A-kursen

Ni gjorde verkligen bra laborationspresentation idag! De andra redovisningarna var ju i huvudsak hämtade från B-kursen. Hoppas ni ändå hängde med och fick lite nya insikter i hur världen fungerar! Jag väljer att i första hand lägga ut lite svårare uppgifter denna gång.
Alltså:
Kap. Tryck: V1, V4, V5, V25, V34
Kap. Värmelära: V4, V5, V10, V13, V31, V33
Kap. Likström: V37, V44, V61V6, M6

På måndag introducerar jag optikavsnittet, men det blir ingen optik på provet nästa fredag.

B-kursen

Ni gjorde verkligen bra laborationspresentationer idag! Glöm bara inte bort att lära lite av de andras laborationer också. Tanken med pappret ni fick var att underlätta fortsatta funderingar över vad det egentligen rörde sig om. Fråga gärna nästa vecka om något inte har fallit riktigt på plats!
Jag väljer att lägga ut lite svängnings- och vågrörelser, så kan ni i första hand friska upp det.
Alltså:
Kap. Mekaniska svängningar: G16, G18, G23, G37, V25 (s-t-grafen är av formen
s=A*sin((2pi/T)*t) dvs s=0,03*sin((2pi/1,3)*t). Vad betyder ds/dt resp dv/dt ? ), V41
Kap. Mekaniska vågor: G2, G5, G16, G45, G71, G75.
Kap. Stående vågor: G3, G15, G20, G31, V1, V20, M2.

PS! Om ni vill botanisera bland uppgifterna på egen hand, så akta er för kapitlet "Elektromagnetisk strålning". Jag har visserligen pratat mycket om elektromagnetisk strålning, men många av uppgifterna där handlar om "svartkroppsstrålning", och det roliga har vi i huvudsak kvar!

Laborationspresentationer den 31 mars 2006

Presentationerna sker i följande ordning:
1: Sebastian / Johanna Resistansmätning
2: Camilla / Kristoffer Ljusmätning
3: Marie Dopplereffekt
4: Sandra / Ali Impedans
5: Sara / Helena Poissonfördelning
6:
7:


Tänk på att göra presentationerna så begripliga som möjligt. ”Publiken” har inte gjort det ni har gjort och i nästan samtliga fall har ni sysslat med ”nya” begrepp som vi inte tidigare behandlat i kursen. Ni måste därför tydligt klargöra vad det handlar om (och då är det bra om ni själva har tänkt igenom och förstått vad ni gjort).
Ni fick (medvetet) ganska lösa instruktioner för att ni skulle tvingas tänka lite extra själva.
Torsdagspasset kan användas till att finslipa förståelsen, producera visuellt presentationsmateriel, göra ytterligare kompletterande mätningar etc.

Några bra regler vid framträdandet är:

• Ha gärna ”fusklapp”, men läs inte innantill
• Ha inte för bråttom (ni kommer ändå inte upp i min hastighet ;-/ )
• Använd AV-hjälpmedel, dvs. skriv upp nya ord och begrepp och rita principskisser (kan vara förberedda på OH eller PowerPoint, om ni vill).
• Låt gärna publiken fråga (och var beredda på att svara!)
• Visa intresse för det du gör (Intresse smittar!)
  
  
  På fredag börjar presentationerna kl 9.15. Tiden 8.30 – 9.15 disponerar ni för att ”plocka i ordning grejor”, ”kolla alla sladdar” och ev. ställa några ”sista-minuten-frågor” till mig.
  
  Lycka till med att förmedla era nyförvärvade kunskaper till de andra i gänget!

Likström för A-kursen

Några nyttiga övningar i kapitlet Elektrisk laddning:
G11, G12, G13, V25.
Några nyttiga övningar i kapitlet Likström:
G52, G53, G54, G55, G56, G57, V22. V23, V24, V25, V26.

Atomfysik för B-kursen

Har valt ut ytterligare några uppgifter från kapitlet Atomfysik:
V7, V8, V16, V17, V22, V27, M5, M8.

Mikrovågsbild

Så här blev en av bilderna på ståltrådarna i mikrovågsugnen. Jag har gjort den lite mörkare och ökat kontrasten.
Kunde ju var intressant om du kommer på något sätt att plocka in en synlig längdskala i ugnen, så att man direkt på bilden kan uppskatta avståndet mellan "värmebukarna".

