Morgunblaðið - 03.01.1987, Page 24

24
MORGUNBLAÐIÐ, LAUGARDAGUR 3. JANÚAR 1987
Landskeppní í eðlisfræði
í framhaldsskólum
HÉR FER á eftir landskeppni í eðlisfræði í framhaldsskólum, sem haldin var laug-
ardaginn 15. nóvember sl. á vegum Eðlisfræðifélags íslands og Félags raungreina-
kennara. í leiðbeiningum til þátttakenda sagði m.a.:
Spurningar þessar eru 20 talsins og eru gefnir 5 möguleikar merktir A) til E)
á svari fyrir hveija þeirra. Einn og aðeins einn af þessum valkostum er réttur,
og fæst þá og því aðeins rétt fyrir spurninguna að merkt sé við þann lið og eng-
an annan. Reyndar á ekki að merkja við á sjálft spurningablaðið, heldur skrifa á
svarblað númer spurningar og rétta möguleikann A—E.
Enginn rökstuðningur er nauðsynlegur, né gagnlegur, því að rétta svarið gefur
alltaf jafnmikið þ.e. 1, og þó að röngu möguleikarnar séu ef tii vill misrangir,
gefa þeir allir jafnlítið, þ.e. núll. Hinsvegar gefur rangt svar ekki frádrátt, svo
rétt er að velja eitthvert eitt svar þó keppendur séu ekki vissir um það rétta.
Landskeppni í eðlisfræði, Forkeppnin 1986,15. nóv.
1. Til að mæla hraða myndavélaloka var tekin mynd af einföldum pendli fyrir framan
láréttan kvarða. Pendillinn sveiflast milli 600 og 700 mm markanna á kvarðanum.
Myndin sýnir að meðan lokinn var opinn hreyfðist pendillinn yfir bilið milli 650 og 675 mm.
/ \
WmSSEfM
—,------------,--------------1-------------------------h-
GOO GP5 G50 675 700
Ef umferðartími pendilsins er 2 sekúndur, þá hefur lokinn verið opinn í um það bil
a) 1 s B) >/2 s C) ‘/3 s D) >A s E) >/e s
2. Gúmmíbolta er sleppt yfir láréttu borði, svo að hann fellur og hoppar nokkrum
sinnum, en áreksturinn er ekki fullkomlega Qaðrandi. Hver eftirtalinna mynda sýnir
best hvemig hröðun boltans (a) er háð tímanum t?
a
fl -----------------------------------1
3. Eðlisfræðinemi finnur í bók að grunntíðni strengs, f, er
þar sem L er lengd strengsins, T er togkrafturinn í honum, og m massi á lengdareiningu. Ef niðurstöður
fyrir gefínn streng eru teiknaðar, hver af eftirfarandi kostum ætti að gefa beina línu?
A) f sem fall af T2 (L fast)
B) f sem fall af 2L (T fast)
C) P sem fall af L (T fast)
D) f- sem fall af T (L fast)
E) P sem fall af 1/T (L fast)
4. í tilraun með tvo eins vagna X og Y á núningslausri braut (svifbraut) er vagn X
látinn rekast á vagn Y sem er kyrrstæður. Eftir áreksturinn kemur í ljós að Y hefur
sama hraða og X hafði fyrir árekstur.
Hveija eftirtalinna ályktana má þá draga um tilraunina:
1. Áreksturinn var fullkomlega fjaðrandi
2. Hreyfiorka varðveittist við áreksturinn *
3. Eftir áreksturinn var X kyrrstæður
A) 1 (aðeins) B) 3 C) 1 og 2 D) 2 og 3 E) 1, 2 og 3.
5. Þegar kveikt er á venjulegri rafmagnsperu fer mikill straumur í gegnum peruna
í upphafí. Astæðan fyrir þessum straumtopp er:
A) Glóþráðurinn í perunni er kaldur þegar kveikt er og viðnám hans því miklu minna
en þegar hann er orðinn heitur.
B) Riðspennan gæti verið í hámarki þegar kveikt er og straumur því meiri en meðal-
straumurinn.
