TFY4106 Fysikk Eksamen 18. mai 2017 Formelside 1 av 6

Like dokumenter
MEKANISK FYSIKK INKL SVINGNINGER. Newtons andre lov: F = dp/dt. p = mv = mṙ. Konstant akselerasjon: v = v 0 +at

MEKANISK FYSIKK INKL SVINGNINGER. Newtons andre lov: F = dp/dt p = mv = mṙ. Konstant akselerasjon: v = v 0 + at x = x 0 + v 0 t at2

Fysikkk. Andreas. Støvneng Tlf.: Eksamensdato: Rottmann, boksen. Dato. Sign

TFY4109 Fysikk Eksamen 14. desember 2015 Side 13 av 22

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

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

TFY4115 Fysikk Eksamen 6. desember 2018 { 6 sider

Andreas. Støvneng Tlf.: Eksamensdato: Rottmann, Nynorsk. I alt 10. Dato. Sign

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

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

TFY4104 Fysikk Eksamen 28. november 2016 Side 13 av 22

TFY4104 Fysikk Eksamen 28. november 2016 Side 13 av 22

Eksamensoppgave i TFY4104 Fysikk

TFY4104 Fysikk Eksamen 6. desember 2018 { 6 sider

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

TFY4104 Fysikk Eksamen 16. desember 2017 Formelside 1 av 6

Eksamensoppgave i TFY4115 FYSIKK

EKSAMEN I FY1001 og TFY4145 MEKANISK FYSIKK

Eksamensoppgave i TFY4115 FYSIKK

TFY4106 FORMLER

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

Formelsamling Bølgefysikk Desember 2006

EKSAMEN I FY1001 og TFY4145 MEKANISK FYSIKK

Formelsamling. ξ(r, t) = ξ 0 sin(k r ωt + φ) 2 ξ(x, t) = 1 2 ξ(x, t) t 2. 2 ξ. x ξ. z 2. y ξ. v = ω k. v g = dω dk

Formelsamling. ξ(r, t) = ξ 0 sin(k r ωt + φ) 2 ξ(x, t) = 1 2 ξ(x, t) t 2. 2 ξ. x ξ. z 2. y ξ. v = ω k. v g = dω dk

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

Midtsemesterprøve Bølgefysikk Torsdag 12. oktober 2006 kl

Eksamen TFY4165 Termisk fysikk kl torsdag 15. desember 2016 Bokmål

Eksamen TFY4165 Termisk fysikk kl august 2018 Nynorsk

FY1002/TFY4160 Bølgefysikk. Midtsemesterprøve fredag 15. oktober 2010 kl

Flervalgsoppgaver i bølgefysikk

Midtsemesterprøve Bølgefysikk Fredag 10. oktober 2008 ca kl

Midtsemesterprøve Bølgefysikk Fredag 10. oktober 2008 ca kl

Midtsemesterprøve Bølgefysikk Fredag 10. oktober 2008 ca kl

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

Oppsummert: Kap 1: Størrelser og enheter

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

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

Midtsemesterprøve Bølgefysikk Fredag 12. oktober 2007 kl

UNIVERSITETET I OSLO

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

Løsningsforslag til øving 6

Arbeid og energi. Energibevaring.

Eksamen TFY4165 Termisk fysikk kl mandag 7. august 2017 Bokmål

Eksamensoppgave i TFY4115 FYSIKK

KONTINUASJONSEKSAMEN TFY4102 FYSIKK Fredag 12. august 2011 kl

Arbeid og energi. Energibevaring.

TFY4106 Fysikk Løsningsforslag til Eksamen 12. august M k = ρv = ρ 4πR 3 /3 = π /3 = 2.10kg. E) 2.10 kg

FY1002/TFY4160 Bølgefysikk. Midtsemesterprøve fredag 9. oktober 2009 kl

Eksamensoppgave i TFY4108 Fysikk

EKSAMEN i TFY4108 FYSIKK

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

Eksamen FY1005/TFY4165 Termisk fysikk kl mandag 2. juni 2014

TFY4165/FY august 2014 Side 1 av 11

EKSAMEN I TFY4145 MEKANISK FYSIKK OG FY1001 MEKANISK FYSIKK

Eksamen FY1005/TFY4165 Termisk fysikk kl torsdag 6. juni 2013

FY1002/TFY4160 Bølgefysikk. Løsningsforslag til Midtsemesterprøve fredag 15. oktober 2010 kl Oppgavene og et kortfattet løsningsforslag:

TFY4106 Fysikk Lsningsforslag til Eksamen 16. mai t= + t 2 = 2 ) exp( t=);

