Den Naturvidenskabelige Bacheloreksamen Københavns Universitet. Fysik september 2006

Relaterede dokumenter
KØBENHAVNS UNIVERSITET NATURVIDENSKABELIG BACHELORUDDANNELSE

KØBENHAVNS UNIVERSITET NATURVIDENSKABELIG BACHELORUDDANNELSE

Danmarks Tekniske Universitet

Theory Danish (Denmark)

Danmarks Tekniske Universitet

Danmarks Tekniske Universitet

Danmarks Tekniske Universitet

Danmarks Tekniske Universitet

Danmarks Tekniske Universitet

KØBENHAVNS UNIVERSITET NATURVIDENSKABELIG BACHELORUDDANNELSE

KØBENHAVNS UNIVERSITET NATURVIDENSKABELIG BACHELORUDDANNELSE

Danmarks Tekniske Universitet

Newtons love - bevægelsesligninger - øvelser. John V Petersen

Kræfter og Energi. Nedenstående sammenhæng mellem potentiel energi og kraft er fundamental og anvendes indenfor mange af fysikkens felter.

Bevægelse op ad skråplan med ultralydssonde.

Danmarks Tekniske Universitet

Dynamik. 1. Kræfter i ligevægt. Overvejelser over kræfter i ligevægt er meget vigtige i den moderne fysik.

FYSIKOPGAVER KINEMATIK og MEKANIK

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Tirsdag d. 11. august 2015 kl

Danmarks Tekniske Universitet

Projektopgave 1. Navn: Jonas Pedersen Klasse: 3.4 Skole: Roskilde Tekniske Gymnasium Dato: 5/ Vejleder: Jørn Christian Bendtsen Fag: Matematik

FYSIK RAPPORT. Fysiske Kræfter. Tim, Emil, Lasse & Kim

Ting man gør med Vektorfunktioner

Rækkeudvikling - Inertialsystem. John V Petersen

Fysik 2 - Den Harmoniske Oscillator

Nogle opgaver om fart og kraft

1. Bevægelse med luftmodstand

Lavet af Ellen, Sophie, Laura Anna, Mads, Kristian og Mathias Fysikrapport blide forsøg Rapport 6, skråt kast med blide Formål Formålet med f

Ting man gør med Vektorfunktioner

Studieretningsopgave

1. Kræfter. 2. Gravitationskræfter

Danmarks Tekniske Universitet

Impulsbevarelse ved stød

Danmarks Tekniske Universitet

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Tirsdag d. 2. juni 2015 kl

Newtons love. Indhold. Ole Witt-Hansen Elementær Fysik (2015) Newtons love 1/14

INTRODUKTION TIL VEKTORER

Højere Teknisk Eksamen maj Matematik A. Forberedelsesmateriale til 5 timers skriftlig prøve NY ORDNING. Undervisningsministeriet

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Fredag d. 2. juni 2017 kl

Skråplan. Esben Bork Hansen Amanda Larssen Martin Sven Qvistgaard Christensen. 2. december 2008

1. Bevægelse Det frie fald Kræfter Newtons love Gnidningskræfter Arbejde Mekanisk energi...

Vektorfunktioner. (Parameterkurver) x-klasserne Gammel Hellerup Gymnasium

Danmarks Tekniske Universitet

Relativitetsteori. Henrik I. Andreasen Foredrag afholdt i matematikklubben Eksponenten Thisted Gymnasium 2015

Lektion 12. højere ordens lineære differentiallininger. homogene. inhomogene. eksempler

RKS Yanis E. Bouras 21. december 2010

Lidt om plane kurver og geometrisk kontinuitet

Eksamen i Calculus. 14. juni f (x, y, z) = 1 + x 2 + y 2. x 2 + y 2 1 Hele rummet uden z aksen

Rapport uge 48: Skråplan

Det teknisk-naturvidenskabelige basisår Matematik 1A, Efterår 2005, Hold 3 Prøveopgave A

Bevægelse med luftmodstand

Reeksamen i Calculus

To find the English version of the exam, please read from the other end! Eksamen i Calculus

Danmarks Tekniske Universitet

Den harmoniske svingning

Eksamen i Calculus. 14. juni f (x, y, z) = 1 + x 2 + y 2. Hele rummet uden z aksen

Eksamen i Calculus. 14. juni f (x, y, z) = 1 + x 2 + y 2. x 2 + y 2 1 Hele rummet uden z aksen

Eksamen i Calculus. Første Studieår ved Det Tekniske Fakultet for IT og Design samt Det Ingeniør- og Naturvidenskabelige Fakultet. 5.

