Løsningsforslag. for. eksamen. fysikk forkurs. 3 juni 2002



Like dokumenter
Fysikkolympiaden Norsk finale 2018 Løsningsforslag

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 15/8 2014

Elektrisk og Magnetisk felt

Eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Torsdag 3. juni 2010

Løsningsforslag til eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Torsdag 3. juni 2010

Løsningsforslag til MEF1000 Material og energi - Kapittel 2 Høsten 2006

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1000, 17/3 2016

eksamen-f0b-v2001.nb 1

Løsningsforslag til eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Juni 2011

TENTAMEN I FYSIKK FORKURS FOR INGENIØRHØGSKOLE

Krefter, Newtons lover, dreiemoment

Løsningsforslag til ukeoppgave 4

Løsningsforslag til eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Fredag 29. mai 2009

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 26/3 2019

Løsningsforslag til eksamen i FYS1001, 15/6 2018

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN FYS120 VÅR 2017

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 12/6 2017

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 17/8 2017

FYSIKK-OLYMPIADEN Andre runde: 3/2 2011

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 14/8 2015

Løsningsforslag EKSAMEN TFY4102 FYSIKK Fredag 10. juni 2011

Løsningsforslag til øving 4: Coulombs lov. Elektrisk felt. Magnetfelt.

UNIVERSITETET I OSLO

Fysikkolympiaden Norsk finale 2019 Løsningsforslag

Fysikkolympiaden Norsk finale 2017

Løsningsforslag til konteeksamen i FYS1001, 17/8 2018

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN FYS119 VÅR 2017

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

Eksamensoppgave TFOR0102 FYSIKK. Bokmål. 15. mai 2018 kl

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag. Eksamen i: Fysikk for tretermin (FO911A)

Repetisjonsoppgaver kapittel 0 og 1 løsningsforslag

Flervalgsoppgaver. Gruppeøving 8 Elektrisitet og magnetisme. 1. SI-enheten til magnetisk flukstetthet er tesla, som er ekvivalent med A. E.

FYSIKK-OLYMPIADEN Andre runde: 1/2 2007

Løsningsforslag til MEF1000 Material og energi - Kapittel 2 Høsten 2005

UNIVERSITETET I OSLO

FYSIKK-OLYMPIADEN Andre runde: 2/2 2012

Fasit eksamen Fys1000 vår 2009

Fysikkonkurranse 1. runde november 2000

UNIVERSITETET I OSLO

Kap. 1 Fysiske størrelser og enheter

Løsningsforslag til ukeoppgave 2

FYSIKK-OLYMPIADEN

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 19/8 2016

Løsningsforslag Fysikk 2 V2016

Løsningsforslag til ukeoppgave 10

Løsningsforslag til eksamen i FYS1000, 16/8 2013

Løsningsforslag til midtveiseksamen i FYS1001, 19/3 2018

Eksamensoppgive FYSIKK. Nynorsk. 6. august Eksamenstid: 5 timar. Hielpemiddel: Lommereknar

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

T 1 = (m k + m s ) a (1)

FY0001 Brukerkurs i fysikk

Fysikkolympiaden 1. runde 27. oktober 7. november 2014

Repetisjonsoppgaver kapittel 5 løsningsforslag

Carl Angell, Eirik Grude Flekkøy og Jostein Riiser Kristiansen

Kontinuasjonseksamensoppgave i TFY4120 Fysikk

Andreas. har 8 sider

NTNU Fakultet for lærer- og tolkeutdanning

Oppgaver i naturfag 19-åringer, fysikkspesialistene

UNIVERSITETET I OSLO

Impuls, bevegelsesmengde, energi. Bevaringslover.

Fysikkolympiaden 1. runde 26. oktober 6. november 2009

Løsningsskisse EKSAMEN i FYSIKK, 30. mai 2006

Løsningsforslag Eksamen i Fys-mek1110 våren 2010

Kap. 6+7 Arbeid og energi. Energibevaring.

