En blomsterpotte faller fra en veranda 10 meter over bakken. Vi ser bort fra luftmotstand. , der a g og v 0 0 m/s.

Like dokumenter
Fy1 - Prøve i kapittel 5: Bevegelse

Løsningsforslag for øvningsoppgaver: Kapittel 4

Løsningsforslag til ukeoppgave 2

Fy1 - Kapittel 1 - På rett vei - Bevegelseslover

Repetisjonsoppgaver kapittel 0 og 1 løsningsforslag

Løsningsforslag til ukeoppgave 4

Fysikk Kapittel 1,5 og 8

FYSIKK-OLYMPIADEN Andre runde: 2/2 2012

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1000, 17/3 2016

Impuls, bevegelsesmengde, energi. Bevaringslover.

Løsningsforslag til eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Juni 2011

Repetisjonsoppgaver kapittel 3 - løsningsforslag

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 19/3 2018

side 1 av 8 Fysikk 3FY (Alf Dypbukt) Rune, Jon Vegard, Øystein, Erlend, Marthe, Hallvard, Anne Berit, Lisbeth

Eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Torsdag 3. juni 2010

Kap. 1 Fysiske størrelser og enheter

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

Newtons (og hele universets...) lover

,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.

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

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

Fysikkolympiaden 1. runde 27. oktober 7. november 2014

Repetisjonsoppgaver kapittel 4 løsningsforslag

Løsningsforslag for øvningsoppgaver: Kapittel 14

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

6.201 Badevekt i heisen

RF3100 Matematikk og fysikk Regneoppgaver 7 Løsningsforslag.

UNIVERSITETET I OSLO

TFY4106 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Test 3.

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

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

FYSIKK-OLYMPIADEN

Bremselengde. (Elevhefte) Hensikt:

FYSIKK-OLYMPIADEN

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 15/8 2014

UNIVERSITETET I OSLO

Både besvarelsene du leverer inn og det du gjør underveis blir vurdert. (Gruppe 1 starter med oppgave 1, gruppe 2 starter med oppgave 2 osv.) 10.

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 13/6 2016

Obligatorisk oppgave i fysikk våren 2002

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

Disposisjon til kap. 3 Energi og krefter Tellus 10

Kap. 4+5: Newtons lover. Newtons 3.lov. Kraft og motkraft. kap Hvor er luftmotstanden F f størst?

UNIVERSITETET I OSLO

Newtons 3.lov. Kraft og motkraft. Kap. 4+5: Newtons lover. kap Hvor er luftmotstanden F f størst? F f lik i begge!!

Løsningsforslag til MEF1000 Material og energi - Kapittel 2 Høsten 2006

UNIVERSITETET I OSLO

TFY4106_M2_V2019 1/6

Fysikkolympiaden 1. runde 26. oktober 6. november 2009

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

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN FYS119 VÅR 2017

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 26/3 2019

UNIVERSITETET I OSLO

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

Del 1. 3) Øker eller minker den momentane veksthastigheten når x = 1? ( )

Elektrisk og Magnetisk felt

Fysikkolympiaden Norsk finale 2018 Løsningsforslag

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til konteeksamen i FYS1001, 17/8 2018

Breivika Tromsø maritime skole

Kap. 6+7 Arbeid og energi. Energibevaring.

Løsningsforslag for øvningsoppgaver: Kapittel 2

EKSAMEN I TFY4145 OG FY1001 MEKANISK FYSIKK

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

Kap Newtons lover. Newtons 3.lov. Kraft og motkraft. kap 4+5 <file> Hvor er luftmotstanden F f størst?

Vektorstørrelser (har størrelse og retning):

Aristoteles (300 f.kr): Kraft påkrevd for å opprettholde bevegelse. Dvs. selv UTEN friksjon må oksen trekke med kraft R O =S k

UNIVERSITETET I OSLO

FY0001 Brukerkurs i fysikk

UNIVERSITETET I OSLO

Aristoteles (300 f.kr): Kraft påkrevd for å opprettholde bevegelse. Dvs. selv UTEN friksjon må oksen må trekke med kraft S k

Høgskolen i Agder Avdeling for EKSAMEN

Krefter, Newtons lover, dreiemoment

Fysikkonkurranse 1. runde november 2000

R2 - Funksjoner, integrasjon og trigonometri

r+r TFY4104 Fysikk Eksamenstrening: Løsningsforslag

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave TFOR0102 FYSIKK. Bokmål. 15. mai 2018 kl

Eksamensoppgave. FYSIKK Bokmål. 2. juni 2017 kl

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

FYSIKK-OLYMPIADEN

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

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.

