VINNANDE VETANDE - Svenska Fysikersamfundet

More documents

Recommendations

Info

6. 1960 genomförde R. Pound och G. Rebka vid Harwarduniversitetet experiment som visade att fotoner som sänts ut vid foten av ett 22,57 m högt torn hade lägre frekvens då de nådde toppen på tornet än när de sändes ut. Resultatet av experimenten stöder den allmänna relativitetsteorins tolkning av gravitationell rödförskjutning. ( http://www.peterallport.com/gravrs.htm ) a) Om vi behandlar experimentet teoretiskt på ett halvklassiskt sätt, dvs ger fotonen en ekvivalent massa enligt Einsteins samband, kan kvoten mellan fotonens frekvensskillnad och fotonens startfrekvens beräknas. Trots den enkla modellen är det teoretiska resultatet i god överensstämmelse med Pounds och Rebkas uppmätta värde. Bestäm värdet på denna kvot. b) Diskutera hur du med hjälp av denna modell skulle kunna förklara att inget ljus kan lämna ett ”svart hål”. Vilka svagheter har en sådan halvklassisk modell? 7. Två bollar med massorna m 1 respektive m 2 börjar samtidigt falla från höjden h enligt figuren. De efterföljande stötarna sker helt i vertikal led och är fullständigt elastiska. a) Vilket massförhållande skall bollarna ha om bollen med massan m 1 skall få hastigheten noll efter kollisionen med bollen med massan m 2 ? b) Hur högt når i så fall bollen med massan m 2? 8. I fysiktävlingens logo kan du se hur olika strålar bryts och reflekteras i en sfärisk vattendroppe. Strålarna beskriver hur regnbågen bildas för en bestämd våglängd med samhörande brytningsindex. a) Bestäm den spetsiga vinkel β som den infallande strålen i figuren nedan kommer att bilda med en stråle som reflekteras en gång i vattendroppen och sedan bryts ut ur vattendroppen. 131
) Uttryck denna vinkel β som funktion av infallsvinkeln i mot vattendroppen och bestäm dess största tänkbara värde. c) Regnbågens färger beror ju på att brytningsindex är något olika för olika våglängder. Vad hade vi sett om alla våglängder hade haft samma brytningsindex? Kommentarer Kommentarerna är gjord av Alf Ölme och skickades ut till deltagande skolor efter tävlingen. Uppgift 1. Uppgiften är direkt hämtad ur Tekniska Meddelanden från Kungliga Telegrafstyrelsen N:o 2 – 3, 1921 där man kan läsa om detta numeriska exempel. Ernst Alexanderssons uppfinning rymmer mer fysik än det enkla räkneexemplet här avslöjar. Lösningsfrekvensen på över 70 % visar att uppgiften varit förhållandevis enkel som den ju också var avsedd att vara eftersom den placerats först. I den mån det funnits några svårigheter har det i så fall gällt förhållandena vid parallellkopplingen i b-uppgiften. Uppgift 2 Denna uppgift har jag fått genom Lars Jakobsson på Lärarhögskolan i Malmö. Lars presenterade den på ett föredrag under GIREP-konferensen i Lund 2002. Lars har själv registrerat den under en flygplansstart – en aktivitet som kanske skulle vara svårare att genomföra idag än vid det tillfälle då Lars gjorde det för några år sedan. Även denna uppgift har en förhållandevis rimlig lösningsfrekvens. Man kan dock förvåna sig över att den inte är ännu högre bland det positiva urval som tävlingsdeltagarna ändå utgör. Uppgift 3. Denna uppgift har jag hämtat ur en artikel om Orbital mechanics på adressen. http://users.commkey.net/Braeunig/space/orbmech.htm 132
Page 1 and 2:
V I N N A N D E V E T A N D E S K O
Page 3 and 4:
ISBN 91-631-6436-1 © 2004 Lars Gis
Page 5 and 6:
Innehåll 1. Skolornas Fysiktävlin
Page 7 and 8:
SKOLORNAS FYSIKTÄVLING - EN HISTOR
Page 9 and 10:
fysiktävlingen drog kanske nytta a
