Fysikk-OL Norsk finale 2004

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

Fysikk-OL Norsk finale 2006

1) Hva blir akselerasjonen til en kloss som glir nedover et friksjonsfritt skråplan med helningsvinkel 30?

Fysikkolympiaden 1. runde 28. oktober 8. november 2013

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

Løsningsforslag. Midtveiseksamen i Fys-Mek1110 våren 2008

UNIVERSITETET I OSLO

Obligatorisk oppgave i fysikk våren 2002

1) Hva blir akselerasjonen til en kloss som glir nedover et friksjonsfritt skråplan med helningsvinkel 30?

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMENSOPPGAVE. FYS-1001 Mekanikk. Fire A4-sider (to dobbeltsidige ark) med egne notater. Kalkulator ikke tillatt. Ruter.

Løsningsforslag Fysikk 2 V2016

Fysikkolympiaden Norsk finale 2017

Øving 2: Krefter. Newtons lover. Dreiemoment.

Mandag Mange senere emner i studiet bygger på kunnskap i bølgefysikk. Eksempler: Optikk, Kvantefysikk, Faststoff-fysikk etc. etc.

UNIVERSITETET I OSLO

FYSIKK-OLYMPIADEN Andre runde: 2/2 2012

Norsk Fysikklærerforening Norsk Fysisk Selskaps faggruppe for undervisning

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN I TFY4145 MEKANISK FYSIKK OG FY1001 MEKANISK FYSIKK

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

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

UNIVERSITETET I OSLO

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

UNIVERSITETET I OSLO

FYSIKK-OLYMPIADEN

EKSAMENSOPPGAVE. Dato: Fredag 01. mars Tid: Kl 09:00 13:00. Administrasjonsbygget B154

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

Fysikkolympiaden Norsk finale 2016

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

UNIVERSITETET I OSLO

Fysikkolympiaden 1. runde 27. oktober 7. november 2008

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

UNIVERSITETET I OSLO

Stivt legemers dynamikk

Norsk Fysikklærerforening Norsk Fysisk Selskaps faggruppe for undervisning

SG: Spinn og fiktive krefter. Oppgaver

EKSAMEN I TFY4145 MEKANISK FYSIKK OG FY1001 MEKANISK FYSIKK

TFY4106 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Test 5.

r+r TFY4104 Fysikk Eksamenstrening: Løsningsforslag

EKSAMEN I TFY4145 OG FY1001 MEKANISK FYSIKK

EKSAMENSOPPGAVE. To dobbeltsidige ark med notater. Stian Normann Anfinsen

Fysikkolympiaden Norsk finale 2018 Løsningsforslag

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

Repetisjonsoppgaver kapittel 4 løsningsforslag

Fysikkolympiaden 1. runde 27. oktober 7. november 2014

FYSIKK-OLYMPIADEN

TTK4100 Kybernetikk introduksjon Øving 1 - Løsningsforslag

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

EKSAMEN I FY1001 og TFY4145 MEKANISK FYSIKK

Fysikkolympiaden Norsk finale 2019 Løsningsforslag

TENTAMEN I FYSIKK FORKURS FOR INGENIØRHØGSKOLE

Kontinuasjonseksamensoppgave i TFY4120 Fysikk

FYS-MEK 1110 Løsningsforslag Eksamen Vår 2014

Spinn og Impulsbalanse HIA Avd. teknologi Morten Ottestad

FY1001 Mekanisk Fysikk Eksamen 14. desember 2017 BOKMÅL Side 2 av t/[s]

Stivt legemers dynamikk

Løsningsforslag Eksamen i Fys-mek1110 våren 2008

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.

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

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

Oppsummert: Kap 1: Størrelser og enheter

Kap Rotasjon av stive legemer

Newtons lover i én dimensjon (2)

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Løsningsforslag til ukeoppgave 4

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

Løsningsforslag til øving 1

Sykloide (et punkt på felgen ved rulling)

2sin cos sin m/s 70.0 m/s

UNIVERSITETET I OSLO

Oblig 6 i Fys-Mek1110

UNIVERSITETET I OSLO

Fysikkolympiaden 1. runde 31. oktober 11. november 2011

Bevegelsesmengde Kollisjoner

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

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

Stivt legemers dynamikk

Oppgave 1 Svar KORTpå disse oppgavene:

Løsningsskisse EKSAMEN i FYSIKK, 30. mai 2006

= = = mv2 1. Energi. k,t

TFY4106_M2_V2019 1/6

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

Løsningsforslag til ukeoppgave 2

Fiktive krefter

F B L/2. d A. mg Mg F A. TFY4104 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Høsten Løsningsforslag til øving 6. Oppgave 1

Løsningsforslag Eksamen i Fys-mek1110 våren 2010

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

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag Eksamen i Fys-mek1110 våren 2009

Løsningsforslag for øvningsoppgaver: Kapittel 5

Kap Rotasjon av stive legemer

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

EKSAMENSOPPGAVE. Adm.bygget, rom B154 2 ark med egne notater (4 sider) Godkjent kalkulator Rottman. Matematisk formelsamling

3) Kula i oppgave 2 slippes ut fra toppen av en skyskraper. Hva blir kulas maksimale hastighet?

