STX Fysik A 2013 3. juni - Besvarelse af eksamenssæt
- STX 3.g
- Fysik A
- 12
- 17
- 1897
Vejledende besvarelse: STX Fysik A 2013 3. juni - Besvarelse af eksamenssæt
Her kan du se Studienets egen vejledende besvarelse af opgaverne fra eksamen i fysik til Fysik A på STX, som blev brugt til eksamen mandag den 3. juni 2013.
Indhold
Opgave 1 Is på højspændingsledninger
a) Med hvilken effekt omsættes der elektrisk energi i højspændingsledningen?
b) Bestem den energi, der skal tilføres isen for at smelte den.
Opgave 2 CINDI
a) Opskriv reaktionsskemaet for denne spontane fission af 252Cf. Beregn processens Q-værdi ud fra massen af de partikler, der deltager i processen.
b) Beregn antallet af udsendte neutroner i løbet af de 15 år, kilden kan anvendes.
Opgave 3 Kvasaren 3C-279
a) Beregn, hvor mange lysår afstanden til kvasaren er blevet større, mens strålingen fra kvasaren har været undervejs.
Opgave 4 Luftskib
a) Beregn den effekt, hvormed solcellerne leverer energi til luftskibets elmotorer.
b) Vurdér massen af den nyttelast, som luftskibet kan medbringe.
c) Vurdér luftskibets fart.
Opgave 5 Rappelling
a) Vurdér ud fra tabellens data personens højeste fart mellem de to afsæt.
b) Indtegn på bilag 1 pile, der viser størrelse og retning af de tre kræfter, der virker på personen i den viste situation.
Opgave 6 Papirbehandling
a) Beregn størrelsen af ladningen på latexpartiklen.
b) Beregn partiklernes fart, når de rammer papiret.
Opgave 7 Produktion af K^- mesoner
a) Beregn K^- mesonens middellevetid i laboratoriet.
b) Gør rede for kvarksammensætningen for de indgående partikler i reaktionen. Forklar, at ved energien E_min er det netop partiklerne K^+ og n, der dannes sammen med K^-.
c) Vis ud fra masserne af de indgående partikler i reaktionen, at π^- mesoner med energien 1,50 GeV netop har tilstrækkelig energi til at producere K^- mesoner.
Uddrag
Her er et uddrag af opgave 6.b:
Stigningen i kinetisk energi for en ladet partikel, som gennemløber et spændingsfald er lig med:
ΔE_kin=q·U
Og:
ΔE_kin=E_kin-E_kin0=1/2·m·v^2-1/2·m·v_0^2=1/2·m·(v^2-v_0^2)
Det vil sige:
q·U=1/2·m·(v^2-v_0^2)
Latex-partiklerne er kugleformede, så:
m=ρ·V=ρ·4/3 π·r^3
Så:
q·U=4/6·ρ·π·r^3·(v^2-v_0^2)
Papiret er i midten af de elektriske felt, så Latex-partiklerne gennemløber kun det halve spændingsfald. Det vil sige:
U=50·〖10〗^3 V
Vi har desuden, at:
ρ=2,7·〖10〗^3 kg/m^3
r=16μm=16·〖10〗^(-6) m
v_0=7,5 m/s
Vi får så:
1,0608·〖10〗^(-14) C·50·〖10〗^3 V=4/6·2,7·〖10〗^3 kg/m^3 ·π·(16·〖10〗^(-6) m)^3·(v^2-(7,5 m/s)^2 )... Køb adgang for at læse mere Allerede medlem? Log ind