EKSAMEN i TFY4115 FYSIKK

1) Hva blir akselerasjonen (i absoluttverdi) til en kloss som glir oppover et friksjonsfritt skråplan med helningsvinkel

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

Sykloide (et punkt på felgen ved rulling)

Eksamen FY1005/TFY4165 Termisk fysikk kl mandag 12. august 2013

KONTINUASJONSEKSAMEN TFY4160 BØLGEFYSIKK Torsdag 9. august 2007 kl

TFY4109 Fysikk Eksamen 9. august Løsningsforslag

Midtveis hjemmeeksamen. Fys Brukerkurs i fysikk Høsten 2018

EKSAMEN FY1002 og TFY4160 BØLGEFYSIKK Torsdag 3. desember 2009 kl

5) Tyngdens komponent langs skråplanet, mg sin β, lik maksimal statisk friksjonskraft, f max = µ s N =

Eksamensoppgave i TFY4145 MEKANISK FYSIKK FY1001 MEKANISK FYSIKK

TFY4106 Fysikk Løsningsforslag til Eksamen 9. juni ρ = m/(4πr 3 /3) = 3 130/4π = , i enheten g/cm 3. D) 1.7

Eksamensoppgave i TFY4115 FYSIKK

Eksamensoppgave i TFY4108 Fysikk

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.

Løysingsframlegg TFY 4104 Fysikk Kontinuasjonseksamen august 2010

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

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.

1. Førstesida (denne sida) som skal leveres inn som svar på flervalgsspørsmålene.

EKSAMEN FY1002 BØLGEFYSIKK Mandag 10. desember 2007 kl Norsk utgave

EKSAMEN TFY4160 BØLGEFYSIKK Mandag 3. desember 2007 kl Norsk utgave

EKSAMEN I FAG TFY4105 FYSIKK for studenter ved Linje for bygg- og miljøteknikk

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

EKSAMEN TFY4102 FYSIKK Fredag 10. juni 2011 kl

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

EKSAMEN I FY1001 og TFY4145 MEKANISK FYSIKK

EKSAMEN FY1002 og TFY4160 BØLGEFYSIKK Onsdag 20. desember 2006 kl Norsk utgave

EKSAMEN I EMNE TFY4100 FYSIKK Eksamensdato: Tirsdag 31. mai 2005 Eksamenstid: 09:00-13:00

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i TFY4115 FYSIKK

EKSAMEN I FAG SIF4002 FYSIKK. Mandag 5. mai 2003 Tid: Sensur uke 23.

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN I FY1001 og TFY4145 MEKANISK FYSIKK: LØSNINGSFORSLAG

Eksamensoppgave i TFY4108 Fysikk

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

T L) = H λ A T H., λ = varmeledningsevnen og A er stavens tverrsnitt-areal. eks. λ Al = 205 W/m K

EKSAMEN FY1002 og TFY4160 BØLGEFYSIKK Fredag 3. desember 2010 kl

EKSAMENSOPPGAVE. Karl Rottmann: Matematisk formelsamling Kalkulator med tomt dataminne

Kap Rotasjon av stive legemer

Midtsemesterprøve Bølgefysikk Fredag 19. november 2010 kl

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1002 BØLGEFYSIKK Mandag 10. desember 2007 kl

Transkript:

TFY4106 Fysikk Eksamen 18. mai 2017 Formelside 1 av 6 FORMLER: Fete symboler angir vektorer. Symboler med hatt over angir enhetsvektorer. Formlenes gyldighetsområde og de ulike symbolenes betydning antas forøvrig å være kjent. Symbolbruk og betegnelser som i forelesningene. MEKANISK FYSIKK INKL SVINGNINGER Newtons andre lov: F = dp/dt Konstant akselerasjon: v 0 +at p = m mṙ x = x 0 +v 0 t+ 1 2 at2 Konstant vinkelakselerasjon: ω = ω 0 +αt θ = θ 0 +ω 0 t+ 1 2 αt2 Arbeid: dw = F dr Kinetisk energi: K = 1 2 mv2 r Konservativ kraft og potensiell energi: U(r) = F dr r 0 Friksjon, statisk: f µ s N kinetisk: f = µ k N Luftmotstand (liten v): f = kv Luftmotstand (stor v): f = Dv 2ˆv Tyngdepunkt: R CM = 1 r i m i 1 r dm Tyngdepunktbevegelsen: M M M R CM = F ytre i Sirkelbevegelse: rω Sentripetalakselerasjon: a = v 2 /r Baneakselerasjon: a = dv/dt = rdω/dt Dreiemoment: τ = r F Statisk likevekt: ΣF i = 0 Στ i = 0 Dreieimpuls: L = r p N2 rotasjon: τ = dl/dt Stivt legeme, refleksjonssymmetri mhp rotasjonsaksen: L = L b +L s = R CM MV +I 0 ω Kinetisk energi, stivt legeme: K = 1 2 MV 2 + 1 2 I 0ω 2 Treghetsmoment: I = m i ri 2 i r 2 dm Kompakt sylinder (skive): I 0 = MR 2 /2 Kompakt kule: I 0 = 2MR 2 /5 Kuleskall: I 0 = 2MR 2 /3 Tynn stang: I 0 = ML 2 /12 Stivt legeme, rotasjon om fast akse: K = 1 2 Iω2 N2 rotasjon, akse med fast orientering: τ = I dω dt Steiners sats (parallellakseteoremet): I = I 0 +Md 2 Gravitasjon: F = GMm r 2 ˆr U(r) = GMm r Enkel harmonisk oscillator: ẍ+ω0x 2 = 0 T = 2π/ω 0 f = 1/T = ω 0 /2π Masse i fjær: ω 0 = k/m Matematisk pendel: ω 0 = g/l Fysisk pendel: ω 0 = mgd/i

