Kurs: Kemi/Fysik 2 Fysikdelen Kurskod LUI103. Examinator: Anna-Carin Larsson Tentamens datum

Transkript

1 OMTENTAMEN DEL 2 Kurs: Kemi/Fysik 2 Fysikdelen Kurskod LUI103 Examinator: Anna-Carin Larsson Tentamens datum Jourhavande lärare: Anna-Carin Larsson Skrivtid 9-14 Resultat meddelas senast: Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, Valfri formelsamling Max: 50 p Godkänt: 60% av totalsumman på båda deltentorna Väl godkänt: 80% av totalsumman på båda deltentorna Redogör utförligt för vilka antaganden du gör, vilka fysikaliska principer och samband du använder och visa utförliga beräkningar. Lycka till

2 1a. När en person med långt hår borstar detta kan man observera att hårstråna dels spretar isär, dels att de dras till borsten. Förklara vad som händer. 1b. Varför händer det här mest på vintern och inte på sommaren? Förklara. 2a. En dammråtta med massan 0.1 gram och laddning +1.0 µc befinner sig en halv meter ifrån en annan dammråtta, också med massan 0.1 gram och laddning -1.0 µc. Hur stor är den elektriska attraktionskraften mellan dammråttorna? 2b. Är kraften stark nog för att få dammråttorna att röra sig mot varandra om friktionskoefficienten mellan golv och dammråtta är 0.5? 2c. Betrakta dammråttorna som punktladdningar. Rita hur det elektriska fältet runt laddningarna ser ut. 3. I en åskblixt överförs 20 C mellan moln och jord. Hur stor är den genomsnittliga strömmen om blixten varar 1.0 ms? 4a. Beräkna strömmen genom kretsens olika delar samt spänningen över vart och ett av de två motstånden i figuren nedan. (3p) 4b. Hur stor blir effekten hos vart och ett av motstånden? R 1 =50Ω R 2 =100Ω V=10V 5. En strömförande ledning placeras vinkelrätt mot ett homogent magnetfält enligt figurerna nedan. Rita ut den magnetiska kraften på ledningen. Motivera dina svar. (3p) B I a) b) c) 6. Hur fungerar en elektromagnet? 7. Startkabeln till en bil har 65 A strömstyrka. Hur starkt är magnetfältet 6.0 cm ifrån? 8. En transformator har 330 varv på primärspolen och 1340 varv på sekundärspolen. Spänningen in är 120 V och strömmen ut är 15.0 A. Vad är späningen ut och strömmen in? (2p) 9a. En person som står i midjedjupt vatten ser ut att ha för korta ben. Förklara hur fenomenet uppstår. (2p) 9b. Skulle benen verka ännu kortare om personen istället stod i etanol? Motivera.

3 10a. Vad betyder virtuell bild? 10b. Vilken sorts spegel ska man använda om man vill se en förstorad bild av sig själv? Visa hur bilden uppkommer. 10c. Hur mycket störrre skulle bilden av en 5 cm hög blomma bli om spegelns brännvidd är 15 cm och blomman befinner sig på 25 cm avstånd från spegeln? (2p) 11. Hur klassificeras elektromagnetiska vågor med våglängd på: (2p) a. 100 m? b. 12 cm? c. 740 nm? d nm? 12. Genom historien har beskrivningen av vad ljus är utvecklats. Beskriv de olika modeller som används inom fysiken än idag så utförligt du kan. (4p) 13. Du åker ut i rymden med hastigheten 0.5c. Hur uppplever du din puls, din massa, din längd och ditt midjemått? Hur upplevs dessa av en person på jorden som tittar på dig i ett teleskop? Förklara vad det beror på. (4p) 14. Förklara hur en fotoelektrisk krets kan användas i ett inbrottslarm. (2p) 15. En järnplatta ligger ute i solen och belyses av UV-strålning (våglängd 50 nm). Vilken kinetisk energi får de elektroner som slås ut (järn har utträdesarbete 4.5 ev)? (3p) 16a Po (atommassa u) kan sönderfalla genom både α-sönderfall och β-sönderfall. Vilka produkter bildas vid vardera sönderfallet? Skriv reaktionsformlerna. 16b. Hur stor del av massan omvandlas till energi vid de olika sönderfallen och hur stor blir energin? (3p) (2p) 17. Förklara hur kol-14-metoden fungerar för att åldersbestämma arkeologiska fynd. (2p) 18. Man skulle kunna tänka sig att ett ämne med kort halveringstid är säkrare än ett ämne med lång halveringstid eftersom det slutar stråla fortare. Diskutera. 19a. Förklara fission och fusion. (2p) 19b. Kan alla grundämnen fissioneras respektive fusioneras? Motivera ditt svar.

4

5 Formelsamling Datatabell F = k Q 1 Q 2 r 2 F fr = µf N I = ΔQ/Δt V = RI P = VI B = µ 0I 2"r V s V p = N s N p I s I p = N p N s c = λf E = hf E = mc 2 n 1 sin" 1 = n 2 sin" 2 k = Nm 2 /C 2 e = C m e = kg = u = MeV/c 2 m p = kg = u = MeV/c 2 m n = kg = u = MeV/c 2 1 u = kg = MeV/c 2 µ 0 = Tm/A h = Js c = m/s 1 K = C 1 ev = J n luft = n vatten = 1.33 n etanol = 1.36 "t = "t 0 1# v 2 c 2 1 d d i = 1 f m = d i/d 0 KE = hf - Φ

6