Last ned Word versjon av alle Fysikk-OL oppgaver(zip-fil).
FYSIKK-KONKURRANSE 2000 – 2001
Andre runde: 8/2 – 2001   Fasit   Resultat

Røntgenstråling frigjør elektroner fra en gullfolie. De frigjorte elektronenes bevegelse i et magnetfelt studeres, og man finner at de går i sirkulære baner med .

Beregn fotoelektronets kinetiske energi.

En lett, sterk snor løper over to trinser. I hver ende av snoren henger et lodd. I P, midt mellom trinsene, er en annen snor festet til den første snoren, også i den siste snoren henger det et lodd. Se figur. Snorene og trinsene har svært liten masse og trinsene roterer friksjonsfritt om faste horisontale akser. Trinsenes radius er liten i forhold til avstanden mellom trinsene. Alle loddene har massen 3,0 kg.

Systemet holdes fast ved P og slippes. Sjå animering av systemet her!

Hvor langt ned beveger det midterste loddet seg før det snur og går oppover?

Vi skyter ut et prosjektil med startfart , retningen danner vinkelen med horisontalen. Se figuren. I horisontal avstand fra utskytingspunktet i avstand er det en klippekant. Klippen har høyde h og nedenfor kanten er det en horisontal slette. Prosjektilet lander på sletten i avstand x fra klippekanten. Anta at kan varieres fra null til maksimalverdien og at kan varieres kontinuerlig.

Hva må utskytingsfarten og vinkelen velges hvis du ønsker å gjøre x så liten som mulig? Bare ett sammenstøt med underlaget er tillatt.

Oppgave 4

Når en bil kjører, er den påvirket av to motstandskrefter: luftmotstanden og rullemotstanden.

Luftmotstanden L er avhengig av farten v og kan skrives
L = k× v²
Faktoren k er blant annet bestemt av formen på bilen og tettheten i luften.

Rullemotstanden R er avhengig av normalkraften N og kan skrives
R = r× N
Faktoren r er blant annet bestemt av bildekkene og veidekket, men den er uavhengig av massen og farten til bilen.

Vi tar først for oss en bil som kjører på en vannrett vei. Bilen med fører har massen 980 kg. Luftmotstandsfaktoren er k = 0,48 Ns²/m² , og rullemotstandstallet er r = 0,021. Den maksimale motoreffekten (til framdrift) er P_maks = 66 kW. Hva blir bilens maksimalfart?

På en vannrett vei kan en personbil og en tung lastebil som begge kjører med maksimal motoreffekt, godt komme opp i samme maksimalfart. (Akkurat i dette spørsmålet "glemmer" vi fartsgrenser et øyeblikk. Ikke gjør det til en vane!) I en bratt bakke, derimot, får lastebilen langt lavere maksimalfart enn personbilen. Hva kan forklaringen være?

Figuren viser en kloss som kan gli nedover et skråplan. Hva må vinkel a være for at klossen skal bruke minst tid ned skråplanet? Avstanden l på figuren er fast, men lengden på skråplanet kan vi velge. Friksjonstallet er 0,2.

Tre lederkretser A, B og C ligger i samme plan, slik som figuren viser. De befinner seg i samme homogene magnetfelt. Når magnetfeltet endres, induseres det en elektromotorisk spenning i de tre kretsene. I A induseres spenningen 0,9 V. Hvor stor blir den induserte spenningen i B og C?

En kvadratisk ledersløyfe med sidekant a, massen m og resistansen R faller inn i et horisontalt homogent magnetfelt med flukstettheten B slik som figuren viser. Ledersløyfen slippes fra ro slik at den har farten 0 m/s akkurat i det den beveger seg inn i feltet.

Finn et uttrykk for farten til ledersløyfen som funksjon av tiden når den beveger seg inn i feltet.

Her kan du få bruk for følgende integral: