UNIVERSITETET I OSLO

Like dokumenter
UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag TEP 4110 FLUIDMEKANIKK 18.desember ρ = = = m / s m / s 0.1

EKSAMEN FAG TFY4160 BØLGEFYSIKK OG FAG FY1002/MNFFY101 GENERELL FYSIKK II Lørdag 6. desember 2003 kl Bokmål

ρ = = = m / s m / s Ok! 0.1

Eksamensoppgave i TEP4105 FLUIDMEKANIKK

UNIVERSITETET I OSLO

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TFE 4120 ELEKTROMAGNETISME

Betinget bevegelse

Matematikk 3MX AA6524 / AA6526 Elever / privatister Oktober 2002

Eksamen TFY 4240: Elektromagnetisk teori

Løsningsforslag Eksamen i fag TEP4110 Fluidmekanikk

Fysikkolympiaden 1. runde 25. oktober 5. november 2004

Newtons lover i to og tre dimensjoner

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKALSK ELEKTRONIKK

FAG: MA-209 Matematikk 3 LÆRER: Per Henrik Hogstad KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

Konstanter og formelsamling for kurset finner du bakerst Merk: Figurene til oppgavene er ofte på en annen side enn selve oppgaven

Newtons lover i én dimensjon

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

EKSAMEN I: BIT260 Fluidmekanikk DATO: 15. mai TILLATTE HJELPEMIDDEL: Bestemt, enkel kalkulator (kode C) Én valgfri standard formelsamling

Forelesning 9/ ved Karsten Trulsen

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Newtons lover i én dimensjon (2)

b) 3 MATEMATISKE METODER I 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Repetisjonsoppgaver Bruk av regneregler: 1 Regn ut: e) 0 x ) 4 3 d) 4 x f) 5y

FYSIKK-OLYMPIADEN Andre runde: 4/2 2010

FAG: MA-209 Matematikk 3 LÆRER: Per Henrik Hogstad KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

Newtons lover i to og tre dimensjoner

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk naturvitenskapelige fakultet

Eksamen i SIF5036 Matematisk modellering Onsdag 12. desember 2001 Kl

b) C Det elektriske feltet går radielt ut fra en positivt ladd partikkel.

UNIVERSITETET I OSLO

Konstanter og formelsamling for kurset finner du bakerst Merk: Figurene til oppgavene er ofte på en annen side enn selve oppgaven

Løsningsforslag til ukeoppgave 11

EKSAMEN I: BIT260 Fluidmekanikk DATO: 15. mai TILLATTE HJELPEMIDDEL: Kalkulator, én valgfri standard formelsamling. I h c A.

EKSAMEN I: BIT260 Fluidmekanikk DATO: 15. mai TILLATTE HJELPEMIDDEL: Bestemt, enkel kalkulator (kode C) Én valgfri standard formelsamling

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMEN i. MA-132 Geometri. Torsdag 3. desember 2009 kl Tillatte hjelpemidler: Alle trykte og skrevne hjelpemidler. Kalkulator.

Oppgave 8.12 Gitt en potensialhvirvel med styrke K i origo. Bestem sirkulasjonen ' langs kurven C. Sirkulasjonen er definert som: ' /

EKSAMEN I: BIT260 Fluidmekanikk DATO: 12. mai TILLATTE HJELPEMIDDEL: Bestemt, enkel kalkulator (kode C) Ei valgfri standard formelsamling

EKSAMEN I FY1001 og TFY4145 MEKANISK FYSIKK: LØSNINGSFORSLAG

Fysikk-OL Norsk finale 2005

UNIVERSITETET I OSLO

Pytagoreiske tripler og Fibonacci-tall

Tre klasser kollisjoner (eksempel: kast mot vegg)

EKSAMEN I EMNE SIE 4015 BØLGEFORPLANTNING

Eksamen i TFY4205 Kvantemekanikk Mandag 8. august :00 13:00

EKSAMEN I FAG SIF 4008 FYSIKK Mandag 7. mai 2001 kl Bokmål. K. Rottmann: Matematisk formelsamling

Auditorieøving 6, Fluidmekanikk

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

( 6z + 3z 2 ) dz = = 4. (xi + zj) 3 i + 2 ) 3 x x 4 9 y. 3 (6 2y) (6 2y)2 4 y(6 2y)

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TFE 4120 ELEKTROMAGNETISME

UNIVERSITETET I OSLO

Øving 8. Dersom ikke annet er oppgitt, antas det at systemet er i elektrostatisk likevekt.

