KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TFY FYSIKK. Fredag 13. august 2010 Tid:

Like dokumenter
KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TFY FYSIKK. 10. august 2012 Tid:

Side 1/10. EKSAMEN I EMNE TFY4125 FYSIKK Fredag 10. juni 2011 Tid:

Side 1/11. Eksamenssettet er utarbeidet av førsteamanuensis Dag W. Breiby og professor Tore Lindmo og består av:

Side 1/12 KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TFY FYSIKK. Torsdag 6. august 2009 Tid:

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

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TFY FYSIKK. Fredag 13. august 2010 Tid:

Eksamenssettet er utarbeidet av førsteamanuensis Dag W. Breiby og professor Tore Lindmo og består av:

Løysingsframlegg kontinuasjonseksamen TFY 4104 Fysikk august 2011

Eksamenssettet er utarbeidet av førsteamanuensis Dag W. Breiby og professor Tore Lindmo og består av:

UNIVERSITETET I OSLO

Side 1/12. Eksamenssettet er utarbeidet av førsteamanuensis Dag W. Breiby og professor Tore Lindmo og består av:

Faglig kontakt under eksamen: Navn: Anne Borg Tlf BOKMÅL. EKSAMEN I EMNE TFY4115 Fysikk Elektronikk og Teknisk kybernetikk

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

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: FYS 0100 Generell fysikk Dato: Fredag 13.des 2013 Tid: Kl 09:00 13:00 Sted: Administrasjonsbygget: Aud.

EKSAMEN I EMNE TFY4125 FYSIKK

EKSAMEN I EMNE TFY4125 FYSIKK

UNIVERSITETET I OSLO

Oppsummert: Kap 1: Størrelser og enheter

Eksamensoppgave i TFY4115 FYSIKK

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i TFY4115 FYSIKK

EKSAMEN I TFY4145 MEKANISK FYSIKK OG FY1001 MEKANISK FYSIKK

UNIVERSITETET I OSLO

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TFY 4102 FYSIKK

Løysingsframlegg TFY 4104 Fysikk Kontinuasjonseksamen august 2010

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: FYS 0100 Generell fysikk Dato: Onsdag 26.feb 2014 Tid: Kl 09:00 13:00 Sted: Aud max.

Eksamen TFY 4104 Fysikk Hausten 2009

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

EKSAMEN FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME I Mandag 5. desember 2005 kl

EKSAMEN I TFY4145 MEKANISK FYSIKK OG FY1001 MEKANISK FYSIKK Eksamensdato: Torsdag 11. desember 2008 Eksamenstid: 09:00-13:00

UNIVERSITETET I OSLO

Kontinuasjonseksamensoppgave i TFY4120 Fysikk

EKSAMEN FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Tirsdag 27. mai 2008 kl

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN I FAG SIF 4002 FYSIKK Mandag 7. mai 2001 Tid: Sensur: Uke 22

KONTINUASJONSEKSAMEN TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Onsdag 17. august 2005 kl

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i TFY4108 Fysikk

EKSAMEN FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME Mandag 4. desember 2006 kl

UNIVERSITETET I OSLO

Fysikkolympiaden Norsk finale 2017

EKSAMEN I TFY4145 MEKANISK FYSIKK OG FY1001 MEKANISK FYSIKK Eksamensdato: Torsdag 16. desember 2010 Eksamenstid: 09:00-13:00

UNIVERSITETET I OSLO

Løysingsframlegg TFY 4104 Fysikk Hausten 2009

Flervalgsoppgave. Kollisjoner. Kap. 6. Arbeid og energi. Energibevaring. Konstant-akselerasjonslikninger REP

Obligatorisk oppgave i fysikk våren 2002

KONTINUASJONSEKSAMEN TFY4102 FYSIKK Fredag 12. august 2011 kl

UNIVERSITETET I OSLO

Fysikkk. Støvneng Tlf.: 45. Andreas Eksamensdato: Rottmann, boksen 1 12) Dato. Sign

EKSAMENSOPPGAVE. Fagnr: FO 443A Dato: Antall oppgaver:

Flervalgsoppgave. Arbeid og energi. Energibevaring. Kollisjoner REP Konstant-akselerasjonslikninger. Vi har sett på:

Fysikkk. Støvneng Tlf.: 45. Andreas Eksamensdato: Rottmann, boksen 1 12) Dato. Sign

Midtveis hjemmeeksamen. Fys Brukerkurs i fysikk Høsten 2018

EKSAMENSOPPGAVE. Karl Rottmann: Matematisk formelsamling Kalkulator med tomt dataminne

EKSAMEN 07HBINEA, 07HBINET, 07HBINDA, 07HBINDT

KONTINUASJONSEKSAMEN TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Fredag 11. august 2006 kl

TFY4104 Fysikk Eksamen 28. november 2016 Side 13 av 22

TFY4104 Fysikk Eksamen 28. november 2016 Side 13 av 22

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK

TFY4104 Fysikk Eksamen 16. desember 2017 Formelside 1 av 6

UNIVERSITETET I OSLO

Øving 2: Krefter. Newtons lover. Dreiemoment.

