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

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

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

Fysikk-OL Norsk finale 2004

FY1001/TFY4145 Mekanisk Fysikk Eksamen 9. august 2016 Side 1 av 20

TFY4106_M2_V2019 1/6

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

EKSAMEN I TFY4145 OG FY1001 MEKANISK FYSIKK

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

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

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

Fysikkolympiaden 1. runde 28. oktober 8. november 2013

EKSAMEN I FY1001 og TFY4145 MEKANISK FYSIKK

UNIVERSITETET I OSLO

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

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

TFY4109 Fysikk Eksamen 9. august 2016 Side 1 av 22

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

FY1001/TFY4145 Mekanisk Fysikk Eksamen 18. desember 2015 BOKMÅL Side 1 av 28

Løsningsforslag. FY-ME 100 eksamen 2. september 2003

TFY4106 Fysikk Eksamen August 2015

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

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

EKSAMEN I TFY4145 MEKANISK FYSIKK OG FY1001 MEKANISK FYSIKK

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag. Midtveiseksamen i Fys-Mek1110 våren 2008

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

2) Hva er tykkelsen på kuleskallet av stål i ei hul petanquekule med diameter 80.0 mm og masse 800 g?

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

Obligatorisk oppgave i fysikk våren 2002

Ansla midlere kraft fra foten pa en fotball i et vel utfrt straespark.

Bevegelsesmengde Kollisjoner

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

Løsningsforslag Fysikk 2 V2016

EKSAMEN I FY1001 og TFY4145 MEKANISK FYSIKK: LØSNINGSFORSLAG

Bevegelsesmengde og kollisjoner

Øving 2: Krefter. Newtons lover. Dreiemoment.

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

= = = mv2 1. Energi. k,t

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

3) Kula i oppgave 2 slippes ut fra toppen av en skyskraper. Hva blir kulas maksimale hastighet? a 2 +4bmg.

Løsningsforslag til ukeoppgave 12

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN FYS119 VÅR 2017

UNIVERSITETET I OSLO

FYS-MEK 1110 Løsningsforslag Eksamen Vår 2014

TFY4106 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Test 12.

r+r TFY4104 Fysikk Eksamenstrening: Løsningsforslag

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

UNIVERSITETET I OSLO

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

EKSAMENSOPPGAVE. To dobbeltsidige ark med notater. Stian Normann Anfinsen

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

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN I TFY4145 OG FY1001 MEKANISK FYSIKK

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

Løsningsforslag Eksamen i Fys-mek1110 våren 2010

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til øving 6

Materiebølger - Elektrondiffraksjon

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

EKSAMEN I FY1001 og TFY4145 MEKANISK FYSIKK

TFY4109 Fysikk Eksamen 9. august Løsningsforslag

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN FYS120 VÅR 2017

Oppgave 1 Svar KORTpå disse oppgavene:

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

EKSAMEN I TFY4145 MEKANISK FYSIKK OG FY1001 MEKANISK FYSIKK

Spinn og Impulsbalanse HIA Avd. teknologi Morten Ottestad

FYSMEK1110 Eksamensverksted 31. Mai 2017 (basert på eksamen 2004, 2013, 2014, 2015,)

Norsk Fysikklærerforening Norsk Fysisk Selskaps faggruppe for undervisning

SG: Spinn og fiktive krefter. Oppgaver

Kap Rotasjon av stive legemer

r+r TFY4115 Fysikk Eksamenstrening: Løsningsforslag

FYS2130. Tillegg til kapittel 13. Harmonisk oscillator. Løsning med komplekse tall

EKSAMENSOPPGAVE Njål Gulbrandsen / Ole Meyer /

2sin cos sin m/s 70.0 m/s

Theory Norwegian (Norway) Vær vennlig å lese de generelle instruksjonene i den separate konvolutten før du begynner på dette problemet.

