Kap. 12. Gravitasjon. Kap. 12. Gravitasjonen. Gravitasjon/solsystemet. Litt historie: Kap 12-grav. Naturens fire fundamentale krefter (fra kap 4):

Like dokumenter
Kap. 13. Gravitasjon. Kap. 13. Gravitasjonen. Gravitasjon/solsystemet. Litt historie: Kap 13grav

Fiktive krefter. Gravitasjon og planetenes bevegelser

Betinget bevegelse

b) C Det elektriske feltet går radielt ut fra en positivt ladd partikkel.

Newtons lover i to og tre dimensjoner

Newtons lover i to og tre dimensjoner

Oppsummering Fysikkprosjekt

Kapittel 2: Krumlinjet bevegelse

FYSIKK-OLYMPIADEN Andre runde: 4/2 2010

EKSAMEN FAG TFY4160 BØLGEFYSIKK OG FAG FY1002/MNFFY101 GENERELL FYSIKK II Lørdag 6. desember 2003 kl Bokmål

a) C Det elektriske feltet går radielt ut fra en positivt ladet partikkel og radielt innover mot en negativt ladd partikkel.

Øving 8. Dersom ikke annet er oppgitt, antas det at systemet er i elektrostatisk likevekt.

Tre klasser kollisjoner (eksempel: kast mot vegg)

Eksamen 16. des Løsningsforslag

EKSAMEN I FY1001 og TFY4145 MEKANISK FYSIKK: LØSNINGSFORSLAG

Løsningsforslag til ukeoppgave 11

Klossen beveger seg med konstant fart, så Newtons 1.lov gir at friksjonskraften R er like stor som parallellkomponenten til tyngden G 2

Kap. 4+5 Rotasjon av stive legemer

Midtsemesterprøve onsdag 7. mars 2007 kl

Fagoversyn: TFY4155/FY1003 Elektrisitet og magnetisme. kap mg mg. Elektrostatikk, inkl. elektrisk strøm Magnetostatikk Elektrodynamikk

Løsning midtveiseksamen H12 AST1100

Tre klasser kollisjoner (eksempel: kast mot vegg)

Fysikk 2 Eksamen høsten Løsningsforslag

Løsningsforslag Fysikk 2 Høst 2014

Fysikk-OL Norsk finale 2005

Newtons lover i én dimensjon

Gravitasjon og planetenes bevegelser. Statikk og likevekt

Gravitasjon og planetenes bevegelser. Statikk og likevekt

Forelesning 9/ ved Karsten Trulsen

Midtsemesterprøve fredag 10. mars kl

Fysikkolympiaden 1. runde 25. oktober 5. november 2004

Kap. 8 Bevegelsesmengde. Flerpartikkelsystem. Kap. 8 Bevegelsesmengde. Flerpartikkelsystem. Sentralt elastisk støt. Generell løsning: kap8.

Gravitasjon og planetenes bevegelser. Statikk og likevekt

Newtons lover i én dimensjon (2)

Gravitasjon og planetenes bevegelser. Statikk og likevekt

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag Fysikk 2 Vår 2013 Oppgav e

Sammendrag, uke 14 (5. og 6. april)

Kap Rotasjon av stive legemer

Kap Rotasjon av stive legemer

Fysikk 2 Eksamen våren Løsningsforslag

Fagoversyn: TFY4155/FY1003 Elektrisitet og magnetisme. mg mg. kap Elektrostatikk, inkl. elektrisk strøm Magnetostatikk Elektrodynamikk

Konstanter og formelsamling for kurset finner du bakerst Merk: Figurene til oppgavene er ofte på en annen side enn selve oppgaven

b) 3 MATEMATISKE METODER I 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Repetisjonsoppgaver Bruk av regneregler: 1 Regn ut: e) 0 x ) 4 3 d) 4 x f) 5y

Løsningsforslag Fysikk 2 Høst 2015

Løsning, eksamen 3FY juni 1999

Løsningsforslag Fysikk 2 V2016

Løsningsforslag Fysikk 2 Vår 2014

UNIVERSITETET I OSLO

Kap Rotasjon av stive legemer

Betraktninger rundt det klassiske elektronet.