Løsningsforslag for øvningsoppgaver: Kapittel 7

Termofysikk: Ekstraoppgaver om varmekapasitet for gasser og termodynamikkens 1. lov uke 47-48

NORGES LANDBRUKSHØGSKOLE Institutt for matematiske realfag og teknologi LØSNING TIL PRØVE 2 I FYS135 - ELEKTRO- MAGNETISME, 2004.

Norsk Fysikklærerforening Norsk Fysisk Selskaps faggruppe for undervisning

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

RF3100 Matematikk og fysikk Regneoppgaver 7 Løsningsforslag.

FYS1120 Elektromagnetisme, vekesoppgåvesett 9 Løsningsforslag

EKSAMEN VÅREN 2006 SENSORTEORI. Klasse OM2 og KJK2

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

Midtveis hjemmeeksamen. Fys Brukerkurs i fysikk Høsten 2018

Universitetet i Agder Fakultet for helse- og idrettsvitenskap EKSAMEN. Time Is)

Fysikk 3FY AA6227. Elever og privatister. 26. mai Videregående kurs II Studieretning for allmenne, økonomiske og administrative fag

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

KONTINUASJONSEKSAMEN I EMNE TFY 4102 FYSIKK

UNIVERSITETET I OSLO

Newtons (og hele universets...) lover

Fysikkolympiaden 1. runde 26. oktober 6. november 2015

Eksamensoppgave i LGU53005 Naturfag 2 (5-10) emne 2

NTNU Fakultet for lærer- og tolkeutdanning

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 4: Fysikken i astrofysikk, del 1

Løysingsframlegg TFY 4104 Fysikk Kontinuasjonseksamen august 2010

UTSETT EKSAMEN VÅREN 2006 SENSORTEORI. Klasse OM2 og KJK2

UNIVERSITETET I OSLO

Kap. 3 Arbeid og energi. Energibevaring.

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

FYSIKK-OLYMPIADEN

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag til ukeoppgave 6

EKSAMEN VÅREN 2007 SENSORTEORI. Klasse OM2

Breivika Tromsø maritime skole

TFY4104 Fysikk Eksamen 17. august V=V = 3 r=r ) V = 3V r=r ' 0:15 cm 3. = m=v 5 = 7:86 g=cm 3

UNIVERSITETET I OSLO

Løsningsforslag eksamen TFY desember 2010.

Løsningsforslag til eksamen i FYS1001, 12/6 2019

Løysingsframlegg kontinuasjonseksamen TFY 4104 Fysikk august 2011

Transkript:

Løsningsforslag for eksamen fysikk forkurs juni 00

Løsningsforslag eksamen forkurs juni 00 Oppgave 1 1 7 a) Kinetisk energi Ek = mv, v er farten i m/s. Vi får v= m/s= 0m/s, 6 1 1 6 slik at Ek = mv = 900kg (0m / s) = 180000J = 0,18 10 J b) Her er den elektriske krafta gitt ved FE = q E, hvor q er den elektriske ladningen og E er størrelsen på det elektriske feltet (Oppgitt: E = 8000 V/m) Den magnetiske krafta F M = q v B, hvor v er farta og B er størrelsen på det magnetiske feltet ( retningen av v er vinkelrett på retnigen av B) Retningen av F E = vinkelrett mot negativ plate (nedover). Retningen av F M finnes fra høyrehåndsregel og er oppover. Hvis protonet skal ha en rettlinjet bevegelse skal disse kreftene være motsatt rettet og like store, slik at vektorsummen av dem er null(vektor). Vi får: qvb = qe /:qb E 8000V / m v= = = B 1,6 10 T 6 5,0 10 m/s c) Her har vi en fusjonsreaksjon: 4 1 1H+ 1H He+ 0n Frigitt energi beregnes ved å regne ut energien hvis kjernene er i ro både før og etter reaksjonen. Det som da blir til overs er forskjellen i hvileenergi, mao. massesvinnet mc. Dette massesvinnet beregnes ved å bruke tabell over nuklidemasser. Vi får da: fortegn nuklide nuklidemasse(u) + 1H,014101 + 1H,016049 4 He 4,0060 1 0 1,008665 m 0,01888 Dermed blir energien 7 8 1 E 0,0188 1,66 10 = kg (,00 10 m / s),8 10 J Skrevet av Per Erik Skogh Nilsen 4 juni 00