TFY4106 Fysikk Eksamen 18. mai 2017 Formelside 2 av 6 Fri, dempet svingning, langsom bevegelse i fluid: mẍ+bẋ+kx = 0 ẍ+2γẋ+ω0x 2 = 0 ω0 2 = k/m γ = b/2m Underkritisk demping (γ < ω 0 ) x(t) = Ae γt sin(ωt+φ) ω = ω0 2 γ2 Overkritisk demping (γ > ω 0 ) x(t) = Ae α1t +Be α 2t α 1,2 = γ ± γ 2 ω0 2 Kritisk demping (γ = ω 0 ) x(t) = Ae γt +Bte γt Tvungen svingning, harmonisk ytre kraft: (partikulær-)løsning: x(t) = A(ω) sin(ωt + φ(ω)) F 0 /m amplitude: A(ω) = (ω 2 ω0 2)2 +(2γω) 2 halvverdibredde: Q-faktor: Q = ω 0 / ω ω 2γ mẍ+bẋ+kx = F 0 cosωt BØLGEFYSIKK Harmonisk plan bølge (forplantning i positiv x-retning): ξ(x,t) = ξ 0 sin(kx ωt+φ), k = 2π/λ, ω = 2π/T = 2πf Bølgeligning: Fasehastighet: 2 ξ(x,t) x 2 = 1 v 2 2 ξ(x,t) t 2 λ T = ω k Lineær respons i elastiske, isotrope medier (Hookes lov): mekanisk spenning = elastisk modul relativ tøyning S = strekk-kraft, B = bulkmodul, E = elastisitetsmodul, G = skjærmodul For transversale bølger på streng: S µ For longitudinale bølger (lydbølger) i fluider (gasser og væsker): For longitudinale bølger i tynn stang (fast stoff): B E

TFY4106 Fysikk Eksamen 18. mai 2017 Formelside 3 av 6 For longitudinale (v P ) og transversale (v S ) bølger i faste stoffer (bulk): v P = B +4G/3 ; v S = G Gruppehastighet: v g = dω dk Tyngdebølger på dypt vann (for λ 1 cm): ω(k) = gk Tyngdebølger med vanndybde D: ω(k) = gk tanh(kd) Midlere energi pr lengdeenhet for harmonisk bølge på streng: ε = 1 2 µω2 y 2 0 Midlere energi pr volumenhet for harmonisk plan longitudinal bølge (lydbølge): ε = 1 2 ω2 ξ 2 0 Midlere effekt transportert med harmonisk bølge på streng: P = vε = 1 2 vµω2 y 2 0 (Midlere) Intensitet i harmonisk plan longitudinal bølge (lydbølge): I = vε = 1 2 vω2 ξ 2 0 Lydhastighet i gass (m = (midlere) molekylmasse, γ = C p /C V ): γk B T m Lydtrykk: Lydtrykksnivå: Dopplereffekt: p = B ξ x β(db) = 10log I I 0 med I 0 = 10 12 W/m 2 f O = v +v m v O v +v m v S f S