Page 11 and 12:
Finalisterna år 2003 flankerade av
Page 13 and 14:
4. Två raka skenor AB och CD med f
Page 15 and 16:
SKOLORNAS FYSIKTÄVLING Svenska Dag
Page 17 and 18:
6. Ett eluppvärmt hus har radiator
Page 19 and 20:
Page 21 and 22:
7. I en nyligen utkommen bok ”The
Page 23 and 24:
Page 25 and 26:
5. För att studera reaktioner vid
Page 27 and 28:
Page 29 and 30:
6. You are driving behind a lorry w
Page 31 and 32:
KVALIFICERINGS- OCH LAGTÄVLING SKO
Page 33 and 34:
a) Beräkna satellitens fart. b) Vi
Page 35 and 36:
Kommentarer 1981:1 Denna uppgift va
Page 37 and 38:
a) Hur stor skall resistansen vara
Page 39 and 40:
Page 41 and 42:
en skrivare som registrerar spänni
Page 43 and 44:
Page 45 and 46:
Ett radioaktivt preparat som inneh
Page 47 and 48:
Page 49 and 50:
) Beräkna aktiviteten per cm 3 jä
Page 51 and 52:
4. Ett aluminiumverk får elektrisk
Page 53 and 54:
a a ο ο Brännpunkter a) Bestäm
Page 55 and 56:
Page 57:
ändytorna S1 och S2. Härvid skapa
Page 60 and 61:
8. En glasbit har formen av en plat
Page 62 and 63:
Page 64 and 65:
6. Bilden visar i naturlig storlek
Page 66 and 67:
8. En halvklot av glas ligger med d
Page 68 and 69:
4. Man placerar en bordtennisboll i
Page 70 and 71:
7. På senaste tiden har man börja
Page 72 and 73:
SKOLORNAS FYSIKTÄVLING KVALIFICERI
Page 74 and 75:
6. Cyklotronen uppfanns 1931 av E.
Page 76 and 77:
Kommentarer 1990:7. Uppgiften har i
Page 78 and 79:
2. Man kan skilja normala frön fr
Page 80 and 81:
7. I en termos förhindrar man vär
Page 82 and 83: cylindrisk homogen stång som är 8
Page 84 and 85: skulle den vara på sin ankarplats
Page 86 and 87: Ljudets fart i luft vid 18 ˚C är
Page 88 and 89: alfapartiklarna kommer att böjas a
Page 90 and 91: s k Hubbles parameter. Denna konsta
Page 92 and 93: 4. The ancient Greeks noticed that
Page 94 and 95: Ledning: a) Tidsmedelvärden över
Page 96 and 97: apparaten. Musschenbroek som också
Page 98 and 99: FYSIKTÄVLINGEN KVALIFICERINGS- OCH
Page 100 and 101: Rita kopplingsschema och beskriv hu
Page 104 and 105: Vatten Ovanifrån Genomskärning Ta
Page 106 and 107: Det svenska rikskilogrammet består
Page 110 and 111: Trappan på pyramiden har 91 trapps
Page 114 and 115: 5. En kula som är upphängd i ett
Page 116 and 117: How big is the illuminated area on
Page 120 and 121: 5. En metallstav med längden 5,0 c
Page 122 and 123: Procent 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10%
Page 124 and 125: 3. Olika levande varelser har helt
Page 126 and 127: 7. En fotboll närmar sig en spelar
Page 128 and 129: Uppgift 8: I elevlösningarna till
Page 130 and 131: a) Bestäm hur stor den totala effe
Page 134 and 135: Uppgift 4. Jag har mött frågestä
Page 136 and 137: 1. Bildsekvensen nedan visar tre ol
Page 138 and 139: 4. Vid experimentella studier av av
Page 140 and 141: 6. Den 12 januari 1832 utförde den
Page 142 and 143: Kommentarer Kommentarerna är gjord
Page 144 and 145: Lösningsförslag 1976. 1. För acc
Page 146 and 147: 10x ( 30 − x) ⋅ 20 R = R1 + R2
Page 148 and 149: Lösningsförslag 1977. 1. Den maxi
Page 150 and 151: 4. Anm. Uppgiften löstes 1977 med
Page 152 and 153: u u u 1 2 2 = u 0 = u = u 0 0 sinω
Page 154 and 155: 0 1 = Hr0 ⇒ t0 = t H 0 6 8 6 5 s
Page 156 and 157: Lösningsförslag 1978. 2 gt 1. Fö
Page 158 and 159: Överhänget blir alltså för n te
Page 160 and 161: n Detta ger n och n n B R G R / 440
Page 162 and 163: 1 1 b) Exponeringstiderna 2,4 ms (
Page 164 and 165: 2 2 Numerisk integration ger ∫ u
Page 166 and 167: Lösningsförslag 1980. E 1. a) Fö