Kärnfysik för B-kursen

Hoppas ni hunnit smälta tisdagens strålande aktiviteter :-)
Det är alltså viktigt att veta innebörden av

• masstal
• atomnummer
• nuklidmassa (finns i tabellen och få formelbladet)
• atomvikt (som inte är så intressant i just dessa sammanhang)

Det är lätt att skriva "formler för kärnreaktioner" om man vet tillräckligt mycket från början. Då är det bara att se till att masstal och atomnummer är bevarade vid reaktionen (och det funkar bra om vi sätter elektronens "atomnummer" till -1 och positronens till +1).
Dessutom är energin bevarad vid reaktionerna och då räknar vi även in "massenergin". Det är i de här sammanhangen oftast enklast att räkna i massenheten u och sedan konvertera den eventuella massdifferensen till MeV genom sambandet 1 u = 931,494 MeV.
Så här i inledningsskedet kan ni bortse från de "obetydliga" rackarna som kallas neutriner och brukar betecknas med den grekiska bokstsaven ny.

Här kommer några uppgiftsförslag från banken på kapitlet Kärnfysik:
G4, G5, G11, G12, (På skrivningar brukar jag formulera liknande uppgifter som: "Vad händer när Ni-63 sönderfaller?" och sedan får ni själva kolla i formelbladet vilken sorts strålare Ni-63 är!) G23 - G26, G31, G32, G37, G46 - G48, G74, G66 (Observera att Y är en elementsymbol för ett visst grundämne och inte som ofta i matematiken "något okänt"), G78, G86, G99 (Observera att sådana här problem ofta löses snabbare med bokens formel för sönderfall N = No*0,5(upphöjt till t/T). Den finns oxå i formelbladet.), G114, G123, V1, V4, V8, V15, V21, V35, V49, V97, M12.
Ja, det kan väl räcka för att onsdagskvällen ska anses räddad!
Åtskilliga V- och M-uppgifter förutsätter lite mera "kunskap" än vad vi hittills hunnit slå i oss!

Kärnfysikuppgifter i B-boken

Det är i huvudsak "bra" uppgifter i boken på kärnfysikavsnittet, så ni kan riva av uppgifterna 3.01 - 2.11, 3.13 - 3.15, 3.17 - 3.23 a,b, 3.24 - 3.26.
Det är samma nummer i nya och gamla boken.
När det gäller energiberäkningar har nog svaren angivits utifrån de nuklidmassor som anges i bokens tabell på sid 124 i gamla och sid 147 i nya. Eftersom det här blir fråga om att beräkna ytterst små differenser kan små skillnader i antalet använda siffror slå ganska rejält i slutsvaret. Tänk oxå på att nuklidmassorna inkluderar elektronmassorna (vilket man dock inte alltid behöver korrigera för, "om elektronantalet före och efter stämmer").
Uppgifter från banken kommer senast i morgon förmiddag.

A-kursen. Likströmsuppgifter

Här är några nyttiga uppgifter i provbanken att träna på. Alla är hämtade från kapitlet "Likström":
G3 - G6, G14 - G16,
Den effekt P som utvecklas när det går ström genom en resistor kan beräknas ut P = U*I med de vanliga beteckningarna. Genom att kombinera med Ohms lag kan man även erhålla uttrycken P = I*I*R och P = U*U/R Använd den variant som passar bäst vid varje tillfälle!
G17, G23, G28, G29, G31, G38, G40, G41, G47, G56, G63, G64, G73, G74, G80, G81.

Jag fyller på med lite svårare uppgifter i morgon, tisdag!

Comments

Jag råkade nog stänga av comment-funktionen för ett tag sedan. Nu kanske den funkar igen!

Elektromagnetisk strålning

Kapitlet Elektromagnetisk strålning i provbanken innehåller mest uppgifter som behandlar strålningen från olika fasta kroppar. Vi återkommer dit. Om ni vill lösa några uppgifter på det avsnittet så räcker det än så länge med G1, G2, G3 och G20.
Sedan kan ni ta avsnittet Atomfysik. Där finns det mycket att hämta. T.ex:
G1, G2, G3, G, 4 och
G5, G10, G11 (Använd Rydbergs formel på dessa om ni inte gillar bankens lösningar)
G20,G25, V5,V6,V25, M11.

