käytännön toteutusta. 

+12. Radioaktiivisen säteilyn käyttö ja säteilyltä suojautuminen. 

 

©Ylioppilastutkintolautakunta/Internetix 1997