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

Like dokumenter
UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

FYS-MEK 1110 Løsningsforslag Eksamen Vår 2014

UNIVERSITETET I OSLO

Obligatorisk oppgave i fysikk våren 2002

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

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

FYSIKK-OLYMPIADEN Andre runde: 2/2 2012

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

FAG: Fysikk FYS122 LÆRER: Fysikk : Per Henrik Hogstad (fellesdel) Tore Vehus (linjedel)

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

SG: Spinn og fiktive krefter. Oppgaver

Impuls, bevegelsesmengde, energi. Bevaringslover.

Løsningsforslag til øving 3: Impuls, bevegelsesmengde, energi. Bevaringslover.

Viktig informasjon. Taylorrekker

UNIVERSITETET I OSLO

Viktig informasjon. Taylorrekker

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMENSOPPGA VE. Fagnr: FO 44JA Dato: Antall oppgaver:

Øving 2: Krefter. Newtons lover. Dreiemoment.

EKSAMENSOPPGAVE. Oppgavesettet er på 5 sider inklusiv forside Kontaktperson under eksamen: Stian Normann Anfinsen Telefon:

UNIVERSITETET I OSLO

A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5

FAG: Fysikk FYS118 LÆRER: Fysikk : Per Henrik Hogstad (fellesdel) Kjetil Hals (linjedel)

EKSAMENSOPPGAVE. To dobbeltsidige ark med notater. Stian Normann Anfinsen

Løsningsforslag Eksamen i Fys-mek1110 våren 2009

Stivt legemers dynamikk

Løsningsforslag til ukeoppgave 4

UNIVERSITETET I OSLO

TFY4106 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Test 2.

UNIVERSITETET I OSLO

FAG: Fysikk FYS121 LÆRER: Fysikk : Per Henrik Hogstad (fellesdel) Kjetil Hals (linjedel)

UNIVERSITETET I OSLO

2,0atm. Deretter blir gassen utsatt for prosess B, der. V 1,0L, under konstant trykk P P. P 6,0atm. 1 atm = 1,013*10 5 Pa.

Eksamen i FYS Oppgavesettet, inklusiv ark med formler, er på 7 sider, inkludert forside. FAKULTET FOR NATURVITENSKAP OG TEKNOLOGI

Kinematikk i to og tre dimensjoner

Repetisjonsoppgaver kapittel 0 og 1 løsningsforslag

Stivt legemers dynamikk

Viktig informasjon. 1.1 Taylorrekker. Hva er Taylor-polynomet av grad om for funksjonen? Velg ett alternativ

Kinematikk i to og tre dimensjoner

UNIVERSITETET I OSLO

Stivt legemers dynamikk

Keplers lover. Statikk og likevekt

Løsningsforslag. Eksamen i Fys-mek1110 våren 2011

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Løsningsforslag Eksamen i Fys-mek1110 våren 2008

Kan vi forutse en pendels bevegelse, før vi har satt den i sving?

Eksamensoppgave. FYSIKK Bokmål. 2. juni 2017 kl

Newtons lover i én dimensjon (2)

EKSAMENSOPPGAVE Njål Gulbrandsen / Ole Meyer /

Viktig informasjon. 1.1 Taylorrekker. Hva er Taylor-polynomet av grad om for funksjonen? Velg ett alternativ

EKSAMENSOPPGAVE I FYS-0100

Repetisjon

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

TENTAMEN I FYSIKK FORKURS FOR INGENIØRHØGSKOLE

Newtons lover i én dimensjon (2)

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

Newtons lover i én dimensjon (2)

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag Eksamen i Fys-mek1110/Fys-mef1110 høsten 2007

Fysikkolympiaden 1. runde 27. oktober 7. november 2014

UNIVERSITETET I OSLO

TFY4106 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Løsningsforslag til øving 4. m 1 gl = 1 2 m 1v 2 1. = v 1 = 2gL

Øving 3: Impuls, bevegelsesmengde, energi. Bevaringslover.