På tisdag ska jag visa ett mera proffsigt sätt att mäta gammastrålning, då vi använder en gammaspektrometer i stället för ett GM-rör. Då kan vi oxå få reda på vilken energi gammastrålningen har (och därmed från vilken isotop den kommer :-)
Vi kan t.ex. avgöra om det finns cesium 137 i Bengt Rudanders gamla hjortronsylt. Har ni någon misstänkt renstek liggande i frysen får ni gärna ta med en bit av den (det räcker med mindre än en deciliter).
Visst är fysik ett strålande ämne!
Men akta er för vissa fotoner!

Räkna med atomer (B-kursen)

Har ni hämtat andan efter morgonens försök att presentera två decenniers fysikutveckling på en dryg timme?
Om ni ännu inte smält allt kanske ni ändå insett att:

• Det finns en rysligt liten kärna "mitt i" atomen.
• Det finns elektroner som bildar ett "skyddande hölje" långt, långt bort från kärnan, och
• elektronerna kan inte "åka runt hur som helst". De kan bara existera i vissa bestämda energinivåer ("banor", "skal", "orbitaler" /kärt barn har många namn, men jag föredrar att kalla dem energinivåer, för det är ju det de egentligen är/)
• Normalt finns elektronerna i sina bestämda energinivåer, men om man knuffar till dem, dvs.
• om elektronerna tillförs energi kan de "hoppa upp till en högre liggande nivå", men
• elektronerna "trillar nästan omedelbart ner igen" till en lägre nivå (inte nödvändigtvis ända ner till den de kom ifrån), och
• när en elektron "trillar ner" förlorar den energi, och den energin emitteras (sänds ut) som en foton ("ljusblixt") vars energi blir exakt lika med energiskillnaden mellan de aktuella nivåerna.
• Fotoner är "ljusets energipaket" eller vad ni vill tänka er det som, men kalla dem helst fotoner, för det heter de!
• Varje foton har alltså en bestämd energi och därmed har också det ljus den representerar en bestämd våglängd (eller frekvens).

Det finns ett ord som är bra att kunna. Det är ordet exciterad. Man säger att en atom är exciterad, när någon av elektronerna befinner sig i en högre energinivå än normalt. Excitationen varar i allmänhet inte särskilt länge, kanske 10 upphöjt till minus åtta sekunder, sedan återgår atomen till grundtillståndet. Skilj på exciterad och joniserad. När en atom är joniserad har den förlorat en elektron (eller möjligen flera). (Ja, det finns ju negativa joner också. Då är det en atom som roffat åt sig en extra elektron (eller möjligen flera). )

Hela kapitel 2 i gamla boken är nyttig läsning, och i nya boken kan ni till att börja med plöja igenom avsnitten 2.1 -2.5. (Fotoelektriska effekten och röntgenstrålning återkommer vi till)

Räkna gärna 2.06, 2.07, 2.08, 2.10, 2.11, 2.12, 2.13 (Används Rydbergs formel och sätt in n=2 för balmerserien och n=1 för lymanserien), 2.14
Alla ovanstående uppgifter har samma nummer i nya och gamla boken.
Dessutom kan ni ta itu med 2.18 i gamla (2.21 i nya).

B-kursen

Efter den breda introduktionen av atom- och kärnfysiken i tisdags (13/3) ska vi fördjupa oss lite i Bohrs atommodell och den lilla intressanta fotonen. 1920-talet måste ha varit ett spännande årtionde, då atomfysiken och den nya kunskapen om atomens struktur växte fram, och det stod klart att atomerna hade ett ytterst komplicerat elektronskal. Då myntades också begreppet kvantfysik, vilket innebär att vår värld på mikronivå är kvantiserad (det betyder att det finns bara vissa tillåtna tillstånd, exempelvis energier).
Ta med er He-våglängderna ni mätte upp i tisdags, så ska vi se om vi kan identifiera hur just de våglängderna uppstår när heliumelektronerna byter energinivå.
I boken behandlas väteatomen relativt utförligt. Ta gärna det som kvällslektyr i afton!

En annan sak: Jag har fått rätt många positiva reaktioner på det här med fysikblogg. Det var ju ett hugskott som flög i mig för att försöka framstå som lite modern (åtminstone i något avseende). Om jag får en ny Fysik A nästa termin får jag väl ta itu med att försöka strukturera det hela på något sätt. För mycket tyder på att det går att utveckla till något hyfsat. Därför är jag tacksam för alla tänkbara synpunkter på hur bloggen skulle kunna användas för att effektivisera era studier (och kanske även inspirera). Skriv gärna comment!