Oppgavene 1 3 omhandler kompakte stålkuler med diameter 5.0 mm. Massetetthet, stål: 7.85 g/cm 3.

2) Hva er tykkelsen på kuleskallet av stål i ei hul petanquekule med diameter 80.0 mm og masse 800 g?

Eksamensoppgave. FYSIKK Bokmål. 2. juni 2017 kl

TFY4106 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Test 7.

Løsningsforslag til ukeoppgave 4

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

Fysikkolympiaden 1. runde 26. oktober 6. november 2015

sk fysikk Støvneng Tlf.: 45 Andreas Eksamensdato: 7. august Rottmann, senest 28. august. Dato Sign

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

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN I FY1002 og TFY4160 BØLGEFYSIKK Onsdag 20. desember 2006 kl

TFY4115 Fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Lsningsforslag til ving 4. ) v 1 = p 2gL. S 1 m 1 g = L = 2m 1g ) S 1 = m 1 g + 2m 1 g = 3m 1 g.

Institutt for fysikk Fakultet for naturvitenskap og teknologi. Løsningsforslag til eksamen i TFY4170 Fysikk 2 Onsdag 6.

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

F B L/2. d A. mg Mg F A. Løsningsforslag til øving 5. FY1001/TFY4145 Mekanisk fysikk. Institutt for fysikk, NTNU. Høsten 2014.

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

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

Kap Rotasjon av stive legemer

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

Impuls, bevegelsesmengde, energi. Bevaringslover.

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

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

Transkript:

FY1001/TFY4145 Mekanisk Fysikk Eksaen Tirsdag 16. Deseber 2014 OKMÅL OPPGVE 1: Flervalgsoppgaver (Teller 45%, 18 stk so teller 2.5% hver) 1) Hva blir akselerasjonen til en kloss so glir nedover et friksjonsfritt skråplan ed helningsvinkel 30? ) g/4 ) g/3 C) g/2 D) g 2) Hva blir akselerasjonen til en kloss so glir oppover et skråplan ed helningsvinkel 30 når kinetisk friksjonskoeffisient ello kloss og skråplan er 1/ 3? ) g/4 ) g/3 C) g/2 D) g 3) En tynn ring, ei kopakt kule og et tynt kuleskall, alle ed asse M og radius R, ruller o kapp, uten å gli (slure), nedover et skråplan. Hvordan ser seierspallen ut? ) 1. Kopakt kule. 2. Tynn ring. 3. Tynt kuleskall. ) 1. Tynn ring. 2. Kopakt kule. 3. Tynt kuleskall. C) 1. Tynt kuleskall. 2. Tynn ring. 3. Kopakt kule. D) 1. Kopakt kule. 2. Tynt kuleskall. 3. Tynn ring. V ω M, R 4) En sylinder ed asse M = 1 kg og radius R = 0.1 slurer (roterer og glir; ω > V/R) oppover et skråplan ed helningsvinkel 30. Kinetisk friksjonskoeffisient ello kloss og skråplan er 1/(2 3). Hva er (otrent) netto ytre dreieoent på sylinderen, ed sylinderens assesenter () so referansepunkt? ) 1/4 N ) 1/2 N C) 3/4 N D) 1 N 5) For sae situasjon so i oppgave 4, hva er (otrent) netto ytre dreieoent på sylinderen, ed kontaktpunktet () so referansepunkt? ) 1/4 N ) 1/2 N C) 3/4 N D) 1 N Før: Etter: v 0 v 1 6) En asse har hastighet v 0 (v 0 c) og kolliderer fullstendig uelastisk ed en annen asse so ligger i ro. Etter kollisjonen henger de to assene saen og har felles hastighet v 1. Hvor ye kinetisk energi gikk tapt i kollisjonen? 2 ) v 2 0 /8 ) v2 0 /6 C) v2 0 /4 D) v2 0 /2 1

