EKSAMEN VÅREN 2007 SENSORTEORI. Klasse OM2



Like dokumenter
UTSETT EKSAMEN VÅREN 2006 SENSORTEORI. Klasse OM2 og KJK2

EKSAMEN VÅREN 2006 SENSORTEORI. Klasse OM2 og KJK2

EKSAMEN VÅREN 2009 SENSORTEORI. Klasse OM2 og ON1

Fasit EKSAMEN VÅREN 2008 SENSORTEORI. Klasse OM2

UNIVERSITETET I OSLO

Fysikk 3FY AA6227. Elever og privatister. 26. mai Videregående kurs II Studieretning for allmenne, økonomiske og administrative fag

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Torsdag 3. juni 2010

Fysikk 3FY AA6227. (ny læreplan) Elever og privatister. 28. mai 1999

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgive FYSIKK. Nynorsk. 6. august Eksamenstid: 5 timar. Hielpemiddel: Lommereknar

Frivillig test 5. april Flervalgsoppgaver.

UNIVERSITETET I OSLO

Fysikk 3FY AA6227. Elever. 6. juni Videregående kurs II Studieretning for allmenne, økonomiske og administrative fag

Fysikkolympiaden 1. runde 27. oktober 7. november 2008

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMENSOPPGAVE I FYS-0100

TENTAMEN I FYSIKK FORKURS FOR INGENIØRHØGSKOLE

UNIVERSITETET I OSLO

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag. Eksamen i: Fysikk for tretermin (FO911A)

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TFY 4102 FYSIKK

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMENSOPPGAVE I FYS-1002

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 12/6 2017

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN FY1013 ELEKTRISITET OG MAGNETISME II Fredag 9. desember 2005 kl

Andreas. har 8 sider

UNIVERSITETET I OSLO

Avdelingfor ingeniørfag. Deleksameni elektrofysikk. Emne: IRE Kl. 0900: desember Antalloppgavesider 4 Antallsider med formler 1

Flervalgsoppgaver. Gruppeøving 8 Elektrisitet og magnetisme. 1. SI-enheten til magnetisk flukstetthet er tesla, som er ekvivalent med A. E.

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK

EKSAMEN. EMNE: FYS 119 FAGLÆRER: Margrethe Wold. Klasser: FYS 119 Dato: 09. mai 2017 Eksamenstid: Antall sider (ink.

NTNU Fakultet for lærer- og tolkeutdanning

Universitetet i Stavanger Institutt for petroleumsteknologi

Løsningsforslag. for. eksamen. fysikk forkurs. 3 juni 2002

UNIVERSITETET I OSLO. Introduksjon. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet 1.1

EKSAMEN. EMNE: FYS 120 FAGLÆRER: Margrethe Wold. Klasser: FYS 120 Dato: 09. mai 2017 Eksamenstid: Antall sider (ink.

Kontinuasjonseksamensoppgave i TFY4120 Fysikk

NTNU Fakultet for lærer- og tolkeutdanning

FYSIKK-OLYMPIADEN Andre runde: 3/2 2011

EKSAMEN I FAG SIF 4012 ELEKTROMAGNETISME (SIF 4012 FYSIKK 2) Onsdag 11. desember kl Bokmål

Norsk Fysikklærerforening Norsk Fysisk Selskaps faggruppe for undervisning

Eksamensoppgave. FYSIKK Bokmål. 2. juni 2017 kl

Eksamensoppgave i LGU53005 Naturfag 2 (5-10) emne 2

NORGES LANDBRUKSHØGSKOLE Institutt for matematiske realfag og teknologi LØSNING TIL PRØVE 2 I FYS135 - ELEKTRO- MAGNETISME, 2004.

FYSIKK-OLYMPIADEN Andre runde: 2/2 2012

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN FY1013 ELEKTRISITET OG MAGNETISME II Fredag 8. desember 2006 kl 09:00 13:00

UNIVERSITETET I OSLO

Fysikk-OL Norsk finale 2006

Oppgaver i naturfag 19-åringer, fysikkspesialistene

Naturfag 2 Fysikk og teknologi, 4NA220R510 2R 5-10

Fysikkolympiaden 1. runde 27. oktober 7. november 2014

Elektrisk og Magnetisk felt

UNIVERSITETET I OSLO

KONTIUNASJONSEKSAMEN I EMNE TFE 4120 ELEKTROMAGNETISME

Eksamensoppgave TFOR0102 FYSIKK. Bokmål. 15. mai 2018 kl

Løsningsforslag til MEF1000 Material og energi - Kapittel 2 Høsten 2006

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1000, 17/3 2016

eksamen-f0b-v2001.nb 1

Løsningsforslag til ukeoppgave 12

Eksamen i FYS Oppgavesettet, inklusiv ark med formler, er på 8 sider, inkludert forside. FAKULTET FOR NATURVITENSKAP OG TEKNOLOGI

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 13/6 2016

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 15/8 2014

Den franske fysikeren Charles de Columb er opphavet til Colombs lov.