Individuell skriftlig eksamen. IBI 240- Basal biomekanikk. Tirsdag 16. desember 2014 kl

FYSIKK-OLYMPIADEN Andre runde: 3/2 2011

Repetisjon

Høgskoleni østfold. Avdeling for ingeniorfag. Eksamen ingeniodysikk

6.201 Badevekt i heisen

TFY4106_M2_V2019 1/6

FYSMEK1110 Eksamensverksted 31. Mai 2017 (basert på eksamen 2004, 2013, 2014, 2015,)

Universitetet i Agder Fakultet for helse- og idrettsvitenskap EKSAMEN. Time Is)

Fagnr: FIOIA I - Dato: Antall oppgaver: 2 : Antall vedlegg:

Newtons lover i én dimensjon (2)

NTNU Fakultet for lærer- og tolkeutdanning

Fysikkolympiaden 1. runde 27. oktober 7. november 2008

7.201 Levende pendel. Eksperimenter. I denne øvingen skal du måle med bevegelsessensor beregne mekanisk energitap og friksjonsarbeid

Fysikkolympiaden 1. runde 26. oktober 6. november 2015

Stivt legemers dynamikk

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag for øvningsoppgaver: Kapittel 5

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 26/3 2019

Newtons lover i én dimensjon

Transkript:

Introduksjon UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet Eksamen i: FYS-MEK 1110 Tid for eksamen: 3 timer Vedlegg: Formelark Tillatte hjelpemidler: Øgrim og Lian: Størrelser og enheter i fysikk og teknikk eller Angell, Lian, Øgrim: Fysiske størrelser og enheter: Navn og symboler Rot t mann: Matematisk formelsamling Elektronisk kalkulator av godkjent type. Oppgavene 3, 4.1-4.3, og 5 besvares med pen og papir. Husk å skriv koden på arkene. Resterende oppgaver 1, 2 og 4.4 besvares på PC. Du kan ikke levere håndskrevne ark for sistnevnte oppgaver. I dette oppgavesettet har du mulighet til å svare med digital håndtegning (3, 4.1-4.3, og 5). Du bruker skisseark du får utdelt. Det er anledning til å bruke flere ark per oppgave. Se instruksjon for utfylling av skisseark på pult. Det er IKKE anledning til å bruke digital håndtegning på andre oppgaver enn oppgave 3, 4.1-4.3, og 5. Det blir IKKE gitt ekstratid for å fylle ut informasjonsboksene på skisseark (engangskoder, kand.nr. o.l.). 1.1 1.1 En person dytter en bil med konstant hastighet opp en bakke. Bilen har masse helningsvinkel. Nettokraften som viker på bilen er: (2 poeng), og bakken har en rettet opp langs bakken null rettet ned langs bakken 1/15

1.2 1.2 En eske med masse henger i to snorer som vist i figuren. Hver snor har en vinkel i forhold til vertikalretning. Massen til snorene er neglisjerbar. Hvor stor er spenningen i hver snor? (2 poeng) 1.3 1.3 En eske med masse befinner seg på en rampe og er knyttet til en annen eske med masse med en snor som går over en trinse som vist i figuren. Vi kan anta at både snoren og trinsen er masseløse. Når systemet slippes fri akselererer eske 1 opp rampen, mens eske 2 akselererer nedover. Hvor stor er snordraget i forhold til vekten når eskene beveger seg? (2 poeng) Alt er mulig, avhengig av friksjonskraften mellom esken og rampen. 2/15

1.4 1.4 En kule med masse er knyttet til en masseløs snor av lengde som er festet i taket. Kulen beveger seg med konstant fart på en horisontal sirkelbane med radius, og snoren har en konstant vinkel i forhold til vertikalen (konisk pendel, se figur). I forhold til kulens vekt er snordrag : (2 poeng) Alt er mulig, avhengig av farten til kulen. 1.5 1.5 Er det mulig at et system har negativ potensiell energi? (2 poeng) Nei, fordi den kinetiske energien må være like stor som den potensielle energien. Ja, så lenge den kinetiske energien er positiv. Ja, siden du kan velge nullpunktet for den potensielle energien. Nei, fordi en negativ potensiell energi vil ha ingen fysisk betydning. Ja, så lenge den totale energien er positiv. 3/15

