ORDINÆR EKSAMEN Sensur faller innen

Transkript

1 Individuell skriftlig eksamen i Naturfag, 4NA5-0E ORDINÆR EKSAMEN Sensur faller innen BOKMÅL Resultatet blir tilgjengelig på studentweb første virkedag etter sensurfrist, dvs (se Dette eksamenssettet består av to oppgavesett. Det første oppgavesettet biologi, side - 2 skal besvares av kandidater som har hatt undervisning i biologi i vår (R 5 0). Det andre oppgavesettet fysikk, side 3-6 skal besvares av kandidater som har hatt undervisning i fysikk i vår (D 5-0 naturfag som valgfag). BIOLOGI Timer: 4 Hjelpemidler: Læreplanverket for Kunnskapsløftet (utskrift eller foreløpig utgave), forkortet versjon fra Pedlex. Oppgave Geofag (5 %) I kvartærgeologien er fokus på landformer danna under og etter siste istid. Forklar kort hvordan disse landskapsformene er danna: - meander - dødisgrop/grytehull - raviner - kroksjø - elveterrasser Oppgave 2 Biologi (25 %) Forklar følgende begrep (gi konkrete eksempler): - økosystem - næringskjede - autotrof og heterotrof

2 - bæreevne - suksesjon Oppgave 3 Biologi (30 %) a) Respirasjon (ånding, celleånding) og fotosyntese inngår i karbonets kretsløp (stoffsirkulasjon/stoffsyklus). Forklar hvorfor og hvordan. b) Vi regner ofte med tre viktige jordtyper i Norge: podsol, torv og brunjord. Hva er hovedforskjellen mellom brunjord og podsol på den ene sida, og torv på den andre? Ser du noen forbindelse mellom karbonkretsløpet og jordtyper? c) Hvilken av de tre hovedtypene jord er den mest næringsrike og best egna til dyrking? Oppgave 4 Biologi (30 %) a) Hvilken rolle spiller karbon (C) for klimaet på jorda og for ei eventuell endring av klimaet? b) Hva mener vi med biologisk mangfold? c) I fagplanen for Naturfag i LK06 finner du kompetanseområdet Fenomener og stoffer. Som kompetansemål etter 0. trinn fins denne formuleringen: - observere og gi eksempler på hvordan menneskelige aktiviteter har påvirket et naturområde, identifisere ulike interessegruppers syn på påvirkningen og foreslå tiltak som kan verne naturen for framtidige generasjoner Gi noen eksempler på konkrete oppgaver elever i ungdomsskolen kan arbeide med opp mot dette kompetansemålet. Knytt det til for eksempel klimaproblemet eller biologisk mangfold. Diskuter kort hvilke konflikter elevene kan komme til å møte vs lokalsamfunnet og heimen. 2

3 FYSIKK Timer: 4 Hjelpemidler: Formelhefte i fysikk, kalkulator, Læreplanverket for Kunnskapsløftet (utskrift eller foreløpig utgave), forkortet versjon fra Pedlex. Informasjon: Oppgaven består av 5 fem oppgaver, alle med deloppgaver, og noen oppgitte formler og konstanter. Kandidaten må svare på alle oppgavene og deloppgavene. Oppgave Vei, fart, tid (20 %) a) Veiformel 2 kan skrives som: s=v 0 t + 2 at 2 Forklar hva de ulike symbolene(s, v 0, a, t) i formelen betyr. Når kan vi bruke denne formelen? Når kan vi ikke bruke den? b) Torleif er ute på søndagstur med sin nye motorsykkel en varm sommerdag. På veien tar han igjen en bil og bestemmer seg for å kjøre forbi. Fra å kjøre i 70 km/t øker Torleif farten jevnt i 5 sekunder til han er forbi bilen. Han bruker en strekning på 200m på forbikjøringen. Bruk veiformel 2, som er gitt over, til å finne akselerasjonen Torleif har under forbikjøringen. Tegn veigrafen som beskriver strekning som funksjon av tiden for Torleif sin forbikjøring. Sett t=0 nå han starter å akselerere. Oppgave 2 Newtons lover (20 %) a) Motorsykkel-Torleif er fortsatt på søndagstur, og har nå kommet frem til en lang, bratt bakke. Bakken danner en vinkel på 20 grader med horisontalplanet, og Torleif begynner å kjøre opp bakken med konstant fart. Tegn en stor figur hvor du behandler Torleif og motorsykkelen som ett system, og tegn inn alle krefter som virker på systemet mens han kjører opp bakken. Kraftvektorene skal være tilnærmet riktig dimensjonerte og orienterte i forhold til hverandre. Regning er ikke nødvendig her. Forklar hvorfor kreftene blir slik du har tegnet dem inn på figuren din. 3

