Vurderte eksamensbesvarelser i REA3005 Fysikk 2

Transkript

1 Vurderte eksamensbesvarelser i REA3005 Fysikk 2 Eksamensbesvarelsene er fra våren Her finner du eksamensveiledning * eksamen *Karakterene er begrunnet ut fra kjennetegn på måloppnåelse i eksamensveiledningen for (Klikk på eksamensbesvarelse) EKSAMENSBESVARELSE A (karakter 2) Eksamensbesvarelsen s. 4 Begrunnelse for karakter s. 13 EKSAMENSBESVARELSE B (karakter 4) Eksamensbesvarelsen s. 17 Begrunnelse for karakter s. 28 EKSAMENSBESVARELSE C (karakter 5) Eksamensbesvarelsen s. 33 Begrunnelse for karakter s. 47 EKSAMENSBESVARELSE D (karakter 6) Eksamensbesvarelsen s. 51 Begrunnelse for karakter s. 67 EKSAMEN V2014 s. 71 Side 1 av 122

2 Vurdering i Fysikk 2 Kjennetegnene på måloppnåelse på neste side er hentet fra eksamensveiledningen for I fysikk blir de to delene av besvarelsen, del 1 og del 2, vurdert som en helhet. Sensorene vil først og fremst se etter fysikkforståelsen i besvarelsen. Det er derfor viktig at alle svar fra oppgave 2, 3, 4 og 5 er begrunnet, og at resonnementene kommer tydelig fram. Eleven vil ikke tjene på å skrive svært langt. Et kort og klart svar er ofte bedre enn et langt og utflytende svar. Det skal være mulig å oppnå høyeste karakter selv om det forekommer enkelte feil, eller om noen svar er ufullstendige. Dersom det viser seg at oppgaveteksten kan tolkes på flere måter, vil sensorene være åpne for rimelige tolkninger. Ved sentralt gitt skriftlig eksamen skal hvert prøvesvar sensureres av to sensorer Karakteren 6 uttrykkjer at eleven har framifrå kompetanse i faget. Karakteren 5 uttrykkjer at eleven har mykje god kompetanse i faget. Karakteren 4 uttrykkjer at eleven har god kompetanse i faget. Karakteren 3 uttrykkjer at eleven har nokså god kompetanse i faget. Karakteren 2 uttrykkjer at eleven har låg kompetanse i faget. Karakteren 1 uttrykkjer at eleven har svært låg kompetanse i faget Sensur og sensorskolering Alle sensorer i faget inviteres til sensorskolering. Formålet med sensorskoleringer er at sensorene skal oppnå et tolkningsfellesskap som kan være med på å ivareta en mest mulig rettferdig vurdering. Med «tolkningsfellesskap» brukt til sentralt gitt eksamen mener vi en felles forståelse blant sensorene av hva som kreves av elevene til eksamen. Eksamenskarakteren skal ikke være avhengig av hvilke sensorer som har vurdert besvarelsen. På sensorskoleringene bruker sensorene et utvalg reelle eksamensbesvarelser som utgangspunkt for å diskutere hvilken kompetanse eksamensbesvarelsene viser, og hvilken karakter den enkelte eksamensbesvarelsen skal ha. Tolkningsfellesskapet fra sensorskoleringen legger føringer for karaktersetting av alle eksamensbesvarelsene i faget. Side 2 av 122

3 Kjennetegn på måloppnåelse Kompetanse Beskrivelse av karakteren 2 Eleven Beskrivelse av karakterene 3 og 4 Eleven Beskrivelse av karakterene 5 og 6 Eleven Fysiske fenomener og sammenhenger - beskriver og gjør rede for en del fysiske grunnbegreper og fenomener ved å bruke hverdagslige ord og uttrykk - gjør greie for de fleste fysiske grunnbegreper og fenomener i et enkelt faglig språk - beskriver og forklarer fysiske grunnbegreper og fenomener med et presist faglig språk - bruker og forklarer ulike representasjoner av et fysisk fenomen - gjenkjenner og beskriver enkle fysiske sammenhenger - beskriver, forklarer og tolker enkle fysiske sammenhenger - begrunner bruk av lover i situasjoner som er lette å kjenne igjen - forklarer og anvender sammenhenger mellom ulike deler av fysikken - begrunner bruk av lover i sammensatte situasjoner og hvilke forutsetninger som gjelder - argumenterer for løsninger og viser meget god fysikkforståelse Problemløsing - løser enkle problemstillinger når forutsetningene er kjent - løser middels kompliserte problemstillinger og gjør enkle antakelser og forenklinger - løser kompliserte problemstillinger og gjør antakelser og forenklinger, drøfter konsekvenser og vurderer resultatet - gjør enkle beregninger - gjør beregninger som krever flere trinn, og viser middels ferdighet i å regne symbolsk - gjør beregninger i flere trinn korrekt og viser stor sikkerhet i utregningene både symbolsk og numerisk - gjør enkle vurderinger og usikkerhetsberegninger - gjør vurderinger og usikkerhetsberegninger på en sikker måte - finner en matematisk modell basert på eksperimentelle data - finner en rimelig matematisk modell basert på eksperimentelle data og anvender denne - finner og utnytter matematiske modeller basert på eksperimentelle data og knytter disse til teori Presentasjon - presenterer løsningene på en forenklet måte - presenterer løsningene på en forholdsvis tydelig og sammenhengende måte - presenterer løsningene på en tydelig og overbevisende måte - fører i noen grad mellomregninger - fører mellomregninger og enkle utledninger - fører mellomregninger og utledninger på en ryddig og oversiktlig måte - oppgir svar med riktig enhet - oppgir svar med riktig enhet og rimelig antall siffer - oppgir svar med riktig enhet og korrekt antall siffer - presenterer løsningen i et delvis matematisk formspråk - presenterer løsningen i et korrekt matematisk formspråk - tegner enkle figurer - tegner figurer med forklarende tekst og/eller symboler og verdier - tegner oversiktlige og forklarende figurer med god symbolbruk Beskrivelsen av karakter 1: Karakteren 1 uttrykker at eleven har svært lav kompetanse i faget. Side 3 av 122

