Tentamen i Fysik A, Tekniskt-Naturvetenskapligt basår

Transkript

1 Tentamen i Fysik A, Tekniskt-Naturvetenskapligt basår Datum: Skrivtid: Hjälpmedel: Räknare, formelsamling Lärare: A. Gustafsson, M. Hamrin, L. Lundmark och L-E. Svensson Namn: Grupp: Inlämningstid: Poäng: Betyg: Examinator: 1

2 Del A: Endast svar med korrekt enhet och korrekt antal värdesiffror krävs. 1 poäng per uppgift. (Fyll i svaren direkt på tentan och lämna in denna tillsammans med dina lösningar till uppgifterna i del B.) 1. Hur mycket väger luften i ett rum med längden 9,5 m, bredden 6,2 m och höjden 2,6 m? Luftens densitet är 1,3 kg/m En blomkruka med massan 2,0 kg faller från 2:a våningen. Fallhöjden är 4,1 m. Vilken hastighet har krukan då den slår i marken? Luftmotståndet kan försummas. 3. En dykare befinner sig i en sjö på ett djup av 63 m. Hur stort är vatten-trycket som dykaren utsätts för. 4. Den vänstra figuren visar tre krafter som verkar på en kropp i punkten P. Vilken ytterligare kraft erfordras för att kroppen skall få accelerationen noll? Välj alternativ från den högra figuren. 2

3 5. Tre resistorer är kopplade till en spänningskälla som figuren visar. Resistansen R 1 är större än resistansen R 2. Vilka två av nedanstående påståenden är riktiga? a) Strömmen i AB är större än strömmen i AC b) Strömmen i AB är lika med strömmen i AC c) Strömmen i AB är mindre än strömmen i AC d) Strömmen i DF är större än strömmen i EF e) Strömmen i DF är lika med strömmen i EF f) Strömmen i DF är mindre än strömmen i EF 6. Hur stor blir brytningsvinkeln då en ljusstråle går från luft till glas (n = 1,52) med infallsvinkeln 62,0? 7. Accelerationen hos en bil som rör sig rätlinjigt varierar med tiden så som diagrammet visar. Bilen startar från vila vid t = 0. Vid vilken av tidpunkterna t1, t2, t 3, t4, t5 är hastigheten störst? 3

4 8. En fallskärmshoppare, som tillsammans med sin utrustning väger 75 kg sjunker mot marken med konstant fart. Med vilken kraft verkar luftmotståndet? 9. En positiv lins har brännvidden 5,0 cm. Ett föremål placeras 8,0 cm framför linsen. Bestäm avståndet mellan linsen och bilden. 10. En bil med massan 0,96 ton bromsas från hastigheten 25 m/s till stillastående enligt diagrammet. Bestäm den bromsande kraften. 4

5 Del B: För full poäng krävs fullständiga lösningar med korrekt antal värdesiffror och rätt enhet. Tydliga figurer skall ritas där så behövs! 11. En planka ligger på ett bord. I en liten krok på kortsidan av plankan hänger en vikt med massan 5,0 kg. Man prövar hur långt ut över bordskanten plankan kan ligga utan att tippa. Figuren visar detta gränsläge. Plankan är 61 cm lång och skjuter ut 19 cm utanför bordets kant. Hur stor är dess massa? 12. Håkan har fått i uppgift att beräkna kostnaden för uppvärmning av sitt duschvatten. Han duschar ungefär 8 min per dag. För att få veta vattenåtgången ställer han en hink under duschen. Efter en minut är det 12 l vatten i hinken. Han utgår från att duschvattnet värms från 11 C till 41 C. Håkan vet att 4,2 kj räcker till att värma 1,0 liter vatten 1,0 C. Energipriset är 1,58? 10-4 kr/kj. a) Beräkna den totala energiåtgången för en 8-minutersdusch (2p) b) Vad blir den beräknade kostnaden för en sådan dusch? (1p) (3p) 13. En resistor R med okänd resistans samt två andra resistorer är anslutna till en spänningskälla med polspänningen 13 V (se figur). Strömmen genom resistorn med resistansen 20,0Ω är 0,35 A. Beräkna a) Spänningen över 20 ohmsresistorn. (0,5p) b) Spänningen över 11 ohmsresistorn (0,5p) c) Strömmen genom 11 ohmsresistorn (1p) d) Resistansen R (1p) 5

6 14. En gasfylld behållare, försedd med manometer, placerades en kall vintermorgon i en snödriva. Efter det att manometerns utslag stabiliserats avlästes gasens absoluta tryck till 0,15 MPa. Därefter placerades utrustningen inomhus och behållaren sänktes ned i ett kärl med kokande vatten. Gasens tryck avlästes nu till 0,21 MPa. Vilken temperatur rådde i snön? (ledning: Charles lag => p = kt) (3p) 15. En vagn (se figuren) får rulla friktionsfritt utför ett lutande plan. Vagnens massa är 8,5 kg och vinkeln? är 20,0. Beräkna vagnens acceleration. 16. Mellan två horisontella och inbördes parallella laddade plattor är avståndet 2,0 cm. Mellan plattorna är det vakuum. Plattorna ansluts till varsin pol av en spänningskälla som håller 19 4,0 kv, så att den övre plattan får negativ laddning. En partikel med massan 2,9 10 kg, laddad med en positiv elementarladdning, dvs en laddning som är lika stor som elektronens men med motsatt tecken, lösgörs utan begynnelsehastighet från den undre plattan. Tyngdkraften kan försummas Beräkna: a) partikelns hastighet när den träffar den övre plattan. (2p) b) den elektriska kraft som verkar på partikeln. (1p) (3p) 6