4 Etter ei lita stund blir Torleif utålmodig og gir litt mer gass. Han øker kraften fra motoren med,35 kn. Hvor stor akselerasjon får systemet hvis massen til Torleif og motorsykkelen til sammen er 300kg. Hva må endres i figuren dere lagde først i oppgaven for å beskrive den nye situasjonen? b) Lars er på klassetur i Dubai, og bestemmer seg for å dra opp i den høye skyskraperen Burj Khalifa. Han tar heisen opp, som starter med en akselerasjon på 5 m/s 2 i noen sekunder. Siden Lars studerer fysikk, tar han med seg ei vekt inn i heisen for å sjekke at alle heisoppgavene han har regnet stemmer med virkeligheten. Lars sin masse er 70 kg. Hva viser vekten at massen hans er mens heisen akselererer oppover i starten av heisturen? Like før heisen når toppen sakker den ned farten, og vekten viser 30 kg. Hva er akselerasjonen til heisen på dette tidspunktet? Hvor stor er normalkraften på Lars fra heisen i de to tilfellene? Forklar sammenhengen mellom normalkraften og verdien Lars kan lese av på vekten. Oppgave 3 Mekanisk Energi (20 %) a) Jane er i trøbbel og Tarzan må atter en gang redde dagen. Jane står rett i veien for en flokk løpske elefanter og roper etter hjelp. Tarzan står på en gren i et tre 0 meter over bakken med en liane i hånden. Den er festet over der hvor Jane står, og er 0 meter lang. Tarzan planlegger å svinge seg ned, plukke opp Jane på bunnen av pendelbanen, og lande trygt et sted på andre siden. Tarzan sin masse er 75kg, og når han spør Jane hvor mye hennes masse er, roper hun tilbake at den er 50kg. Etter en kjapp beregning, sikter Tarzan seg inn på en gren som er 6 meter over bakken på andre siden av Jane. Anta at mekanisk energi er bevart, og finn ut: Hvor stor fart vil Tarzan ha rett etter at han har plukket opp Jane, gitt at massen hennes er 50kg? De to når bare 5.5 meter over bakken på motsatt side, og rekker ikke opp til greinen. Hvor stor er den egentlige massen til Jane? 4

5 Gjør Tarzan et arbeid i redningsforsøket? Forklar hvorfor/hvorfor ikke. Oppgave 4 Termisk fysikk (20 %) a) Lag en stor figur av en varmepumpe. Forklar hva som skjer i de ulike delene av pumpen og hvordan den kan transportere energi. b) Marit setter en kjele med,5kg vann til koking på komfyren, men glemmer det ut mens hun ser sin favoritt såpeopera. Etter en stund er alt vannet fordampet bort. Spesifikk fordampingsvarme for vann er q=2,26mj/kg. Hvor mye varme hadde vannet fått tilført fra det begynte å koke til alt var fordampet? Bruk uttrykket for gjennomsnittlig kinetisk energi som funksjon av temperatur hos gasser til å finne ut gjennomsnittshastigheten til vanndampmolekylene ved 00 o C. Massen til et vanndampmolekyl er ca. 8u. Oppgave 5 Bølgefysikk (20 %) a) En basshøytaler produserer en lydbølge med periode T=0,033s. Hastigheten til lydbølger i luft er ca. v=340m/s. Bruk dette til å regne ut: Frekvensen til lydbølgen. Bølgelengden til lydbølgen. Når vi går rundt og lytter til lyden i det lille kvadratiske rommet høytaleren står i, merker vi at lydbølgen blir kraftigere i noen punkter i rommet, og nesten borte andre steder. Hva slags fenomen er det vi opplever her, og hvorfor skjer det i dette tilfellet? b) Vi retter en laser med bølgelengde λ = 580nm inn mot et gitter med en gitterkonstant d = 65µm. Da observerer vi et interferensmønster på en skjerm som står 8m unna gitteret. Vi måler at avstanden fra 0. ordens maksimum til et annet maksimum i mønsteret er 4,28 cm. Hvilken orden er dette maksimumet? 5

6 Oppgitte formler og konstanter: q= m Q E k = 2 3 kt v=fλ f= T ΣF=ma G=mg E k = 2 mv 2 E p = mgh Energibevaring: E = E 0 nλ=d. sinθ tanθ=motstående katet/hosliggende katet, θ = tan - (motstående katet/hosliggende katet) g=9.8m/s 2 k= J/K u= kg 6

