Datum: Tid:

Relevanta dokument
Lösningar till övningsuppgifter centralrörelse och Magnetism

7 Elektricitet. Laddning

TENTAMEN I FYSIK. HF0025 Fysik för basår II TENA, 8 hp / TEN1, 8 hp Tekniskt basår/bastermin TBASA

Magnetiskt fält kring strömförande ledare Kraften på en av de två ledarna ges av

Grundläggande mekanik och hållfasthetslära

Lösningar och svar till uppgifter för Fysik 1-15 hösten -09

Lösningar till övningsuppgifter. Impuls och rörelsemängd

Grundläggande mekanik och hållfasthetslära

Tentamen i El- och vågrörelselära,

LÖSNINGAR TILL PROBLEM I KAPITEL 8

Tentamen ellära 92FY21 och 27

Vågräta och lodräta cirkelbanor

Föreläsning 5. Linjära dielektrikum (Kap. 4.4) Elektrostatisk energi (återbesök) (Kap ) Motsvarar avsnitten 4.4, , 8.1.

GRADIENT OCH RIKTNINGSDERIVATA GRADIENT. Gradienten till en funktion f = f x, x, K, innehåller alla partiella derivator: def. Viktig egenskaper:

Skineffekten. (strömförträngning) i! Skineffekten. Skineffekten. Skineffekten. Skineffekten!

Upp gifter. c. Finns det fler faktorer som gör att saker inte faller på samma sätt i Nairobi som i Sverige.

ω = θ rörelse i två dimensioner (repetition) y r dt radianer/tidsenhet kaströrelse: a x = 0 a y = -g oberoende rörelse i x- respektive y-led

UPPGIFT 1. F E. v =100m/s F B. v =100m/s B = 0,10 mt d = 0,10 m. F B = q. v. B F E = q. E

G16. En kula skjuts upp med hastigheten 22 m/s och kastvinkeln 27 o. Hur stor är kulans hastighet i kastbanans högsta punkt? Bortse från luftmotstånd.

TENTAMEN I FYSIK. HF0022 Fysik för basår I TENA / TEN1, 7,5 hp Tekniskt basår/bastermin TBASA Svante Granqvist, Niclas Hjelm, Staffan Linnæus

Tentamen IF1330 Ellära torsdagen den 4 juni

Lösningar till Tentamen i fysik B del 1 vid förutbildningar vid Malmö högskola

Tentamen med lösningar i IF1330 Ellära måndagen den 29 maj

Mekanik Laboration 3

1( ), 2( ), 3( ), 4( ), 5( ), 6( ), 7( ), 8( ), 9( )

Angående kapacitans och induktans i luftledningar

LEDNINGAR TILL PROBLEM I KAPITEL 8. Vi antar först att den givna bromsande kraften F = kx är den enda kraft som påverkar rörelsen och därmed också O

Uppgift 4. (1p) Beräkna volymen av den parallellepiped som spänns upp av vektorerna. ) vara två krafter som har samma startpunkt

Tentamen i Mekanik I del 1 Statik och partikeldynamik

Lösningar Heureka 2 Kapitel 3 Rörelse i två dimensioner

Omtentamen med lösningar i IF1330 Ellära tisdagen den 15 augusti

Tentamen 1 i Matematik 1, HF1903, 22 september 2011, kl

Omtentamen IF1330 Ellära tisdagen den 18 augusti

Lösningar till Kaströrelse magnetism Växelström. Kaströrelse. sin. G1.v y = 4,6 sin 21 o g t ger. v y = (4,6 sin 21 o 9,82 2,3) m/s = 20,9 m/s

Mekanik för I, SG1109, Lösningar till problemtentamen,

Kontrollskrivning Mekanik

Bestäm den sida som är markerad med x.

Matematisk statistik Kurskod HF1012 Skrivtid: 8:15-12:15 Lärare och examinator : Armin Halilovic

Tentamen i ELEKTROMAGNETISM I, för W2 och ES2 (1FA514)

Sensorer, effektorer och fysik. Grundläggande fysikaliska begrepp som är viktiga inom mättekniken

1 Rörelse och krafter

Svar och anvisningar

I ett område utan elektriska laddningar satisfierar potentialen Laplace ekvation. 2 V(r) = 0

Förslag: En laddad partikel i ett magnetfält påverkas av kraften F = qvb, dvs B = F qv = 0.31 T.

LEDNINGAR TILL PROBLEM I KAPITEL 10. från jorden. Enligt Newtons v 2 e r. där M och m är jordens respektive F. F = mgr 2

Svar och anvisningar

Omtentamen i IF1330 Ellära torsdagen den 22 augusti

Tentamen i IF1330 Ellära torsdagen den 5 juni

TENTAMEN. Datum: 5 juni 2019 Skrivtid 14:00-18:00. Examinator: Armin Halilovic, tel

Kurs: HF1903 Matematik 1, Moment TEN1 (Linjär Algebra) Datum: 28 augusti 2015 Skrivtid 8:15 12:15

WALLENBERGS FYSIKPRIS

TFYA16: Tenta Svar och anvisningar

Den geocentriska världsbilden

FYSIKTÄVLINGEN KVALIFICERINGS- OCH LAGTÄVLING LÖSNINGSFÖRSLAG. = fn s = fmgs 2. mv 2. s = v 2. π d är kilogrammets.