4 EKSAMENSBESVARELSE A Side 4 av 122

5 Side 5 av 122

6 Side 6 av 122

7 Side 7 av 122

8 Side 8 av 122

9 Side 9 av 122

10 Side 10 av 122

11 Side 11 av 122

12 Eksamensbesvarelse A - begrunnelse for karakter Oppgave 2 Oppgave 3 Fysiske fenomener og sammenhenger Eleven viser nokså gode kunnskaper om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Oppgave a) og b) Er godt besvart, men det er store mangler i resten av oppgaven. I oppgavene som er besvart begrunner eleven godt for resonnementene sine. Eleven viser lav kompetanse om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Standardmetoder er brukt i resonnementet i oppgave a), b) og c), men eleven knytter i liten Problemløsning Presentasjon Kommentar Eleven får ikke vist problemløsnings-kompetanse i denne oppgaven. Eleven gjør symbolske beregninger i flere trinn korrekt, men bruker delvis uriktige verdier i den numeriske utregningen. Eleven tar med noen viktige poenger og formidler resonnementene godt. Tegner gode figurer. Matematisk formspråk, føring av mellomregning og angivelse av tallsvar er ikke vist i oppgaven. Løsningene er presentert på en forholdsvis tydelig og sammenhengende måte, men sammenhengen med situasjonen i oppgaven er ikke tydelig formidlet. Eleven fører mellomregninger og enkle utledninger. Svar er oppgitt med 2a 2b1 2b2 2c1 2c2 2d1 Magnetfeltet er tegnet riktig, men kunne vist tydeligere retning og forhold inne i spolen. Presiserer retning i beskrivelsen, men sier ingenting om styrke. Riktig forklaring og tydelig figur. Riktig og tydelig forklaring. N og G er tegnet uten at det er gitt noen sammenheng mellom dem. Sentripetalkraften er tegnet som en egen kraft, ikke som resultatet av de to andre. Svaret er dermed av liten verdi. Ikke besvart Ikke besvart 2d2 Ikke besvart 3a) Eleven gjenkjenner problemstillingen og utnytter energibevaring for å løse problemet, men relaterer ikke utregningen til den aktuelle problemstillingen og formidler heller ikke forutsetningene som må Side 12 av 122

13 Oppgave 4 grad dette til problemstillingene som er aktuelle i oppgaven. Oppgave d) er ikke besvart. Eleven viser svært lav kompetanse om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Eleven viser svært lav problemløsningskompetanse i denne oppgaven. riktig enhet og rimelig antall siffer. Det er i liten grad vist hvilke verdier som er utgangspunkt for beregningene. Løsningen er presentert i et delvis matematisk formspråk. Det er ikke tegnet figurer i besvarelsen. Eleven presenterer løsningene på en forholdsvis tydelig måte. Mellomregninger og enkle utledninger er greit formidlet, men uten at eleven har kommet fram til korrekt løsning. Svar er delvis angitt med riktig enhet og løsningen er presentert i et delvis matematisk formspråk. Figurer er delvis tegnet med forklarende symboler. gjelde. Regnefeil i utregningen. 3b) Eleven gjenkjenner problemstillingen i oppgaven og setter opp riktig kraftregnskap i Newtons 2.lov, men på en ukorrekt matematisk form. Eleven innser ikke at farten til bilen endrer seg i banen, og knytter ikke den standardiserte løsningsmetoden til problemstillingen i oppgaven. 3c) Eleven innser at kravet her blir at N = 0, men heller ikke i dette tilfellet at farten til bilen endrer seg i banen. Utregningen er ikke skrevet på korrekt matematisk form. 3d) Ikke besvart 4a1 Eleven setter opp noen generelle uttrykk, men ser ingen sammenheng mellom dette og problemstillingen i oppgaven. Brukt feil enhet i svaret. 4a2 Eleven angir riktig retning, men har ingen begrunnelse. 4b1 Eleven bruker en verdi for perioden som ikke er oppgitt i oppgaveteksten og gir ingen begrunnelse for denne Side 13 av 122

14 Oppgave 5 Eleven viser lav kompetanse om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Eleven beskriver fenomener og sammenhenger på en upresis måte. Eleven viser lav problemløsningskompetanse. Det er i liten grad gjort symbolske utregninger, og numeriske beregninger er i mange tilfeller uriktige. Eleven presenterer løsningene på en nokså tydelig måte. Mellomregninger er noe ufullstendig presentert og størrelsene som er utgangspunkt for beregningene er i liten grad angitt. Figurer er noe ufullstendige. 4b2 4c1 4c2 4d 5a 5b 5c 5d verdien. Verdier oppgis uten enhet. Eleven oppgir verdi for perioden uten begrunnelse. Grafen som er tegnet er feil. Eleven beregner riktig periode, men begrunner ikke. Sier ingenting om amplituden. Eleven begrunner svært kort og generelt, og viser ikke fysikkfaglig kompetanse i svaret. Eleven tegner en enkel figur, men forklarer ikke hva den viser. Riktig utgangspunkt for beregning av feltstyrken, men utregningen er feil Svaret er riktig, men begrunnelsen er noe upresist formulert Eleven beregner riktig avstand og tegner riktige vektorer. Beregner feltstyrken feil, men den vektorielle behandlingen er riktig. Tegner riktige figurer, men med noe manglende symbolbruk Ikke tydelig besvart Side 14 av 122

15 Oppsummering Oppgave 1: Eleven har 13 riktige av 24 mulige. Eleven viser nokså god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 3. 5e Riktig retning på akselerasjonen, men ufullstendig besvarelse. Begrunnelsene som er gitt er generelle. Eleven sier ingenting om største fart eller symmetri. Den siste setningen er for upresis til å gi mening. Oppgave 2: Eleven gjenkjenner og beskriver noen fysiske sammenhenger og gjør noen enkle vurderinger. De løsningene har kommet fram til er presentert på en forholdsvis tydelig og sammenhengende måte. Problemløsningskompetanse er ikke vist i oppgaven. Eleven viser god kompetanse i de delene som er besvart, men mye er ikke besvart. Samlet viser besvarelsen av denne oppgaven en kompetanse i grenseland mellom lav og nokså god, dvs. karakter 2+. Oppgave 3: Eleven viser lav kompetanse om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Standardmetoder er brukt i resonnementet i oppgave a), b) og c), men eleven knytter i liten grad dette til problemstillingene som er aktuelle i oppgaven. Dette viser lav problemløsningskompetanse. Sammenhengen med situasjonen i oppgaven ikke er tydelig formidlet. Det er i liten grad vist hvilke verdier som er utgangspunkt for beregningene. Løsningen er presentert i et delvis matematisk formspråk. Det er ikke tegnet figurer i oppgaven. Alt i alt er presentasjonen nokså god. Samlet viser eleven lav kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 2. Oppgave 4: Eleven viser svært lav kompetanse både i forhold til fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven og i problemløsning. Forutsetninger og resonnementene er i liten grad formidlet, og symboler og verdier i liten grad presentert. Samlet viser eleven svært lav kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 1. Oppgave 5: Eleven viser delvis nokså god kompetanse både i forhold til fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven og i problemløsning. Eleven presenterer løsningene på en nokså tydelig måte. Mellomregninger er noe ufullstendig presentert og størrelsene som er utgangspunkt for beregningene i ikke angitt. Figurer er angitt noe ufullstendig. Samlet kompetanse vist oppgaven er derfor i grenseland mellom lav og nokså god, dvs. karakter 3-. Side 15 av 122

