Populärteknik
Hur länge ska strutsägget kokas?
Är du redo att lösa veckans miniproblem? Den här gången utmanar Göran Grimvall oss med fysikproblem, grundämnestrappa och hur man bäst kokar ett strutsägg.
1. NÄR STANNAR LÅDAN?
I år är det 50 år sedan den svenska studentexamen avskaffades och de sista allmänna studentskrivningarna ägde rum. I Finland har man emellertid haft kvar såväl studentexamen som studentskrivningar. Fysikskrivningens uppgifter skulle nog anses svåra för dagens svenska elever.
Miniproblemet är hämtat från fysikskrivningen våren 2016. Den har 13 uppgifter, varav högst åtta får behandlas. Man kunde välja mellan att delta i skrivingen i fysik, kemi, biologi, historia, filosofi, geografi och vissa andra ämnen. Studentexamen i Finland är under omarbetning och 2019 kommer till exempel skrivningarna att vara digitaliserade.
Här är första delen av uppgift nummer 10 våren 2016. Rätt löst och motiverad ger den 2 poäng av totalt 6 på hela uppgiften.
En packningsmaskin fäller ner en låda på ett löpande transportband som rör sig horisontellt med den konstanta hastigheten 1,5 m/s. Lådans massa är 15 kg. Först glider lådan på bandet. Hur lång tid efter att lådan har fallit ner på bandet glider den inte längre? Rörelsefriktionskoefficienten mellan bandet och lådan är 0,45.
2. KAN DU BYGGA EN ANNAN TRAPPA?
Det finns drygt 100 grundämnen, som alla har bestämda beteckningar i form av en eller två bokstäver. Dessa beteckningar används på alla språk, exempelvis även på kinesiska. Men grundämnenas namn varierar naturligtvis med språket. Till exempel heter ett grundämne på svenska wolfram, efter tyska Wolf Rahm, och betecknat W.
På engelska heter det tungsten, vilket är svenska med betydelsen en tung sten. Wolfram upptäcktes 1783 av spanska bröderna Elhuyar de Suvisa i mineralet scheelit (efter Carl Wilhelm Scheele), vilket tidigare av Axel Fredrik Cronstedt fått
I miniproblemet gäller det att bilda en trappa från bokstaven A till bokstaven B med hjälp av grundämnesbeteckningar som har två bokstäver, enligt följande exempel.
Trappan börjar med Al (aluminium), sedan följer Tl (tallium), Ti (titan) och slutligen Bi (vismut). Det finns fler sätt att bilda en trappa från A till B. Kan läsarna komma på ett som innehåller helt andra grundämnen?
3. HUR LÄNGE SKA ETT STRUTSÄGG KOKA?
Chalmersteknologen Emilia brukar lägga sitt frukostägg i kokande vatten och låta det koka i sju minuter. En dag har hon ett fått ett färskt strutsägg. Hur länge bör hon koka det? Strutsägg väger typiskt drygt 1,5 kg.
Från kursen i värmelära kommer Emilia ihåg att värmeinträngningen i ett föremål beror på materialets termiska diffusivitet, som har SI-enheten m2/s, men hon har glömt det mesta om lösningar till värmeledningsekvationen. Informationen om enheten för den termiska diffusiviteten räcker dock för att avgöra hur koktiden skalas med äggets massa.
