Indholdsfortegnelse
1. Türanor
○ Beregning af nyttevirkning af solceller
○ Bestemmelse af afstanden, som Türanor kan sejle med en fuldt opladet batteri
2. Stålværk
○ Beregning af strømstyrken gennem jern med spændingsfald på 900 V
○ Bestemmelse af smeltetiden for jern ved en given effekt
3. Dobbeltstjernen Sirius
○ Bestemmelse af bølgelængden for maksimum intensitetsfordeling af Sirius B
○ Bestemmelse af stjernens densitet
4. Meget gammelt vand
○ Opstilling af reaktionsskema for henfald af ^81Kr
○ Bestemmelse af aktiviteten af ^81Kr i en vandprøve
○ Bestemmelse af alderen af vandet under Farafra oasen
5. Enterprise
○ Beregning af karrusellens kabiners fart
○ Tegning af kræfterne, som virker på kabinen
6. E-bike
○ Bestemmelse af tiden for en cyklist til at køre en given strækning på en e-bike
○ Bestemmelse af tidspunktet, hvor cyklisten kører 25 km/t
○ Bestemmelse af cyklistens største egen effekt i en specifik periode
7. Metro
○ Vurdering af den største acceleration under nedbremsningen baseret på graf over lufttryk
Optimer dit sprog - Læs vores guide og scor topkarakter
Uddrag
Türanor
Beregning af nyttevirkning af solceller
Nyttevirkningen af en solcelle defineres som forholdet mellem den elektriske energi, som solcellen genererer, og den solenergi, som den modtager.
For at beregne nyttevirkningen, skal vi først kende solcellens genererede elektriske energi og den tilførte solenergi.
Antag, at solcellen har en effekt på 250 W, og at solcellens areal er 1,6 m². Den gennemsnitlige solenergi, der modtages pr. kvadratmeter, kan antages at være 1000 W/m².
Den samlede solenergi, som rammer solcellen, kan derfor beregnes som: Esol=1000 W/m2×1,6 m2=1600 WE_{sol} = 1000 \, \text{W/m}^2 \times 1,6 \, \text{m}^2 = 1600 \, \text{W}Esol=1000W/m2×1,6m2=1600W
Nyttevirkningen (η) kan derefter beregnes ved at dividere den elektriske energi genereret med den solenergi, der tilføres: η=PelektriskEsol×100%\eta = \frac{P_{elektrisk}}{E_{sol}} \times 100\%η=EsolPelektrisk×100% η=250 W1600 W×100%≈15.6%\eta = \frac{250 \, \text{W}}{1600 \, \text{W}} \times 100\% \approx 15.6\%η=1600W250W×100%≈15.6%
Denne beregning viser, at solcellens nyttevirkning er omkring 15.6%. Dette betyder, at 15.6% af den solenergi, der rammer solcellen, omdannes til elektrisk energi, mens resten går tabt som varme eller ikke udnyttes effektivt.
Bestemmelse af afstanden, som Türanor kan sejle med en fuldt opladet batteri
For at bestemme afstanden, som Türanor kan sejle, skal vi først kende solcellernes effekt og batteriets kapacitet. Antag, at solcellerne genererer 250 W og batteriet har en kapacitet på 200 Ah ved 12 V.
Først beregner vi den samlede energi, som batteriet kan lagre: Ebatteri=200 Ah×12 V=2400 WhE_{batteri} = 200 \, \text{Ah} \times 12 \, \text{V} = 2400 \, \text{Wh}Ebatteri=200Ah×12V=2400Wh
Antag, at Türanor bruger en motor med en effekt på 1 kW. For at beregne, hvor længe batteriet kan drive motoren, dividerer vi batteriets energi med motorens effekt: T=2400 Wh1000 W=2,4 timerT = \frac{2400 \, \text{Wh}}{1000 \, \text{W}} = 2,4 \, \text{timer}T=1000W2400Wh=2,4timer
Hvis Türanor sejler med en konstant hastighed på 10 km/t, kan den tilbagelægge en afstand på: D=10 km/t×2,4 t=24 kmD = 10 \, \text{km/t} \times 2,4 \, \text{t} = 24 \, \text{km}D=10km/t×2,4t=24km
Så med en fuldt opladet batteri kan Türanor sejle en afstand på 24 km ved en konstant hastighed på 10 km/t.
Stålværk
Beregning af strømstyrken gennem jern med spændingsfald på 900 V
For at beregne strømstyrken (I) gennem jernet, når der er et spændingsfald (V) på 900 V, skal vi bruge Ohms lov. Antag, at jernets resistans (R) er kendt, for eksempel 0,1 ohm.
Ohms lov siger: I=VRI = \frac{V}{R}I=RV I=900 V0,1 ohm=9000 AI = \frac{900 \, \text{V}}{0,1 \, \text{ohm}} = 9000 \, \text{A}I=0,1ohm900V=9000A
Strømstyrken gennem jernet er altså 9000 A. Denne beregning viser, hvor stor strøm der kræves for at opretholde det givne spændingsfald i en smelteovn.
Skriv et svar