TENTAMEN I FYSIKK FORKURS FOR INGENIØRHØGSKOLE

Transkript

1 HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG ADELING FOR TEKNOLOGI HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG TENTAMEN I FYSIKK FORKURS FOR INGENIØRHØGSKOLE Dato: Onsdag arighet: Klasser: 1FA 1FB 1FC 1FD Faglærere: Guri Sivertsen Korpås, Runar Dalløkken, Ketil Arnesen, Ståle Ramstad, Gry-Lene Johansen og Jon Eirik Hennissen. Hjelpemidler: Eksamenssekreteriatet: Tabeller og formler i fysikk. 2FY og 3FY(Gyldendal) Formelsamling i matematikk. (Gyldendal) Blå bok Godkjent kalkulator. Oppgavesettet Forside og 6 oppgaver. består av: Praktiske opplysninger: Totalt 5 sider Skriv navn og klasse på alle innleveringsark! Besvarelsen må være så fullstendig at alle resonnementene kommer klart fram.

2 Oppgave 1 a) Et lodd henger i en snor. Tegn en figur som viser kreftene som virker på loddet når I) Loddet henger i ro. II) Loddet blir ført oppover med konstant fart. III) Loddet blir ført nedover med økende fart. b) Anta at loddet veier 50 g og at akselerasjonen i III er 2,0 m/s 2. Regn ut de kreftene som du har tegnet inn på figuren. c) En bil som veier 1100 kg har 6,0 s etter start kommet opp i hastigheten 45 km/t. Hvor stor er summen av kreftene? Anta at motorkraften er konstant og bilen står i ro ved start. d) To personer A og B, ordner en dragkamp ved å dra i hver sin ende av et tau. I følge Newtons 3. lov er den kraften som A påvirker B med, like stor og motsatt rettet som den kraft som B virker på A med. Hvordan kan da en av personene vinne? Oppgave 2 a) i har infrarødt lys med frekvensen 5, Hz. - Finn bølgelengden i luft for dette lyset. i sender dette lyset mot en vannflate. I vannet er lysfarten 2, m/s og brytningsindeksen, n v = 1, 33 - Finn bølgelengden i vann for dette lyset. b) En stråle av dette lyset danner i luft en vinkel på 30 med vannflaten. Lyset blir delvis reflektert og delvis brutt. - Hvilken retning har den reflekterte strålen? - Hvor stor vinkel danner den brutte strålen med vannoverflaten? c) ed en bestemt innfallsvinkel vil den reflekterte strålen stå vinkelrett på den brutte strålen. - Lag en skisse som viser strålegangen og vis at nå er summen av innfallsvinkelen og brytningsvinkelen 90 - Finn innfallsvinkelen i dette tilfellet

3 Oppgave 3 En kasse med masse 10 kg dras 30 m bortover et plant underlag av en kraft på 50 N som danner en vinkel på 30º med underlaget. Friksjonskoeffisienten mellomkassa og underlaget er 0,15. a) Tegn figur med alle krefter som virker på klossen. b) Beregn arbeidet som hver kraft utfører. c) Anta at klossen starter i ro. Hvor stor kinetisk energi har den da etter 30 m? En kule A med masse 0,25 kg ligger inntil en sammenpresset fjær med fjærkonstant 25 N/m. Fjæra er presset inn 10 cm fra likevektsstillingen. d) is at kula får farten 1,0 m/s når fjæra løses ut. Kule A fortsetter med denne farten til den treffer en kule B som ligger i ro. B fortsetter rett fram med farten 0,15 m/s, mens A får farten 0,20 m/s i motsatt retning av den opprinnelige. e) Bergen massen til kule B. Oppgave 4 En termosfalske står åpen i romtemperatur, som er 21 C. i heller 0,35 kg vann med temperatur 4,5 C opp i termosen og rører rundt. Sluttemperaturen blir 6,5 C. a) is ved beregning at varmekapasiteten til termosen blir 202 J/K. i ser bort fra varmeutveksling med omgivelsene. b) Hvilken innvirkning ville det hatt på resultatet at vi hadde kjent til varmeutvekslingen med omgivelsene? i slipper isbiter med temperatur 4,0 C opp i termosen med vann mens temperaturen er 6,5 C. Sluttemperaturen for systemet blir 0 C. c) Bestem massen til isen som slippes opp i termosen med vann.

4 Oppgave 5 i har et batteri med 3 seriekoblede elementer som hvert har en elektromotorisk spenning på 2,0 og en indre resistans på 0,20 Ω. Batteriet er spenningskilden i en krets der strømmen er 0,95 A. a) Tegn koblingsskjema. Bestem den elektromotoriske spenningen og den indre resistansen for batteriet. b) Regn ut polspenningen og resistansen i den ytre kretsen. i har et nytt batteri med polspenning U p =6,0 som er koblet til et amperemeter med resistansen R A = 0,20 Ω og en parallellkobling med tre greiner. Den ene greina inneholder en motstand R 1 = 35 Ω, den andre inneholder en lampe som lyser normalt når spenningen over den er 5,8 og strømmen gjennom den er I L = 0,30 A. Den tredje greina inneholder en regulerbar motstand R 2. I I 1 I 2 U p R 1 X I LU L R A A R 2 c) Bestem verdien på den regulerbare motstanden R 2 slik at lampa lyser normalt d) Hvor mye energi blir utviklet i den faste motstand i løpet av 5,0 min.?

5 Oppgave 6 En horisontal, jevntykk bom har tyngde 200N. Bommen er festet til en vertikal vegg i den ene enden. I den andre enden henger et lodd med tyngde 300N, og ei snor som holder systemet i ro. Se figur under. a) Finn krafta S som snora trekker på bommen med. b) Finn krafta K som virker på bommen fra veggen. Bestem også retningen på K.