Fysiikan kysymykset - syksy  1982


YLIOPPILASTUTKINTO  REAALIKOE 


1. Suoraviivaisessa liikkeessä olevaan kappaleeseen kohdistuvan voiman liikkeen suuntainen komponentti F muuttuu kappaleen aseman s funktiona lausekkeen 
                F = 21 N - (6,0 N/m)s 
mukaisesti. Määritä graafisesti voiman tekemä työ kappaleen siirtyessä asemasta s1 = 0 m asemaan s2 = 3,0 m. 

2.  Vesihöyryä, jonka lämpötila on 100 oC, johdetaan termisessä tasapainossa olevaan jään ja veden seokseen, kunnes tämän massa on lisääntynyt 3,5 g. Tällöin osa jäästä sulaa. Laske sulaneen jään massa. 
  
3. Varaamaton kappale asetetaan homogeeniseen sähkökenttään. Selosta, mitä tapahtuu kappaleessa ja sähkökentässä, kun kappale on a) johdekappale (esim. johdepallo), b) eristekappale. Valaise asiaa kuviolla. 
  
4. Massaspektrometrissa kalium-ioneja sisältävä ionisuihku osuu kohtisuorasti homogeeniseen magneettikenttään, missä ionit kulkevat puoliympyrän muotoisia ratoja ja törmäävät sitten valokuvauslevyyn. Kuinka suuri on 39K- ja 41K+-ionien osumakohtien välimatka levyllä, kun kentän magneettivuon tiheys on 0,25 T ja ionien kineettinen energia 65 keV? 
  
5. Kuinka suuri jännite tarvitaan kiihdyttämään tyhjiöputken hehkukatodilta irtoavat elektronit sellaiseen nopeuteen, että niiden aineaallonpituus (de Broglien aallonpituus) olisi sama kuin aallonpituus röntgenkvanteilla, joiden energia on 12,4 keV? 
  
6. a) Säilymislait ydinreaktioissa 
    b) Täydennä ydinreaktioyhtälöt: 
 
 s826b1.gifU + n nuoli.gif s826b2.gifXe + ___  + 2n 
 
 s826b3.gif Ba nuoli.gif  ___ + e- 

     c) Miksi annihilaattorireaktiossa e- + e+ nuoli.gif 2g syntyvillä gammakvanteilla on sama energia 0,511 MeV ja miksi ne etenevät vastakkaisiin suuntiin? 
 

7. Valon kokonaisheijastuminen. Sovelluksia 
   
8. Pieni kappale on kaltevalla tasolla 0,82 m etäisyydellä tason alareunasta, joka on 0,75 m korkeudella lattiasta. Taso muodostaa 38o kulman vaakatason kanssa. Kappale lähtee liukumaan alas tasoa. a) Määritä kappaleen nopeus v sen saavuttaessa tason alareunan. Tason ja kappaleen välinen kitkakerroin on 0,16. b) Kuinka kaukana (x)reunasta vaakasuunnassa mitattuna kappale kohtaisi lattiapinnan, jos ilmanvastusta ei olisi? 

+9. Sähkön johtuminen puolijohteissa. Yksinkertaoset puolijohdekomponentit 

©Ylioppilastutkintolautakunta/Internetix 1997