Jannick Rønnebæk – 2.X, 29. juli 2016
Opgaven er fra Fysik A eksamen d.
Side 1 af 3
Opgave sæt #1 – Vejrballon
En vejrballon sendes op på en dag, hvor atmosfæretrykket ved jordoverfladen er 1035 hPa og
temperaturen 3˚C
Inden opsendelsen fyldes helium i ballonen, så ballonens rumfang(=volumen) ved jordoverfladen er 2000
liter.
Ballonen er lavet af et tyndt, blødt materiale, så trykket inden i ballonen er meget tæt på omgivelsernes
tryk.
Opgave A) Vis, at ballonen ved jordoverfladen fortrænger ca. 90 mol atmosfærisk luft.
Vi ved at ballonens volumen
Og vi ved at trykket
Vi ved også at temperaturen
Nu vil jeg bruge Idealgasligningen:
Opgave B) Bestem opdriften på ballonen.
Jannick Rønnebæk – 2.X, 29. juli 2016
Opgaven er fra Fysik A eksamen d.
Side 2 af 3
Opgave C) Lav en graf, der viser atmosfærens densitet som funktion af tiden.
Hvilken type bevægelse er der tale om?
Jeg har lavet grafen i den samme Excel fil, som vi fik alle vores data i.
Som vi kan se på grafen, har tendenslinjen ligningen:
Her er y højden i meter (m) og x er tiden i sekunder (s)
Vi kan også se at
Det vil sige at vi har med en lodret bevægelse at gøre, som har en konstant hastighed.
Den konstante hastighed:
y = 5,2591x + 44,7
R² = 0,9998
0,00
5000,00
10000,00
15000,00
20000,00
25000,00
0,00 500,00 1000,00 1500,00 2000,00 2500,00 3000,00 3500,00 4000,00
Højde i meter (m)
Tid i sekunder (s)
Højde (m) som funktion af tid (s)
Jannick Rønnebæk – 2.X, 29. juli 2016
Opgaven er fra Fysik A eksamen d.
Side 3 af 3
Opgave D) Lav en graf, der viser atmosfærens densitet som funktion af højden over
jordoverfladen.
Atmosfærens densitet bliver mindre, jo højere op man kommer.
Opgave E) Giv en forklaring på, at ballonen bliver ved med at stige, selv om atmosfærens
densitet på vej op bliver mindre og mindre.
For at ballonen skal blive ved med at stige skal opdriften på ballonen overstige tyngden.
Grunden til at ballonen kommer så højt er blandt andet at ballonen er så tynd, så temperaturen inden og
uden for ballonen vil være meget nær hinanden, og det samme vil trykket omkring og i ballonen også være.
Densiteten vil også blive påvirket og derfor vil ballonen volumen forøges i takt med at densiteten falder.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
0,00 5000,00 10000,00 15000,00 20000,00
Densiteten (kg/m3)
Højden i meter (m)
Densitet (kg/m3) som funktion af højden (m)