Ratkaistuja perusfysiikan ongelmia

Kirchhoffin ensimmäinen sääntö – ongelmat ja ratkaisut 1. Alla olevan kuvan perusteella, jos I1 = 5 A, I2 = 3 A, I3 = 6 A, niin I4 = ……… Ratkaisu: Kirchhoffin ensimmäinen sääntö sanoo, että kaikkien liitokseen tulevien virtojen summan on oltava yhtä suuri kuin kaikkien liitoksesta lähtevien virtojen summa. … Lue lisää

Poikittais- ja pitkittäisaallot – ongelmia ja ratkaisuja 1. Aalto kulkee 3 metriä pitkää lankaa pitkin 0.3 sekunnin ajan. Mikä on aallon jakso? Tunnettu: Aikaväli (t) = 0.3 sekuntia Haluttu: Jakso (T) Ratkaisu: 1 aallonpituus = 1 huippu + 1 pohja Jakso = 2 x 0.1 … Lue lisää

Nosteen voima – ongelmia ja ratkaisuja 1. Puukappale, jonka pituus on 2.5 m, leveys 0.5 m ja korkeus 0.4 m. Veden tiheys on 1000 kg/m3. Jos kappale asetetaan veteen, mikä on nosteen voima… Painovoiman kiihtyvyys on 10 N/kg. Tunnetaan: Tilavuus... Lue lisää

25 Sähköenergia – ongelmia ja ratkaisuja 1. 220 V – 5 A sähkölamppua käytetään 30 minuuttia. Kuinka paljon energiaa se vaatii? Ratkaisu: Jännite (V) = 220 volttia Sähkövirta (I) = 5 ampeeria Aika (t) = 30 minuuttia = 30 x 60 sekuntia = 1800 sekuntia Sähköteho … Lue lisää

28 Sähköteho – ongelmia ja ratkaisuja 1. Laske 10 watin lampun sähkövirta, joka on suunniteltu 12 voltille. Tunnettu: Teho (P) = 10 wattia Jännite (V) = 220 volttia Haluttu: Sähkövirta Ratkaisu: Lampun teho = 10 wattia = 10 joulea/sekunti Alla oleva yhtälö osoittaa suhteen … Lue lisää

25 Carnot-moottori (termodynamiikan toisen pääsäännön sovellus) – ongelmia ja ratkaisuja 1. Moottori toimii 1200 ja 300 kelvinin välillä. Mikä on tämän moottorin hyötysuhde? Tunnettu: Korkea lämpötila (TH) = 1200 K Matala lämpötila (TL) = 300 K Haluttu: Hyötysuhde (e) Ratkaisu: 2. Moottori toimii … Lue lisää

30 Lämpökone (termodynamiikan toisen pääsäännön sovellus) – ongelmia ja ratkaisuja 1. Lämmöntuonti QH = 3000 joulea ja lämmöntuotto QL = 1000 joulea. Mikä on lämpökoneen hyötysuhde? Tunnetaan: Lämmöntuonti (QH) = 3000 joulea Lämmöntuotto (QL) = 1000 joulea Moottorin tekemä työ … Lue lisää

30 Isobaariset termodynamiikan prosessit – ongelmia ja ratkaisuja 1. Alla oleva PV-kaavio näyttää ideaalikaasun käyvän läpi isobaarisen prosessin. Laske kaasun tekemä työ prosessissa AB. Tunnetaan: Paine (P) = 5 x 105 N/m2 Alkuperäinen tilavuus (V1) = 2 m3 Lopputilavuus (V2) = 6 m3 Halutaan: … Lue lisää

30 Isohoriset termodynamiikan prosessit – ongelmia ja ratkaisuja 1. Alla oleva PV-kaavio näyttää ideaalikaasun käyvän läpi isohorisen prosessin. Laske kaasun tekemä työ prosessissa AB. Ratkaisu: Prosessi AB on isohorinen prosessi (vakiotilavuus). Tilavuus on vakio, joten kaasu ei tee työtä. … Lue lisää

30 Isotermisiä termodynaamisia prosesseja – ongelmia ja ratkaisuja 1. Alla oleva PV-kaavio näyttää ideaalikaasun käyvän läpi isotermisen prosessin. Laske kaasun tekemä työ prosessissa AB. Ratkaisu Kaasun tekemä työ on yhtä suuri kuin PV-käyrän AB alla oleva pinta-ala = kolmion pinta-ala + suorakulmion pinta-ala W … Lue lisää