Fysikkolympiaden 1. runde 23. oktober 3. november 2017

Fysikkolympiaden 1. runde 27. oktober 7. november 2008

UNIVERSITETET I OSLO

SafeRoad. Euroskilt AS Oslo Bergen Stavanger Trondheim Kr.Sand Mo i Rana Bodø Tromsø

Fysikkolympiaden 1. runde 26. oktober 6. november 2015

Kapittel 6 Fart og akselerasjon hva krefter kan få til Svar og kommentarer til oppgavene

EKSAMEN. Stille lengde. Universitetet i Agder Fakultet for helse- og idrettsfag. Emnekode: Emnenavn: IDR124 Kropp,trening, helse

Løsningsforslag til MEF1000 Material og energi - Kapittel 2 Høsten 2005

Friksjonskraft - hvilefriksjon og glidefriksjon (lærerveiledning)

Bachelor i idrettsvitenskap med spesialisering i idrettsbiologi 2014/2016. Utsatt individuell skriftlig eksamen. IBI 240- Basal biomekanikk

R Differensialligninger

Løsningsforslag Obligatorisk oppgave 1 i FO340E

6. Rotasjon. Løsning på blandede oppgaver.

Kap 02 Posisjon / Hastighet / Akselerasjon 2D - Bevegelse langs en rett linje

Fysikkolympiaden 1. runde 24. oktober 4. november 2016

UNIVERSITETET I OSLO

Transkript:

Fy1 - Ekstra vurdering - 06.01.17 Løsningsskisser Bevegelse og krefter Oppgave 1 En blomsterpotte faller fra en veranda 10 meter over bakken. Vi ser bort fra luftmotstand. a) Hvor lang tid tar det før den når bakken? b) Hvor stor fart har blomsterpotten 5.0 meter over bakken? a) Veilov: s v 0 t 1 2 at2 2s t a 2 10 Falltid: t 1. 4 [s] 9.81, der a g og v 0 0 m/s. b) Tidløs formel: 2as v 2 v 0 2 v 2as, der a g og s 5 m. Fart 5 m. over bakken: v 2 9. 81 5 9. 9 [m/s] (Kan også bruke bevaring av energi med 0-nivå på 5 meter: mgh 1 2 mv2 v 2gh, der g a og h s 5 m. ) Oppgave 2 Grafen under viser farten v t til en fallskjermhopper som funksjon av tiden etter at skjermen utløste seg: Som vi ser er startfarten ca. 50 m/s og sluttfarten ca 8.0 m/s. H-P Ulven 1 av 5 fy1_060117_ls.tex

a) Bruk grafen til å finne gjennomsnittsakselerasjonen i de første 4 sekundene. b) Bruk grafen til å finne momentanakselerasjonen i starten. (t 0 sek.) c) Bruk grafen til å finne ut omtrent hvor langt han har falt i løpet av de 4 første sekundene? d) Luftmotstanden er proporsjonal med kvadratet av hastigheten; L k v 2. Bruk grafen til å bestemme faktoren k når fallskjermhopperen har massen m 100 kg. a) Akselerasjon fra 0 til 4 sekunder: a v 4 v 0 4 0 Se avlesninger i grafen: 50 10 4 0 10 [m/s 2 ] b) Tegner inn tangent i punktet (0,50) så nøyaktig som mulig og leser av: Momentanakselerasjon: a 0 0 50 83 0.6 0 [m/s2 ] Se avlesninger i grafen over. (Godtar svar mellom 50 og 100, ikke så lett å få helt nøyaktig.) c) Veilengden er arealet under hastighetsgrafen, så vi teller antall ruter under grafen fra 0 til 4 sekunder, og får ca. 14 ruter. Hver rute er 5 m/s 1s 5 m, så vi får fallet s 14 5 70 m. d) Farten stabiliserer seg på ca. 8.0 m/s og da sier Newton I at summen av krefter er konstant, så vi har: mg L kv 2 k mg 100 9.81 15 [Ns 2 /m 2 ] v 2 8 2 Oppgave 3 En bil har massen m 1200 kg og kjører med hastighet v 80 km/h på en horisontal vei idet føreren oppdager rådyret Bambi 40 meter foran bilen. Det tar 0.80 sekunder (reaksjonstid) før føreren starter bremsingen. Friksjonskoeffisienten er 0. 40 (våt vei). a) Hva blir stopplengden? (Reaksjonslengde pluss bremselengde.) b) Bambi løper langs veien med farten v b 36 km/h for å komme unna bilen. Vil Bambi bli påkjørt? a) v 80 km/h 80 m/s 22.2 m/s Reaksjonslengde: s r v t 22. 2 0. 8 17. 8 [m] H-P Ulven 2 av 5 fy1_060117_ls.tex