Om bevegelsesligningene

Fiktive krefter. Gravitasjon og planetenes bevegelser

UNIVERSITETET I OSLO

Fysikkolympiaden Norsk finale 2010

Løsningsforslag Fysikk 2 V2016

UNIVERSITETET I OSLO

(samme dreiemoment fra sider som støter opp til en kant). Formen må være en generalisering av definisjonsligningen

Midtsemesterprøve onsdag 7. mars 2007 kl

EKSAMEN I: BIT260 Fluidmekanikk DATO: 15. mai TILLATTE HJELPEMIDDEL: Bestemt, enkel kalkulator (kode C) Ei valgfri standard formelsamling

Løsningsforslag Fysikk 2 Høst 2014

Mandag E = V. y ŷ + V ẑ (kartesiske koordinater) r sin θ φ ˆφ (kulekoordinater)

Eksamen i GEOF330 Dynamisk Oseanografi. Oppgave 1: Stående svingninger

Emnenavn: Finansiering og investering. Eksamenstid: 4 timer. Faglærer: Tor Arne Moxheim

a) C Det elektriske feltet går radielt ut fra en positivt ladet partikkel og radielt innover mot en negativt ladd partikkel.

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TFE 4120 ELEKTROMAGNETISME

Løsningsforslag sist oppdatert

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

Løsningsforslag til eksamen i SIF4072 KLASSISK FELTTEORI Onsdag 28. mai 2003

UNIVERSITETET I OSLO

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

KONTINUASJONSEKSAMEN TFY4155 ELEKTROMAGNETISME Onsdag 17. august 2005 kl

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

UNIVERSITETET I OSLO

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

Kap Rotasjon av stive legemer

Eksamen i emnet SIB 5025 Hydromekanikk 25 nov b) Bestem størrelsen, retningen og angrepspunktet til resultantkrafta,.

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen i fag FY1004 Innføring i kvantemekanikk Fredag 30. mai 2008 Tid: a 0 = 4πǫ 0 h 2 /(e 2 m e ) = 5, m

Eksamen 16. des Løsningsforslag

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK

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

Eksamen i fag RELATIVISTISK KVANTEMEKANIKK Fredag 26. mai 2000 Tid: 09:00 14:00

8 Eksamens trening. E2 (Kapittel 1) På figuren er det tegnet grafene til funksjonene f og g gitt ved

KJM Radiokjemidelen

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag Fysikk 2 Høst 2015

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til Øving 6 Høst 2016

UNIVERSITETET I OSLO

EKSAMENSOPPGAVE. 7 (6 sider med oppgaver + 1 side med formler)

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Transkript:

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-natuvitenskapelige fakultet Eksamen i: Eksamensdag: Tid fo eksamen: 14.30 18.30 Oppgavesettet e på 5 side. Vedlegg: Tillatte hjelpemidle: MEK3230 Fluidmekanikk 6. Juni, 2016 kl. 14:30 (4 time Ingen Rottmanns fomelsamling Godkjent kalkulato Kontolle at oppgavesettet e komplett fø du begynne å besvae spøsmålene. Vektoidentitete fo sylindiske koodinate: u = u e + 1 u θ θ e θ + u z z e z, u = 1 (u + 1 u θ θ + u z z, ( 1 u z u = θ u θ e + z ( u z u z Navie-Stokes ligninge i sylindiske koodinate: :: ( u t + u u p + µ + u θ u θ + u z [ ( 1 u e θ + 1 ( (u θ u e z. θ u z u2 θ = + 1 2 u 2 θ 2 + 2 u z 2 u 2 2 u θ 2 θ, θ :: z :: ( uθ t + u u θ 1 + u θ u θ θ + u z [ ( 1 u θ p θ + µ ( uz t + u u z + u θ p z g + µ u θ z + u u θ = + 1 2 u θ 2 θ 2 + 2 u θ z 2 u θ 2 + 2 u 2 θ [ 1 u z θ + u u z z = z ( u z + 1 2 u z 2 θ 2 + 2 u z z 2,. (Fotsettes på side 2.

