TENTAMEN. Tekniskt-Naturvetenskapligt basår Kurs: Fysik A, Basterminen del 1 Hjälpmedel: Miniräknare, formelsamling.

Transkript

1 Umeå Universitet TENTAMEN Tekniskt-Naturvetenskapligt basår Kurs: Fysik A, Basterminen del 1 Hjälpmedel: Miniräknare, formelsamling Lärare: Joakim Lundin, Magnus Cedergren, Karin Due, Jonas Larsson Datum: Tid: Betygsgränser: 14 poäng för betyg G, 21 poäng för betyg VG Kod:... Grupp:... Betyg Poäng:... U G VG...

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. Gör en strålkonstruktion för avbildning av föremålet i figuren nedan. Linsens brännpunkter är markerade i figuren. 2. I bilden ovan: antag att avståndet mellan föremålet och linsen är 1,0 m, och linsens brännvidd f är 0,40 m. På vilket avstånd kan föremålet avbildas med skärpa? (1p) 3. När man kör bil säger man ofta att det tar en sekund för föraren att reagera på en fara och påbörja inbromsning. Antag att detta stämmer, hur lång sträcka hinner då föraren färdas innan han fått stopp på bilen om han färdades med 36 km/h när ett barn springer ut på vägen och han bromsar med en retardation (negativ acceleration) av 2,5 m/s Laddningen q är 1 nc. Bestäm storleken och riktningen (vänster/höger) på kraften på partikel B. 5. Vad är det totala trycket 5 m under Nydalasjöns yta..

3 6. Två likadana glödlampor är parallellkopplade till ett batteri med försumbar inre resistans. Se figur nedan. Amperemetern visar 2,0 A och voltmetern visar 30 V (voltmeterns resistans är mycket hög). Hur stor är resistansen hos var och en av glödlamporna? 7. 2,0 kg is med temperaturen -10 C ska värmas till 2,0 kg vatten med temperatur 100 C. Hur mycket energi går åt? 8. Varje ruta i figuren nedan motsvarar 2 N. Vad blir kraftresultanten? Svar: 9. Vid vilken minsta infallsvinkel inträffar totalreflektion mellan ett flintglas som har brytningsindex n = 1,72 och luft? 10. Hur stort tryck utövar en människa med massan 70 kg mot marken. Den sammanlagda ytan av fotsulorna mot marken är 3,5 dm 2.

4 Del B: För full poäng krävs fullständiga lösningar med korrekt antal värdesiffror och rätt enhet. Tydliga figurer skall ritas om så behövs! 11. Anna ska väga en stålbalk som ligger på ett lastbilsflak. Hon lägger en cementsäck som väger 50 kg på balken. Säckens tyngdpunkt ligger 10 cm från balkens ena ände. Anna drar försiktigt ut balken så att änden där cementsäcken inte ligger kommer utanför flaket. Hon drar balken så långt ut att den börjar vippa. Då ligger 90 cm av balken kvar på flaket medan 210 cm sticker ut utanför. Hur mycket väger balken? (3p) 12. Vattnet som passerar genom Stornorrfors vattenkraftverk har en fallhöjd på 75 meter.. (a) Antag att verkningsgraden är 90%, dvs det forsande vattnet överlämnar 90% av sin rörelseenergi till turbinerna som omvandlar detta till elektrisk energi. Hur mycket energi överlämnar varje kubikmeter forsande vatten till turbinerna? (b) Kraftverket producerar en genomsnittlig effekt på 591 MW. Hur många kubikmeter vatten passerar genom kraftverket varje sekund? 13. En laddad plastkula med laddningen 4,0 µc och massan 7,0 milligram accelereras från vila av spänningen 12 V. (a) Hur stor är kulans fart efter accelerationen? (1,5 p) (b) Den accelererade kulan bromsas därefter upp av en elektrisk kraft på 2,4 mn. Efter hur lång sträcka vänder kulan? 14. Hur stor är den minsta kraft som erfordras för att lyfta ett föremål med massan 30 kg och volymen 10 dm 3 då den befinner sig i vatten? Rita även en figur som visar de krafter som verkar på stenen då den befinner sig under vattnet. (3p)

5 15. Nedan ser du ett v-t diagram. (a) Vad är momentanaccelerationen efter 2 s? (1p) (b) Vad är medelaccelerationen under tiden 0 till 4s? (1p) (c) Rita ett a-t diagram för v-t diagrammet nedan. (1p) 16 (a) Hur stor ström lämnar batteriet i kretsen nedan? (Du kan försumma batteriets inre resistans.) (b) 20 Ω motståndet i kretsen nedan tål en effekt på 0,5W. Riskerar motståndet att ta skada?