TFY4106 Fysikk Eksamen 18. mai 2017 Formelside 4 av 6 Svevning ( interferens i tid ): Interferens (romlig): f S = f 1 f 2 I max for dsinθ = nλ (n = 0,1,2,...) TERMISK FYSIKK Utvidelseskoeffisienter (lineær og volum), trykk-koeffisient, isoterm kompressibilitet: α = 1 L ( ) L T p β = 1 V ( ) V = 3α γ = 1 T p p Første hovedsetning (Termodynamikkens første lov): Varmekapasitet C, pr masseenhet c, pr mol c m : C p og C V : dq = du +dw ( ) p T V C = dq dt, c = C/M, c m = C/n C p = (dq/dt) p, C V = (dq/dt) V κ = 1 V ( ) V p T For ideell gass: C p C V = nr. Atomær gass: C V = 3 2 nr. Toatomig gass: C V = 5 2 nr = 1 B Den termodynamiske identitet: TdS = du +pdv Ideell gass: pv = Nk B T = nrt K trans = 3pV 2N = 3 2 k BT U = U(T) = N K Atomær gass: U = 3 2 Nk BT. Toatomig gass: U = 5 2 Nk BT Adiabatisk prosess (dq = 0) for ideell gass: pv γ = konst TV γ 1 = konst pt γ/(γ 1) = konst (γ = C p /C V ) Virkningsgrad for varmekraftmaskin: η = W Q 2 Virkningsgrad for Carnot-varmekraftmaskin (Carnot-prosess: Q 2 /T 2 +Q 1 /T 1 = 0): η C = 1 T 1 T 2

TFY4106 Fysikk Eksamen 18. mai 2017 Formelside 5 av 6 Kjøleskap og varmepumpe, effektfaktor: ε K = Q 1 W, ε V = Q 2 W Entropi (dq er reversibelt tilført varme): ds = dq T ds = 0 Boltzmanns prinsipp: Clapeyrons ligning: Damptrykk-kurven: S = k B lnω dp dt = L T V [ ( l 1 p d (T) = p d (T 0 ) exp 1 )] R T0 T (l = molar latent varme, T 0 = valgt referansetemperatur) Stefan-Boltzmanns lov (svart legeme: e = 1): Plancks fordelingslov: j(t) = eσt 4 (e = emissivitet;σ = 2π 5 k 4 B /15h3 c 2 = 5.67 10 8 W/m 2 K 4 ) j(t) = j(t) = 0 0 dj df df med dj df = 2πhf 3 /c 2 exp(hf/k B T) 1 dj dλ dλ med dj dλ = 2πhc 2 /λ 5 exp(hc/λk B T) 1 Wiens forskyvningslov: Varmeovergang: Maksimal dj/dλ for λt = 2.90 10 3 m K j = α T Stasjonær varmeledning i en dimensjon (Fouriers lov; κ = varmeledningsevne, L = tykkelse): Varmemotstand R (P = ja = effekt): j = κ T/L T = RP = L κa P Seriekobling : R = j R j Parallellkobling : 1 R = j 1 R j U verdi (T i : inne, T u : ute): j = U (T i T u )

TFY4106 Fysikk Eksamen 18. mai 2017 Formelside 6 av 6 MIDDELVERDI OG FEIL I MÅLINGER Gauss feilforplantningslov: ( q) 2 = n i=1 ( q a i a i ) 2 Middelverdi (gjennomsnittsverdi): x = 1 N Ni=1 x i ( Standardavvik (feil i enkeltmåling): δ x = 1 Ni=1 N 1 (x i x) 2) Standardfeil (feil i middelverdi): δ x = δ x / N DIVERSE Konstanter: G = 6.67 10 11 Nm 2 /kg 2 g = 9.81 m/s 2 m e = 9.11 10 31 kg m p = m n = 1.67 10 27 kg 1u = 1.66 10 27 kg k B = 1.38 10 23 J/K R = 8.314 J/molK Omregningsfaktorer: N A = R/k B = 6.02 10 23 mol 1 h = 6.63 10 34 Js h = h/2π = 1.05 10 34 Js e = 1.60 10 19 C c = 3.00 10 8 m/s σ = 5.67 10 8 W/m 2 K 4 1 ev = 1.60 10 19 J 1 Å = 10 10 m 1 cal = 4.184 J 1 bar = 10 5 Pa 1 atm = 1.013 10 5 Pa 1 mmhg = 133.3 Pa Dekadiske prefikser: p = piko = 10 12, n = nano = 10 9, µ = mikro = 10 6, m = milli = 10 3, c = centi = 10 2, k = kilo = 10 3, M = mega = 10 6, G = giga = 10 9, T = tera = 10 12 Matematikk: sinhx = 1 ( e x e x), coshx = 1 2 2 tanhx x ( x 1) dtanhx dx = ( e x +e x), tanhx = sinhx coshx 1 cosh 2 x Geometri: Areal, sirkulær skive: πr 2. Kuleflateareal: 4πr 2. Kulevolum: 4πr 3 /3.