EKSAMEN. Oppgavesettet består av 3 oppgaver. Alle spørsmål på oppgavene skal besvares, og alle spørsmål teller likt til eksamen.

Fysikkolympiaden 1. runde 23. oktober 3. november 2017

FRAMSKUTT EKSAMEN VÅREN 2010

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 14/8 2015

Løsningsforslag til eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Torsdag 3. juni 2010

UNIVERSITETET I OSLO

(FYS490 i UiO systemet). Kurset ble holdt i Oslo Uke Arnt Inge Vistnes. Fysisk institutt Universitetet i Oslo

Løsningsforslag til eksamen i FYS1001, 15/6 2018

NORGES LANDBRUKSHØGSKOLE Institutt for matematiske realfag og teknologi EKSAMEN I FYS135 - ELEKTROMAGNETISME

Forelesning nr.6 INF 1411 Elektroniske systemer. Anvendelser av RC-krester Spoler og RL-kretser

Løsningsforslag til ukeoppgave 10

ORDINÆR EKSAMEN Sensur faller innen

FYSIKK-OLYMPIADEN Andre runde: 1/2 2007

Fysikkolympiaden Norsk finale 2017

Løsningsforslag til øving 4: Coulombs lov. Elektrisk felt. Magnetfelt.

Prøve i R2. Innhold. Differensiallikninger. 29. november Oppgave Løsning a) b) c)...

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN RF3100 Matematikk og fysikk

,7 km a) s = 5,0 m + 3,0 m/s t c) 7,0 m b) 0,67 m/s m/s a) 1,7 m/s 2, 0, 2,5 m/s 2 1.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for lærer- og tolkeutdanning

Løsningsforslag til ukeoppgave 15

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 17/8 2017

Resultatet blir tilgjengelig på studentweb første virkedag etter sensurfrist, dvs (se

Fysikkolympiaden 1. runde 26. oktober 6. november 2009

ORDINÆR EKSAMEN 14. desember 2011 Sensur faller innen 05.januar 2012

UNIVERSITETET I OSLO

Institutt for fysikk. Eksamen i TFY4106 FYSIKK Torsdag 6. august :00 13:00

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 16/8 2013

Løsningsforslag til eksamen i FYS1001, 12/6 2019

Fysikkonkurranse 1. runde november 2000

Transkript:

SJØKRIGSSKOLEN Tirsdag 29.05.07 EKSAMEN VÅREN 2007 Klasse OM2 Tillatt tid: 5 timer Hjelpemidler: Formelsamling Sensorteori KJK2 og OM2 Tabeller i fysikk for den videregående skole Formelsamling i matematikk for den videregående skole Kalkulator Antall oppgaver: 5 Vektlegging er angitt i % på hver oppgave. ------------------------------------------------------------------------------------------- Jan. R. Lien Per Vold Leif Fausa Lars Olav Tveita Sensor Lærer Lærer Lærer

EKSAMEN VÅREN 2007 Side 1 av 5 Oppg. 1 (25 %) a) Ei fjør blir forlenga med 10 cm når vi hengjer eit lodd med masse 50 g i fjøra. Så lar vi loddet henge i fjøra og svinge vertikalt med amplitude 5,0 cm. Finn svingefrekvensen. b) Ei radarbølgje i fritt rom har maksimal elektrisk felt E m = 30 V/m og magnetisk flukstetthet B m = 0,10 µt. Når E-feltet er retta nedover, er B-feltet retta mot oss. Finn fartsretningen til bølgja. Finn maksimal og gjennomsnittleg intensitet til radarbølgja i W/m 2. c) I eit laboratorieforsøk måler vi intensiteten til ei radarstråle som funksjon av vinkel i horisontalplanet. Resultatet er: Vinkel [ o ] 0 2 4 6 8 10 I [W/m 2 ] 20 14 6,0 0,30 1,0 0,40 1. Finn den den horisontale strålebreidda. 2. Finn db-verdien til første sidelobe. 3. Radarbølgjene i oppg. c) har frekvens 3,0 GHz og sendeantenna har horisontal breidde 83 cm. Finn teoretisk strålebreidde for antenna. Tilleggsopplysningar: Rektangulær belysningsfunksjon gir minst strålebreidde og kraftigst sidelobe (-13 db). Cos 2 θ belysningsfunksjon gir størst strålebreidde og svakast sidelobe (-32 db). d) Ein Phased Array radar har frekvens 3,0 GHz og avstand mellom antenneelementa er 8,0 cm. Finn retningen som hovedloben på radarstrålen peikar når faseskiftet mellom antenneelementa er 100 o. Finn også retningen til eventuelle grating-lobes som kan gi falske radarsignal.