Eksamen i MEK3230, 6. Juni, 2016 kl. 14:30 (4 time Side 2 Oppgave 1 Kote oppgave Disse oppgavene keve ikke lange utledninge ved egning og vi fovente kote sva som maksimalt fylle en halv side pe deloppgave. En bakteie (støelse, L=10 6 m svømme i blodet (tetthet = 10 3 kg/m 3, kinematisk viskositet ν = µ/ = 10 6 m 2 /s med en fat u = 10 6 m/s. Ved t = t s komme bakteien i kontakt med antibiotika og slutte å svømme. Hva beskive Reynolds tallet (Re og hvo stot e det nå bakteien svømme? Buk dimensjonsanalyse av den lineaisete Navie-Stokes ligningen (se bot fa tykkgadiente og ekstene kefte til å bestemme glidetiden τ og glidelengden l fo bakteien (t > t s ette møtet med antibiotikaen. To ballonge fylt med helium e festet til en vegg (se Fig. 1. Du blåse midt i mellom ballongene ved dees ekvato. Anta teghetsdominet (Re og inviskøs stømning. Lag en skisse de du vise etningen på fluidstømmen og ballongene. Tiltekkes elle fastøtes ballongene? Fokla kot svaet ditt. Figu 1: Vi blåse luft mellom to ballonge fylt med helium ved dees ekvato. Tiltekkes elle fastøtes ballongene? Anta et viskøst gensesjikt u = [u, 0, 0 utvikles ove en flat plate med en lengde L langs x-aksen. Det e ingen tykkgadiente og stømningen e antatt stasjonæ. Buk skaleing til å estimee tykkelsen δ på gensesjiktet ved enden av platen og hvodan δ skalee med Reynoldstallet. (Fotsettes på side 3.

Eksamen i MEK3230, 6. Juni, 2016 kl. 14:30 (4 time Side 3 Vi se på oveflatebølge (tyngdebølge på dypt vann ved hjelp av potensialteoi, de φ e hastighetspotensialet og stømningen i vannet gitt av 2 φ = 0. Fokla kot hva de lineaisete genseflatebetingelsene uttykke (du tenge ikke utlede disse de g e gavitasjonen og η oveflaten til bølgen; φ t + gη = 0, z = 0 η t = φ z, z = 0 φ 0, z. Hvilke betingelse må væe oppfylt fo å kunne buke disse ligningene? e Poeng: 10/140 En inkompessibel potensialstømning e beskevet av hastighetspotensialet, φ = αx 2 + βxy + γ, de α, β, γ e konstante. Finn hastighetskomponentene og beskiv betydningen av antagelsene som e gjot. f Poeng: 10/140 Hva mene vi med en dispesiv bølge? Finn guppehastigheten c g til en kapillæbølge med c = γk/ de γ e oveflatespenningen, k e bølgetallet og e tettheten. (Fotsettes på side 4.

Eksamen i MEK3230, 6. Juni, 2016 kl. 14:30 (4 time Side 4 Oppgave 2 Buges vivel idealiset tonado En idealiset tonado kan beskives av Buges vivlingsmodell de hastigheten i sylindiske koodinate e gitt som u = α 2 e +u θ (e θ +αze z. De α e en positiv konstant. Vis at u = 0. Bestem vivlingen ω = f(u, e z = ωe z. Vi se at p = p(, z og det e ingen tykkvaiasjone i θ-etning. Vis at bevegelsesligningenskomponenten i θ-etning edusees til: 1 dω 2αω = ν d. He e ν den kinematiske viskositeten. Bestem u θ ( ved å buke gensebetingelsene [ 0, u θ, u θ Γ 2π. Konstanten Γ gi vivelstyken. 0 og [ (Fotsettes på side 5.

Eksamen i MEK3230, 6. Juni, 2016 kl. 14:30 (4 time Side 5 Oppgave 3 Dynamikken av en sugekopp Vi ha festet en had sugekopp med masse m på en fast vegg (omgitt av en viskøs inkompessibel væske, de den viskøse sugekaften bemse sugekoppen fa å falle ned på gunn av tyngdekaften (mg. Fluidfilmen mellom de faste oveflatene ha en dynamisk høyde h(t som e mye minde enn sugekoppens adius R (h/r 1. Figu 2: Vi ha festet en sugekopp som e omgitt av en inkompessibel og viskøs væske til en vegg og den sepaees sakte fa veggen. Filmhøyden h(t øke med tiden, men h/r 1. Finn lubikasjonsligningene ved å buke skaleingsanalyse på de oppgitte Navie-Stokes ligningene i sylindekoodinate. Hvodan skalee tykket i - og z-etning? Vi ha full heft (no-slip ved oveflatene u (0 = u (h = 0. Buk disse gensebetingelsene til å finne hastigheten u = 1 p 2µ (z2 zh. Buk massebevaelse og den kinematiske ( gensebetingelsen ved sugekoppen fo å utlede filmligningen: h t = h3 12µ p. Elimine tykket via kaftbalanse fo å finne den odinæe diffeensial ligningen som beskive h(t. Buk skaleing fo å finne den kaakteistiske tiden ( deneingstiden og dens elasjon til filmhøyden. (Hint: Husk tykket e endelig i filmen og det e atmosfæisk tykk ved kanten p(r = p 0 SLUTT