Morgunblaðið - 07.03.1984, Page 31

MORGUNBLAÐIÐ, MIÐVIKUDAGUR 7. MARS 1984
31
tilraun sem var lidur í eðlisfræðikeppninni. Ljósm. Kristján Einarsson.
Ragnar Guðmundsson:
Svona keppni hvet
ur fólk til
að læra á víðari
grundvelli
„Þetta voru léttari verkefni en ég
hafði búist við — þarna var ekki
spurt um annað en maður átti að
kunna og auðvelt að fást við allar
spurningarnar. Hvernig manni hef-
ur tekist upp með einstök verkefni
er svo önnur saga,“ sagði Ragnar
Guðmundsson nemandi í Mennta-
skóla Reykjavíkur.
Hefur þú áhuga á eðlisfræði frem-
ur en öðrum fögum?
„Nei, ég hef aldrei haft neinn
sérstakan áhuga á eðlisfræði, en
þetta fag hefur hins vegar alltaf
legið vel fyrir mér.“
Hvað um framhaldsnám — ert þú
ráðinn í að fara í Háskólann að
hausti?
„Já, ég er ákveðinn í að fara í
Háskólann í haust en þáð er ekki
alveg ráðið hvað maður tekur
fyrir. Ég hef mikið spáð í við-
skiptafræðinám en svo gæti ég vel
hugsað mér að fara í einhverja
verkfræðigrein."
Hvað finnst þér um eðlisfræði-
keppnina?
„Mér líst bara vel á þessa hug-
mynd að keppa í námsgreinum.
Þetta hvetur fólk til að læra á víð-
Ragnar Guðmundsson
ari grundvelli en annars — þá á ég
við að flestum hættir sjálfsagt til
að læra bara fyrir prófin í stað
þess að tileinka sér grundvallar-
þekkingu í faginu. Og það vill nú
verða svo að ef maður lærir bara
með prófið í huga er þekkingin að
mestu gleymd eftir tiltölulega
stuttan tírna."
Hallgrímur Einarsson:
Keppendurnir fimm
skoða sig um hjá
Rafmagnsveitu
Reykjavíkur.
Þyrfti að kynna
háskólanámið betur
„Þessar spurningar voru ekki
þyngri en ég hafði búist við — tvær
þeirra voru hins vegar úr námsefni
sem við erum ekki búin að fara yfir
ennþá svo ég hafði ekki möguleika
á að fást við þær. Ég geri mér því
ekki miklar vonir um árangurinn
en það er mjög skemmtilegt að hafa
fengið tækifæri til að komast
hingað suður og skoða sig um hér í
háskólanum,“ sagði llallgrímur
Einarsson, nemandi í Menntaskól-
anum á Akureyri.
Hefur þú áhuga á eðlisfræði?
„Satt að segja hef ég meiri
áhuga á stærðfræði en einstakar
greinar innan eðlisfræðinnar hafa
þó verið áhugamál hjá mér, þ.e.a.s.
þær sem snúa að rafmagni og raf-
eindasviðinu. Við fengum að taka
þátt í áfanga í vetur þar sem fjall-
að var um rafeindatækni og rök-
rásir, og var þar komið inná margt
áhugavert."
Ert þú ákveðinn í því að fara í
háskólanám?
„Já, ég er hérumbil ákveðinn í
því að fara í rafmagnsverkfræði
— það er mitt áhugasvið og virðist
gefa góða atvinnumöguleika."
Finnst þér að háskólanámið sé
nógu vel kynnt fyrir nemendum í
þínum skóla?
Hallgrímur Einarsson
„Það mætti vera meira um slíka
kynningu en auðvitað ættu nem-
endurnir sjálfir að standa fyrir
því að þetta væri kynnt betur. Það
er þannig aðeins við okkur sjálfa
að sakast, en satt að segja held ég
að það þyrfti að kynna háskóla-
námið betur í hinum ýmsu grein-
um.“
Skrifleg verkefni í síðari
hluta Eðlisfræðikeppninnar
Dæmi 1.
a) Leiðið út lögmál Arkimedesar fyrir uppdrif í vökva.
b) t lítilli laug er lítill bátur og í bátnum er steinn. Steininum er nú
fleygt úr bátnum í laugina, þar sem steinninn sekkur til botns.
