FAG: FYS114 Fysikk/Kjemi LÆRER: Fysikk : Per Henrik Hogstad Kjemi : Grethe Lehrmann

Transkript

1 UNIVERSITETET I AGDER Gritad E K S A M E N S O G A V E : FAG: FYS4 Fyikk/Kjei LÆRER: Fyikk : er Henrik Hogtad Kjei : Grethe Lehrann Klae(r): Dato: 5.5. Ekaentid, fra-til: Ekaenoppgaven betår av følgende Antall ider: 6 (inkl. foride og vedlegg) Antall oppgaver: 5 Antall vedlegg: Tillatte hjelpeidler er: Kalkulator Forelaling: Hogtad / Haugan / Gyldendal

2 FYS4 Fyikk/Kjei Ordinær ekaen vår Ta dine egne forutetninger hvi du finner uklarheter/angler i oppgaveettet! oeng på hver deloppgave: Oppg oeng a) Fyikk b) a) b) c) d) a) b) c) 4 a) b) c) 5 a) Kjei b) Su 4 oengene vier vekt-fordelingen for de enkelte del-pørålene. Ved karakteretting vektlegge elvfølgelig i tillegg en totalvurdering, bl.a. en vurdering av i hvilken grad kandidaten har kunnkaper innenfor de ulike orådene gitt i oppgaveettet. Lykke til!

3 FYSIKK. En bil kjører lang en rett linje (x-aken) og paerer origo ved tiden t =. Hatigheten v o funkjon av tiden t er gitt ved: hvor v( t) A Bt A. B.5 a) Bete bilen akelerajon etter. ekunder. b) Bete bilen poijon etter. ekunder.. Vi har et hjul ed ae M =. kg (jevn aefordeling) og radiu R =.6. Hjulet er plaert på et horiontalt bord. En aelø ring ed radiu r =.45 er fetet til hjulet (hjulet og ringen har ae entru). Rundt ringen er viklet en aelø nor. Vi drar i den ene enden av noren ed en kontant, horiontal kraft T =. N (e fig.). Hjulet ruller uten å gli på det horiontale bordet. unktet på figuren er hjulet kontaktpunkt ed bordet. a) Tegn inn og forklar alle ytre krefter o virker på hjulet. b) Bete treghetoentet til hjulet ht enteraken. c) Bete akelerajonen a til enteret av hjulet. d) Bete frikjonkraften ello hjulet og bordet. Fig.

4 . Tre kondenatorer ed kapaitan C =.4 F, C =. F, og C = 8. F er koplet aen o vit i fig.. Spenningen ello a og b er V =. V. a) Beregn reultantkapaitanen C av de tre kondenatorene. b) Beregn ladningen på kondenatoren ed reultantkapaitanen beregnet i a). c) Beregn ladningen på hver av de tre kondenatorene. Fig. 4. Vi har en unifort ladd kule ed ladning Q og radiu R (e fig 4.). Unifort ladd betyr at ladningen er jevnt fordelt innenfor hele kula. a) Bruk Gau lov til å betee det elektrike feltet i en avtand r utenfor kula. Avtanden r er ålt fra enteret av kula. b) Bruk Gau lov til å betee det elektrike feltet i en avtand r innenfor kula. Avtanden r er ålt fra enteret av kula. c) Beregn a) og b) på nytt, en denne gang ed forutetning o av kula er ledende lik at all ladning er jevnt fordelt på overflaten til kula (e fig 4.). Fig 4. Fig 4.

5 KJEMI 5. a) Vi har grunntoffet 8 Si, iliiu. Forklar ut fra den beliggenhet i periodeyteet o egenkaper og o oppbygging (eleentærpartikler). Ren iliiu kan fratille av SiCl 4, iliiutetraklorid? Hvilken bindingtype er det ello atoene her? Hvor ange % ren iliiu inneholder SiCl 4? b) Hvilke bindinger inngår i etallene og hvordan forklarer vi denne bindingtype? Hvordan kan vi forklare etallene tore vareledningevne og elektrike ledningevne?

6 Løning:. a) Akelerajon er definert o den tidderiverte av hatigheten. v( t) A Bt a( t) v ( t) Bt a(.).5.. b) Hatighet er definert o den tidderiverte av poijonen. oijonen finne derfor ved å integrere hatigheten. ( t) t vdt ( A Bt ) dt At Bt (.)...5 (.) t t At Bt 5 5 Hatighet Akelerajon oijon

7 . a) Ytre krefter på hjulet Snorkraften T Kraften på hjulet fra nora Tyngden G = Mg Kraften på hjulet fra jorda Noralkraft N Kraften på hjulet fra bordet vertikalt oppover Frikjon J Kraften på hjulet fra bordet horiontalt Vektoruen av N og G er nullvektor iden hjulet aeenter ikke har noen vertikal akelerajon b) Treghetoent av hjulet (o hjulet enterake (gjenno aeenteret)): I c MR.kg(.6).6kg c) Benytter kraftoentbetraktninger på hjulet o en ake gjenno hjulet kontaktpunkt ed bordet: ( R r) T I I a a c c Ic MR MR R R R I MR MR ( R R) T ( R r) T ( R r) T R 4 MR MR MR R( ) T 4 MR 7T 6M 7.N 6.kg.7 d) Frikjonkraft: T J Ma c J MacT T.kg.7.N.N ot høyre

8 . a) C C C C C C C C C.F 8.F C C.F 8.F.4F.6F 4.F.6F b) Q CV CV 4.F.V 48. C c) Q C V C V.4F.V 8.8C Q Q Q Eller : Q Q Q C V C V.6F.V 9.C Q 48.C 8.8C 9.C 4. a) Elektrik felt utenfor kula Q E da E 4R Q Q E 4 R encl b) Elektrik felt innenfor kula Q E da E 4r V Q E 4 R encl r encl Q 4 r 4 R Qr R c) Utenfor kula: Sae o 4a. Innenfor kula: E = (ingen nettoladning innenfor Gau-flaten).