FYSIKK-OLYMPIADEN

Transkript

1 Norsk Fysikkærerforening Norsk Fysisk Seskaps faggruppe for underisning FYSIKK-OLYMPIADEN 0 0 Andre runde: 7/ 0 Skri øers: Nan, fødsesdao, e-posadresse og skoens nan Varighe: kokkeimer Hjepemider: Tabe med formesaming, ommeregner Prøen besår a sider og de er 7 gaer. Lykke i! Oppgae ( poeng) En koss gir oer e skråpan, ser og gir så oer igjen. Faren i kossen regisreres a en daaogger. Figuren iser far-id- grafen for beegesen. Finn friksjonsae.

2 Oppgae ( poeng) Du har ne age en k arm kaffe og er kar i å hee i en ferdig imå mengde med mek ed romemperaur da du dager a du har en 5-minuers-gae som må gjøres før du kan nye kaffen. For a kaffen med mek ska ære så arm som muig når du drikker den om fem minuer, burde du hee meken i kaffen før du ufører gaen din eer når du kommer ibake eer de 5 minuene? Begrunn sare di. Oppgae ( poeng) I denne gaen ska i besemme ana sjerner i år gaakse Mekeeien. Vi kan ana a soa er i yerkanen a gaaksen. Mekeeien roerer og soa har en far på 0 km/s. Asanden fra soa i senrum a gaaksen er 6 0 ysår. Besem ana sjerner i Mekeeien og gjør rede for de forenkingene du gjør. Oppgae ( poeng) Figuren iser en sammenkobing a 8 ike mosander, ae med den samme resisansen R. Besem resisansen meom punkene A og C. Oppgae 5 ( poeng) På en a e skråpan med engden gir en koss oer med sarfaren, og konsan akseerasjon. I bunnen a skråpane har faren bi. Hor ang har kossen gidd ide faren er ik gjennomsnie a og?

3 Oppgae 6 ( poeng) To kosser, A med massen m og B med massen m, sippes samidig fra en a en hasirkeforme friksjonsfri renne med radien r. Se figuren. De koiderer i e fusendig ueasisk sø i rennas aese punk. Finn e urykk for krafen fra renna på feesegeme re eer søe. Oppgae 7 ( poeng) E romskip som går i eipsebane rund en pane, ska komme seg ekk fra paneens graiasjonsfe ed å bruke mins muig drisoff. Rakemooren gir en konsan skykraf og forbrenner drisoffe ike for hee ida. Hor i banen og i hiken rening bør mooren brukes? Begrunn sare di.

4 FYSIKK-OLYMPIADEN 0 0 Andre runde: 7/ 0 Løsningsforsag Norsk Fysikkærerforening Norsk Fysisk Seskaps faggruppe for underisning Oppgae Måinger på grafen iser a akseerasjonen på ei oer og på ei oer er: a 7, m / s a, m / s Oppoer har i: a g sin g cos Nedoer har i: a g sin g cos Vi finner heingsinkeen: a a g sin a a 7,, sin g 9,8 Vi finner friksjonsae: a a g cos a a 7,, 0, gcos 9,8cos Oppgae Du burde hee meken i kaffen førs. Dee er fordi de kondukie og konekie armeape fra kaffen er proporsjona med emperaurforskjeen meom den arme drikken og bakgrunns-emperauren, mens armeape fra armesråing er proporsjona med kaffeemperauren i fjerde poens. Ae re former for armeap øker derfor med økende kaffeemperaur. Eersom meken ed romemperaur ikke iføres eer miser noe energi his den sår for seg se i fem minuer, så miser kaffe-med-mek-kombinasjonen mins energi når de hoder aes emperaur.

5 Oppgae Mekeeien roerer, og soa, som i her aså anar igger i yerkanen a Mekeeien, går i en sirkebane. Vi anar i kan bruke graiasjonsoen meom punkmasser: m r mm der m er massen i soa og M er massen i Mekeeien. r r =,6 0 ysår =,5 0 0 m Da bir: r M,8 0 kg Vi anar a sjernene i Mekeeien i gjennomsni har samme masse som soa. Da bir ana sjerner: M,8 0 n 0 0 aså omren 00 miiarder sjerner. m,0 0 Og de semmer se ikke så dårig! Oppgae Vi ar ugangspunk i A. På grunn a symmerien ser i a punkene B, D og E da må igge på samme poensia, og de går ikke srøm i BE og ED. Dermed kan i fjerne de o mosandene i diagonaen. Da bir: R AC R R R Som gir Oppgae 5 R R AC Enkes ed hjep a e --diagram. Tid hee skråpane: Gjennomsnisfaren nås eer ida Tibakeag srekning s finnes ed å beregne areae a rapese fram i. 5

6 6 s 8 ) ( Aernai kan eioen brukes: a s Vi seer inn a der, og s... ) ( Oppgae 6 Like før søe har begge kossene faren gr Like eer søe har feesegeme faren u. mu m gr m gr gr u Krafen N fra renna er gi ed gr N mg m r mg N

7 Oppgae 7 Energiiskudde fra rakemooren er sørs per sekund når faren er sørs. Med en gi brennid får da skykrafen irke oer en engs muig srekning. Rakemooren bør derfor brukes i å øke faren i farsreningen der romskipe er nærmes paneen. Sag i anneredes: Energiiskudde i romskipe er ik arbeide fra rakemooren. Dee er ik krafen fra mooren ganger srekningen som krafen irker oer. Siden krafen og ida mooren kan ære i gang er konsane bir arbeide sørs der faren er sørs. Rakemooren bør derfor brukes i å øke faren i farsreningen der romskipe er nærmes paneen 7