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

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

6. Rotasjon. Løsning på blandede oppgaver.

Transkript:

Universitetet i Oslo Norsk Fysikklærerforening Fysikk-OL Norsk finale 004 3. uttakingsrunde Fredag. april kl 09.00 til.00 Hjelpeidler: abell/forelsaling og loeregner Oppgavesettet består av 6 oppgaver på 3 sider Lykke til! Oppgave Et lite legee er i ro på et bord. Det blir gitt et dytt og det beveger seg i løpet av s før det faller ned fra bordet. Er det rielig å anta at det lille legeet har hjul? Oppgave l En etallstav kan gli uten friksjon på to lange horisontale parallelle skinner. Skinnene er forbundet ed en otstand ed resistansen, og avstanden ello de er l. Systeet befinner seg i et agnetisk felt ed flukstettheten B so står noralt på planet skinnene og staven danner. Staven blir gitt et dytt og får startfarten v 0. Hvor langt vil staven gli før den stopper? (Hint: du kan få bruk for at x = vdt )

Oppgave 3 Beste endringen i entropi når vi blander,00 kg vann ed teperaturen 0 o C ed,00 kg vann ed teperaturen 80 o C. Vann har spesifikk varekapasitet c = 490 J/kg K. Se bort fra vareutveksling ed ogivelsene. Oppgave 4 y Figuren viser en lysstråle so koer inn (praktisk talt vinklerett) ot et legee ed varierende brytningsindeks i y-retning, n(y). Lysstrålen bøyes av so vist, og den følger en sirkel ed radien. Det er luft rundt legeet, og luft har brytningsindeks n 0. Finn et uttrykk for n(y) uttrykt ved n 0 og. Oppgave 5 r ω a ω En rund skive ed radius r = 0,30 og asse = 3,0 kg roterer friksjonsfritt ed vinkelhastigheten ω = 40 rad/s o en vertikal, tynn, asseløs aksling. En kvadratisk

skive er festet til akslingen. Kvadratet har sidelengde a = 0,60 og asse = 5,0 kg. Kvadratet roterer friksjonsfritt ed vinkelhastigheten ω = 0 rad/s sae vei so den runde skiven. Vi slipper den runde skiven ned på den kvadratiske. Friksjonen ello de to er så stor at vi kan anta at de blir sittende saen uiddelbart og roterer ed en felles vinkelhastighet. Hvor stor brøkdel av den opprinnelige rotasjonsenergien har systeet tapt under saenkoblingen? Oppgave 6 3k k o like klosser ligger oppe på hverandre. Begge har assen. Det er friksjon ello klossene, og den statiske friksjonskoeffisienten er µ. Vi kan iidlertid se bort fra friksjonen ello den underste klossen og underlaget. Det er en fjær festet til hver kloss ed fjærkonstant på henholdsvis k og 3k, - se figuren. Når systeet er i likevekt, er den høyre fjæren strukket en lengde x. Finn det største utslaget (aplituden) systeet kan svinge ed uten at de to klossene begynner å gli ot hverandre. 3

Universitetet i Oslo Norsk Fysikklærerforening Fysikk-OL Norsk finale 004 3. uttakingsrunde Løsningsforslag Oppgave Vi gjør et overslag: Gjennosnittsfarten er v = 0, 5 /s. Det betyr at startfarten kan aksialt være vo = v = /s. (Sluttfarten er større enn null). v Akselerasjonen kan aksialt være: a = = 0, 5 /s. t Videre får vi: Det vil si: µ g = a og altså: a = µ g der vi setter g = 0 /s. 0,5 µ = = 0,05 so er en liten friksjonskoeffisient, og det er rielig å anta at legeet 0 har hjul! Oppgave dv Newton: F = dt Her er også F = IlB og ε = vbl 4

Vi får da vbl I = ε = og vb l F = IlB = = dv dt Staven glir en avstand x før den stopper, der Dered får vi: vdt = x = vdt v = dv so gir x = B l B l x 0 Oppgave 3 Vi finner teperaturen etter at vannet har blandet seg: c ) = c( ) so gir = 333 K ( C H Endringen i entropi: dq S = der dq = c d, altså Her blir: S = c d = c ln S S = c ln + c ln = 47,4 J/K C H Oppgave 4 Systeet vårt består av de to platene. Det virker ingen ytre kraftoent på systeet under saenkoblingen, og spinnet å dered være bevart. otalt spinn før saenkobling: L tot = I + I ω ω L tot = a r ω ω + 6 L tot = 8,4 kg /s otalt treghetsoent etter saenkoblingen: I tot = I + I 5

I tot = 0,435 kg Vinkelhastighet etter saenkoblingen: ω = L tot / I tot = 9,3 rad/s otasjonskinetisk energi før saenkobling: E kin (FØ) = / I ω + / I ω E kin (FØ) = 3 J otasjonskinetisk energi etter saenkobling: E kin (EE) = / I tot ω E kin (EE) = 8 J Andel kinetisk energi so er tapt: E kin( FØ) E E kin( FØ) kin( EE) = 0,34 Systeet taper altså 34 % av den kinetiske energien ved saenkoblingen. Oppgave 5 Snells brytningslov gir: n0 sin a0 = n sin a = n sin a = 0 Det starter ed a0 90 Det vil si: n ( y)sin a = n0 Av figuren ser vi at n( y) sin a y sin a = og dered er n( y) n y = 0 6

y -y y a a Oppgave 6 Ved likevekt: f = kx = F der f er kraften fra fjæra på den underste klossen og F kraften fra fjæra på den øverste klossen. Hvis klossene er forskjøvet en avstand x ot høyre i figuren, uten at de har sklidd i forhold til hverandre, får vi: f = f kx = kx kx og F = F + k = kx 3kx 3 + Newtons. lov: kx a = f F = a so gir: For den underste klossen får vi: Og for aksialt utslag, A, blir: kx kx µ N = a kx kx ka µ g = a = ( ) g Altså: A = µ x k 7