Kræfter og Arbejde. Frank Nasser. 21. april 2011

Harmonisk oscillator. Thorbjørn Serritslev Nieslen Erik Warren Tindall

MM501 forelæsningsslides

To find the English version of the exam, please read from the other end! Eksamen i Calculus

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Fredag d. 8. juni 2018 kl

Temaopgave: Parameterkurver Form: 6 timer med vejledning Januar 2010

Arbejdet på kuglens massemidtpunkt, langs x-aksen, er lig med den resulterende kraft gange strækningen:

Tyngdepunkt og Masse Midtpunkt.

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Torsdag d. 8. august 2013 kl

Tryk. Tryk i væsker. Arkimedes lov

Gradienter og tangentplaner

Fysik Råd og vink til den skriftlige prøve Fysik htx Juni 2018

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe den første opgave af hvert emne over.

Supplerende. Fysik A. Gnidningskræfter, differentialligninger, vektorer og usikkerhedsberegninger. Mike Auerbach

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Mandag d. 11. juni 2012 kl

Udledning af Keplers love

To find the English version of the exam, please read from the other end! Eksamen i Calculus

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Torsdag d. 7. august 2014 kl

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Tirsdag d. 31. maj 2016 kl

Fysik 2, Foreslåede løsninger til prøveeksamenssæt, januar 2007

Kuglers bevægelse i væske

MM501 forelæsningsslides

2. ordens differentialligninger. Svingninger.

Analytisk Geometri. Frank Nasser. 12. april 2011

To find the English version of the exam, please read from the other end! Eksamen i Calculus

Løsninger til udvalgte opgaver i opgavehæftet

Bevægelse i to dimensioner

NOGET OM ELLIPSEN. Mogens Esrom Larsen 20. april Institut for Matematiske Fag Matematisk Afdeling Københavns Universitet

Fysik 2 - Oscillator. Amalie Christensen 7. januar 2009

En sumformel eller to - om interferens

i x-aksens retning, så fås ). Forskriften for g fås altså ved i forskriften for f at udskifte alle forekomster af x med x x 0

Harmoniske Svingninger

Matematik B. Studentereksamen

Aalborg Universitet. Skriftlig eksamen i Grundlæggende Mekanik og Termodynamik. Torsdag d. 23. august 2012 kl

Harmonisk oscillator. Dan Elmkvist Albrechtsen, Edin Ikanović, Joachim Mortensen Hold 4, gruppe n + 1, n {3}, uge 46-47

Hvis man ønsker mere udfordring, kan man springe de første 7 opgaver over. Skitser det omdrejningslegeme, der fremkommer, når grafen for f ( x)

Besvarelser til Calculus Ordinær Eksamen - 5. Januar 2018

Fysik i billard. Erik Vestergaard

To find the English version of the exam, please read from the other end! Eksamen i Calculus

Parameterkurver. Et eksempel på en rapport

STUDENTEREKSAMEN AUGUST 2009 MATEMATIK A-NIVEAU. Onsdag den 12. august Kl STX092-MAA. Undervisningsministeriet

Transkript:

Den Naturvidenskabelige acheloreksamen Københavns Universitet Fysik 1-14. september 006 Første skriftlige evaluering 006 Opgavesættet består af 4 opgaver med i alt 9 spørgsmål. Skriv tydeligt navn og fødselsdato på besvarelsen. Vedlæg også kopien af tegningen fra opgave 3, som findes sidst i opgavesættet. Opgave 1 En fjeder med fjederkonstanten k er ophængt i loftet. En klods med massen m fastgøres til fjederens anden ende. Klodsen løftes nu stykket l op over ligevægtsstillingen for fjeder og klods. Klodsen slippes til tiden t=0, mens den er i hvile og begynder derefter en lodret bevægelse i tyngdefeltet. k g l m a) Hvor langt under ligevægtspunktet kommer klodsen maximalt? b) Til hvilket tidspunkt ankommer klodsen til dette niveau første gang? Svarene skal udtrykkes ved givne størrelser, m, l og k. Der skal ses bort fra gnidning og andre effekter, som vil få systemet til at fravige Hookes lov. Svar: a) Klodsen udfører harmoniske svingninger omkring ligevægtspunktet. Klodsen vil derfor maksimalt komme stykket l under ligevægtspunktet. b) Nederste position nås første gang efter en halv svingning. Systemets svingningstid er givet ved π m. Nederste position nås derfor til tiden k t ½ = π m k