Rotasjon: Translasjon: F = m dv/dt = m a. τ = I dω/dt = I α. τ = 0 => L = konstant (N1-rot) stivt legeme om sym.akse: ω = konst

Stivt legeme, reeksjonssymmetri mhp rotasjonsaksen: L = L b + L s = R CM MV + I 0!

Kap Rotasjon av stive legemer

EKSAMEN i TFY4108 FYSIKK

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

Sykloide (et punkt på felgen ved rulling)

TFY4104 Fysikk Eksamen 6. desember 2018 { 6 sider

EKSAMENSOPPGAVE I FYS-1001

a) Vis at startvolumet er V 0 = 1, 04m 3 Gassen presses deretter sammen til et volum på V 1 = 0, 80m 3 mens temperaturen i gassen holdes konstant.

UNIVERSITETET I OSLO

9) Mhp CM er τ = 0 i selve støtet, slik at kula glir uten å rulle i starten. Dermed må friksjonskraften f virke mot venstre, og figur A blir riktig.

Eksamensoppgave i TFY4108 Fysikk

EKSAMENSOPPGAVE. Karl Rottmann: Matematisk formelsamling Kalkulator

Norges teknisk-naturvitenskapelig universitet Institutt for fysikk, NTNU

Eksamensoppgave i TFY4104 Fysikk

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

Eksamenssettet er utarbeidet av førsteamanuensis Dag W. Breiby og professor Tore Lindmo og består av:

EKSAMEN I EMNE TFY4125 FYSIKK. Lørdag 20. august 2005 Tid: kl

EKSAMEN TFY4155 ELEKTROMAGNETISME FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME Tirsdag 31. mai 2005 kl

EKSAMEN FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME I TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Fredag 8. juni 2007 kl

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

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK Faglig kontakt under eksamen: Ola Hunderi, tlf (mobil: )

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

Stivt legemers dynamikk

Løsningsforslag: Kontinuasjonseksamen TFY4115, august 2008

Eksamensoppgave i TFY 4125 Fysikk (Kontinuasjonseksamen)

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

Stivt legeme, reeksjonssymmetri mhp rotasjonsaksen: L = L b + L s = R CM M V + I 0!

Arbeid og energi. Energibevaring.

TFY4106 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Test 6.

EKSAMENSOPPGAVE. Karl Rottmann: Matematisk formelsamling Kalkulator med tomt dataminne

EKSAMEN TFY4155 ELEKTROMAGNETISME FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME Tirsdag 30. mai 2006 kl

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 FY1003 ELEKTRISITET OG MAGNETISME I Mandag 17. desember 2007 kl K. Rottmann: Matematisk formelsamling (eller tilsvarende).

TFY4102 Fysikk Eksamen 16. desember 2017 Foreløpig utgave Formelside 1 av 6

EKSAMENSOPPGAVE. Fys-1002 Elektromagnetisme. Adm.bygget B154 Kalkulator med tomt dataminne, Rottmann: Matematisk formelsamling

Transkript:

ide av 9 okmål Kandidatnr.. tudieretning... ide. Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Institutt for fysikk, NTNU Faglig kontakt under eksamen: Navn: Dag W. reiby Tlf.: 984 54 3 KONTINUAJONEKAMEN I EMNE TFY45 - FYIKK Fredag 3. august Tid: 9-3 Tillatte hjelpemidler: Kode C: Typegodkjent kalkulator, med tomt minne K. Rottmann: Matematisk Formelsamling. arnett & T.M. Cronin: Mathematical Formulae Eksamenssettet er utarbeidet av førsteamanuensis Dag W. reiby og professor Tore Lindmo og består av: Oppgavetekst til "vanlige" oppgaver -5 side -6 edlegg: Formelark side 7-9 Hvert delspørsmål a) b) etc. i oppgavene -5 teller likt, med til sammen 8 % for alle 4 delspørsmål. De resterende % utgjøres av midtsemesterprøven.