Løsningsforslag eksamen forkurs juni 00 d) P tilført =,0kW η=75% P nyttig = mgh t = η Ptilført Skal finne t. Snur likningen. mgh 6000 9,8,0 t = = s = 117,6s,0min η P 0,75 000 tilført e) Her har vi en elektrisk krets med motstander 1 1 1 Resistans i parllellkoplingen = + Rpar 4,44Ω R 10,0Ω,0Ω+ 5,0Ω Samlet motstand: tot par R 4,44Ω+ 8,0Ω= 1,44Ω Strømmen blir da : Ohms lov U 1,0V I = 0,96A R 1,44A tot Skrevet av Per Erik Skogh Nilsen 4 juni 00

Løsningsforslag eksamen forkurs juni 00 4 Oppgave a) Fra figuren ser vi at bølgelengden λ= 75cm = 50cm c 400m / s Da får vi for frekvensen f = = = 800Hz = 0,80kHz (To gjeldende siffer) λ 0,50m b) Når bølgene går gjennom to spalter slik tegningen viser, vil den bøye seg slik at hver spalte blir en start på en ny bølge. Disse nye bølgene vil møtes og overlagres. Dette lalles interferens. Hvis bølgene er koherente vil dette gjenspeile seg i et regulært mønster av maksima og minima beskrevet av formelen SP 1 SP = nλ, hvor heltallig n gir maksima og halvtallig n gir minima. (Se figur) c) Vi får SP SP 0, 4m λ 0, 0m 1 S1P SP =,m 1,8m = 0, 4m n = = = Dvs. vi er i et dre ordens maksimum dsin θ d) Vi har nå lys og bruker formelen dsin θ = λ λ= 0,7m Vinkelen finner vi fra tan Θ = Θ 0, 0 sin Θ 0,4,0m 6 d sin θ, 10 m 0,4 λ= 7 5, 71 10 m Skrevet av Per Erik Skogh Nilsen 4 juni 00

Løsningsforslag eksamen forkurs juni 00 5 Oppgave Alternativ A: Teori fra boka. Alternativ B a) 0,160m V =π ( ) 0,600m 1,1 10 m T = (4,0 + 7)K = 15K pv 145 10 Pa 1, 1 10 m Bru ker pv = NkT N = = 4,04 10 kt J 1,8 10 15K K b) Kraften F må være like stor og motsatt rettet som kraften fra trykkforskjellen. 0,160m F p = p A = (145 101) 10 Pa π ( ) 885 N c) Stemplet kommer til ro når vi på nytt har likevekt. Hvis vi antar at antall molekyler forblir uendret, får vi: p1v1 pv = T T 1 Siden temperaturen forblir den samme får vi p V = p V 1 1 Videre er 0,160m 0,160m V 1 =π ( ) 0,600m og V =π ( ) s slik at 0,160m p π ( ) 1 p1 145kPa p1v1 = pv s = 0, 600m = 0, 600m = 0,600m 0,861 m qed. 0,160m p p 101kPa π ( ) Skrevet av Per Erik Skogh Nilsen 4 juni 00