Tentamen i ELEKTROMAGNETISM I, för F1 och Q1 (1FA514)

Prov Fysik B Lösningsförslag

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM520)

LÖSNINGAR TILL PROBLEM I KAPITEL 7

Tentamen: Baskurs B i Fysik, del1, 4p kl

Svar och anvisningar

2 S. 1. ˆn E 1 ˆn E 2 = 0 (tangentialkomponenten av den elektriska fältstyrkan är alltid kontinuerlig)

Tentamen i ELEKTROMAGNETISM I, för W2 och ES2 (1FA514)

14. Potentialer och fält

TFYA16/TEN2. Tentamen Mekanik. 29 mars :00 19:00. Tentamen består av 6 uppgifter som vardera kan ge upp till 4 poäng.

Tentamen i : Vågor,plasmor och antenner. Totala antalet uppgifter: 6 Datum:

Tentamen i El- och vågrörelselära,

TFYA16/TEN2. Tentamen Mekanik. 18 augusti :00 19:00. Tentamen består av 6 uppgifter som vardera kan ge upp till 4 poäng.

Skriftlig tentamen i Elektromagnetisk fältteori för π3 (ETEF01) och F3 (ETE055)

Gravitation och planetrörelse: Keplers 3 lagar

7,5 högskolepoäng. Provmoment: tentamen Ladokkod: TT081A Tentamen ges för: Högskoleingenjörer årskurs 1. Tentamensdatum: Tid:

REDOVISNINGSUPPGIFT I MEKANIK

Tentamen i El- och vågrörelselära,

Upp gifter I=2,3 A. B=37 mt. I=1,9 A B=37 mt. B=14 mt I=4,7 A

1. Kraftekvationens projektion i plattans normalriktning ger att

Tentamen i mekanik TFYA kl. 8-13

Storhet SI enhet Kortversion. Längd 1 meter 1 m

TENTAMEN I MATEMATIK MED MATEMATISK STATISTIK HF1004 TEN

Ergo Fysik 2 Lösningar till Ergo Fysik 2, , kp 1-8

IF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2. tentamen

93FY51/ STN1 Elektromagnetism Tenta : svar och anvisningar

Partikeldynamik Problemsamling Lösningar

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

TENTAMEN I FYSIK :00 12:00

Att verifiera Biot-Savarts lag för en platt spole samt att bestämma det jordmagnetiska fältets horisontalkomposant

1 Två stationära lösningar i cylindergeometri

θ = M mr 2 LÖSNINGAR TILL PROBLEM I KAPITEL 10 LP 10.1

a) En pipa som är öppen i båda ändarna har svängningsbukar i ändarna och en nod i

6.3 Partikelns kinetik - Härledda lagar Ledningar

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

Dugga i elektromagnetism, sommarkurs (TFYA61)

Tentamen Mekanik TFYA16/TEN2. 24 augusti :00 19:00 TER2. Tentamen består av 6 uppgifter som vardera kan ge upp till 4 poäng.

XVI. Magnetiska fa lt

IF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2. tentamen

9. Magnetisk energi Magnetisk energi för en isolerad krets

9. Magnetisk energi [RMC 12] Elektrodynamik, vt 2013, Kai Nordlund 9.1

Potentialteori Mats Persson

TFYA16/TEN2. Tentamen Mekanik. 18 april :00 19:00. Tentamen består av 6 uppgifter som vardera kan ge upp till 4 poäng.

Lösningsförslag nexus B Mekanik

Transkript:

Kus: Moment: Pogam: Rättande läae: Examinato: Datum: Tid: Hjälpmedel: Omfattning och betygsgänse: Öig infomation: TETAME I FYSIK HF005 Fysik fö baså II Studente egisteade på den älde kusen HF0016 Fysik B kan älja att skia denna tenta Den äknas då som TE1, 7,5 hp TEA, 8 hp / TE1, 8 hp Tekniskt baså/bastemin TBASA Sante Ganqist, Staffan Linnæus Staffan Linnæus 017-03-17 0800-100 Miniäknae Godkänd fomelsamling ISB978-91-7-779-8 elle ISB978-91-7-445-, passae, gadskia och linjal Fö betyget Fx käs 11p Fö betyget E käs 1-14p Fö - D - 15-17p Fö - C - 18-0p Fö - B - 1-3p Fö - A - 4-6p Till samtliga uppgifte käs fullständiga lösninga Lösningana skall aa tydliga och lätta att följa Ski helst med blyetspenna Inföda beteckninga skall definieas Uppställda samband skall motieas Till uppgifte innehållande kaftsituatione (elle anda ektosituatione) skall ektofigue itas med linjal Uppgifte med elektiska ketsa skall edoisas med kopplingsscheman som definiea anända stohete Lycka till!