ide av 9 Oppgave. Kloss på stripete skråplan a) s μ = μ = μ k θ b) En kloss med masse m og lengde s sklir nedover et skråplan. kråplanet har et friksjonsfritt område, og et område hvor friksjonskoeffisienten mellom klossen og skråplanet er μ k. i definerer = til å være posisjonen hvor den nederste kanten av klossen ligger på grensen mellom det glatte og det ru underlaget (som vist i a)). i ser bort fra komplikasjoner med statisk friksjon i denne oppgaven. a) is at akselerasjonen til en kloss langs et generelt skråplan med friksjonskoeffisient μ k er gitt ved a= g( sin q-mk cos q ). egrunn at for (, s) kan friksjonen modelleres med en effektiv m = og bestem konstanten C. friksjonskoeffisient eff ( ) C Finn også uttrykk for m eff i områdene <, og > s. b) Klossen holdes i ro og slippes fra =. Etter å ha sklidd en strekning < s antas klossens akselerasjon å være lik. Finn et uttrykk for. Tegn fritt legeme kraftdiagram som viser kreftene som virker på klossen ved =. c) ruk energibetraktninger til å bestemme den totale strekningen tot klossen sklir før den stopper. Det forutsettes at tot s. is at denne forutsetningen leder til et uttrykk for minimumsverdien av μ k.

ide 3 av 9 Oppgave. Elektrisk potensial fra skiver og ringer Det kan vises at det elektriske potensialet på aksen i avstand fra en skive ("disk") med radius R og overflateladningstetthet σ (per arealenhet) er gitt ved ( ) s D = + R e -, >. Potensialet fra en ring, også med radius R, og ladningstetthet λ (per lengdeenhet) er gitt ved lr R = e + R, (-, ). I begge tilfeller beskriver ligningene feltet på symmetriaksen i vakuum, og angir avstanden fra senteret av skiven (eller ringen), som vist i figuren. a) kriv om uttrykkene for D og R med totalladningen Q i stedet for σ og λ. 9 8 7 Disk Ring 6 () / 5 4 3..4.6.8 / m b) is at i grensetilfellet er R gitt ved R Q = 4 pe Finn også et uttrykk for D i grensen. Kommenter svarene.

ide 4 av 9 i antar i resten av oppgaven at disken og ringen har like store ladninger, Q =, nc, og at R =,3 m. Potensialet for skiven og ringen for disse parameterne er plottet i figuren ovenfor. I resten av oppgaven gjør et elektron nytten som testpartikkel. c) i lar potensialet være gitt ved R. Finn kraften (uttrykk og tallsvar) som virker på testpartikkelen når den er i posisjon =, m. d) Hvor stort arbeid må utføres for å flytte partikkelen fra =, m til =, m? Hvis elektronet slippes ved =, m, hvor stor hastighet har det når det passerer =, m? Oppgitt: ( ) +» + for små. Oppgave 3. armekraftmaskin En prosess med ett mol av en ideell én-atomig gass starter ved A med p A =, atm (=,35. 5 Pa) og T A = 7 ºC, og kjøres gjennom følgende Carnot-prosess ACDA: isoterm ekspansjon til to ganger det opprinnelige volumet ved ( = A ), adiabatisk ekspansjon til C med C = 3 A, isoterm komprimering til D, og adiabatisk komprimering tilbake til utgangspunktet A. a) Finn uttrykk og tallsvar (med I-enheter) for tilstandsvariablene p, p C, A og T C. b) kissér prosessen i et p-diagram. c) Prosess-trinnene CD og DA kan beskrives ved ligningene C CD: p ( ) = pc æ ö A DA: p ( ) = p A ç çè ø ruk dette til å finne uttrykk og tallsvar for p D og D. d) Finn et uttrykk for Q varm. g e) Regn ut varmekraftmaskinens virkningsgrad, og bruk dette til å finne arbeidet utført per syklus (uttrykk og tallsvar).

ide 5 av 9 Oppgave 4. evegelse i trakt v θ h En trakt har åpningsvinkel θ som vist i figuren. En kloss sklir friksjonsfritt i en sirkel inni trakten. Klossens hastighet v er tilpasset slik at den beveger seg med konstant høyde h. Hvilke krefter virker på klossen? ett opp uttrykk for kraftbalanse, og bruk dette til å bestemme forholdet U / K, der U og K er henholdsvis klossens potensielle og kinetiske energi.

ide 6 av 9 Oppgave 5. Fallende lodd, roterende tønne H R m g Et lodd med masse m henger i en ideell (masseløs og perfekt tøyelig) snor. nora er festet i ytterkant av en kompakt homogen sylinder med radius R og høyde H, som kan rotere om sin senterakse slik figuren viser. nordraget får sylinderen til å rotere. nora sklir ikke, og friksjonseffekter neglisjeres. Gitt at H = 3, cm, R =, cm og m = 8, kg, bestem massetettheten ρ (masse per volum) til sylinderen, slik at loddet faller med akselerasjon g/.