16 Helhetsvurdering: Samlet sett viser eleven lav kompetanse i de fleste av oppgavene. Unntaket er oppgave 1 der viser eleven nokså god kompetanse. Mange deloppgaver er uriktig eller mangelfullt besvart. Eleven viser svært lav problemløsningskompetanse, men presenterer løsningene sine på en middels god måte. Dette er en besvarelse med en del mangler og faglige feil. Eleven viser noe fysikkfaglig kompetanse. Karakter 2 Side 16 av 122

17 EKSAMENSBESVARELSE B Side 17 av 122

18 Side 18 av 122

19 Side 19 av 122

20 Side 20 av 122

21 Side 21 av 122

22 Side 22 av 122

23 Side 23 av 122

24 Side 24 av 122

25 Side 25 av 122

26 Side 26 av 122

27 Side 27 av 122

28 Eksamensbesvarelse B - begrunnelse for karakter Oppgave 2 Fysiske fenomener og sammenhenger Eleven viser delvis god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Noe svikt i resonnementet i oppgave a), c) og delvis i d). Eleven begrunner forholdsvis godt for resonnementene sine. Problemløsning Presentasjon Kommentar Eleven viser god sikkerhet i å regne symbolsk. Eleven tar med mange viktige poengene og formidler resonnementene middels godt. Tegner forholdsvis gode figurer. Burde definert symboler tydeligere, og vært mer ryddig i presentasjonen 2a Magnetfeltet er tegnet riktig utenfor, men ikke inne i spolen. Sier at feltet er homogent inne i spolen, men ingenting om forhold utenfor spolen. Angir feil retning på magnetfeltet inne i spolen. 2b1 I hovedsak riktig tenkt, men upresist formulert. (Lyset treffer ikke taket et annet sted, og astronauten beveger seg ikke like fort som lyset.) 2b2 Eleven tenker nok riktig, men formidler resonnementet svært uklart. 2c1 N og G er tegnet uten at det er gitt noen sammenheng mellom dem. Sammenhengen mellom sentripetalkraften og de to andre kreftene er uklar. Summen av kreftene er tegnet lenger enn horisontalkomponenten av N. 2c2 Eleven blander Newtons 1., 2. og 3. lov. Dekomponeringen av kreftene i systemet er feil og dermed blir uttrykket for farten feil. Side 28 av 122

29 Oppgave 3 Eleven viser delvis god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Svikt i resonnementet i oppgave b) og c). Begrunnelse av resonnementer er ofte noe ufullstendig. Eleven viser god evne til å regne symbolsk og numerisk Eleven tar med mange viktige poeng, men formidler disse på en uoversiktlig måte. Tegner forholdsvis gode figurer. Burde definert symboler tydeligere og vært mer bevisst på bruken av gjeldende siffer. 2d1 2d2 Presentasjonen av resonnementet er svært uklar. Riktig besvart Horisontal avstand til toppunkt er riktig, men eleven ser ikke symmetrien i bevegelsen og beregner tid for siste halvdel av svevet feil. Uttrykket eleven kommer fram til blir derfor feil. 3a) Eleven løser oppgaven korrekt, men oppgir svaret med feil antall siffer. 3b) Eleven gjenkjenner problemstillingen i oppgaven og setter opp riktig kraftregnskap i Newtons 2.lov. Den symbolske behandlingen er riktig. Eleven innser ikke at farten til bilen endrer seg i banen, og viser dermed liten forståelse for problemstillingen i oppgaven. Det endelige svaret er feil. 3c) Eleven innser at kravet her blir at N = 0, men heller ikke i dette tilfellet at farten til bilen endrer seg i banen. Svaret er feil og angis med for mange gjeldende siffer. 3d) Eleven besvarer oppgaven riktig, men er upresis både i Side 29 av 122

30 Oppgave 4 Oppgave 5 Eleven viser god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Delvis gode begrunnelser og argumentasjon for løsninger Eleven viser god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Burde sett sammenhengen mellom Eleven viser god evne til å regne symbolsk og numerisk Eleven viser god evne til å regne symbolsk og numerisk Eleven tar med de viktige poengene, men formidler disse på en uoversiktlig måte. Tegner gode figurer. Burde vært mer bevisst på å definere størrelser og bruk av enheter, notasjon og antall gjeldene siffer Eleven tar med de viktige poengene, men formidler disse på en uoversiktlig måte. 4a1 4a2 4b1 4b2 4c1 4c2 4d 5a forhold til fortegn, antall siffer og ryddighet i presentasjonen. Eleven beregner riktig ems, men glemmer å ta med alle vindingene. Eleven angir og begrunner riktig retning. Eleven besvarer oppgaven riktig. Eleven besvarer oppgaven riktig. Grafen er tegnet riktig og begrunnet. Eleven beregner riktig periode og amplitude. Resonnementene er tydelig formidlet. God presentasjon av figur. Begrunnelsen er upresis og delvis feil. De sentrale poengene kommer ikke tydelig fram. Eleven begrunner med akselerasjonen i stedet for fart, og knytter i liten grad dette til Faradays induksjonslov. Eleven tegner en enkel figur, men forklarer ikke hva den viser. Riktig beregnet feltstyrke, men ingen forklarende tekst. Svaret Side 30 av 122

31 oppgave b) og d). Gode begrunnelser og argumentasjon for løsninger Tegner gode figurer. Burde vært mer bevisst på bruk av siffer og symbolbruk i figurene. 5b 5c 5d 5e oppgis med alt for mange gjeldende siffer. Svaret er feil. Eleven tegner riktige vektorer, men beregner feil avstand. Verdien av feltstyrken blir dermed feil, men den vektorielle behandlingen er riktig. Tegner riktige figurer. Retningen for feltstyrke er upresist angitt i svaret. Riktig besvart. (Eleven ser ikke sammenhengen med oppgave b.) Eleven resonnerer riktig og har med mange viktige poeng. Eleven angir største fart, men sier ingenting om symmetri. Partikkelens startfart er ikke riktig i grafen. Oppsummering Oppgave 1: Eleven har 18 riktige av 24 mulige. Eleven viser dermed meget god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 5. Oppgave 2: Eleven viser nokså god kompetanse om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Noe svikt i resonnementet i oppgave a), c) og delvis i d). Eleven viser nokså god evne til problemløsning, og presenterer løsningene nokså godt. Samlet viser eleven nokså god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 3. Oppgave 3: Eleven viser god kompetanse om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Noe svikt i resonnementet i oppgave b) og c). Begrunnelse av resonnementer er ofte noe ufullstendig. Eleven viser god evne til å regne symbolsk og numerisk. Eleven tar med mange viktige poengene, men formidler disse på en uoversiktlig måte. Eleven tegner forholdsvis gode figurer. Symboler og notasjoner burde vært definert tydeligere og bruken av gjeldende siffer mer konsekvent. Presentasjonen er derfor nokså god. Samlet viser eleven god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 4. Side 31 av 122

