Füüsika viktoriin Pärnumaa põhikoolidele 12. detsembril 2007

1 1p Kuup ruumalaga 1m3 jagatakse kuubikesteks küljepikkusega 1mm. Kui pika rea saaksime, kui need kuubikesed laoksime tihedalt üksteise kõrvale ritta? Vastus esitada põhiühiku sobivaima eesliite abil, et vastus oleks võimalikult hästi mõistetav.

1 1000 km või 1 Mm 1 m = 1000 mm = 103 mm 1 m3 = (103)3 mm3 = 109 mm3 Seega saame 109 kuubikut küljepikkusega 1 mm. Kui need kuubikud laduda ritta, oleks rea pikkus 109 mm = 106 m = 103 km 106 m = 1 Mm

2 1p Ajakirjanduses kirjutatakse mõnikord Tartu Ülikooli Füüsika Instituudi füüsikute töödest, kus uuritakse kiireid protsesse ainetes, mille kestvust mõõdetakse pikosekundites. Mitu pikosekundit on ühes sekundis?

2 Seega on 1 sekundis triljon pikosekundit 1ps = 10-12s; 1s = 1012ps Seega on 1 sekundis triljon pikosekundit 1 triljon on miljon miljonit 1ms = 10-3s millisekund 1µs = 10-6s mikrosekund 1ns = 10-9s nanosekund 1ps = 10-12s pikosekund 1fs = 10-15s femtosekund

3 1p Mitu Maa ümbermõõtu jõuab valgus läbida 1 sekundiga? Maa keskmine raadius on 6370 km.

3 Maa keskmine ümbermõõt on arvutatav: 2πr = 2 x 3,14 x 6370 ~ 40000 km. Valguse kiirus on ~ 300000 km/s Sekundiga jõuab valgus teha: 300000/40000 = 7,5 tiiru

4 2p Millal me liigume ümber Päikese kiiremini, kas päeval või öösel?

4 Öösel, sest siis oleme Päikesest kaugemal ja seetõttu on tiirlemise joonkiirus suurem.

5 1p Maailma kõrgeima mäetipu Mount Everesti kõrgus on 8848 m. Mitu korda on tema tipus õhk hõredam kui merepinnal?

5 3 korda Õhurõhk Mount Everesti tipus on 250 mmHg. Normaalrõhk on 760 mmHg. 760/250 = 3,04

6 1p Kui auto sõitis kiirusega 30 km/ h, oli ta pidurdusteekond 5 m. Kui suur oleks selle auto pidurdusteekond siis, kui ta sõidaks kiirusega 90 km/h?

6 45 m Kui auto kiirus suureneb 3 korda, siis pidurdusteekond suureneb 32 = 9 korda, sest kineetiline energia on võrdeline kiiruse ruuduga. 5m x 9 = 45m

7 1p Auto sõitis 10 minutit kiirusega 60 km/h ja 20 minutit kiirusega 120 km/h. Kui suur oli selle auto keskmine kiirus sellel teel?

7 100 km/h Keskmine kiirus võrdub kogu teepikkus jagatud selle läbimiseks kulunud ajaga. 10 minutiga läbiti 1/6h x 60km/h = 10km 20 minutiga läbiti 1/3h x 120km/h = 40km Kokku läbiti 30 minutiga ehk 0,5 tunniga 50 kilomeetrit. v = s/t = 50/0,5 = 100km/h

8 2p Kujutlegem, et ühe ja sama dünamomeetriga määrati kehade kaalu Maal ja Kuul. Üks keha kaalus Maal 10 N ja teine keha Kuul samuti 10 N. Kas nende kehade asetamisel kangkaaludele jäävad kaalud tasakaalu?

8 Ei jää. Dünamomeeter mõõtis raskusjõu poolt põhjustatud kaalu: P = m.g Kuna tegur g on Maal ja Kuul erinevad, siis pidid võrdsete kaalude korral olema erinevad ka kehade massid. Kangkaalud jäävad tasakaalu ainult võrdsete massidega kehade korral.

9 2p Kumb jahtub kiiremini, kas samal algtemperatuuril kohv või puljong?

9 Kohv Kohv on tumedam ja kiirgab seetõttu ajaühikus rohkem soojuskiirgust

10 2p Kumba on kergem veekogu põhjast üles tõsta, kas viiekilogrammise massiga raudkangi või niisama suure massiga kivi?