ide 7 av 9 edlegg: Formelliste for emnet TFY45 Fysikk ektorstørrelser er i uthevet skrift. Fysiske konstanter: Ett mol: M( C) = g u =.665-7 kg N A = 6. 3 mol - k =.387-3 J/K R = N A k = 8.345 J mol - K - ºC = 73.5 K ε = 8.854 - C /Nm μ = 4-7 N/A e =.6-9 C m e = 9.94-3 kg c =.9997 8 m/s h = 6.66-34 Js g = 9.8 m/s Mekanikk: dp (,) t dt = Fr, der pr (,) t = mv= mdr/ dt ; F= ma Konstant a: v= v + at; s= s+ vt+ at ; as = v -v dw = F ds; K = mv ; U(r) = potensiell energi. (tyngde: mgh; fjær: ½ k ) F =- U; F =- U(, y, z) ; E = mv + U () r + friksjonsarbeid = konst. Tørr friksjon: Ff =ms F^ eller Ff =mk F ^ ; iskøs friksjon: Ff =-k f v Dreiemoment: ( ) τ = r- r F= α, der r er valgt ref. punkt og I treghetsmomentet. dw = τ dθ å I tatisk likevekt: F = Fi =, τ = τi =. i Massemiddelpunkt (tyngdepunkt): R = å mir i, M = å mi M i i Elastisk støt: Σ i p i = konstant; Σ i E i = konstant. Uelastisk støt: Σ i p i = konstant. å i Impuls: I=Dp, I= F() tdt. inkelhast.: ω =wˆ z ; ω =w= dq/ dt ; inkelakselerasjon: α= dω/ dt ; a= dw / dt= d q/ dt irkelbevegelse: v = rw; entripetalakselerasjon a =-vw=- v / r=-rw r aneaks.: a = dv/ dt = rd w q / dt = r a ; Rotasjonsenergi: K rot = Iw, der I er treghetsmomentet. å i ^i ^ i I º mr dr r. Akse gjennom massemiddelpunktet: I I. Massiv kule: I = 5 MR ; Kuleskall: I = 3 MR ; Kompakt sylinder / skive: I = MR ;

ide 8 av 9 Lang, tynn stav: I etingelser for ren rulling: v=w R; a=ar. = ML ; Parallellakseteoremet (teiners sats): I = I + Mb Dreieimpuls: L= r p= r mv. pinn: Legen = Iω. τ = dl / dt. Hydrostatisk trykk: p( h) p g = +r h; m=r ; ernoulli, langs strømlinje: p + r v +r gh = konst. vingninger: Udempet svingning: +w = ; w = k/ m; T = p/ w ; f = / T = w /p Pendel: q+w sin q= ; Fysisk pendel: w = gmd / I ; Matematisk pendel: w = g/ l Termisk fysikk: - n = antall mol; N = nn A = antall molekyler; a= l dl/ dt DQ Qin =D U +W ; C = ; (armekapasiteten kan være gitt pr. masseenhet eller pr. mol) D T 3 P = nrt = NkT ; P = N K ; K = m v = m v ; D W = PD ; W = Pd 3 3 5 Molar varmekapasitet: C = R(en-atomig); C = R(to-atomig); CP = C +R. du= C dt. For ideell gass: gº C / C. Adiabat: P g = konst. ; T g- = konst. P irkningsgrader for varmekraftmaskiner: e= W / Q v ; Carnot: e= -Tk / Tv: Otto: e= -/r g- Qk T Kjøleskap: h K = Carnot k W Tv-T ; armepumpe: Qv Tv h P = Carnot k W Tv-Tk D Q dq Clausius: å ; T T dq rev dq ; Entropi: d = ; D rev T = ; = k lnw T Entropiendring i en ideell gass (per mol): D = C ln( T / T ) + Rln( / )

ide 9 av 9 Elektrisitet og magnetisme: Coulomb: Fr QQ () = ˆ 4 r; Er Q () = ˆ pe 4 pe r r; Q () r =. 4 pe r r d Elektrisk felt: E =- =-,, ; E ˆ =-. y z d Elektrisk potensial:. Gauss lov D = b- a =- E d s. D U = QD E A d = EndA= e a b Q. Gauss lov for magnetisme da= da= n 3. Faradays lov C d d E s = =- F dt =- dt =- t m n d emf nda d A 4. Amperes lov s ( ) C df d =m I+ I I =e =e dt E n D, D Fluks: F E = E da= En da; F M = da = n da. E t da Kapasitans: Q e C º For platekondensator: C =. U = C = Q / C. d A Energitetthet: u U volum E E = = e E ; u U = = volum m iot-avarts lov: d ˆ d m l I r =. 4 p r m Q ˆ 4 r v r = p Lorentzkraften: F= Q( E+ v ); df= I( dl ).