Pensum. Fagoversyn: kap21.ppt<file> -TFY4155 Elektromagnetisme -FY1003 Elektrisitet og magnetisme

Eksamen TFY 4240: Elektromagnetisk teori

Stivt legemers dynamikk. Spinn

Mandag E = V. y ŷ + V ẑ (kartesiske koordinater) r sin θ φ ˆφ (kulekoordinater)

Stivt legemers dynamikk. Spinn

Løsningsforslag. FY-ME100 eksamen 15. juni 2002

Fysikk 2 Eksamen høsten Løsningsforslag

Stivt legemers dynamikk

( 6z + 3z 2 ) dz = = 4. (xi + zj) 3 i + 2 ) 3 x x 4 9 y. 3 (6 2y) (6 2y)2 4 y(6 2y)

Keplers lover. Statikk og likevekt

Pensum. Fagoversyn: TFY4155/FY1003 Elektrisitet og magnetisme. kap21.ppt<file> Elektrostatikk, inkl. elektrisk strøm Magnetostatikk Elektrodynamikk

Pensum. Fagoversyn: TFY4155/FY1003 Elektrisitet og magnetisme. kap21.ppt<file> Elektrostatikk, inkl. elektrisk strøm Magnetostatikk Elektrodynamikk

Fysikk 2 Eksamen høsten Løsningsforslag

Kap. 22. Gauss lov. Gauss lov skjematisk. Eks.1: Homogent ladd kule =Y&F Ex = LHL Vi skal se på: Fluksen til elektrisk felt E Gauss lov

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKALSK ELEKTRONIKK

Fysikkolympiaden Norsk finale 2016

Fysikk 2 Eksamen våren Løsningsforslag

FASIT FRAMSKUTT EKSAMEN VÅREN Oppg. 1

Kap Rotasjon av stive legemer

Kap Rotasjon av stive legemer

Stivt legemers dynamikk

Fagoversyn: TFY4155/FY1003 Elektrisitet og magnetisme. mg mg. kap Elektrostatikk, inkl. elektrisk strøm Magnetostatikk Elektrodynamikk

c) etingelsen fo at det elektiske feltet E e otasjonsinvaiant om x-aksen e, med E og ee som denet ovenfo, at e E = E. Dette skal gjelde fo en vilkalig

Pytagoreiske tripler og Fibonacci-tall

Løsningsforslag til eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Fredag 29. mai 2009

Kap. 8 Bevegelsesmengde. Kollisjoner. Massesenter.

Eksamen 3FY mai Løsningsforslag

KJM Radiokjemidelen

Eksamen i FY3452 GRAVITASJON OG KOSMOLOGI Fredag 24. mai :00 13:00

Kap. 4+5 Rotasjon av stive legemer. L = r m v. L = mr 2 ω = I ω. ri 2 ω = I ω. L = r m v sin Φ = r 0 mv. L = r m v = 0

Kap. 8 Bevegelsesmengde. Kollisjoner. Massesenter.

Fysikkolympiaden Norsk finale 2010

MAT 1001, høsten 2015 Oblig 2

Fag TKP4100 STRØMNING OG VARMETRANSPORT GRUNNLEGGENDE DEL

Oppsummert: Kap 1: Størrelser og enheter

TFY4104 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. ving 10.

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 6: De indre planetene og månen del 1: Merkur og Venus

AST En kosmisk reise Forelesning 3: Fra middelalderen via Kopernikus til Galilei og Newton

EKSAMEN I FAG SIF 4008 FYSIKK Mandag 7. mai 2001 kl Bokmål. K. Rottmann: Matematisk formelsamling

EKSAMEN I TFY4145 MEKANISK FYSIKK OG FY1001 MEKANISK FYSIKK

TFY4104 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. ving 9.