UPPGIFTER

I B-kursen tänkte jag att ni kunde kämpa lite med decibelberäkningar. Observera att "enkla uppgifter" löser ni lätt genom att utnyttja sambandet mellan ljudnivån (decibeltalet) och ljudintensiteten. Det sambandet finns på pappret ni fick den 10/3, och det är alltså vanliga 10-logaritmer som avses.
I lite knepigare uppgifter kan ni tvingas utnyttja att intensiteten avtar med kvadraten på avståndet. Vi löste en sådan uppgift på lektionen.
Förslag på uppgifter att börja med i kapitlet Ljud: G1, G2, G3, G5, G7, G13, V1, V5.

På tisdag den 14/3 börjar vi med atom- och kärnfysik. Jag kommer då att ge en ganska bred historisk översikt av hur kunskapen om dessa fenomen vuxit fram från omkring 1850 till runt 1950. (Ja, egentligen börjar ju alltihopa med "de gamla grekerna").

I A-kursen har vi inte hunnit säga så mycket om likström än, men ni kan ju öva på Ohms lag. Den kommer man aldriug undan!
Förslag på uppgifter i kapitlet Likström: G6, G7, G8, G9, G10, G11, G12.

Måndagen den 13/3 ska vi försöka räkna lite mera på hur strömmen går i olika kretsar, och vi kommer även att kolla upp resistivitetslaborationen ni gjorde den 10/3.

Skumma svar i B-kursen?

Hej!
Jag har loggat in som elev och det verksr OK. Kan det vara så att ni råkat ta fram fel svarskapitel. Det finns ju både Mekaniska pulser, Mekaniska svängningar och Mekaniska vågor ?
De svar jag hittade till uppgifterna i Mekaniska svängningar är:
G1: 0,35 s G16: 4,4 s G19: 0,69 s, G34: 4,6 svängn. på 10 s G49: 2,8 s för båda G52: 4,0 m V5: 0,38 s V14: 2,5 s V31: Minska med 75% M8: 00.28.41 M11: a) 2,2 s b) 2,9 s.

Funkar det? Skriv gärna en kommentar så tittar jag vidare påp det annars.

Er oomkullrunkelige slavdrivare och trogne supporter

Värmestrålning (A-kursen)

De flesta har erfarenhet av att olika ytor tar till sig (absorberar) värmestrålning olika bra.
Ni får experimentera med det i veckans första laboration. Skriv var sin liten "notis" under comments där ni delar med er av era intryck och erfarenheter från "labben"!

Att mäta ljusets våglängd med linjal (B-kursen)

Det finns goda skäl att betrakta ljus som en vågrörelse som transporterar energi. Vågrörelser karaktäriseras bl.a. av våglängden. Ibland är våglängden lätt att se (exempelvis hos vattenvågor), men när det gäller "osynliga vågor" som ljudvågor fick vi ta till andra knep. Vi utnyttjade oss då av interferens hos vågorna. Vid gitterexperimenten såg vi att interferens även förekommer vid ljusvågor. Men gittrena vi använde hade hela 600 ritsor ("springor") per mm. Faktum är att det går att använda en vanlig mm-graderad linjal som "gitter" och därmed beräkna våglängden för exempelvis rött laserljus.
Ni får pröva på det i veckans första laboration. Skriv var sin liten "notis" under comments där ni delar med er av era intryck och erfarenheter från "labben"!

UPPGIFTER

I B-kursen kan ni exempelvis ta itu med följande i kapitlet MEKANISKA SVÄNGNINGAR:
(På "pappret" ni fick i tisdags finns två formler för beräkning av svängningstid, dels plan pendelsvängning och dels svängning i spiralfjäder. Vi hann inte då beröra dem närmare, men ni får användning för dem i de här uppgifterna)
G1, G16, G19, G34, G49, G52, V5, V14, V31, M8, M11.

I A-kursen kan ni exempelvis ta itu med följande i kapitlet VÄRMELÄRA:
G1, G2, G3, G7, G11, G14, V2, V5, V16, M3, M9.

Lycka till!

Ny planering

Har gjort en ny detaljplanering fram till påsklovet. Den är anslagen i F-korridoren och ni får den i morgon, fred 3/3. Jag har inte hunnit förse den med "lämpliga" räkneuppgifter än, men å andra sidan är ju de flesta uppgifterna "lämpliga". Jag håller på att leta i provbanken efter rekommenderade uppgifter, men den är ju ny för mig också, och 4000 uppgifter tar ju lite tid att bekanta sig med.
Senast fred em ska jag väl kunna rekommendera några här på bloggen.