Aineisto: FI – Fysiikka

2.A  Mittausaineisto: Sulkapallon nopeus ajan funktiona

Jokainen alla oleva tiedosto sisältää samat mittaustulokset. Tallenna tiedosto, käynnistä valitsemasi ohjelmisto ja avaa tallentamasi tiedosto ohjelmiston valikosta.

2A.ods (LibreOffice Calc)

2A.cmbl (Logger Pro)

2A.ggb (GeoGebra)

2A.vcp (Casio ClassPad Manager)

2A.tns (TI-Nspire)

2.B  Kuva: Sulkapallo

Sulkapallo kuvattuna sivulta ja takaa. Sulkapallon massa on 4,8 g ja poikkipinta-ala A on 0,0030 m².

3.A  Taulukko: Pesuohjelmien kestot eri lämpötiloilla

Pesuohjelman lämpötila	Pesuohjelman kesto
Kylmä vesi ( 7 °C)	1 h 23 min
30 °C	1 h 44 min
40 °C	1 h 56 min
60 °C	2 h 12 min
90 °C	2 h 36 min

4.A  Kuva: Ilmapallo seinällä

5.A  Kuva: Keinu

6.A  Kuva: Soitinten A ja B äänispektrit

7.A  Kuva: Tasavirtamoottori

9.A  Kuva: Keittolevyt

9.B  Kuva: Piirrospohja

10.A  Piirroskuva: Radiometrinen mittauslaitteisto

Kaavakuva radiometrisestä tiheysmittauslaitteistosta, jossa 1 on säteilylähde ja 2 ilmaisin.

10.B  Kuva: Intensiteettijakauma

Mittauksessa saatu intensiteetti ajan funktiona. Intensiteetin yksikkö on havaittujen fotonien määrä millisekunnissa.

10.C  Mittausaineisto: Intensiteettijakautuma taulukkomuodossa

Jokainen alla oleva tiedosto sisältää samat mittaustulokset. Tallenna tiedosto, käynnistä valitsemasi ohjelmisto ja avaa tallentamasi tiedosto ohjelmiston valikosta.

10C.ods (LibreOffice Calc)

10C.cmbl (Logger Pro)

10C.ggb (GeoGebra)

10C.vcp (Casio ClassPad Manager)

10C.tns (TI-Nspire)

11.A  Teksti: GRACE-koe

NASA laukaisi GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) -kokeensa kaksi satelliittia avaruuteen vuonna 2002. Satelliitit mittasivat vuoteen 2017 asti maapallon gravitaatiokentän paikallisia vaihteluita. Nämä vaihtelut kuvastavat muutoksia mm. maapallon massajakaumassa, pohjavesivarastoissa, Grönlannin ja Antarktiksen jäätiköissä ja valtamerten vesimäärissä. Kokeessa voitiin mitata myös suurten maanjäristysten aiheuttamia massajakautuman muutoksia.

GRACE-kokeessa käytettiin kahta lähes identtistä satelliittia (”Tom” ja ”Jerry”). Satelliitit olivat samalla kiertoradalla noin 220 kilometrin etäisyydellä toisistaan, ja ne mittasivat jatkuvasti keskinäistä etäisyyttään mikroaaltolähettimien avulla. Kun edellä kulkeva satelliitti lähestyi suuremman painovoiman aluetta (esimerkiksi vuorta, suurta jäätikköä tai suurta pohjavesivarastoa), gravitaatiovoima sai sen loittonemaan perässä tulevasta satelliittista. Kun etummainen satelliitti poistui voimakkaamman painovoiman alueelta, gravitaatiovoima pyrki vastaavasti pidättelemään sitä, jolloin satelliitit lähestyivät toisiaan. Vastaavalla tavalla painovoiman muutokset vaikuttivat jälkimmäisen satelliitin liikkeeseen.

Tutkijat pystyivät määrittämään satelliittien välisen etäisyyden yhden mikrometrin tarkkuudella. Tämä mahdollisti hyvin pienten maapallon gravitaatiokentän paikallisten muutosten mittaamisen. Noin 500 kilometrin korkeudella lentäneet satelliitit pystyivät havaitsemaan painovoiman muutoksia, jotka vastaavat sellaisen vesikiekon aiheuttamaa painovoimaa, jonka halkaisija on 300 km ja paksuus 1 cm.

GRACE-kokeen keräämästä mittausaineistosta voitiin muodostaa joka kuukausi uusi maapallon gravitaatiokentän voimakkuuden kartta.

11.B  Kuva: Amazon

Amazonjoen altaaseen varastoitunut vesimäärä vaihtelee kuukaudesta toiseen. Tätä vaihtelua voidaan seurata mittaamalla maapallon painovoimakentän muutoksia avaruudesta. Tämä kuvasarja on tuotettu GRACE-kokeen mittausaineistosta, ja se näyttää kuukausittaiset vesimassan muutokset Amazonjoen valuma-altaassa ja ympäröivillä alueilla kolmen vuoden keskimääräiseen arvoon verrattuna. Punainen väri osoittaa, millä alueilla massa on keskimääräistä suurempi, ja keltainen, millä alueilla massa on keskimääräistä pienempi. Väripalkista ilmenee, kuinka suurta vedenpinnan korkeuden muutosta mitatut painovoimakentän muutokset vastaavat. Vuodenaikojen vaihtelut sade- ja kuivine kausineen näkyvät selvästi näissä kartoissa.