Løsningsforslag eksamen forkurs juni 00 6 d) Vi har formelen U = Q+ W U er endringen av systemets indre energi. U er positiv når energien økes og negativ når energien minsker. Q er varme. Q er positiv når varme blir tilført systemet og negativ nå varme blir tappet fra systemet. W er arbeid. W er positivt når omgivelsene gjør arbeid på systemet og negativt når systemet gjør arbeid på omgivelsene. e) Gassen avkjøles fra T = 15 K til T =90K ved konstant trykk p = 101 kpa. Arbeidet som blir gjort kan finnes fra sammenhengen W = p V (Dette er arbeid på systemet så fortegnet blir positivt) V = V V pv pv T = V = V 0,0159m V = 1, 40 10 m T T T W = 101 10 Pa 1, 40 10 m 141 J f) Vi har nå funnet W og skal finne U, iflg. Formelen i d trenger vi da å finne Q. Vi har en viss mengde helium-gass som endrer temperatur ved konstant trykk. Vi kan bestemme Q p som er den varmen som blir overført til gassen ved konstant trykk. Vi har da sammenhengen Qp = cp m T, hvor m er gassens masse, T er endringen i temprature og cp er den spesifikke varmekapasiteten for gassen ved konstant trykk. 7 m mhe N 4,0 1,66 10 = = kg 4,04 10 =,68 10 kg c p = 5,0 10 J /(kgk) (fra tabell) Qp = cp m T = 5, 0 10, 68 10 (90 15)J 48 J (Det er negativt fordi det går varme fra systemet) Endringen av indre energi blir dermed U = Q + W = 48 J + 14 J = 05 J Skrevet av Per Erik Skogh Nilsen 4 juni 00

Løsningsforslag eksamen forkurs juni 00 7 Oppgave 4 a) Kreftene på figuren blir: = = G mg 0,15kg 9,8m / s 1,5 N N= G cos8 1,N b) Det er flere måter å løse denne på. Den greieste er nok energibevaring. 1 mv = mgh AB h = 1,10m sin 8 0,677m AB m v g h 9,8 0,677 1,7m / s s = AB = = v 1,7m/s,6 m/s qed c) Vi får fra v 0 = 0,0m/s v0 + v v s,0m s = t = t t = = 0,61 s v,6m/s d) To krefter, G er krafta fra jorda: G = 1,5 N (fra før) N er krafta fra banen på klossen. På bunnen av banen er disse motsatt rettet. andre lov) Summen av dem blir N G = m a (Newtons Siden vi er i en sirkelbane er netto akselerasjon lik sentripetalakselerasjon v as = r Skrevet av Per Erik Skogh Nilsen 4 juni 00

Løsningsforslag eksamen forkurs juni 00 8 For å finne farten i D er det greiest å bruke energibevaring ift. A (jf. b) h = h + h = 0, 677m + 0, 064m = 0, 741m AD AB BD Vi får : v = gh = 14,5m / s D AD vd 14,5 m as = = = 48,4 m/s r 0,0 s N = m as + G = 0,15kg 48, 4m / s + 1,5N 8,8N e) Klossen forlater banen med hastighet vd = vb =,6 m/s(energibevaring) Vinkelen må bli 8 (symmetrien i tilfellet) Dermed får vi følgende dekomponering av farten i v =+ v cos8,84 m/s x y v =+ v sin8, m/s Man kan regne ut avstanden på flere måter. Det følgende er nok det enkleste.: Fra dekomponeringen vet vi hvilken konstant hastighet klossen har i x-retningen. For å finne avstanden langs x-aksen trenger vi derfor å vite hvor lang tid bevegelsen tar. Det kan vi regne ut i et regnestykke fra y-komponentene. ( +-retning er oppover langs y) s y = 0,50 m v 0 = +,84 m/s a y = 9,8 m/s s y = v 0 t + 1 a t y 1 9,8m/s a yt + v0t sy = 0 t +,84m / s t + 0,50m = 0 Løser denne som en annengradslikning og ser bort fra negativ tid: t = 0,6s s = v t =,m/s 0,6s 1,8m x x Skrevet av Per Erik Skogh Nilsen 4 juni 00