EKSAMEN VÅREN 2007 Side 2 av 5 Oppg. 2 (25 %) a) Skisser eit sinus-signal med analog frekvens f =3,0 Hz i tid 1,0 s. Bruk 10 cm til å representere 1,0 s på tidsaksen. Marker med kryss -x- samplingspunkta når du samplar med samplingsfrekvens f s = 5 Hz (ei sampling pr. 2 cm i t-retningen på grafen). Finn frekvensen til det digitale signalet vi får. Forklar skilnaden mellom analog og digital frekvens ut frå regelen om aliasing. b) Eit signal U(t) med grunnfrekvens 10 Hz har frekvensspektrum gitt i denne tabellen: Harmonisk nr. 0 1 2 Amplitude 1,0 V 1,0 V 0,5 V Fase for sinus-rekkje 90 o 90 o 90 o Eit høgpassfilter har respons som gitt i denne tabellen: Frekvens f 0 Hz 10 Hz 20 Hz Respons r 0 0,45 0,71 1. Skriv eit matematisk uttrykk for U(t). 2. Skisser frekvensresponen til filteret. 3. Teikn frekvensspektrum (for amplitude) etter at signalet U(t) har gått gjennom filteret. c) Filteret i c) er laga av ein kondensator med kapasitans 10 µf og ein motstand R. Vis koplinga og finn resistansen til motstanden. d) Tabellen viser utsnitt av ein lydfartprofil: Dybde z 5,0 m 50 m 100 m 150 m 200 m 250 m Lydfart c 1460 m/s 1470 m/s 1480 m/s 1490 m/s 1480 m/s 1470 m/s Vi antar at lydfarten varierer linært mellom dei oppgitte målepunkta. o Ei sonarstråle blir sendt ut ved dybde 5 m og med retning 45 under horisontal. Skisser lydfartprofilen og banen sonarstrålen følgjer nedover i sjøen.

EKSAMEN VÅREN 2007 Side 3 av 5 Oppg. 3 (15 %) Figur 1 viser en prinsippskisse av en massespektrograf. Den brukes til å analysere den kjemiske oppbygningen av et stoff. Stoffet varmes opp og fordamper. Det omdannes så til et positivt ion ved at elektroner ioniserer gassen. Det er illustrert på figuren hvor det forutsettes at ionet er i ro idet det kommer inn i det elektriske feltet ved den positive platen. Spenningen U mellom platene er 10 V. Ladningen til ionet q = 3.2 10-19 C og massen er 6,64 10-27 kg. a) Bestem den potensielle energien til ionet ved den positive platen og vis at farten til ionet idet det passerer den negative platen er v 0 = 3,1 10 4 m/s. b) Som vist på figuren kommer ionet så inn i et kombinert elektrisk og magnetisk felt (hastighetsfilter). Det elektriske feltet mellom platene C 1 og C 2 er gitt og er 200 V/m. Magnetfeltet har retning ut av papirplanet. Ionet går rett fram uten å bli avbøyd. Bestem retningen på det elektriske feltet og verdien på den magnetiske flukstettheten. c) Bestem hvor ionet treffer den fotografiske platen. Figur 1

EKSAMEN VÅREN 2007 Side 4 av 5 Oppg. 4 (10 %) a) To ladninger Q 1 = +10 nc og Q 2 = 10 nc er plassert 3,0 cm fra hverandre. Bestem kreftene på en tredje ladning q 3 = 1,0 nc som er plassert midt mellom de to ladningene, fra ladning Q 1 og Q 2. Verdi og retning. Bestem også resultantkraften på q 3. b) Bestem det totale elektriske feltet midt mellom de to ladningene. Oppg. 5 (25 %) a) Tegningen viser et objekt og et linsesystem som består av linsene L 1 og L 2. L 1 er en samlelinse med brennvidde 40 cm, mens L 2 er en spredelinse med brennvidde 60 cm i absoluttverdi. Nødvendige data ellers er gitt på tegningen. 50 cm 600 cm Objekt med høyde 15 mm L 1 L 2 Beregn plassering og størrelse på det bildet som dannes av L 2. Er det reelt eller virtuelt? Lag også en tegning som viser strålegangen (prinsipalstråler).

EKSAMEN VÅREN 2007 Side 5 av 5 b) En gjenstand har overflatetemperatur 15 C. Finn bølgelengden for maksimum i den termiske strålingen fra gjenstanden. Lag en skisse av Planckkurven, og forklar hva den uttrykker. Med hvor mange prosent øker strålingsintensiteten hvis temperaturen øker til 30 C? c) Vi bestråler en blank metallflate med fiolett lys. Fra metallflaten slåes det ut elektroner med farten v = 3,5 10 5 m/s. Ta stilling til disse påstandene: Vi kan øke farten på elektronene ved å bruke UV-stråling i stedet for fiolett lys. IR-stråling kan ikke slå ut elektroner fra denne metallflaten. d) Energi E = 1.12 ev Tegningens venstre del viser et foton som er i ferd med å trenge inn i en halvlederkrystall (Si). Den høyre delen viser et energibåndskjema. Gi en kort forklaring på sammenhengen. Dersom krystallen skal brukes som sensor, hva er den lengste bølgelengden du kan forvente å påvise?