32 Oppgave 4: Samlet viser eleven viser meget god kompetanse både i forhold til fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven og i problemløsning. Eleven tar med de viktige poengene, men formidler disse på en uoversiktlig måte. Eleven tegner meget gode figurer, men burde vært mer bevisst på enheter og sifferbruk. Eleven viser god evne til å regne symbolsk og numerisk. Samlet viser eleven meget god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 5. Oppgave 5: Eleven viser god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven, men burde sett sammenhengen mellom oppgave b) og d). Eleven begrunner og argumenterer godt for løsningene. Eleven viser god evne til å regne symbolsk og numerisk. Eleven tar med de viktige poengene, men presentasjonen er nokså god. Det er mangelfull bruk av symboler i figurer som benyttes i forklaringene. Helhetsvurdering: Eleven viser god kompetanse i de aller fleste delene av besvarelsen. Dette begrunnes ut fra god uttelling på flervalgsoppgavene og i oppgave 4 og 5, noen faglige mangler i oppgave 2 og 3, god evne til problemløsning, men en noe rotete og mangelfull presentasjon. Karakter 4 Side 32 av 122

33 EKSAMENSBESVARELSE C Side 33 av 122

34 Side 34 av 122

35 Side 35 av 122

36 Side 36 av 122

37 Side 37 av 122

38 Side 38 av 122

39 Side 39 av 122

40 Side 40 av 122

41 Side 41 av 122

42 Side 42 av 122

43 Side 43 av 122

44 Side 44 av 122

45 Side 45 av 122

46 Side 46 av 122

47 Eksamensbesvarelse C - begrunnelse for karakter Oppgave 2 Oppgave 3 Fysiske fenomener og sammenhenger Eleven viser meget god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven, bortsett fra noe svikt i resonnementet i oppgave c). Eleven begrunner og argumenterer godt for resonnementene sine. Eleven viser relativ god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Begrunner Problemløsning Presentasjon Kommentar Eleven viser stor sikkerhet i å regne symbolsk. Eleven viser sikkerhet i å regne både symbolsk og numerisk, men gjør noen mindre feil. Eleven tar med de viktige poengene og formidler resonnementene svært godt. Tegner forholdsvis gode og instruktive figurer. Kunne definert symboler tydeligere, og vært mer presis. Eleven presenterer løsningen på en relativ oversiktlig måte. Tar med og begrunner viktige poeng, men noe upresis i 2a 2b1 2b2 2c1 2c2 2d1 2d2 Magnetfeltet er tegnet riktig både inni og utenfor spolen. Beskriver både retning og homogenitet. Riktig besvart. Riktig besvart. Eleven tegner N og G, men viser ingen sammenheng mellom dem. Oppgir en kraft F som er tegnet lenger enn horisontalkomponenten av N. Ingen forklaring av figuren. Feil utgangspunkt og resonnement. Eleven blander Newtons 1. og 2. lov. Resonnementet samsvarer ikke med figuren i c)1. Siste del av resonnementet er greit, og eleven kommer fram til riktig uttrykk. Riktig besvart. Riktig besvart og godt begrunnet. 3a) Eleven begrunner resonnementet og løser oppgaven korrekt. Noe upresist formulert forutsetning. Side 47 av 122

48 Oppgave 4 resonnementene godt, men gjør noen feil innimellom. Eleven viser meget god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Eneste glipp er en fortegnsfeil i oppgave c)1. Eleven viser stor sikkerhet i å regne både symbolsk og numerisk. overgangen mellom symboler og numeriske verdier. Figurene kunne vært tydeligere. Eleven tar med de viktige poengene og formidler resonnementene godt. Tegner gode og instruktive figurer med god symbolbruk. Kunne vært noe mer tydelig på forklaring av symboler og sammenhenger. 3b) Eleven resonnerer riktig i oppgaven, men slurver i utregningen av farten. Ytterligere regnefeil i utregning av N. Inkonsekvent med tolkning av fortegn. 3c) Eleven resonnerer helt riktig, men kommer fram til feil radius. Grunnen til det er at eleven bruker feil uttrykk for farten fra c). Men dette er en følgefeil som ikke endrer vanskelighetsgraden i oppgaven. Den har derfor ingen betydning i vurderingen. 3d) Oppgaven er riktig besvart. 4a1 Oppgaven er riktig besvart. 4a2 Det er uklart hvilken retning eleven mener den induserte strømmen har. 4b1 Eleven besvarer oppgaven riktig. 4b2 Eleven besvarer oppgaven riktig. 4c1 Grafen som er tegnet har motsatt fortegn av den riktige. Riktige ekstremalverdier. 4c2 4d Oppgaven er riktig besvart. Begrunnelsen riktig, men også noe upresis. Eleven forklarer ikke tydelig hvorfor Side 48 av 122

49 Oppgave 5 Eleven viser meget god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Godt, men ikke helt korrekt svar på oppgave e). Eleven viser stor sikkerhet i å regne både symbolsk og numerisk. Eleven tar med de viktige poengene og formidler resonnementene meget godt. Tegner greie, men litt utydelige figurer. Oppsummering Oppgave 1: Eleven har 17 riktige av 24 mulige. Eleven viser dermed god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 4 5a 5b 5c 5d 5e perioden vil minke og amplituden øke. Eleven burde trukket inn det sentrale i induksjonsfenomenet i større grad. Eleven tegner en enkel og upresis figur. Riktig beregnet feltstyrke, men ingen forklarende tekst. Oppgaven er riktig begrunnet og besvart. Oppgaven er riktig begrunnet og besvart. Oppgaven er riktig begrunnet og besvart. Noe upresis i bruk av vektorer. Eleven resonnerer riktig og har med mange viktige poeng. Eleven peker både på symmetri og energibevaring. Oppgave 2: Eleven viser meget god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Noe svikt i resonnementet i oppgave c), men resten er meget godt besvart. Eleven viser meget god evne til problemløsning, og presenterer løsningene meget godt, men kan forklare figurene og definere størrelser bedre. Samlet viser eleven meget god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 5. Oppgave 3: Eleven viser meget god kompetanse om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Eleven tar med de viktige poengene, og formidler disse på en god, men noen ganger upresis måte. Eleven viser meget god problemløsningskompetanse, men slurver noe i symbolske og numeriske beregninger. Eleven tegner gode, men litt upresise figurer. Symboler burde vært definert tydeligere og det burde vært vist tydeligere hvilke tallverdier som blir brukt i utregningene. Presentasjonen er derfor god. Samlet viser eleven meget god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 5. Side 49 av 122

50 Oppgave 4: Samlet viser eleven viser meget god kompetanse både i forhold til fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven, og i problemløsning. Eleven viser meget god evne til å regne symbolsk og numerisk. Presentasjonen er meget god. Eleven tar med de viktige poengene, og formidler disse på en god måte. Svarene er angitt med korrekt enhet og antall siffer. Samlet viser eleven meget god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 5. Oppgave 5: Eleven viser meget god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Eleven begrunner og argumenterer meget godt for løsningene. Eleven viser meget god evne til å regne både symbolsk og numerisk. Eleven presenterer resonnementene og løsningene på en meget god måte. Samlet viser eleven meget god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 5. Helhetsvurdering: En meget god besvarelse. Eleven resonnerer godt og viser meget god kompetanse i problemløsning. Til tross for en del feilsvar blant flervalgsoppgavene, noen mindre faglige mangler i oppgave 2 og 3, og noe upresis presentasjon, viser dette meget god kompetanse i fysikk. Presentasjonen er også meget god. Alt i alt viser eleven meget god kompetanse i fysikk, og karakterer blir 5. Karakter: 5 Side 50 av 122