STUDIESPESIALISERENDE

TFY4160 Bølgefysikk/FY1002 Generell Fysikk II 1. Løsning Øving 2. m d2 x. k = mω0 2 = m. k = dt 2 + bdx + kx = 0 (7)

Oppgave 1 Svar KORT på disse oppgavene:

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 21: Oppsummering

Midtsemesterprøve onsdag 7. mars 2007 kl Versjon A

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

Løsningsforslag til eksempeloppgave 2 i fysikk 2, 2009

Fysikk 2 Eksamen våren Løsningsforslag

Transkript:

Ka 1-gav Ka. 1. Gavitasjon Keles love fo lanetbane Newtons gavitasjonslov Gavitasjonens otensielle enegi. Unnslishastighet Ka. 1. Gavitasjonen Natuens fie fundamentale kefte (fa ka 4): Gavitasjonskaft mellom masse Elektomagnetisk kaft mellom elektiske ladninge Stek kjenekaft Svak kjenekaft Gavitasjon/solsystemet. Litt histoie: 100: Ptolemaios: Joda i sentum (geosentisk). Ulike kuleskall de fiksstjene og lanete(vandestjene) lassees. Keles 1. lov: Planetbanene e ellise med sola i ellisens ene bennunkt. 1500: Coenicus: Sola i sentum (heliosentisk). Sikelbane fo alle lanete. 1600: Tycho Bahe Johannes Kele: Ellitiske bane fo alle lanete. Keles te love. Keles. lov: Posisjonsvektoen fa sola til laneten dekke like stoe flatestykke av ellisens aeal i like stoe tidsom. Så langt bae beskivelse av obsevasjone. Matematisk beskivelse og gunnleggende love: 1687: Isaac Newton: Matematisk beskivelse av Keles obsevasjone i hans kjente vek Pinciia: Mathematical Pinciles of Natual Philosohy. Bl.a. gavitasjonsloven. 1916: Albet Einstein: Den geneelle elativitetsteoien. Sote hull. Keles 3. lov: Foholdet mellom kvadatet av omløstida T og tedje otens av banens stoe halvakse e lik fo alle lanetene. T = C 3 1

Ka 1-gav G (10^-11 Nm^/kg^ 9,5 8,5 7,5 6,5 5,5 4,5 Studentes måling av G Fyslab 005: Gavitasjonskonstanten. Data sotet å stasjone og stigende vedi A B C D X MiddelA MiddelB MiddelC MiddelD MiddelX "Fasit" MiddelTotal Fa Angell & Lian: Fysiske støelse og enhete, s. 15.. utgave 1994 4. utgave 004 6,674 8 6,674 068 96 069 3 006 00 818 817 3,5 0 5 10 15 0 5 30 35 40 45 50 176 53 176 487 Måling n Fysiske konstante fa CODATA: htt://hysics.nist.gov/cuu/constants 35 89 4 Newtons gavitasjonslov F = - G m M / (1.1) Utledning baset å: Gavitasjonskaft = Sentietalkaft Keles 3. lov: Foholdet mellom kvadatet av omløstida T og tedje otens av banens stoe halvakse a e lik fo alle lanetene: T = C a 3 a sikelbane: G mm / = mω = m 4π /T => T = (4π /GM) 3 ( Kele 3) ellisebane (Newton viste): T = (4π /GM) a 3 (= Kele 3) a = banens stoe halvakse a T / a 3 (10-36 s /m 3 ) 99 300 96 98 301 98 99 99 300

Ka 1-gav Ellisebane: Gav.kaft F g gi sentietalaksel a c og baneaksel. a t ma t F g Kumningsadius ved C C ma c Ka. 1. Gavitasjon Keles 3 love fo lanetbane: 1. Ellise med sola i ellisens ene bennunkt.. Like stoe flatestykke i lik tid. => Sinnsatsen 3. lov: T = C 3 1+3. => Newtons gav.lov Newtons gavitasjonslov: F = - G m 1 m / (unktmasse) (1.1) Utenfo sfæiske legeme: som all masse samla i sentum Infinitesimalegning: Isaac Newton / Gottfied Leibniz Om kjeglesnitt (ellise, aable, hyeble) i MA110 (.sem) htt://www.math.ntnu.no/emne/ma110/008v/ensum.imf htt://www.math.ntnu.no/emne/ma110/008v/notate/kele.df Gavitasjonens otensielle enegi: E = - G m 1 m / Potensiell enegi U() = E () Unnslishastighet (escae seed) v 0 = ( E k /m) = (G M j /R j ) - e uavhengig massen Unnslisenegi E k 3