1.6 1.6 Figuren viser en konservativ kraft som funksjon av i nærheten av. Hvilken påstand om den tilhørende potensielle energien ved er riktig? (2 poeng) er maksimal ved Ikke nok informasjon for å avgjøre er hverken maksimal eller minimal ved, og er minimal ved 1.7 1.7 To legemer med forskjellige masser kolliderer. Hvordan sammenligner størrelsen på impulsen som den tunge gjenstanden overfører til den lette med impulsen som den lette gir til den tunge? (2 poeng) Begge får den samme impulsen. Den lette gjenstanden for en større impuls. Det er avhengig av forholdet mellom hastighetene. Den tunge gjenstanden får en større impuls. Det er avhengig av forholdet mellom massene. 4/15

1.8 1.8 Tre biler (bil A, bil B og bil C) beveger seg med samme hastighet når sjåførene plutselig bremser slik at hjulene blokkerer og bilene sklir langs veien. Bil A har størst masse og bil C minst,. Alle biler har identiske dekk med samme friksjonskoeffisient. Hvilken bil sklir lengst før den stopper? (2 poeng) Bil A Bil B Bil C Alle sklir den samme strekningen. For hvilken bil gjør friksjonskraften mest arbeid for å stanse bilen? (2 poeng) Bil B Bil A Arbeidet som friksjonskraften gjør er det samme for alle tre biler. Bil C 5/15

1.9 1.9 En eske som veier N henger i to fjærvekter på råd som vist i figuren. Massen til fjærvektene er neglisjerbar i forhold til massen til esken. Hva leser du av? (2 poeng) Den nederste viser 1000 N og den øverste viser 0. Begge viser forskjellige vekter, men summen er 1000 N. Den øverste viser 1000 N og den nederste viser 0. Begge viser 500 N. Begge viser 1000 N. 6/15

1.10 1.10 To esker med henholdsvis masse og er knyttet sammen med en masseløs snor som vist i figuren. En kraft drar i eskene slik at de beveger seg med konstant hastighet på m/s oppover. Snordraget mellom eskene er. Hvilken av følgende relasjoner mellom kraften og snordraget er riktig? (2 poeng) 7/15

2.1 2.1 Et eple faller fra et tre. Vi ser bort fra luftmotstanden. Mens eplet faller, hvilke påstander er riktig? Diskuter og begrunn svarene dine! (6 poeng) 1. Bevegelsesmengden til eplet er bevart. 2. Mekanisk energi til eplet er bevart. 3. Kinetisk energi til eplet er bevart. Skriv ditt svar her... Words: 0 Maks poeng: 6 8/15

2.2 2.2 Et eple faller fra et tre. Vi ser bort fra luftmotstanden. Mens eplet faller ned, hva skjer med bevegelsesmengden til systemet som består av eplet og Jordkloden? Forklar! (5 poeng) Skriv ditt svar her... Words: 0 Maks poeng: 5 3.1 3.1 To små klosser med henholdsvis masse og er festet i lette snorer med samme lengde. De frie endene er festet i samme punkt, slik at begge klossene kan bevege seg som et pendel på en bane med radius. Kloss 2 er i ro i vertikal posisjon. Du slipper kloss 1 fra en horisontal posisjon, som vist i figuren på venstre side. Du kan se bort fra luftmotstanden. Husk at du må forklare og begrunne hva du gjør i denne oppgaven. Uttrykk resultatene dine ved hjelp av følgende størrelser:,, og tyngdeakselerasjon. 1. Hva er farten til kloss 1 rett før den kolliderer med kloss 2? (3 poeng) Maks poeng: 3 9/15

