Norsk Fysikklærerforening Norsk Fysisk Selskaps faggruppe for undervisning

Transkript

1 Norsk Fysikklærerforening Norsk Fysisk Selskaps faggruppe for unervisning FYSIKK-KONKURRANSE Anre rune: 7/ 00 Skriv øverst: Navn, føselsato, hjeearesse og eventuell e-postaresse, skolens navn og aresse Varighet: 3 klokketier Hjelpeiler: Tabell e forelsaling, loeregner Prøven består av 8 oppgaver Oppgave Finn en kinetiske energien til et proton so går i sirkelbane e raien 0,50 i et hoogent agnetfelt e flukstettheten 0,35 T Oppgave En kloss e assen 0, kg blir holt,0 over en fjær e fjærstivheten k 600 N/ Vi slipper klossen, en treffer fjæren og presser en saen Hva er en aksiale saenpressingen av fjæren? (Energien i en saenpresset fjær er E ½ kx er k er fjærstivheten) h,0

2 Oppgave 3 R Figuren viser en krets e n batterier koplet i parallell (bare tre er tegnet inn på figuren) Hvert batteri har es ɛ og inre resistans r Finn et uttrykk for strøen gjenno otstanen R Oppgave 4 To like store baller e assene og slippes i luft fra stor høye Luftotstanen er avhengig av farten Finn forholet ello fartene til e to ballene når e treffer bakken Gjør ree for e forutsetningene u har gjort Oppgave 5 Pluto e assen M og ens åne Charon e assen roterer i sirkelbaner o et felles punkt e oløpstien T Avstanen ello e er Vis at oløpstien er gitt ve: T 3 4π γ ( M + ) Oppgave 6 Vi har to baller e assen og Ballen e asse ligger oppå en anre Se figuren Vi slipper ballene ot et horisontalt, hart unerlag Se bort fra luftotstan Vi regner at alle støtene er elastiske a) Hva å forholet være for at for at en øverste ballen skal få størst ulig kinetisk energi etter støtet? h b) Hvor høyt går ballen i ette tilfelle?

3 Oppgave 7 Vi har en svart boks e to terinaler på hver sie Inne i boksen er et to ientiske otstaner Derso vi kobler en spenningskile e konstant polspenning 9,0V til terinalene I vil et volteter koblet til II vise 4,5V Kobler u spenningskilen til terinalene II viser volteteret koblet til I 9,0V Hvoran kan otstanene være koblet inne i boksen? I II Oppgave 8 Tre frie laninger holer hveranre i likevekt Mello to av laningene er avstanen, og e har laninger på henholsvis +Q og +Q Finn størrelse og posisjon for en treje laningen 3

4 FYSIKKONKURRANSE Anre rune: 7/ 00 Varighet: 3 klokketier Hjelpeiler: Tabell e forelsaling, loeregner Prøven består av 8 oppgaver Løsning og poengsetting Oppgave Den kinetiske energien til protonet finner vi av: v qvb og r E k v Da blir E k q B r,3 0 3 J poeng Oppgave Energibevaring gir: g ( h kx + x) so gir x,0 poeng 4

5 Oppgave 3 Strøen gjenno otstanen R når vi har n batterier koplet i parallell er gitt av: I I + I + + I n Dessuten er : ε I r + ε I r + ε I n r + IR IR IR so til saen gir: n ( I + I + I n ) r + nir ε I nε r + nr 3 poeng Oppgave 4 Vi antar at luftotstanen er proporsjonal e farten i kvarat og ser bort fra en tien ballene akselererer For ball e assen får vi: g kv 0 og for ball : g kv 0 Forholet ello fartene når ballene treffer bakken blir a: v v 3 poeng 5

6 Oppgave 5 Pluto og Charon roterer e sae oløpsti o et felles asseielpunkt For henholsvis Charon og Pluto får vi a: M 4π r γ T r M 4π r γ M essuten er r + r T r Da blir: M γ + γ 4π T ( r + r ) T 4π γ ( + M ) 3 poeng Oppgave 6 a) Begge ballene får farten v gh etter å ha falt fritt en høye h Ball treffer unerlaget først og kollierer så e ball Ball ottar aksial kinetisk energi erso ball ligger i ro etter støtet Ball har farten v og ball farten v før støtet og henholsvis 0 og u etter støtet Bevaring av bevegelsesenge og kinetisk energi gir: ( ) v u v + u v Da får vi: ( ) v u og ( + ) v Herav : ( ) ( + ) u Dette gir 3 4 poeng b) Ball vil etter støtet nå en høye so er: u v h' 4h poeng 6

7 Oppgave 7 De to like otstanene inne i boksen kan være koplet slik: I II 4 poeng Oppgave 8 Den treje laningen å ligge på linjen ello Q og Q, og en å være negativ + Q - q +Q x -x Da får vi: Q q Q Q k + k 0 og ( x ) k Q q ( x) Q Q + k 0 Av ette får vi: q Q q x so gir: Q x og ( ) x 0,4 og q 0, 34Q 5 poeng 7