Page 168 and 169: 2 πr Volymförhållandet = 2 2 πR
Page 170 and 171: c) Välj koordinatsystem så att C=
Page 172 and 173: Lösningsförslag 1981. 1. Energiti
Page 174 and 175: 4. a) När satelliten närmar sig p
Page 176 and 177: Om vi på fotot förlänger den lin
Page 178 and 179: 4. I det aktuella intervallet följ
Page 180 and 181: 8. För att glasväggen ej skall sy
Page 182 and 183:
Energilagen tillämpad på den reta
Page 184 and 185:
6. Då kulorna är i beröring med
Page 186 and 187:
Page 188 and 189:
FM = evB ⎪ ⎫ ⎬ FE =+eE y⎭
Page 190 and 191:
1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7
Page 192 and 193:
Page 194 and 195:
6. Om den gemensamma vinkelhastighe
Page 196 and 197:
Page 198 and 199:
5. Vi har µ = m / där m är fjäd
Page 200 and 201:
Lösningsalternativ 2. Uttrycken ä
Page 202 and 203:
Page 204 and 205:
5. Kraften F på en ledare med län
Page 206 and 207:
⎛ df ⎞ ⎜ ⎟ ⎝ dm ⎠ m≈m
Page 208 and 209:
3. Jämviktsvillkor för translatio
Page 210 and 211:
8. Den punktformiga ljuskällan kom
Page 212 and 213:
3. Energin i en laddad kondensator
Page 214 and 215:
För att motverka strålningstrycke
Page 216 and 217:
Page 218 and 219:
6. Vi beräknar först den maximala
Page 220 and 221:
Härur beräknar man den största a
Page 222 and 223:
3. Ljudets fart i vatten är 4,3 g
Page 224 and 225:
) Kalla värmeutstrålningen från
Page 226 and 227:
Page 228 and 229:
Efter som monitorn redan är korrig
Page 230 and 231:
Observera att eftersom brytningsind
Page 232 and 233:
3. I hastighetsfiltret skall vi ha
Page 234 and 235:
7. Anta att avståndet till galaxen
Page 236 and 237:
SKOLORNAS FYSIKTÄVLING Kvalificeri
Page 238 and 239:
Ur figuren avläses att 14,5 g kvä
Page 240 and 241:
Maximala värdet på denna är 2·(
Page 242 and 243:
π 2 µ 0 rBω Det vinkelräta fäl
Page 244 and 245:
2. 1 2 3 4 Anta att intensiteten p
Page 246 and 247:
Våglängderna uppfyller 2 2 2d n
Page 248 and 249:
µ 0I 0 b B = ( sin( ωt + 2π / 3)
Page 250 and 251:
FYSIKTÄVLINGEN KVALIFICERINGS- OCH
Page 252 and 253:
4. Partiklarna arrangerar sig på e
Page 254 and 255:
Man kan också notera att för ett
Page 256 and 257:
2U U 1. Seriekretsen ger I s = ≈
Page 258 and 259:
6. Vi använder energilagen på met
Page 260 and 261:
Vi behandlar nu data. Vi tar medelv
Page 262 and 263:
ρluft 1− ρ Pt eller mAl = ρluf
Page 264 and 265:
c) Det yttre magnetfältet kommer p
Page 266 and 267:
3. Anta att antalet synliga galaxer
Page 268 and 269:
ljudet blir då (36,06 - 35,75) m =
Page 270 and 271:
2. Rita distansen som funktion av t
Page 272 and 273:
5. Energiprincipen ger 2 2 mv mvmax
Page 274 and 275:
7. Med hjälp av gravitationen, som
Page 276 and 277:
φ E = A solbild 3, 5⋅10 = 11⋅1
Page 278 and 279:
2. Tabellen har kompletterats med b
Page 280 and 281:
2 220 2 220 2 U Vi får då R 60 =
Page 282 and 283:
7. Eftersom spännkraften är noll
Page 284 and 285:
I figuren ovan följs en axelparall
Page 286 and 287:
2. The sun subtends an angle, α, g
Page 288 and 289:
) Låt den stråle som har den kort
Page 290 and 291:
) Den resulterande tryckkraften utg
Page 292 and 293:
c) The estimated length of the runw
Page 294 and 295:
AC 11, 4 − 7, 2 4, 2 tan β = =
Page 296 and 297:
2 ⎛ m1 ⎞ ⎜ −1 ⎟ 2 ⎝ m2
Page 298 and 299:
FYSIKTÄVLINGEN KVALIFICERINGS- OCH
Page 300 and 301:
Den av vattnet avgivna energin blir
Page 302 and 303:
5. Uppgifterna i texten används f
Page 304 and 305:
Medelaccelerationen under upphoppet
Page 306:
S v e n s k a F y s i k e r s a m f
show all

VINNANDE VETANDE - Svenska Fysikersamfundet

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?