51 EKSAMENBESVARELSE D Side 51 av 122

52 Side 52 av 122

53 Side 53 av 122

54 Side 54 av 122

55 Side 55 av 122

56 Side 56 av 122

57 Side 57 av 122

58 Side 58 av 122

59 Side 59 av 122

60 Side 60 av 122

61 Side 61 av 122

62 Side 62 av 122

63 Side 63 av 122

64 Side 64 av 122

65 Side 65 av 122

66 Side 66 av 122

67 Eksamensbesvarelse D - begrunnelse for karakter Oppgave 2 Fysiske fenomener og sammenhenger Eleven viser svært god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven til tross for et galt utgangspunkt i oppgave c)2. Problemløsning Presentasjon Kommentar Eleven viser stor sikkerhet i å regne symbolsk. Eleven tar med de viktige poengene og formidler resonnementene svært godt. Tegner gode og instruktive figurer med god symbolbruk. Kunne vært noe mer presis med begreper og begrunnelser. 2a 2b1 2b2 2c1 2c2 2d1 2d2 Magnetfeltet er tegnet riktig både inni og utenfor spolen, men feltlinjene møtes ikke i et punkt på hver side. Beskriver retning og noe om homogenitet. Riktig besvart og tydelig begrunnet. Riktig besvart og godt begrunnet. Riktig tegnet, med tydelig sammenheng mellom kreftene. Kunne gjort tydeligere forskjell på hva som er kraft og hva som er komponent av kraften. Tenker riktig, men er for slurvet i resonnementet. Begrunner ikke ut fra Newtons 2.lov og blander kraft og akselerasjon. Dette gir feil i uttrykket for farten. Riktig besvart og godt begrunnet. Riktig besvart og godt begrunnet. Side 67 av 122

68 Oppgave 3 Oppgave 4 Eleven viser svært god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Eleven viser svært god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Eleven viser stor sikkerhet i å regne både symbolsk og numerisk. Eleven løser kompliserte problemstillinger på en effektiv måte. Eleven viser stor sikkerhet i å regne både symbolsk og numerisk. Eleven presenterer løsningen sin på en logisk og ryddig måte. Forutsetninger og begrunnelser er kortfattet og greit formulert, men kunne vært tydeligere formulert. Eleven kunne også vært noe mer nøyaktig med enheter og antall siffer. Eleven tar med de viktige poengene og formidler resonnementene godt. Tegner gode og instruktive figurer med god symbolbruk. Kunne vært noe mer tydelig på forklaring av symboler og sammenhenger. 3a) Eleven begrunner resonnementet og løser oppgaven korrekt. 3b) Eleven resonnerer godt og besvarer oppgaven riktig. Presentasjonen kunne vært noe bedre, både med tanke på bruk av enheter i mellomregningene og antall gjeldende siffer i svaret. Det kunne vært bedre begrunnet når det brukes lover og sammenhenger. 3c) Eleven resonnerer godt og besvarer oppgaven helt riktig. 3d) Eleven resonnerer godt og besvarer oppgaven helt riktig. 4a1 Oppgaven er riktig besvart, men oppgir svar med for få gjeldende siffer. 4a2 Eleven angir og begrunner riktig retning. 4b1 Oppgaven er riktig besvart. 4b2 Oppgaven er riktig besvart. 4c1 Oppgaven er riktig besvart. 4c2 Oppgaven er riktig besvart og godt begrunnet. 4d Poengtert og riktig besvart. (Eleven kunne også ha betraktet situasjonen i forhold til Faradays induksjonslov.) Side 68 av 122

69 Oppgave 5 Eleven viser meget god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven, men noe svak begrunnelse i oppgave e). Eleven viser stor sikkerhet i å regne både symbolsk og numerisk, men fullfører ikke utregningen oppg. c). Eleven tar med de viktige poengene og formidler resonnementene meget godt. Tegner greie figurer, men kunne i større grad forklart symboler og resonnementer. Oppsummering Oppgave 1: Eleven har 20 riktige av 24 mulige. Eleven viser dermed meget god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 5 5a 5b 5c 5d 5e Eleven tegner en god figur. Riktig beregnet feltstyrke, men ingen forklarende tekst. Oppgaven er riktig besvart og godt begrunnet. Eleven beregner riktig avstand og bidrag til feltstyrken fra hver ladning. Total feltyrke er angitt med riktig retning, men ikke beregnet. Oppgaven er riktig besvart og begrunnet. Eleven resonnerer riktig og har med mange viktige poeng. Eleven peker på at kortere avstand og større vinkel til ladning gir motsatt virkning på feltstyrker, men tolker dette feilaktig til at akselerasjonen er konstant. Oppgave 2: Eleven viser svært god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Noe slurv i oppgave c)2, men resten er svært godt besvart. Eleven viser svært god evne til problemløsning, og presenterer løsningene meget godt. Samlet viser eleven svært god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 6. Oppgave 3: Eleven viser svært god kompetanse om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Eleven viser svært god problemløsningskompetanse, og regner sikkert og effektivt både symbolsk og numerisk. Eleven tegner gode figurer. Symboler kunne vært definert tydeligere. Presentasjonen er meget god. Samlet viser eleven svært god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 6. Side 69 av 122

70 Oppgave 4: Samlet viser eleven viser svært god kompetanse både i forhold til fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven, og i problemløsning. Presentasjonen er meget god. Eleven tar med de viktige poengene, og formidler disse på en god måte. Svarene ikke alltid gitt med korrekt antall siffer. Samlet viser eleven svært god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 6. Oppgave 5: Eleven viser meget god kunnskap om fenomenene og sammenhengene som er aktuelle i oppgaven. Eleven begrunner og argumenterer meget godt for løsningene. Eleven viser meget god evne til å regne både symbolsk og numerisk. Eleven presenterer resonnementene og løsningene på en meget god måte. Samlet viser eleven meget god kompetanse i denne oppgaven, dvs. karakter 5. Helhetsvurdering: En svært god besvarelse selv om den ikke er feilfri. Eleven viser svært god kompetanse i alle deler av oppgaven. Til tross for noen feilsvar blant flervalgsoppgavene, noen mindre faglige mangler og noe upresis presentasjon, viser dette kompetanse i fysikk på høyeste nivå. Karakter: 6 Side 70 av 122