P 7) En tynn ring har treghetsoent 1.0 kg 2 ed hensyn på en akse gjenno ringens assesenter (). Hva er da ringens treghetsoent ed hensyn på en akse gjenno et punkt (P) på ringens periferi? (egge akser står noralt på ringens plan.) ) 1.0 kg 2 ) 1.5 kg 2 C) 2.0 kg 2 D) 2.5 kg 2 L L/4 8) En tynn, jevntykk stav (fysisk pendel) har asse M, lengde L og treghetsoent I 0 = ML 2 /12 hp en akse gjenno stavens assesenter (). Når staven svinger (friksjonsfritt) ed så utsving fra likevekt o en akse helt øverst på staven (), er perioden T. Derso aksen forskyves ed L/4, til idt ello stavens ende og dens assesenter (), er perioden T. Hva er forholdet T /T? (Oppgitt: ω 0 = Mgd/I) ) 4/5 ) 5/6 C) 6/7 D) 7/8 9) Ei tynn stang lokalisert på x-aksen ello x = 0 og x = L har assetetthet (asse pr lengdeenhet) µ(x) = µ 0 x/l. Her er µ 0 en konstant. Hvor er stavens assesenter x? (Oppgitt: d = µdx) ) x = L/2 ) x = 2L/3 C) x = 3L/4 D) x = 4L/5 10) To satellitter går i hver sin sirkulære bane rundt jorda, den ene i bane ed dobbelt så stor radius so den andre. Hva er da forholdet ello oløpstida (perioden) til de to satellittene? ) 2 ) 2 C) 2 2 D) 4 11) I jakten på foren på ei klessnor har du endt opp ed å åtte løse ligningen x = (7/8 x/2) 1+3x 2. Du satser på en enkel iterativ løsningsetode, der en startverdi for x innsatt på høyre side av ligningen gir en oppdatert verdi av x, og dered det iterative (repeterte) skjeaet Med startverdien x 1 = 1.0, hva blir x 3? x i+1 = ( 7 8 x ) i 1+3x 2 i 2. ) x 3 0.31 ) x 3 0.48 C) x 3 0.65 D) x 3 0.82 2

12) E-strengen på en kontrabass skal stees slik at grunntonen har frekvens 41 Hz. Strengen er fastspent i begge ender, har lengde 110 c, og asse pr lengdeenhet 33 g/. Straingen i strengen å da tilsvare en strekk-kraft ) 68.5 N ) 168.5 N C) 268.5 N D) 368.5 N 13) En streng ed asse pr lengdeenhet 9 g/ er skjøtt saen ed en streng ed asse pr lengdeenhet 25 g/. En haronisk transversal bølge koer inn ot skjøten. Hvor stor andel av bølgens energi blir reflektert i skjøten? ) 6% ) 26% C) 46% D) 66% 14) En kuleforet lydkilde sender ut lyd slik at lydtrykksnivået er 100 d i avstand 1 fra sentru av lydkilden. I hvilken avstand fra lydkildens sentru er lydtrykksnivået redusert til 50 d? ) 93 ) 207 C) 316 D) 542 15) To lydkilder sender ut haroniske lydbølger ed frekvens henholdsvis 440 Hz og 450 Hz. Hva hører du? ) En tone på 445 Hz ed en lydintensitet so varierer ello sterkt og svakt ti ganger pr sekund. ) En tone på 445 Hz ed konstant lydintensitet. C) En tone på 890 Hz ed konstant lydintensitet. D) Ingenting, på grunn av destruktiv interferens. 16) Et jordskjelv på havbunnen skaper en forstyrrelse (bølgepakke) på havoverflaten ed bølgelengder okring 50 k. Vanndybden er D = 1 k. Otrent hvor lang tid bruker bølgepakken på å vandre 1800 k (en avstand litt større enn Norge på langs i luftlinje)? Oppgitt: ω(k) = gk tanh(kd), tanhx x når x 1, tanhx 1 når x 1. ) Fe tier ) Feten tier C) Feti tier D) Fehundre tier 17) Et stort cruiseskip seiler forbi 475 fra land og lager en bølgepakke ed bølgelengder okring 10. ølgene har retning rett ot land. Dybden er overalt er enn 50. Otrent hvor lang tid går det fra bølgepakken skapes til den slår ot land? ) 1 inutt ) 4 inutter C) 16 inutter D) 64 inutter 18) Frekvensene til stående bølger ( resonansfrekvensene ) på en streng so er fastspent i begge ender, er f n = n S/µ (n = 1,2,3,...). 2L Du anslår relative usikkerheter so følger: S/S = 0.03, µ/µ = 0.05 og L/L = 0.01. Hva blir da relativ usikkerhet i frekvensene, f n /f n? ) 1% ) 3% C) 7% D) 9% 3

