FAG: FYS105 Fysikk LÆRER: Per Henrik Hogstad KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

Transkript

1 UNVETETET AGDE Gritad E A E N O G A V E : FAG: FY05 Fyikk ÆE: er Henrik Hogtad lae(r: Dato: Ekaentid, ra-til: Ekaenoppgaven betår av ølgende Antall ider: 5 (inkl. oride Antall oppgaver: Antall vedlegg: 0 Tillatte hjelpeidler er: alkulator Forel-alinger (ikke tillatt å krive i orel-alingene ANDDATEN Å EV ONTOEE AT OGAVEETTET E FUTENDG

2 FY 05 Fyikk Ordinær ekaen vår 00 Ta dine egne orutetninger hvi du inner uklarheter/angler i oppgaveettet! oeng på hver deloppgave: Oppg oeng a b a b c d a b c d e u oengene vier vekt-ordelingen or de enkelte del-pørålene. Ved karakteretting vektlegge elvølgelig i tillegg en totalvurdering, bl.a. en vurdering av i hvilken grad kandidaten har kunnkaper innenor de ulike orådene gitt i oppgaveettet. ykke til!

3 . Du kjører en irenebil (bil ed irene. irenen ender ut en lydbølge ed en enkelt rekven = 00 Hz. angt oran i veibanen er plaert en tor relektor (i ro o kan relektere ignalet tilbake igjen. ydhatigheten er v = 50 /. a Din bil har hatigheten v = 90.0 k/h i retning ot relektoren. Hvilken rekven oppatter relektoren i det innkoende ignalet ra din bil? b ignalet o din bil ender ut aen ed det relekterte ignalet tilbake ra relektoren danner en vevningbølge i din bil. Vi tenker o at du nå ikke vet hvilken hatighet din bil har, en at du ønker å benytte vevningbølgen til å betee denne hatigheten. Bete vevningrekvenen o unkjon av bil-hatigheten. Tegn tilhørende gra (vevningrekven o unkjon av bil-hatighet. Bete både graik og ved regning hvilken vevningrekven o varer til bil-hatighet 90 k/h.

4 . En lang, tynn, jevntykk tav ed ae og lengde er plaert lang -aken ed taven ventre endepunkt i origo (e ig.. taven høyre endepunkt er etet en hel, aiv kive ed ae og radiu. aen er jevnt ordelt på kiven. kiven er etet i taven lik at kiven ikke kan rotere i orhold til taven. Fig. a Bete koordinatene (, y til aeenteret or yteet betående av tav plu kive uttrykt ved en eller lere av tørrelene,, og. b Bruk reultatet ra a til å beregne, at koentere ølgende to peialtileller: = = = 0 oppgave c og d etter vi aen av taven og aen av kiven lik hverandre, begge lik, dv = =. c Beregn treghetoentet (uttrykt ved ved en eller lere av tørrelene, og ht. en ake gjenno origo, noralt på papirplanet or yteet betående av tav plu kive. d Vi etter nå =.00 kg, =.00 og = 0.0. Vi tenker o at yteet betående av tav plu kive kan rotere rikjonritt o en ake gjenno origo, noralt på papirplanet. y-planet utgjør horiontalplanet (papirplanet og det er ingen rikjon ello det nevnte yteet og dette horiontale planet o taven plu kiven ligger i. Beregn hvor tort kontant kratoent o den nevnte aken o dette yteet å utette or når vinkelhatigheten etter 0.0 ekunder kal være ett oløp pr ekund yteet tarter i ro.

5 . Vi har en hel, aiv kive (jevn aeordeling ed ae og radiu o ruller på et horiontalt underlag uten å gli. å denne kiven er det plaert (ed ae entru o kiven en ring der hele aen av ringen er alet på randen (perierien av ringen. ingen har ae = og radiu r = /. undt ringen er viklet en aelø, tynn tråd. den ene enden av tråden virker en horiontal, kontant krat (e ig.. Fig. a Tegn inn og orklar alle ytre kreter o virker på yteet (kive plu ring. b Bete yteet treghetoentet ht. aken noralt på papirplanet gjenno entru av kive og ring uttrykt ved og. c unktet er yteet kontaktpunkt ed underlaget. Vi tenker o en ake noralt på papirplanet gjenno punktet. Vi at yteet treghetoent ht. denne aken uttrykt ved og er gitt ved: d Bete yteet vinkelakelerajon. e Bete akelerajonen til yteet aeenter. Bete rikjonkraten J (tørrele og retning o virker på yteet ra det horiontale underlaget.

6 øning. a Frekvenen o relektoren oppatter når irenebilen har hatighet 90 k/h. oitiv retning er ra lytter (relektor til ender (irenebil. Det betyr at irenebilen har negativ hatighet (-90 k/h. v v v v Hz k h H 00H H.Hz Hz b elektert ignal ra relektoren er lik beregnet i a. Frekvenen o irenebilen oppatter i det relekterte ignalet ra relektoren er gitt ved: v v ' v v v v v v v v v v v v v v v vevningrekvenen vev er dieranen ello den rekvenen irenebilen oppatter i det relekterte ignalet ra relektoren og den rekvene o irenebilen endte ut. vev ' v v v v v v v v v v v vev k 90 v h 00Hz v v k h Hz 00Hz Hz.5Hz.Hz

7 . a aeenter til tav + kive: y i i i ( 0 b peial-tileller: ( ( ed = vil ae-enteret være plaert idt ello aeentrene til henholdvi tav og kive. (0 0 0 ( ed = 0 vil ae-enteret være plaert i poijonen til kiven. c Treghetoentet ht en ake gjenno origo, noralt på papirplanet or yteet tav + kive: 8 kive tav d ed gitte verdier or, og, år vi ra c ølgende treghetoent:.70 (0.0 ( kg kg Nødvendig kratoent: N kg oløp kg t

8 . a Ytre kreter på yteet kive + ring: G = (+g = (+g = g N J Oppgitt, horiontal, kontant norkrat. Tyngden av kive + ring. Noralkrat. Vertikal krat på kive ra underlag. N = G i aboluttverdi iden ingen vertikal akelerajon. Frikjon. Horiontal krat på kive ra underlag. b Treghetoent til kive + ring ht entruaken. kive ring r c Treghetoent til kive + ring ht ake gjenno kontakt-punkt. Benytter parallellaketeoreet. ( d d ( d

9 d yteet vinkelakelerajon. Velger oentake i lik at kun gir bidrag til kratoent. ratoentloven gjelder o en ake gjenno iden yteet ruller uten å gli. ( r ( ratoent ht.oentake gjenno (de ratoentloven ht. oentake gjenno Treghetoent ht.oentake gjenno e Akelerajonen til yteet aeenter. a aeheng ello tangeialakelerajon og vinkelakelerajon (rotajon o Benytter Newton. lov horiontalt på yteet krive plu ring. J ( a J a ( a a etning ot høyre (ae retning o