10 Kivi Kivi tihedus on raua tihedusest väiksem ja seetõttu on sama suure massiga kivi ruumala suurem. Suurema ruumalaga kehale mõjub aga suurem abistav üleslükkejõud.

11 1p Millise sagedusega heli peetakse inimesele eriti ohtlikuks?

11 Infraheli sagedusega 8-12 Hz

12 1p Suure oktaavi „la” sagedus on 110 Hz. Mitu võnget teeb seda heli tekitav pillikeel ühe sekundiga.

12 110 võnget

13 1p Miks tuleb läbi jää kukkunud inimest päästes läheneda talle roomates?

13 Sest siis on inimese poolt jääle avaldatav rõhk väiksem.

14 1p Viiul viidi soojast ruumist jahedasse, mille järel ta „läks häälest ära”. Kas selle viiuli häälestamiseks tuleb keeli pingutada või lõdvemaks lasta.

14 Keeli tuleks lõdvendada. Kui viime viiuli jahedasse, siis temperatuuri alanedes lüheneb viiuli keel, keele pingsus suureneb ja tekitatav heli oleks liiga kõrge.

15 1p Anumas on hapniku molekulid 0ºC juures. Kas enamuse molekulide kiirus on vahemikus a) 100-700 mm/s, b) 100-700 cm/s, c) 100-700 dm/s, d) 100-700 m/s, e) 100-700 km/s?

15 d) 100-700 m/s

16 1p Kas pukseeritavat autot on kasulikum tõmmata paigalt aeglaselt või järsult?

16 Aeglaselt, et ei katkeks pukseerimisvahend. Inertsinähtuse põhjal kulub keha kiiruse muutmiseks teatud aeg. Selleks, et kiirust kiiremini muuta, peame mõjuma suurema jõuga.

17 1p Kes Eesti Vabariigi haridusministritest on osa võtnud praeguse VIII klassi füüsikaõpiku loomise mõttetalgutest? Paul-Eerik Rummo (1992-94), Peeter Olesk (1994-95), Peeter Kreitzberg (1995), Jaak Aaviksoo (1995-96), Rein Loik (1996-97), Mait Klaassen (1997-99, Mailis (Rand) Reps (2002-03, 2005 -07), Toivo Maimets (2003-05 ), Tõnis Lukas (1999-2002, 2007- )

17 ?

18 1p Mitu aastat tagasi toimus Eestis esimene värvitelevisioonisaade? A) 95 a., B) 75 a., C) 55 a. D) 35 a. E) 15 a. 36

18 D) 35 a. (see oli aastal 1972, seega nüüd, 2011. a. juba 39 aastat tagasi) 37

19 1p Kes tuntud füüsikutest võttis osa Ameerika Iseseisvusdeklaratsiooni koostamisest? A) William Gilbert B) Charles François Dufay C) Benjamin Franklin D) Moritz Hermann Jacobi E) Benjamin Thompson 38

19 C) Benjamin Franklin 39

Määra antud traadi läbimõõt. V: 0,71 mm oli kirjas traadikeral 20 1p Määra antud traadi läbimõõt. V: 0,71 mm oli kirjas traadikeral 40

20 ? 41

21 1p Kraana tõstab ühtlaselt kiirusega 1,5 m/s konteinerit, mille mass on 2 tonni. Millist kasulikku võimsust peab kraana arendama? 42

21 Kasulik võimsus on 30000 W = 30 kW Võimsus on ajaühikus tehtud töö. Kraana tõstab sekundiga keha massiga m = 2t = 2000kg 1,5m võrra kõrgemale. Järelikult teeb ta sekundis tööd A=m.g.h=2000.10.1,5 = 30000 J Seega ongi võimsus 30000 W 43

Miks on suvel palava päevaga mugavamad heledamad riided? 44

Heledamates riietes ei neeldu niipalju soojusenergiat. 22 Heledamates riietes ei neeldu niipalju soojusenergiat. 45

Kui suur on raskusjõud Maa keskpunktis? 46

23 ? 47

Miks kõrgel mägedes on halvem putru keeta, kui mäe jalamil? 48

24 Vedelik keeb kõrgel mägedes madalama õhurõhu tõttu madalamal temperatuuril ja puder ei valmi nii kiiresti. 49

25 1p Pendelkell, mille pendli pikkus on reguleeritav, jääb pidevalt taha. Mida tuleks teha, et kell hakkaks õigesti käima? 50

25 Pendli pikkust tuleb lühendada, mille tulemusena lüheneb võnkeperiood ja suureneb võnkesagedus ning kell hakkab kiiremini käima. 51