3.2 3.2 2. Tegn et frilegemediagram for kloss 1 rett før den treffer på kloss 2 og navngi alle krefter. Deretter finn snordraget i snoren knyttet til kloss 1 rett før den kolliderer med kloss 2. Siden klossene er små kan du anta at kloss 1 er i vertikal posisjon rett før kollisjonen. (4 poeng) 3.3 3.3 Vi antar først at kollisjonen mellom klossene er fullstendig uelastisk, og begge klossene svinger opp sammen som vist i figuren. 3. Til hvilken høyde, målt i forhold til det laveste punktet i banen, svinger klossene opp når begge klossene har samme masse? (4 poeng) 10/15

3.4 3.4 Vi antar nå at kollisjonen er elastisk, og massene til klossene kan være forskjellige. Vi ønsker å finne ut om kloss 2 klarer å fullføre loopingen etter kollisjonen. 4. Vi antar at kloss 2 fullfører loopingen. Tegn et frilegemediagram for kloss 2 når den er i sitt høyeste punkt. Hvor stor må farten til kloss 2 i det høyeste punktet minst være for å fullføre loopingen uten å falle ned? (3 poeng) Maks poeng: 3 3.5 3.5 I en elastisk kollisjon mellom en masse som treffer med hastighet på en masse som er i ro gjelder generelt at hastigheten til masse etter kollisjonen er:. 5. Bruk denne generelle relasjonen for å vise at kloss 2 akkurat fullfører loopingen når forhold mellom massene er: (5 poeng) Maks poeng: 5 11/15

4.1 4.1. En eske med masse sklir langs et bord som blir grovere og grovere jo lenger esken sklir. Den dynamiske friksjonskoeffisienten endrer seg med posisjonen til esken og kan beskrives ved hjelp av en lineær relasjon:, hvor er friksjonskoeffisienten ved posisjon, og er en positiv konstant med enhet m -1. Esken har initialhastighet ved og stanser etter den har sklidd en strekning. Husk at du må forklare og begrunne hva du gjør i denne oppgaven. Uttrykk resultatene dine ved hjelp av,,,, og tyngdeakselerasjonen. 1. Tegn et frilegemediagram for esken mens den sklir og navngi alle krefter. Finn et uttrykk for friksjonskraften som funksjon av posisjonen. (4 poeng) 4.2 4.2 2. Hvor mye arbeid gjør friksjonskraften mens esken sklir fra til? Er arbeidet positiv eller negativ? (4 poeng) 12/15

4.3 4.3 3. Hvor stor var initialhastigheten hvis esken stanser etter en strekning? (4 poeng) 4.4 4.4 Skriv et program som beregner hastighet og posisjon til esken som funksjon av tiden, helt fram til esken stanser. Programmet skal inneholde definisjonen av initialbetingelsene og integrasjonsløkken for å beregne posisjon og hastighet. Beregningen skal slutte når esken stanser. (6 poeng) Skriv ditt svar her... 1 Maks poeng: 6 13/15

5.1 5.1 En lett fjær som følger Hookes lov er festet på bordet og står vertikalt. Når du legger en tallerken med masse på den frie enden komprimeres fjæren om en strekning. Husk at du må forklare og begrunne hva du gjør i denne oppgaven. 1. Tegn et frilegemediagram for tallerken, navngi alle krefter, og finn fjærkonstanten, uttrykt ved hjelp av massen, tyngdeakselerasjonen og strekningen. (4 poeng) 5.2 5.2 Du slipper en klump pizzadeig som har samme masse som tallerken ned fra en høyde. Kollisjonen mellom deigen og tallerken er fullstendig uelastisk. Fjæren komprimeres med en ytterligere strekning, slik at den totale kompresjonen er, før fjæren dytter deigen opp igjen. Du kan se bort fra luftmotstanden. Den potensielle energien for en fjær som følger Hookes lov er:. 2. Finn hastigheten som deigen og tallerken har rett etter kollisjonen. Uttrykk resultatet ved hjelp av høyden og tyngdeakselerasjonen. (4 poeng) 14/15

5.3 5.3 3. Finn strekningen som fjæren komprimeres. Uttrykk resultatet ved hjelp av strekningene og. (6 poeng) Maks poeng: 6 15/15