OPPGVE 2: Uelastisk kollisjon ello stav og kule (Teller 30%, 6% pr deloppgave) y x v d/2 d y µ (ovenfra) (fra siden) En stav ed lengde d og asse ligger i ro på et horisontalt bord. Staven kan rotere o en aksling gjenno sin ene ende (). Staven er i kontakt ed bordet ved begge ender. Vi ser bort fra friksjon ved akslingen (). I den andre enden () er kinetisk friksjonskoeffisient ello stav og bord lik µ. Ei kule ed asse og hastighet v = v ˆx kolliderer fullstendig uelastisk ed staven i avstand d/2 fra (dvs idt på staven). Etter kollisjonen (so har neglisjerbar varighet) roterer stav og kule so ett legee okring akslingen gjenno. a) Hva er systeets kinetiske energi K 0 før kollisjonen? Hva er systeets dreieipulslo før kollisjonen? b) Hva er treghetsoentet I til systeet stav + kule etter kollisjonen, hp aksen gjenno? (Tips: Se flervalgsoppgave 8.) c) Uiddelbart etter kollisjonen, før systeet (stav + kule) har begynt å rotere, er L bevart. Hva er da systeets vinkelhastighet ω uiddelbart etter kollisjonen? d) Hva er systeets kinetiske energi K 1 uiddelbart etter kollisjonen? Hva blir endringen i systeets kinetiske energi i kollisjonen, K = K 1 K 0? e) På grunn av friksjon ello staven og bordet ved enden () reduseres systeets kinetiske energi gradvis. Finn et uttrykk for oløpt vinkel θ når kinetisk energi K er redusert til null. (Tips: Derso du ikke har bestet K 1 i punkt d, skriv K 1 på foren βv 2 /2, der β er en diensjonsløs konstant.) Med tallverdiene v = 10 /s, d = 15 c og µ = 0.11, hvor ange hele odreininger vil stav (ed kule) rotere før den stopper? (Har du ikke fastlagt β ovenfor, kan du bruke en tilnæret verdi β = 0.4.) 4

OPPGVE 3: Uelastisk relativistisk kollisjon (Teller 15%, 6% for a og 9% for b) Før: v 0 = 4c/5 Etter: M v 1 En partikkel ed asse har hastighet v 0 = 4c/5 og kolliderer fullstendig uelastisk ed en tilsvarende partikkel ed asse so ligger i ro. (c er lyshastigheten) Etter kollisjonen består systeet av kun en partikkel ed asse M og hastighet v 1. a) Systeets relativistiske ipuls kan skrives på foren p = αc. Hva er α? Systeets relativistiske energi kan skrives på foren E = βc 2. Hva er β? åde α og β er diensjonsløse tall. Derso du ikke har fastlagt verdier for α og β, kan du bruke disse størrelsene i fortsettelsen, etter behov. b) ruk prinsippene o bevaring av p og E til å bestee følgende størrelser i slutt-tilstanden (dvs etter kollisjonen): Hastigheten v 1 uttrykt ved c. Massen M uttrykt ved. Den kinetiske energien K uttrykt ved c 2. 5