Ka 1-gav Alle gasse slie unna månen og mas. Tyngdeaksel. og unnslishastighet: g (m/s ) v 0 (km/s) atmosfæe? Månen 1,6,4 ingen Mas 3,7 5,0 1 % (CO ) Joda 9,8 11, 100 % Juite 3,1 59,5 70 % (H og He) Middelhastighet v av ved 0 O C: N, O : v av = 450 m/s He: v av = 1,3 km/s v 0 He v 0 N => Samme unnslishastighet øvest i atmosfæen som å jodoveflata. 100 km (1,5 % av R j ) Atmosfæen e tynn! R j = 6370 km Konklusjon: intet N og O ha v > 11, km/s => slie ikke unna joda En viss andel He ha v > 11, km/s => He slie unna joda Jodas atmosfæe (fa Wikiedia) Gavitasjonskefte utenfo og inni tynt kuleskall Utenfo kula ( > R) : E( ) = (1.4) F = = d (som all masse i sentum) Integet av Newton, og i Y&F ka 1.6: Inni kula ( > R): E( ) = (1.6) R F = = 0 d (som ingen masse) Sammenheng otensiell enegi og konsevativ kaft Inni massiv kule: E = F d s F = d Utenfo kule: Mm d G Mm F () = = = G d d F () Mm 1 d G 3 d E R R = = = d d R 3 4

Ka 1-gav Ka. 1. Gavitasjon Keles 3 love fo lanetbane: 1. Ellise med sola i ellisens ene bennunkt.. Like stoe flatestykke i lik tid => Sinnsatsen 3. lov: T = C 3 => Newtons gav.lov Newtons gavitasjonslov: F = - G Mm/ (unktmasse) Utenfo sfæiske legeme: som all masse samla i sentum Inni massive sfæiske legeme: F = - G Mm /R 3 Gavitasjonens otensielle enegi: E = - G Mm/ Tyngdens akseleasjon: g = F/m = - G M/ ( 9,8 m/s nå = R j ) Gavitasjonsmasse (i F = - G Mm/ ) = teg masse (i F=ma) Gavitasjon og Einsteins geneelle elativitetsteoi: 1. Avbøyning av lys næ lanete/stjene.. Tida gå fotee jo stekee gavitasjonsfeltet e. Fekvensen å lys endes. Relativ tidskoeksjon: Δ t ΔE = t mc Eks: Ved svæt stekt gav.felt slie ikke lys ut: SORTE HULL. (unnslishastighet > lysfaten) Joda masse med adius 0,88 cm ville gi et sot hull. Gavitasjon og Einsteins geneelle elativitetsteoi: Tidskoeksjone ved GPS: 1) Den sesielle elativitetsteoien => Koeksjon ga. sto hastighet (v/c = 13 m): Satelittklokke sakne 7 μs e døgn (Eksamen 3FY juni 006) ΔE GPS-satelitt v = 3,9 km/s (T = 11h 58min) Jodotasjonen og Foucaults endel Rotasjonstid fo Foucaltendelen: Foucaults endel i Realfagbygget Polene: 4 time Ekvato: (ingen otasjon) Beddegad φ : 4 h/sin φ Beddegad 63,4 : 6 h 45 ) Den geneelle elativitetsteoien => Koeksjon ga. ulik gavitasjon (Δt/t = ΔE /mc ): Satelittklokke fotne 45 μs e døgn Totalt: Satelittklokke fotne 38 μs e døgn (38 μs / 86400 s = 4,4 10-10 ) Løsning: GPS-mottakee buke 10,3000000000 MHz Sendefekvensen til satelitten e 10,999999543 MHz. = 6600 km R j = 6400 km 5