71 Eksamen REA3005 Fysikk 2 Del 1 og del 2 Nynorsk/Bokmål Side 71 av 122

72 Nynorsk Eksamensinformasjon Eksamenstid Eksamen består av del 1 og del 2. Oppgåvene for del 1 og del 2 er stifta saman og skal delast ut samtidig når eksamen startar. Svara for del 1 skal leverast inn etter 2 timar ikkje før. Svara for del 2 skal leverast inn innan 5 timar. Hjelpemiddel Bruk av kjelder Du kan begynne å løyse oppgåvene i del 2 når som helst, men du kan ikkje bruke hjelpemiddel før etter 2 timar etter at du har levert svara for del 1. Del 1: Skrivesaker, passar, linjal og vinkelmålar er tillatne hjelpemiddel. Del 2: Alle hjelpemiddel er tillatne, bortsett frå Internett og andre verktøy som kan brukast til kommunikasjon. Dersom du bruker kjelder i svaret ditt, skal dei alltid førast opp på ein slik måte at lesaren kan finne fram til dei. Vedlegg som er stifta til oppgåva Vedlegg som skal leverast inn Du skal i så fall føre opp forfattar og fullstendig tittel. Dersom du bruker utskrift eller sitat frå Internett, skal du føre opp nøyaktig nettadresse og nedlastingsdato. 1 Faktavedlegg kan brukast på både del 1 og del 2 av eksamen 2 Formelvedlegg kan brukast på både del 1 og del 2 av eksamen 3 Eige svarskjema for oppgåve 1 Vedlegg 3, svarskjema for oppgåve 1, finn du heilt til sist i oppgåvesettet. Svarark Skriv svara for oppgåve 1 på eige svarskjema i vedlegg 3. Svarskjemaet skal rivast laus frå oppgåvesettet og leverast inn. (Du skal altså ikkje levere inn sjølve eksamensoppgåva med oppgåveteksten.) Informasjon om vurderinga Skriv svara for alle dei andre oppgåvene på vanlege svarark. Dei to delane av svaret, del 1 og del 2, blir vurderte under eitt. Karakteren ved sluttvurderinga fastsetjas etter ei heilskapleg vurdering av eksamenssvaret. Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 2 av 52 Side 72 av 122

73 Informasjon om fleirvalsoppgåva Oppgåve 1 har fleirvalsoppgåver med fire svaralternativ: A, B, C og D. Det er berre eitt riktig svaralternativ for kvar fleirvalsoppgåve. Du blir ikkje trekt for feil svar. Dersom du er i tvil, bør du derfor skrive det svaret du meiner er mest korrekt. Du kan berre svare med eitt svaralternativ. Eksempel: Eininga N er det same som A. B. C. m 2 s kg m 2 s 2 kg m s D. kg ms 2 Dersom du meiner at svar B er korrekt, skriv du B på svarskjemaet i vedlegg 3. Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 3 av 52 Side 73 av 122

74 Del 1 Oppgåve 1 Fleirvalsoppgåver Skriv svara for oppgåve 1 på eige svarskjema i vedlegg 3. (Du skal altså ikkje levere inn sjølve eksamensoppgåva med oppgåveteksten.) a) To ladningar X og Y har same absoluttverdi. Punktet P ligg like langt frå ladningane. Kva forteikn må ladningane X og Y ha for at det elektriske feltet i P får retning som vist i figuren under? Alternativ Ladning X Ladning Y A Positiv Positiv B Positiv Negativ C Negativ Positiv D Negativ Negativ b) Ein satellitt går med konstant banefart i sirkelbane rundt jorda. Det gjer han fordi A. summen av kreftene på satellitten alltid peiker i fartsretninga B. summen av kreftene på satellitten er null C. sentripetalkrafta på satellitten er for liten D. gravitasjonskrafta endrar fartsretninga til satellitten Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 4 av 52 Side 74 av 122

75 c) To kuler med same tettleik, men med ulik storleik er viste i figuren under. Kulene er berre påverka av gravitasjonskreftene mellom dei. Dei blir haldne i ro, og blir sleppte. Vi ser på situasjonen ei stund etter at dei er sleppte. Kva for ein av storleikane under må ha den same verdien for begge kulene? A. akselerasjonen B. farten C. gravitasjonskrafta D. den kinetiske energien d) Når avstanden mellom sentra til to kuleforma lekamar er r, er gravitasjonskrafta som verkar mellom dei, F. Dersom avstanden mellom sentra aukar til 3r, blir gravitasjonskrafta A. B. F 9 F 3 C. 3F D. 9F e) Ein satellitt med masse m går i sirkelbane med radius R rundt ein planet med masse M. Den kinetiske energien til satellitten er A. B. C. D. mm R mm 2R mm 2R mm 4R Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 5 av 52 Side 75 av 122

76 f) To partiklar med motsett ladning beveger seg på kvar si side av ein lang, rett leiar. Det går i utgangspunktet ikkje straum i leiaren. Partiklane beveger seg parallelt med leiaren og har same fart. Vi set på ei spenning slik at det går ein straum gjennom leiaren. Straumen har same retning som farten til partiklane. Vi går ut frå at det berre er krafta som er forårsaka av magnetfeltet rundt leiaren som har noko å seie for bevegelsen til partiklane. Da vil A. begge partiklane bøyast av mot leiaren B. begge partiklane bøyast av frå leiaren C. begge partiklane bøyast av nedover D. begge partiklane bøyast av oppover g) I figuren under er det vist eit punkt som er plassert på ulike stader i magnetfeltet frå ein stavmagnet. I kva figur vil magnetfeltet ved punktet vere retta mot venstre? A. berre figur A B. berre figur B C. figur B og C D. figur A og D Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 6 av 52 Side 76 av 122

77 h) Eit elektron beveger seg langs midtlinja inn mot ein hesteskomagnet som vist på figuren. Kva retning har krafta som verkar på elektronet? A. inn i papirplanet B. ut av papirplanet C. oppover D. nedover i) Eit leiarstykke beveger seg med farten v gjennom eit homogent magnetfelt. Magnetfeltet peker ut av papirplanet. Farten og magnetfeltet står vinkelrett på kvarandre slik figuren viser. Kva for ein av figurane viser riktig ladningsfordeling over leiarstykket? A. Figur A B. Figur B C. Figur C D. Figur D Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 7 av 52 Side 77 av 122

78 j) Ein spole og ein stavmagnet beveger seg rettlinja i forhold til kvarandre. Det blir indusert ein straum i spolen med retning slik figuren viser, dersom A. begge beveger seg med same fart mot venstre B. magneten beveger seg mot høgre medan spolen er i ro C. magneten beveger seg mot høgre og spolen beveger seg mot venstre D. magneten beveger seg mot venstre og spolen beveger seg mot høgre k) I ein transformator er talet på vindingar på primærsida 20 og på sekundærsida 200. Spenninga blir transformert anten opp eller ned frå primærsida til sekundærsida. Straumen på primærsida er 5,0 A. Da er straumen på sekundærsida A. 0,50 A og spenninga blir transformert ned B. 50 A og spenninga blir transformert ned C. 0,50 A og spenninga blir transformert opp D. 50 A og spenninga blir transformert opp Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 8 av 52 Side 78 av 122