7 Individuell skriftleg eksamen Naturfag, 4NA5-0E 7,5 studiepoeng ORDINÆR EKSAMEN Sensur fell innan NYNORSK Resultatet vert tilgjengeleg på studentweb første kvardag etter sensurfrist, dvs (sjå Dette eksamenssettet inneheld to oppgåvesett. Det første oppgåvesettet biologi, side - 2 skal nyttast av kandidatar som har hatt undervisning i biologi i vår (R 5 0). Det andre oppgåvesettet fysikk, side 3-6 skal nyttast av kandidatar som har hatt undervisning i fysikk i vår (D 5-0 naturfag som valfag). BIOLOGI Timer: 4 Hjelpemiddel: Læreplanverket for Kunnskapsløftet (utskrift eller foreløpig utgåve), avkorta versjon frå Pedlex. Oppgåve Geofag (5 %) I kvartærgeologien er fokus på landformer danna under og etter siste istid. Forklar kort korleis desse landskapsformene er danna: - meander - dødisgrop/grytehull - raviner - kroksjø - elveterrasser Oppgåve 2 Biologi (25 %) Forklar fylgjande omgrep (gje konkrete eksempel): - økosystem - næringskjede - autotrof og heterotrof 7

8 - bæreevne - suksesjon Oppgåve 3 Biologi (30 %) d) Respirasjon (anding, celleanding) og fotosyntese inngår i karbonkrinslaupet (stoffsirkulasjon/stoffsyklus). Forklar kvifor og korleis. e) Vi reknar ofte med tre viktige jordtypar i Noreg: podsol, torv og brunjord. Kva er hovudskilnaden mellom brunjord og podsol på den eine sida, og torv på den andre? Ser du nokon forbindelse mellom karbonkrinslaupet og jordtypar? f) Kven av dei tre hovudtypane jord er den mest næringsrike og best egna til dyrking? Oppgåve 4 Biologi (30 %) d) Kva for rolle spelar karbon (C) for klimaet på jorda og for ei eventuell endring av klimaet? e) Kva meiner vi med biologisk mangfald? f) I fagplanen for Naturfag i LK06 finner du kompetanseområdet Fenomener og stoffer. Som kompetansemål etter 0. trinn fins denne formuleringa: - observere og gi eksempler på hvordan menneskelige aktiviteter har påvirket et naturområde, identifisere ulike interessegruppers syn på påvirkningen og foreslå tiltak som kan verne naturen for framtidige generasjoner Gje nokre eksempel på konkrete oppgåver elever i ungdomsskolen kan arbeide med opp mot dette kompetansemålet. Knytt det til dømes mot klimaproblemet eller biologisk mangfald. Diskuter kort kva for konfliktar elevane kan kome til å møte versus lokalsamfunnet og heimen. 8

9 FYSIKK Hjelpemiddel: Formelhefte i fysikk, Lommereknar, Læreplanverket for Kunnskapsløftet (utskrift eller foreløpig utgåve), avkorta versjon frå Pedlex. Informasjon: Oppgåva består av 5 fem oppgåver, alle med deloppgåver, og nokre definerte formlar og konstantar. Kandidaten må svare på alle oppgåvene og deloppgåvene. Oppgåve Veg, fart, tid (20 %) c) Vegformel 2 kan skrivast som: s=v 0 t + 2 at 2 Forklar kva de ulike symbola(s, v 0, a, t) i formelen betyr. Når kan vi bruke denne formelen? Når kan vi ikkje bruke den? d) Torleif er ute på søndagstur med sin nye motorsykkel ein varm sommardag. På vegen tar han igjen ein bil og bestemmer seg for å køyre forbi. Frå å køyre i 70 km/t aukar Torleif farten jamt i 5 sekund til han er forbi bilen. Han bruker ein strekning på 200m på forbikøyringa. Bruk vegformel 2, som er gitt over, til å finne akselerasjonen Torleif har under forbikøyringa. Teikn veggrafen som beskriver veglengd som funksjon av tida for Torleif sin forbikøyring. Sett t=0 nå han startar å akselerere. Oppgåve 2 Newtons lover (20 %) c) Motorsykkel-Torleif er enda på søndagstur, og har nå kome frem til ein lang, bratt bakke. Bakken dannar ein vinkel på 20 grader med horisontalplanet, og Torleif byrjar å køyre opp bakken med konstant hastigheit. Teikn ein stor figur der du behandlar Torleif og motorsykkelen som eit system, og teikn inn alle krefter som verker på systemet mens han køyrer opp bakken. Kraftvektorane skal vera tilnærma riktig dimensjonerte og orienterte i forhold til kvarandre. Rekning er ikkje naudsynt her. Forklar kvifor kreftene vert slik du har teikna dei inn på figuren din. Etter ei lita stund vert Torleif utålmodig og gjev litt meir gass. Han aukar krafta frå motoren med,35kn. 9