Friksjonskraft: R N mg (mg N pga Newton I.) Retardasjon: Newton II: R ma a m R mg m g Tidløs formel: 2as b v 2 v 0 2 gir Bremselengde: s b v 0 2 v 2 0 22.2 2 2a 2 g 2 0.4 9.81 62. 8 [m] Stopplengde: s r s b 17. 8 62. 8 81 [m] b) Bremsetiden gitt av: v v 0 at t b v 0 a v 0 22.2 g 0.4 9.81 I tillegg har vi reaksjonstiden t r 0. 8 s. Mens bilen stopper rekker Bambi å løpe: s B v B t s t r 36 0. 8 5. 66 64. 6 [m] 5. 66 [s] Legger vi til forspranget får vi: 40 64. 6 105 [m] Dette er mer enn stopplengden til bilen, så Bambi klarer seg heldigvis. Energi og bølger Oppgave 4 I et interferensforsøk med gitter (Young) ble det brukt grønt laserlys med bølgelengde 530 nm. Gitteret hadde 400 linjer per. millimeter. a) Regn ut retningen (vinkelen 1 ) for lysmaksimum av første orden ved hjelp av Youngs formel: sin n n d. b) Interferensmønstrene (prikkene) viste seg på en hvit vegg som sto L 2. 0 meter unna gitteret. Hvor lang ble avstanden mellom prikkene som representerer nullte og første ordens lysmaksimum på veggen? a) Spaltebredde i gitter: d 0.001 400 2. 5 10 6 [m] Youngs formel: sin 1 1 530 10 9 0. 212 d 2.5 10 6 Avbøyningsvinkel (retning): 1 12. 2 b) Avstanden a gitt av: tan 1 a a Ltan L 1 2. 0 tan 12. 2 0. 43 [m] Oppgave 5 En bil kjører bortover en horisontal vei med konstant hastighet v 80 km/h. Vi ser bort fra friksjon og energitap i overføring mellom motor og hjul men regner med at luftmotstanden L er proporsjonal med kvadratet av hastigheten, det vil si L k v 2 der k 0. 50 [Ns 2 /m 2 ] a) Hva er nødvendig drivkraft for at bilen skal holde denne hastigheten? H-P Ulven 3 av 5 fy1_060117_ls.tex

b) Hvilken effekt yter motoren ved denne hastigheten? c) Hvor mye energi bruker motoren på å kjøre en mil med denne hastigheten? d) En liter bensin inneholder energimengden 33 MJ. Hva er motorens virkningsgrad, hvis vi regner med at motoren bruker 0.50 liter per kjørt mil? a) v 80 km/h 80 m/s 22. 2 m/s Newton I: v const F 0 Drivkraft: D L kv 2 0. 5 80 2 247 [N] b) Effekt: P W t Fs t Fv 247 22. 2 5483 5. 5 [kw] c) s 1 mil 10000 m Tid på en mil: v s t t s v 10000 22.2 450 [s] Energiforbruk på en mil: E Pt 5480 450 2. 47 10 6 [J] d) Energi i en halv liter bensin: E b 33 106 2 1. 65 10 7 Virkningsgrad: E E b 2.47 106 1.65 10 7 0. 15 15% (Viser hvorfor elektriske bilmotorer har noe for seg: Selv om vi kalkulerer inn energitap ved lading, utlading og konvertering til mekanisk energi i motoren vil virkningsgraden for en elektrisk motor være mye større enn i en forbrenningsmotor...) Oppgave 6 Et oppdemmet vannmagasin inneholder 10 9 m 3 med vann. Fallhøyden fra magasinet og ned til et kraftverk er h 200 m. a) Hvor mye potensiell energi er lagret i magasinet? b) Generatoren i kraftverket yter 150 MW. Hvor mye energi produseres i et døgn i kwh? c) Hvor mye vil vannet synke i magasinet i løpet av et døgn hvis arealet av magasinet er 10 km 2? (Vi regner uten tap med virkningsgrad 100%.) a) Energi i magasin: E m mgh V gh 10 9 1000 9. 81 200 1. 96 10 15 2. 0 10 15 [J] b) Energi i et døgn: E d Pt 150 10 6 24 60 60 [Ws] 1. 3 10 13 [J] E d 1. 30 10 13 Ws 1. 30 10 13 kw h 3. 6 1000 60 60 106 kwh H-P Ulven 4 av 5 fy1_060117_ls.tex

c) Hvor mye vann tilsvarer energien i b): V V E d E m 10 9 1.3 10 13 6. 63 10 6 [m 3 ] 1.96 10 15 Hvor mye vannet synker, h, gitt av: V Ah, der A er arealet: A 10 km 2 10 1000m 2 10 7 m 2 h V 6.63 106 0. 66 [m] A 10 7 H-P Ulven 5 av 5 fy1_060117_ls.tex