VINNANDE VETANDE - Svenska Fysikersamfundet

SKOLORNAS FYSIKTÄVLING 2 februari 1982
SVENSKA DAGBLADET - SVENSKA FYSIKERSAMFUNDET
1. På södra stjärnhimlen finns en stjärna α Centauri A. Ur olika
observationer kan man dra slutsatsen att stjärnan mycket liknar vår sol.
Mätningar visar att här på jorden ger solen en belysning som är 50·10 9
gånger så stor som den belysning som α Centauri A ger.
Beräkna avståndet i ljusår till stjärnan då man vet att ljuset tar 8,3 minuter
från solen till jorden. (Om Du ej känner formeln för belysningen hittar Du
den i tabellen.)
2. I Sverige finns en bestämmelse att bilar skall framföras med halvljuset,
eller någon motsvarande belysning, tänd även under dagtid. Självfallet ökar
detta bensinförbrukningen. Beräkna med hjälp av uppgifterna nedan:
a) Hur mycket detta ökar förbrukningen och kostnaden för medelbilisten.
b) Hur många liter bensin detta totalt betyder för hela landet.
I Sverige finns c:a 2 300 000 bilar och en bil kör i medeltal 1500 mil/år,
med en medelhastighet av 55 km/tim. Motorns verkningsgrad är 25% och
vid förbränningen av ett kilogram bensin bildas 41 MJ. En halvljuslampa är
normalt på 45 W och omvandlingen från mekanisk till elektrisk energi har
mycket hög verkningsgrad (=100%). Man kan vidare räkna med att en bil
framförs till 80% under dagtid. Bensinens densitet är 0 , 80 kg/ .
Bensinpriset är för närvarande 3,70 kr/liter.
3. För bevattning användes en s.k. vattenkanon som bevattnar ett cirkulärt
område med 12 meters radie med 80 liter vatten per minut. Vattenkanonen
är placerad i markplanet. Vattnet hämtas från en brunn där vattenståndet är
4 meter under marken.
a) Hur stor effekt fordras för att lyfta vattnet upp till pumpen?
b) Hur stor effekt måste pumpmotorn minst utveckla för att pumpa upp och
sprida ut vattnet då man kan anta att allt vatten lämnar munstycket med
samma hastighet. (Det sprids ut över hela ytan på grund av munstyckets
form.)
4. Diagrammet visar ström-spännings-karakteristiken för en halogenlampa,
avsedd att användas som halvljus i en bil med 12 V system. Det är under
dagtid tillräckligt med en lampeffekt på 40 W. Lampeffekten kan man
reglera genom att koppla en resistor i serie med lampan.
35