18.10.2013 Views

VINNANDE VETANDE - Svenska Fysikersamfundet

VINNANDE VETANDE - Svenska Fysikersamfundet

VINNANDE VETANDE - Svenska Fysikersamfundet

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

SKOLORNAS FYSIKTÄVLING<br />

SVENSKA DAGBLADET SVENSKA FYSIKERSAMFUNDET<br />

KVALIFICERINGSTÄVLING<br />

torsdagen 11 februari 1993<br />

LÖSNINGSFÖRSLAG<br />

1. Ur figuren har vi<br />

F cosθ<br />

= mg<br />

2<br />

mV<br />

F sinθ<br />

=<br />

R<br />

θ<br />

F<br />

2πR<br />

= VT<br />

där F är vingarnas lyftkraft, R radien i<br />

R<br />

cirkeln, V fågelns fart, T periodtiden i<br />

cirkeln och θ lutningsvinkeln. Ur<br />

ekvationerna får man<br />

m g<br />

2<br />

V 2πV<br />

gT<br />

tanθ<br />

= = eller V = tanθ<br />

.<br />

gR gT<br />

2π<br />

Med insatta värden ur texten får vi farten till 6,1 m/s.<br />

2<br />

mV 3<br />

2. Ur texten har vi =<br />

2 2 kT där V 2 är medelvärdet av hastighetens<br />

kvadrat.<br />

Om vi antar att detta medelvärde är proportionellt mot kvadraten på<br />

medelvärdet av beloppet på hastigheten får vi V ∝ Vljud<br />

∝ T .<br />

Om vi vidare antar att orgelpipans längd är väsentligen oförändrad, ändras<br />

inte våglängden. Frekvensen på ljudet, som är ljudhastighet dividerad med<br />

våglängden, kommer då att vara proportionell mot kvadratroten ur absoluta<br />

temperaturen. Om vi kallar den nya frekvensen, f, har vi då<br />

f 273 + 22<br />

= = 1.<br />

00684940<br />

442 273 + 18<br />

vilket ger f = 445 Hz det vill säga en höjning av frekvensen med 3 Hz.<br />

230

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!