Norsk Fysikklærerforening Norsk Fysisk Selskaps faggruppe for undervisning

Transkript

1 Nork Fikklærerforenin Nork Fik Selkap faruppe for underinin FYSIKK-OLYMPIADEN 4 5 Andre runde: 3/ 5 Skri øert: Nan, fødeldato, hjeeadree o eentuell e-potadree, kolen nan o adree. Varihet: 3 klokketier Hjelpeidler: Tabell ed forelalin, loerener Prøen betår a 3 ider. Det er 6 oppaer. Oppae 1 To å kuler ed ae aen o ae ladnin q, hener i her in iolerte nor. Snorene har lenden l, o de er hent opp i ae punkt. Ved likeekt danner norene inkelen θ ed herandre, o atanden ello kulene er. Finn et uttrkk for. Lønin qq F = k o F = tanθ der tanθ = l coθ Dered blir kq = l coθ 1/ 3 Oppae k nø benner å li nedoer et tak ed hellininkel 3. Frikjontallet er µ =,1. a) Ten kreftene fra nøen (o lir) på taket.

2 b) Finn horiontalkoponenten til uen a alle kreftene o irker på taket fra nøen. Fait 3 3 b) F h = ( µ ) = 7, ot entre på fiuren. 3 N Oppae 3 Et kalorieter o er laet for å betee den peifikke arekapaiteten til æker, betår a et rør o æken trøer jenno, o et elektrik areeleent i røret o tilfører æken en effekt P = 6 W. Teperaturen i æken åle ed innløpet til kalorieteret, o etter at den har paert areeleentet. Vi er i denne delen a oppaen bort fra aretap til oielene. For en peiell æke er teperaturtininen T =1, K. k a) Beren æketrøen ålt i når æken peifikke arekapaitet er, kj/k K. b) Det ier e at dero i dobler P o tredobler æketrøen, å blir T uendret. Vi antar at effekttapet til oielene er det ae i bee tilfeller. Beren effekttapet til oielene. Lønin Effekttapet = Vækeaen paerer på ett ekund. P = c T 6 1 T = o T = c c = 3 = 3 Rikti ar: B Oppae 4 Vi kal endre fartretninen til et elektron 9 o. Det kan i jøre ed å ende elektronet inn i orådet ello to elektrik ladde parallelle plater lik fiuren ier. Elektronet år jenno to å hull i den ene plata. Atanden ello hullene er 1, c o it på fiuren. Anta at elektronet paerer jenno hull A ed 17 en kinetik eneri på = 3, 1 J. E K

3 Beren det elektrike feltet ello platene når elektronet blir abød 9 o. Tip: Tenk nøe oer hordan du leer koordinatteet. Lønin I A d = 1, c ee 1 F = qe = ee ; a = = = co 45 o = 1 1 5, 1 Tiden elektronet fartkoponent i -retnin = t = = = a = = = 1 t 5, 1 5, E k 1 3, 1 9 a E = = = = V = e e e 1, ,75 1 V Oppae 5 Fiuren på nete ide bekrier et oråde der det er et hooent anetfelt ed fluktetthet B o retnin inn i papirplantet, o inkelrett på dette. Det er oå et hooent elektrik felt E = 4, V/ i orådet. Det er rettet nedoer i papirplanet, altå inkelrett på anetfeltet. Enheten er 1 på bee akene. Et proton i punktet A har farten ot høre i papirplanet, o føler banen o er it på fiuren. a) Bruk ål fra fiuren o finn farten. b) Dero tartfarten i A er, blir banen ei rett linje. Finn den anetike fluktettheten B. c) Vi nur både E-feltet o B-feltet i otatt retnin, o lipper et proton i punktet A ed tartfarten null. Skier banen o dette protonet il føle.

4 Lønin: a) Setter i den potenielle enerien lik null i A, farten lik null i piene, får i 1 = ee der er atanden i -retnnen fra A til pien. Dette ir ee 4 = =,77 1. E E 4 b) = B = =,89 1 T B c) Sae bane ot høre nudd opp ned o forkjøet lik at en pi koer i A. d) Abøe ot høre, d nedoer fra tart. Sløfebeeele ot entre. Oppae 6 En liten ball lippe fra ro, oer et lant kråplan. Ballen treffer kråplanet o pretter opp ijen, treffer kråplanet på ntt, pretter opp ijen o. Alle tøtene er elatike. Skråplanet danner 3 rader ed horiontalplanet. Hor lant er det fra punktet der ballen treffer kråplanet førte an til punktet der ballen treffer kråplanet for tredje an? Tip: Tenk nøe oer hordan du leer koordinatteet.

5 Lønin: Leer referaneteet lan kråplanet. Makial høde oer kråplanet etter hert tøt il ære den ae o tiden ello hert tøt er den ae. I det ne referane-teet blir a = coα a = o tartfartene: = coα = der er farten ballen treffer kråplanet ed. Tiden ello hert tøt: = = t +,5a t o ir t = O atanden: 1 1(h) d = o t +,5 (t) = = =, 4