79 l) Figuren under viser banen til ei svært lett isoporkule. I punktet P er kula i det høgaste punktet i banen. Kva retning har akselerasjonen til isoporkula i P? A. B. C. D. ingen av alternativa over m) Ein elastisk pendel består av ein kloss som heng i ei fjør. Vi trekkjer klossen litt ned frå likevektsstillinga og slepper han slik at klossen svingar opp og ned. Positiv retning er oppover. Kva for ein av grafane beskriv best akselerasjonen til klossen som funksjon av tida? Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 9 av 52 Side 79 av 122

80 n) Ein isklump sklir nedover eit skrått tak. Sjå figuren. Kva for ein av grafane under viser akselerasjonen til isklumpen som funksjon av tida frå han begynner å skli, til han treffer bakken? Vi ser bort frå luftmotstanden. A. B. C. D. o) Ein kloss med masse m ligg i ro på eit skråplan, sjå figuren. Vinkelen mellom skråplanet og horisontalplanet er α. Kor stor er friksjonskrafta? A. mg sin B. mg tan C. G N D. G N Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 10 av 52 Side 80 av 122

81 p) To pendlar består av to kuler med masse m og M som heng i to like lange snorer. Vi slepper dei med stram snor frå like store høgder over underlaget. Kva for ein av figurane under viser best kreftene som verkar på kulene når dei passerer det lågaste punktet i banen? q) Ein bil køyrer med konstant banefart over ein sirkelforma bakketopp. Luftmotstanden L og tyngda G som verkar på bilen, er teikna inn. I tillegg verkar éi anna kraft. Sjå figuren. Kva for anna kraft i figuren over verkar på bilen? A. krafta A B. krafta B C. krafta C D. krafta D Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 11 av 52 Side 81 av 122

82 v 0 r) Ei vogn beveger seg med farten mot høgre. Oppå vogna ligg det ein kloss med masse m. Vogna utan kloss har masse M. Vogna har ein utløysarmekanisme som skyt ut klossen slik at han får farten 2v 0 mot høgre. Sjå figuren. I kva for eit av tilfella under vil vogna bevege seg mot venstre etter utskytinga? 1 A. M m 2 B. M m C. M 2m D. M 3m s) Einsteins postulat for den spesielle relativitetsteorien inneber mellom anna at A. akselerasjonen er den same i alle referansesystem B. lovene i fysikken ser like ut i alle referansesystem C. alle referansesystem er tregleikssystem D. lysfarten i vakuum er den same i alle tregleikssystem t) Foton blir sende mot eit metall utan at det blir send ut elektron frå overflata. Kva for ei av endringane under kan føre til at det blir sendt ut elektron? A. ei halvering av bølgjelengda til fotona B. ei dobling av bølgjelengda til fotona C. at det blir sendt ut halvparten så mange foton per sekund D. at det blir sendt dobbelt så mange foton per sekund Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 12 av 52 Side 82 av 122

83 u) Punkta under viser samanhengen mellom den kinetiske energien til lausrivne elektron og frekvensen til fotona frå eit forsøk med fotoelektrisk effekt i to ulike metall, A og B. Ut frå desse resultata ser vi at A. metall A har størst lausrivingsarbeid og høgast grensefrekvens B. metall A har størst lausrivingsarbeid og lågast grensefrekvens C. metall A har minst lausrivingsarbeid og høgast grensefrekvens D. metall A har minst lausrivingsarbeid og lågast grensefrekvens v) Desse påstandane P, Q og R om magnetisk resonans er gitt: P: I ei MR-undersøking blir det sendt eit radiosignal mot ein pasient som er plassert i eit sterkt magnetfelt. Q: I ei MR-undersøking blir resonansfrekvensen til elektron registrert. R: Strålinga som blir send ut frå pasienten, er avhengig av hydrogentettleiken i vevet. Kontrasten i biletet kjem av ulik tettleik av hydrogen i ulike vevstypar. Kva for påstandar er riktige? A. berre P og Q B. berre P og R C. berre Q og R D. P, Q og R Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 13 av 52 Side 83 av 122

84 w) I ein Comptonstøyt treffer eit foton med frekvens eit elektron som er i ro. Etter støyten beveger elektronet seg med fart v rett mot høgre, og eit foton går tilbake i motsett retning med frekvens f1. Elektronet har masse me. Vi set positiv retning mot høgre. Sjå figuren. f 0 Bevaringsloven for rørslemengd før og etter støyten er A. hf0 hf1 mv e c c B. hf0 hf1 mv e c c C. hf hf 0 mv e mv e c c D. hf m c hf m c ( : sjå vedlegg 2 side 47 ) e 1 e x) Kva påstand er riktig? A. Den sterke kjernekrafta blir formidla av leptonet. B. Den elektromagnetiske krafta blir formidla av myonet. C. Eit foton formidlar kraftverknaden mellom to elektron. D. Gluonet formidlar den svake kjernekrafta. Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 14 av 52 Side 84 av 122

85 Oppgåve 2 a) Teikne en figur som viser magnetfeltet i og rundt den straumførande spolen som er vist i figuren under. Beskriv feltet. b) Vi tenkjer oss eit romskip som beveger seg med konstant, vassrett fart parallelt med bakken under. Inne i romskipet blir eit lyssignal sendt loddrett opp i taket frå golvet og reflektert tilbake til same stad på golvet. Sjå figuren under. Ein astronaut i romskipet måler tida t 0 lyset bruker på veg opp og ned. På bakken rett under står ein observatør i ro og måler tida t for den same prosessen. 1. Bruk dette tankeeksperimentet, og forklar kort kvifor lyssignalet inne i romskipet vil gå ein lengre veg sett frå bakken enn sett frå romskipet. 2. Kvifor vil observatøren på bakken måle ei lengre tid for lyset, det vil seie at t t 0? Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 15 av 52 Side 85 av 122

86 c) Figuren under viser ein bil som køyrer gjennom ein dossert sving. Dosseringsvinkelen er α. Bilen beveger seg i ein horisontal sirkel med radius r. Bilen har konstant fart utan at det verkar friksjon på tvers av retninga til bevegelsen. 1. Teikne kreftene som verkar på bilen. 2. Utlei eit utrykk for farten bilen må ha. d) Ida skal kaste ein ball over ein mur som er 1,5 meter høg. Ho kastar ballen med startfarten v 0. Når ho slepper ballen, er han akkurat 1,5 m over det horisontale underlaget, og startfarten dannar vinkelen α med horisontalplanet. Vi ser bort frå luftmotstanden i denne oppgåva. 1. Vis at ballen får si største høgd etter tida t v sin 0. g 2. Finn eit uttrykk for den lengste avstanden Ida kan ha frå muren for at ballen skal komme over muren når kastet blir utført slik som det er beskrive over. Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 16 av 52 Side 86 av 122