Hvernig breytist vatnshæðin í lauginni? Hækkar, lækkar eða helst
vatnshæðin óbreytt? Rökstyðjið svar ykkar.
Dæmi 2.
í láréttu flugi er lyftikraftur á flugvél í jafnvægi við þunga vélarinn-
ar, m • g. f fyrstu nálgun er lyftikrafturinn í réttu hlutfalli við;
Vi (q V2)
þar sem q er eðlismassi loftsins og V hraði þotunnar.
Þota, sem er á flugi í 10 km hæð og flýgur með hraðanum 900
km/klst., þarf að lækka flugið niður í um 3ja km hæð.
a) Hver verður flughraði hennar þar í láréttu flugi, ef engu er breytt
í vængjalögun, en eðlismassi loftsins fjórfaldast?
í fyrstu nálgun gildir einnig að núningskrafturinn gegn hreyfingu
þotunnar er í réttu hlutfalli við ofangreinda stærð, þ.e. (4-q-V2.
b) Sýnið fram á að afl hreyflanna þurfi að vera í réttu hlutfalli við
hraðann í þriðja veldi.
c) Hvor flughæðin er hagkvæmari samkvæmt þessum forsendum?
Dæmi 3.
Myndin til hægri er tekin í
blossaljósi og sýnir fall stálkúlu
í þyngdarsviði jarðar. Kvarðinn
á myndinni sýnir cm (10, 20, 30
o.s.frv.).
Finnið tíðni blossaljóssins, sem
var notað við myndatökuna.
Dæmi 4.
Einlita 60 W ljósgjafi gefur ljós af öldulengd ö.O-lO^ m. Gera má ráð
fyrir, að ljósorkan sem ljósgjafinn sendir frá sér sé 5% af raforkunni
sem hann notar.
a) Hver er orka einnar ljóseindar (fótónu) úr þessu ljósi?
b) Hve margar fótónur sendir ljósgjafinn frá sér á sekúndu?
c) Hver er skriðþungi einnar fótónu úr þessu ljósi?
•Nú er áðurgreindu ljósi beint að fótóelektróðu, og nemur hún allt
ljósmagn ljósgjafans. Hún hefur þröskuldsorkuna 1,5 eV.
d) Hver verður hreyfiorka fótóelektrónanna?
e) Hver er stöðvunarspennan?
f) Hver verður rafstraumurinn í fótóelektróðunni?
g) Hvernig breytast svörin við d, e og f lið, ef ljósgjafinn tekur 100
W/lff í qf oA
Gefið: Hleðsla e+ = 1,6-HK19 C ; h = 6.6310* 34 j s ;
1 eV = 1.610"19 J ; ljóshraði c = 3.0108 m/s.
Dæmi 5. Taflan sýnir jónunarorku fyrir at-
H 13,6 óm nokkurra frumefna, í elektrónu-
He 24,6 54 voltum. Tölurnar í fyrsta dálki eiga
Li 5,4 75 122 við fyrstu rafeindina, sem losnar,
Be 9,3 18 153 217 o.s.frv.
a) Berið saman tölurnar í fyrsta dálkinum, og skýrið stuttlega
orsakir fyrir mun þeirra.
b) Hvaða einföld töluleg venzl eru á milli öftustu orkugildanna?
Útskýrið, eða sýnið með jöfnum, eðlisfræðilegar ástæður fyrir þeim
venzlum.
Dæmi 6.
Á myndinni er sýnt lárétt hylki,
1 m á lengd en 0,5 m á hæð og
breidd. Geisli rafeinda með
hraða 2-10® m/sek. kemur inn í
mitt hylkið og stefnir 2° upp á
við.
a) Segulsvið B, sem er jafnsterkt allstaðar í hylkinu, stefnir hornrétt
á blaðið og sveigir geislann smátt og smátt niður á við. Finnið þann
styrkleika sviðsins, sem nægir til þess að geislinn fari út um miðju
hins endans á hylkinu. Ef vill, má nota að 2° er „lítið" horn.
b) Segulsvið B stefnir langsum eftir hylkinu og er jafnsterkt allstað-
ar í því. Sýnið hvernig nú má velja gildi á B þannig að geislinn fari út
um gatið á miðjum hægri enda hylkisins.
Massi rafeindar = 9.1-10+31 kg. Hleðsla : 1,6-10+19 C