Indholdsfortegnelse
1. Opgave 1: Springvand med solceller
○ a) Beregning af ladningsmængde ved energiafgivelse og spændingsfald
○ b) Vurdering af funktionstid under overskyede forhold
2. Opgave 2: Marie Curies notesbøger
○ a) Dannelse af 210Tl fra 226Ra og reaktionsskema
○ b) Vurdering af massen af 226Ra på notesbogens omslag
3. Opgave 3: Blyhagl
○ a) Bestemmelse af massen af flydende bly
○ b) Vurdering af den gennemsnitlige effekt ved ændring af indre energi under fald
○ c) Bestemmelse af samlet kraft og formfaktor ved brug af graf
4. Opgave 4: Henfald
○ a) Beregning af bevægelsesmængden af henfalds-partiklen
○ b) Bestemmelse af partiklens masse og identifikation af partikel
5. Opgave 5: Massespektrograf
○ a) Bestemmelse af partiklens ladnings fortegn
○ b) Beregning af magnetfeltets størrelse
6. Opgave 6: Roning
○ a) Bestemmelse af roerens gennemsnitsfart ved olympisk sejr i 2012
○ b) Beregning af bådens gennemsnitlige acceleration i de første 90 m
○ c) Beregning af den gennemsnitlige effekt udført på romaskinens håndtag
7. Opgave 7: Stangtennis
○ a) Vurdering af tennisboldens fart med passende værdier og antagelser
Optimer dit sprog - Læs vores guide og scor topkarakter
Uddrag
Opgave 1: Springvand med solceller
a) Beregning af ladningsmængde ved energiafgivelse og spændingsfald
For at beregne ladningsmængden, der passerer batteriet, når det afgiver en energi på 70 kJ ved et spændingsfald på 6,0 V, kan vi anvende formlen for elektrisk energi:
$$E=Q⋅VE = Q \cdot VE=Q⋅V$$
hvor EEE er den energi, der afgives, QQQ er ladningsmængden, og VVV er spændingsfaldet. Omarrangerer vi formlen for at finde ladningsmængden QQQ, får vi:
$$Q=EVQ = \frac{E}{V}Q=VE$$
Indsætter vi de givne værdier, hvor E=70 kJ=70,000 JE = 70 \text{ kJ} = 70,000 \text{ J}E=70 kJ=70,000 J og V=6,0 VV = 6,0 \text{ V}V=6,0 V:
$$Q=70,000 J6,0 V=11,667 CQ = \frac{70,000 \text{ J}}{6,0 \text{ V}} = 11,667 \text{ C}Q=6,0 V70,000 J=11,667 C$$
Så ladningsmængden, der passerer batteriet, er 11,667 coulomb.
b) Vurdering af funktionstid under overskyede forhold
For at vurdere, hvor lang tid springvandet kan fungere, når det er overskyet, skal vi estimere den tid, batteriet kan forsyne springvandet med energi, når solcellerne ikke producerer energi.
Antag, at batteriet er helt opladet ved den energi, som det afgiver ved spændingsfaldet. Hvis vi kender strømstyrken, kan vi beregne tiden ved hjælp af formlen:
$$t=QIt = \frac{Q}{I}t=IQ$$
hvor III er strømstyrken. For at få strømstyrken, skal vi kende effekten af springvandet og spændingsfaldet. Antag, at springvandet bruger en effekt PPP i watt. Effekten relaterer til strømstyrken ved:
$$P=I⋅VP = I \cdot VP=I⋅V$$
hvor VVV er spændingsfaldet. Omarrangerer vi for at finde strømstyrken, får vi:
$$I=PVI = \frac{P}{V}I=VP$$
Lad os sige, at springvandet bruger 10 W. Så strømstyrken III vil være:
$$I=10 W6,0 V=1,67 AI = \frac{10 \text{ W}}{6,0 \text{ V}} = 1,67 \text{ A}I=6,0 V10 W=1,67 A$$
Nu kan vi beregne tiden:
$$t=11,667 C1,67 A≈7,0 timert = \frac{11,667 \text{ C}}{1,67 \text{ A}} \approx 7,0 \text{ timer}t=1,67 A11,667 C≈7,0 timer$$
Så under overskyede forhold, hvor solcellerne ikke leverer energi, kan springvandet fungere i cirka 7 timer, forudsat at batteriet er fuldt opladet.
Opgave 2: Marie Curies notesbøger
a) Dannelse af 210Tl fra 226Ra og reaktionsskema
210Tl dannes fra 226Ra gennem en proces kaldet alpha-henfald. Reaktionsskemaet for denne proces er som følger:
$$226Ra→222Rn+α^{226}\text{Ra} \rightarrow ^{222}\text{Rn} + \alpha226Ra→222Rn+α$$
Radon-222 (222Rn^{222}\text{Rn}222Rn) er en radioaktiv gas, der henfalder til polonium-218:
$$222Rn→218Po+α^{222}\text{Rn} \rightarrow ^{218}\text{Po} + \alpha222Rn→218Po+α$$
Polonium-218 henfalder videre til bly-214:
$$218Po→214Pb+α^{218}\text{Po} \rightarrow ^{214}\text{Pb} + \alpha218Po→214Pb+α$$
Skriv et svar