STX Fysik A 2014 3. juni - Besvarelse af eksamenssæt

Guldprodukter er udarbejdet af redaktionen på Studienet.dk
  • STX 3.g
  • Fysik A
  • 12
  • 19
  • 1799
  • PDF

Vejledende besvarelse: STX Fysik A 2014 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 tirsdag den 3. juni 2014.

Indhold

Opgave 1 Sol-opdriftstårn
a) Vurdér massen af luften i det solopvarmede område.
b) Vurdér nyttevirkningen ved omdannelsen af strålingsenergi fra Solen til termisk energi i luften i det solopvarmede område, når temperaturstigningen er 13 °C.
Opgave 2 Lungeundersøgelse
a) Opstil reaktionsskemaet for henfaldet af 133Xe.
b) Bestem massen af den resterende mængde 133Xe i kilden 10 dage efter produktionen.
Opgave 3 Zenerdiode
a) Bestem den effekt, der afsættes i zenerdioden, når strømstyrken gennem den er 35 mA.
b) Bestem den mindste værdi af resistansen R, der kan sikre, at strømstyrken gennem zenerdioden er mindre end 40 mA.
Opgave 4 Vandret faldskærm
a) Vurdér elastikkens fjederkonstant ved hjælp af tabellens oplysninger.
b) Vis, at elastikken er 14 m lang til tiden t = 1,5 s.
c) Bestem størrelsen af den samlede kraft i vandret retning på faldskærmen til tiden t = 1,5 s. Vurdér faldskærmens formfaktor.
Opgave 5 B mesoner
a) Opskriv kvarksammensætningen af de indgående mesoner.
b) Vis, at de dannede ϒ(4S) mesoner har en bevægelsesmængde med størrelsen 5,872 GeV/c.
c) Vurdér, hvor langt en B meson vil bevæge sig i detektoren, inden den henfalder.
Opgave 6 Laserkøling
a) Bestem rubidiumatomernes fart inden kølingen.
b) Vurdér, hvor mange fotoner der skal ramme et rubidiumatom for, at det bremses helt op.
Opgave 7 Fliselægning med sugekop
a) Tildel passende værdier til relevante fysiske størrelser, og vurdér, hvor stor masse flisen kan have, hvis sugekoppen skal kunne løfte den. Gør herunder rede for relevante antagelser.

Uddrag

Her kan du læse et uddrag af opgave 1.b i eksamenssættet.

For at bestemme nyttevirkningen beregner vi først den maksimalt opnåelige energimængde:
Intensiteten er lig med effekt pr. areal:
I=P/A
Effekt er lig med energi pr. tid:
P=ΔE/Δt
Det vil sige:
I=ΔE/(Δt·A)
Vi har, at:
I=300 W/m^2
A=4,7·〖10〗^4 m^2
Δt=1 min=60 s
Da får vi:
300 W/m^2 =ΔE/(60 s·4,7·〖10〗^4 m^2 )
⇕ Ligningen løses for ΔE vha. CAS-værktøjet WordMat.
ΔE=8,46·〖10〗^8·s·W=8,46·〖10〗^8 J
Nu bestemmer vi den andel af energien, som udnyttes til opvarmning af luften. Dette gøres vha. formlen:
ΔE_nyttig=m·c·ΔT
Vi har, at:
m=22,5·〖10〗^3 kg
ΔT=13℃
Den specifikke varmekapacitet for luft slås op i databogen:
c=1,00 J/(g·℃)=1,00·〖10〗^3 J/(kg·℃)
Da får vi:
ΔE_nyttig=22,5·〖10〗^3 kg·1,00·〖10〗^3 J/(kg·℃)·13℃=... Køb adgang for at læse mere

STX Fysik A 2014 3. juni - Besvarelse af eksamenssæt

[1]
Bedømmelser
  • 12-10-2016
    wsmalskmcalskdmlaskdmaksl