C) Rofínn kveikir snögglega, og leyfír ekki straumnum að vaxa hægt upp.
D) Leiðaramir í snúrunni liggja samhliða eins og þéttir sem afhleðst snögglega gegnum
glóþráðinn.
E) Glóþráðurinn er spólulaga, og sjálfspan hans spanar upp mikia spennu.
6. Strengur er strekktur milli tveggja fastra punkta X og Y. Heili ferillinn sýnir stand-
andi bylgju við mesta útslag, en sá brotni hámarksútslag í hina áttina. Hver eftirfarandi
fullyrðinga er rétt?
8. Hvert eftirfarandi línurita sýnir best hvernig kraftur F á rafeind í rafsviðinu milli
tveggja samhliða platna með gagnstæða hleðslu, er háður fjarlægð rafeindarinnar frá
annarri plötunni (x).
9. Þyngdarkraftur og rafkraftar eru að mörgu leyti samsvarandi fyrirbrigði. Hver
af eftirtöldum (réttum) fullyrðingum verður ekki rétt ef orðinu „þyngdar" er breytt í
„raf“, og orðinu „massa" er breytt í „hleðslu".
A) Þyngdarsvið punktmassa er í öfugu hlutfalli við flarlægðina í öðm veldi
B) Þyngdarsviðið frá punktmassa er í hlutfalli við massann
C) Þyngdarmætti (stöðuorka) punktmassa er í öfugu hlutfalli við fjarlægðina.
D) Stöðuorka massa í þyngdarsviði er í hlutfalli við massann
E) Stöðuorka milli tveggja massa eykst eftir því sem massamir em flær hvor öðmm.
10. Hjól veltur úr kyrrstöðu niður eftir brekku með 45° halla út á láréttan flöt. Lá-
rétta fjarlægðin sem hjólið fer frá upphafspunktinum P er táknuð með x, en hraði
miðpunkts hjólsins (mældur í hreyfísteftiuna hveiju sinni) er táknaður með v.
Hvemig lítur grafið af v sem falli af x út?
11. Kranastrengur að lengd L slitnar við 10 tonna togþunga. Ef strengurinn er lengd-
ur um helming þá;
1. slitnar strengurinn við sömu lengingu C&L) og áður
2. slitnar strengurinn við 10 tonna álag sem fyrr
3. þarf sömu vinnu og áður til að strekkja strenginn að slitmörkum sínum.
A) 1 (aðeins) B) 2 C) 3 D) 1 og 2 E) 2 og 3.
12. Jámteinar, sýndir með strikalínum em notaðir til að styrkja steyptan bita. Hver
eftirtalinna möguleika gefur mestan styrk?
; m i i i 11 iy
"" i
álag
i'.WWW'í;
lA.
B
13. Kassi með fjórar innstungur er tengdur eins og myndin sýnir við rafhlöðu og tvo
straummæla, sem sýna báðir sama straum.
A) Milli punktanna P og Q er ein bylgjulengd
B) Eftir smástund mun strengurinn við punkt R slást út
C) Strenghlutamar við P’ og Q’ munu hreyfast í gagnstæðar áttir.
D Við hámarksútslag, eins og sýnt, er orkan í standandi bylgjunni öll í formi hreyfiorku.
E) Umrædd standandi bylgja hefur lægstu mögulegu tíðni fyrir þennan streng.
7. Hver eftirtalinna mynda sýnir best sambandið milli stöðuorku geimskips og
fjarlægðar þess (x) frá yfírborði jarðar fyrstu 100 metrana eftir geimskot?
Hver eftirtalinna rása inni í kassanum samrýmist niðurstöðunni?
14.—15. Myndin sýnir óhlaðinn þétti C, viðnám R og rofa S tengd við rafhlöðu. Rofínn
er upphaflega opinn, en honum er síðan lokað.
14. Hver af myndunum að neðan sýnir hvemig straumurinn í gegnum R breytist sem
fall af tímanum t eftir að rofanum er lokað.