Fysiikan kysymykset - syksy   1985


YLIOPPILASTUTKINTO   REAALIKOE 


1. Alumiinikappale on upotettu veteen. Mikä on kappaleen kiihtyvyys sillä hetkellä, kun kappale päästetään levosta liikkeelle? Minkä vuoksi  kiihtyvyys ei pysy vakiona kappaleen liikkuessa vedessä? 

2. Levossa olevaan kappaleeseen, jonka massa on 4,0 kg, alkaa vaikuttaa suunnaltaan muuttumaton kokonaisvoima. Voiman suuruus riippuu kappaleen kulkemasta matkasta oheisen kuvion mukaisesti. Laske kokonaisvoiman tekemä työ ja kappaleen nopeus, kun kappale on edennyt5,0 m päähän lähtökohdastaan. 
  
3. Youngin kaksoisrakokoe 
  
4. Marsilla on kaksi kuuta, Phobos ja Deimos. Phoboksen kiertoaika ympyränmuotoiseksi oletetullaratakäyrällä, jonka säde on 9370 km, on 0,319 d ja Deimoksen vastaavasti 1,26 d. Laske gravitaatiolaista lähtien Deimoksen ratakäyrän säde. 
  
5. Oskilloskooppi 
  
6. Virtapiirin osana olevan käämin induktanssi on 0,24 H ja resistanssi likimain nolla. Käämissä kulkeva virta muuttuu oheisen kuvion mukaisesti. Esitä graafisesti käämin päiden välisen jännitteen riippuvuus ajasta aikaväkinä 0 . . . 7,0 s.   

7. Selosta lyhyesti käsitteet a) nukleoni, b) ytimen järjestysluku, c) isotooppi, d) ytimen sidosenergia, e) aktiivisuus ja f) puoliintumisaika. 
  
8. Liikemäärämomentin (pyörimismäärän) säilymislaki. Esimerkkejä 

9. Kappaleen massa on 0,12 kg,  tason välinen lepokitkakerroin on 0,404 ja liikekitkakerroin 0,360. Tasoa aletaan kallistaa vaakatasoon nähden (kuviossa kulma q kasvaa). Laske kitkavoima, kun q on a) 18o ja b) 36o.   

10. Magneettikentässä olevan levymäisen virtajohtimen reunojen välille syntyy dynaamisen tasapainotilan muodostuttua potentiaaliero, ns. Hallin jännite. 20 mm levyinen kupariliuska on sen tasoa vastaan kohtisuorassa magneettikentässä, jonka magneettivuon tiheys on 1,2 T (kuvio). Laske Hallin jännite, kun virrankuljettajina toimivien elektronien keskimääräinen nopeus on 0,4 mm/s. Kumpi pisteistä P vai Q on korkeammassa potentiaalissa.  

11. Kalorimetrissa, jonka lämpökapasiteetti on 130 J/ oC, on 160 g pakkasnestettä. Nestettä lämmitetään uppokuumentimella 14,9 W vakioteholla, jolloin nesteen lämpötila muuttuu ajan funktiona oheisen taulukon mukaisesti: 
 
t/min  0 2 4 6 8 10 12 14 16
q/oC 21,8 25,8 30,1 34,2 38,1 42,0 45,6 49,8 53,6
Määritä taulukon perusteella laadittua graafista esitystä hyväksi käyttäen pakkasnesteen ominaislämpökapasiteetti. 

+12. Sähköenergian siirto voimalasta kuluttajille 

 

©Ylioppilastutkintolautakunta/Internetix 1997