10 Kor stor akselerasjon får systemet dersom massen til Torleif og motorsykkelen til saman er 300kg. Kva må endrast i figuren dykk laga fyrst i oppgåva for å beskrive den nye situasjonen? d) Lars er på klassetur i Dubai, og bestemmer seg for å dra opp i den høge skyskraparen Burj Khalifa. Han tar heisen opp, som startar med en akselerasjon på 5m/s 2 i nokre sekund. Sidan Lars studerer fysikk, tar han med seg ei vekt inn i heisen for å sjekke at alle heisoppgåvene han har rekna stemmer med verkelegheita. Lars sin masse er 70kg. Kva viser vekta at massen hans er medan heisen akselererer oppover i byrjinga av heisturen? Like før heisen når toppen sakkar den ned farten, og vekta viser 30kg. Kva er akselerasjonen til heisen på dette tidspunktet? Kor stor er normalkrafta på Lars frå heisen i dei to tilfella? Forklar samanhengen mellom normalkrafta og verdien Lars kan lesa av på vekta. Oppgåve 3 Mekanisk Energi (20 %) b) Jane er i trøbbel og Tarzan må nok ein gong redde dagen. Jane står rett i vegen for ein flokk løpske elefantar og ropar etter hjelp. Tarzan står på ei grein i eit tre 0 meter over bakken med ein liane i handa. Den er festa over der kor Jane står, og er 0 meter lang. Tarzan planlegger å svinge seg ned, plukke opp Jane på botnen av pendelbanen, og lande trygt ein stad på andre sida. Tarzan sin masse er 75kg, og når han spør Jane kor mykje hennar masse er, roper ho tilbake at den er 50kg. Etter ein kjapp berekning, siktar Tarzan seg inn på ei grein som er 6 meter over bakken på andre sida av Jane. Anta at mekanisk energi er bevart, og finn ut: Kor stor fart vil Tarzan ha rett etter at han har plukka opp Jane, gitt at massen hennar er 50kg? 0

11 Dei to når bare 5.5 meter over bakken på den andre sida, og rekker ikkje opp til greina. Kor stor er den eigentlige massen til Jane? Gjer Tarzan eit arbeid i redningsforsøket? Forklar kvifor/kvifor ikkje. Oppgåve 4 Termisk fysikk (20 %) c) Lag ein stor figur av ei varmepumpe. Forklar kva som skjer i dei ulike delane av pumpa og korleis den kan transportere energi. d) Marit sett ei kjele med.5kg vatn til koking på omnen, men gløymer det ut medan ho ser sin favoritt såpeopera. Etter ei stund er alt vatnet fordampa bort. Spesifikk fordampingsvarme for vatn er q=2,26mj/kg. Kor mykje varme hadde vatnet fått tilført frå det byrja å koke til alt var fordampa? Bruk uttrykkjet for gjennomsnittleg kinetisk energi som funksjon av temperatur hos gassar til å finne ut gjennomsnittshastigheita til vassdampmolekyla ved 00 o C. Massen til eit vassdampmolekyl er ca. 8u. Oppgåve 5 Bølgjefysikk (20 %) c) Ein basshøgtalar produserer ei lydbølgje med periode T=0.033s. Hastigheita til lydbølgjer i luft er ca. v=340m/s. Bruk dette til å rekne ut: Frekvensen til lydbølgja Bølgjelengda til lydbølgja. Når vi går rundt og lyttar til lyden i det vesle kvadratiske rommet høgtalaren står i, merkar vi at lydbølgja vert kraftigare i nokre punkter i rommet, og nesten borte andre stader. Kva slags fenomen er det vi opplever her, og kvifor skjer det i dette tilfellet? d) Vi rettar ein laser med bølgjelengd λ = 580nm inn mot eit gitter med en gitterkonstant d = 65µm. Da observerer vi eit interferensmønster på ein skjerm som står 8m unna gitteret. Vi måler at avstanden frå 0. ordens maksimum til eit anna maksimum i mønsteret er 4.28cm.

12 Kva for ein orden er dette maksimumet? Oppgitte formlar og konstantar: q= m Q E k = 2 3 kt v=fλ f= T ΣF=ma G=mg E k = 2 mv 2 E p = mgh 2

13 Energibevaring: E = E 0 nλ=d. sinθ tanθ=motståande katet/hosliggjande katet, θ = tan - (motståande katet/hosliggjande katet) g=9.8m/s 2 k= J/K u= kg 3