Opgave En klods med massen ligger på et vandret bord. Klodsen kan bevæge sig gnidningsfrit hen over bordet. Oven på klodsen ligger en mindre klods med massen m. Gnidningskoefficienten mellem de to klodser er μ. Den nedre klods påvirkes af en vandret kraft med størrelsen F. g F m μ a) Hvad er den mindste acceleration (μ= ) og hvad er den største acceleration (μ= 0), som den nederste klods kan opnå? ntag i det næste spørgsmål at F er så stor, at de to klodser begynder at bevæge sig i forhold til hinanden. b) Find accelerationen for hver af de to klodser. Svarene skal udtrykkes ved givne størrelser. Svar: a) For µ= kan de to klodser betragtes som et legeme med massen m+. Den samlede acceleration bliver derfor ved brug af Newtons. lov, a F = m+ For µ=0 påvirkes kun af F i horisontal retning. Newtons. lov giver a = F b) Når de to legemer glider i forhold til hinanden påvirker de to legemer hinanden med en gnidningskraft med størrelsen F = μ mg. Friktionskraften på m er rettet frik mod højre, modsat bevægelsesretningen i forhold til. Friktionskraften på er rettet mod venstre. Ved brug af Newtons. lov får man F = ma F = μ m g a = μ g frik m frik m F μ m g F Ffrik = a Ffrik = μ m g a =

Opgave 3 På et vandret bord er der anbragt en glat skinne (), bygget af en rund stang langs med hvilken en glat ring () kan bevæge sig gnidningsfrit fra den ene ende til den anden. Skinnen udgør en bane med to buede og en lige sektion. Punkterne 1 og 3 på tegningen er midt på hvert sit buede stykke og er midt på en kort lige sektion. Positionerne er givet ved et kryds på figuren. a) Tegn på figuren ud fra de angivne er vektorer, som repræsenterer hastigheden for, når den passerer punkterne 1, og 3. Starthastigheden er vist på figuren. b) ngiv retningen af accelerationen i de tre punkter. Vandret bordplade v o 1 3 Ring () og skinne () set fra enden af skinnen Svar: Se tillægsblad sidst i opgavesættet.

Opgave 4 Et tog kører mod højre med en hastighed v tog. Vognstammen, som lokomotivet skubber, har længden L. En mekanisme anbragt på den første vogn kan sende en kugle af sted med en hastighed v 0 i forhold til vognene. v 0 danner vinkelen ϕ i forhold til vandret. a) Hvor lang tid går der inden kuglen er tilbage i niveau med vognene? b) Hvor stor må L maximalt være for at kuglen ikke rammer ned på en af vognene? c) Hvor langt har kuglen bevæget sig i vandret retning set fra en person, som står på skinnerne, når kuglen er tilbage i niveau med vognene? v tog y v o ϕ x L Svar: I delopgaverne a og b ses bevægelsen fra et koordinatsystem, som er fastgjort med origo i kuglens begyndelsespunkt. Vi betragter dette som et inertialsystem. Kuglens udstrækning betragtes som lille i forhold til vognenes størrelse. a) evægelsen i lodret retning beskrives ved ligningen y = y + v t gt. Vi 0 0y ½ antager at y (0) = 0, hvilket giver at y 0 = 0. Ligningen 0= v0 yt ½gt angiver derfor betingelsen for at kuglen er i niveau med vognene. Ligningen har to løsninger v0 y v0 sinϕ t = 0 og t = =. g g Første løsning svarer til afskydningstidspunktet anden løsning til, når kuglen er tilbage i niveau med vognene. b) Kuglen vil bevæge sig lt = v0 x t i x-aksens retning inden den er tilbage til y = 0. v0sinϕ v0sin( ϕ) L må være mindre end lt = v0 cosϕ = for ikke at ramme vognene. g g ' c) I tidsrummet t har kuglen bevæget sig l = ( vtog + v0 cosϕ) t i forhold til skinnerne v sinϕ Indsættes t får man l ' = ( v 0 tog + v0 cos ϕ) g

Navn: Fødselsdato: Opgave 3. Skal vedlægges besvarelsen. Vandret bordplade v o 1 a 1 v 1 a 3 Ring () og skinne () set fra enden af skinnen 3 v v 3 a) evægelsen foregår gnidningsfrit. Ringens fart, dvs. længden af hastighedsvektoren, ændres derfor ikke. Hastighedsvektoren er altid tangent bevægelseskurven. b) Da der ikke sker nogen ændring i ringens fart, vil accelerationen langs med røret være nul. ccelerationen vil derfor stå vinkelret på v. cceleration peger ind i krumningen og resulterer i at v ændre retning uden at ændre længde. På det lige stykke omkring punktet, er accelerationen nul i alle retninger da hverken længde eller retning af v ændres på denne strekning.