87 Del 2 Oppgåve 3 Oppgåva dreier seg om sirkelbevegelse, krefter og mekanisk energi. I ein leiketøysbilbane blir bilane sette i bevegelse ved hjelp av ein fjørbasert utskytingsmekanisme. Fjøra har fjørkonstant 200 N/m og bilen har masse 50 g. a) Kor stor startfart kan leikebilen maksimalt få dersom fjøra er pressa inn 10 cm? Figur 1 Bilbanen har ein vertikal, sirkulær loop som ein del av banen. Sjå figur 1. Tenk deg at bilen har farten 4,0 m/s ved inngangen til loopen. Sjå bort frå friksjon. b) Kor stor normalkraft vil verke på bilen i det øvste punktet i loopen dersom han har radius 25 cm? c) Kva er den teoretisk største radien loopen kan ha dersom bilen skal følgje banen gjennom heile loopen? Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 17 av 52 Side 87 av 122

88 Figur 2 Etter at bilen har passert loopen, treffer han ein kloss som ligg i ro. Sjå figur 2. Etter støyten har bilen farten 1,0 m/s framover. Klossen held fram oppover eit skråplan med hellingsvinkel α = 30. På skråplanet verkar det friksjon på klossen. Friksjonstalet mellom kloss og bane er 0,20. Massen til klossen er 100 g. d) Kor langt oppover skråplanet kan klossen maksimalt komme? Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 18 av 52 Side 88 av 122

89 Oppgåve 4 Oppgåva dreier seg om induksjon. Ein rektangulært forma spole blir halden i ro i eit homogent magnetfelt som står vinkelrett på spoleplanet. Sjå figur 1. Spolen har 500 vindingar, og sidekantane er 2,00 cm og 4,00 cm. Magnetfeltet gjennom spolen minkar jamt med verdien 0,322 T/s. Figur 1 a) 1. Kor stor er den induserte emsen? 2. Kva retning har den induserte straumen? Teikne figur. I resten av oppgåva har magnetfeltet B den konstante verdien 0,200 T. Spolen roterer no med ein konstant vinkelfart ω i magnetfeltet. Feltretninga og omdreiingsaksen P er vist i figur 2. P er plassert midt på dei lengste sidekantane. Det oppstår ei vekselspenning 1 () t i spolen. Maksimalverdien for denne spenninga er 112 V. Figur 2 b) 1. Vis at vinkelfarten til spolen er 1, rad/s. 2. Kva er perioden T til denne vekselspenninga? Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 19 av 52 Side 89 av 122

90 Figur 3 viser korleis fluksen varierer med tida frå t 0 til t td. Figur 3 c) 1. Skisser korleis emsen 1 () t i spolen varierer i det same tidsrommet. Marker dei angitte tidene i figur 3 på grafen din. Vis også tydeleg maksimalog minimalverdiane til grafen på 2.-aksen. 2. Vinkelfarten blir dobla, og det blir indusert ei ny vekselspenning 2 () t. Kva blir maksimalverdi og periode for 2 () t? Ein sykkeldynamo verkar i prinsippet som den roterande spolen i figur 2. Dynamoen er festa slik at spolen roterer når sykkelhjulet går rundt. I eit forsøk er hjulet løfta over bakken. Vi dreg hjulet forsiktig i gang og slepper det slik at hjulet roterer ei stund før det stoppar. Sjå figur 4. Figur 4 Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 20 av 52 Side 90 av 122

91 Ein dataloggar er kopla til dynamoen. Grafen i figur 5 viser spenning som funksjon av tid for denne bevegelsen. Figur 5 d) Bruk bevegelsen til sykkelhjulet til å forklare kvifor periode og amplitude varierer slik dei gjer i grafen i figur 5. Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 21 av 52 Side 91 av 122

92 Oppgåve 5 Oppgåva dreier seg om ladningar og elektriske felt. I denne oppgåva ser vi bort frå alle andre enn dei elektriske kreftene. a) Ein partikkel har ladninga e. Teikne ein figur som viser det elektriske feltet rundt partikkelen. Rekne ut den elektriske feltstyrken i avstanden 100 nm frå partikkelen. I figuren under dannar ABCD eit kvadrat. Linjene l og n er diagonalane i kvadratet. Skjeringspunktet mellom l og n er O. I B og D er det plassert to partiklar som begge har ladning +e. Avstanden mellom dei er 200 nm. Sjå figuren under. b) Kva er den elektriske feltstyrken i punktet O? c) Kva er den elektriske feltstyrken i punkta A og C? Oppgi både verdi og retning. Ein negativt ladd partikkel kjem inn frå venstre og beveger seg rettlinja langs linja n. Han blir berre påverka av det elektriske feltet vi har beskrive over. d) Kva er akselerasjonen til partikkelen i O? e) Beskriv bevegelsen til partikkelen på ferda frå A til C. Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 22 av 52 Side 92 av 122

93 Bokmål Eksamensinformasjon Eksamenstid Eksamen består av del 1 og del 2. Oppgavene for del 1 og del 2 er stiftet sammen og skal deles ut samtidig når eksamen starter. Besvarelsen for del 1 skal leveres inn etter 2 timer ikke før. Besvarelsen for del 2 skal leveres inn innen 5 timer. Hjelpemidler Bruk av kilder Du kan begynne å løse oppgavene i del 2 når som helst, men du kan ikke bruke hjelpemidler før etter 2 timer etter at du har levert besvarelsen for del 1. Del 1: Skrivesaker, passer, linjal og vinkelmåler er tillatte hjelpemidler. Del 2: Alle hjelpemidler er tillatt, bortsett fra Internett og andre verktøy som kan brukes til kommunikasjon. Hvis du bruker kilder i besvarelsen din, skal disse alltid oppgis på en slik måte at leseren kan finne fram til dem. Vedlegg som er stiftet til oppgaven Vedlegg som skal leveres inn Du skal i så fall oppgi forfatter og fullstendig tittel. Hvis du bruker utskrift eller sitat fra Internett, skal du oppgi nøyaktig nettadresse og nedlastingsdato. 1 Faktavedlegg kan brukes på både del 1 og del 2 av eksamen 2 Formelvedlegg kan brukes på både del 1 og del 2 av eksamen 3 Eget svarskjema for oppgave 1 Vedlegg 3, svarskjema for oppgave 1, finner du helt bakerst i oppgavesettet. Svarark Skriv besvarelsen for oppgave 1 på eget svarskjema i vedlegg 3. Svarskjemaet skal rives løs fra oppgavesettet og leveres inn. (Du skal altså ikke levere inn selve eksamensoppgaven med oppgaveteksten.) Informasjon om vurderingen Skriv besvarelsen for alle de andre oppgavene på vanlige svarark. De to delene av besvarelsen, del 1 og del 2 vil bli vurdert som en helhet. Karakteren ved sluttvurderingen fastsettes etter en helhetlig vurdering av besvarelsen. Eksamen REA3005 Fysikk 2 Side 23 av 52 Side 93 av 122