1 En esisto med esistansen 15 Ω ansluts till en äxelspänning med fekensen 50 Hz och effektiädet 6,0 V Hu sto ä den maximala effekten i esiston? ( p) Rymdsonden ExoMas Tace Gas Obite ska placeas i en cikulä bana king Mas på höjden 400 km öe planetens yta Vilken fat få sonden i banan? ( p) 3 En boll kastas med utgångshastigheten 5,8 m/s i inkeln 55 öe hoisontalplanet fån höjden,0 m öe maken mot en ägg 3,7 m bot På ilken höjd h öe maken täffa bollen äggen? ( p) 5,8 m/s 55,0 m 3,7 m h 4 Genom en 3,0 m lång etikal ledae gå en stöm på 5 A uppåt Det jodmagnetiska fältet på platsen ha flödestätheten 54 µt, hoisontalkomposanten ä iktad akt åt no, och inklinationen ä 68 Inga anda magnetfält påeka ledaen Beäkna den magnetiska kaften på ledaen till stolek och iktning ( p) 5 Beäkna potentialen i punkten P i ketsen nedan Batteienas ine esistanse fösummas ( p) 9,0 V 56 Ω P 8 Ω Ω 1,5 V 6 Tå kondensatoe på 0, µf espektie 0,47 µf seiekopplas och ansluts till ett battei med polspänningen 9,0 V Hu sto bli spänningen öe 0, µf-kondensaton? ( p) 7 En elekton i ett homogent elektiskt fält ha i ett isst ögonblick hastigheten 1,33 Mm/s Efte,50 ns ha hastigheten ökat till,67 Mm/s i oföändad iktning Beäkna den elektiska fältstykan till stolek och iktning ( p)

8 En spole med induktansen,5 H och esistansen 1 Ω ansluts till en konstant likspänning på 4 V En kot tid efte inkopplingen ä stömmen genom spolen 0,75 A Hu sto ä stömmens tidsdeiata id detta ögonblick? ( p) 9 Tå laddninga ä utplaceade enligt figuen Beäkna den elektiska fältstykan i punkten P och bestäm fältets iktning ( p) 3,7 cm P 3,7 cm +1,0 μc 6,4 cm -1,0 μc 10 En liten spole ä placead inuti en sto spole Den stoa spolen ä 1,5 m lång och ha adien 7,5 cm och ä lindad med 4000 a Inuti denna spole befinne sig en liten platt cikulä spole med 300 a och adien 5,0 cm Den platta spolens nomaliktning öeensstämme med den stoa spolens längdiktning Stömmen i den stoa spolen öka linjät fån 1,34 A till 3,6 A på tiden 0,5 s Hu sto emk (ems) induceas då i den lilla spolen? ( p) 11 En oienteae som läse a sin kompass åka stå pecis öe en nedgäd likstömskabel Stömmen i kabeln ä 0,15 ka i iktningen 5 äste om syd (se figuen) Kabeln befinne sig 4,0 m unde kompassen Det jodmagnetiska fältets hoisontalkomposant ä 18, µt i akt nodlig iktning Med hu sto inkel, och åt ilket håll, peka kompassen fel? V 0,15 ka Ö (3 p) 5 S 1 En fatdåe kö i 130 km/h genom en kua med adien 50 m Lyckligtis ä kuan dosead, ds ägbanan luta inåt med inkeln θ = 1 Hu stot måste fiktionstalet mellan däcken och ägbanan aa fö att bilen inte ska glida? (3 p)

Lösninga uˆ U 1 Spänningens toppäde uˆ U Max momentan effekt = = R R = 4,8 W Sa: Maximala effekten ä 4,8 W 6,0 15 W Kaftekationen F = ma med Mm gaitationen F = G och acceleationen i cikelbana a = M F m Mm m GM ge G, dä mas massa M = 0,107 5,977 10 4 kg = 6,935 10 3 kg och = (3397 + 400) km = 3,797 10 6 m 11 6,676 10 6,39510 Detta ge 6 3,797 10 Sa: Faten i banan ä 3,4 km/s 3 = 335 m/s 3 I x-led konstant hastighet x = 0x t, dä 0x = 0 cos 55 Bollen nå äggen nä x = 3,7 3,7 m, ilket ge tiden t = = 1,11 s 5,8cos55 I y-led konstant acceleation g, och bollen stata id y 0 =,0 m, ilket ge gt y y0 0 yt, dä 0y = 0 sin 55 Insatta siffo ge 9,8 1,11 y =,0 5,8sin 551,11 = 1,11 m Sa: Bollen täffa äggen 1, m öe maken y 0 0y 55 x y 0 0x h

4 Baa den hoisontella komposanten a jodmagnetiska fältet ge magnetisk kaft Fm IlB h = 5 3,0 54 10-6 cos 68 = 1,517 10-3 Högehandsegeln ge iktning åt äste Sa: Kaften bli 1,5 m åt äste B j 68 B jh B j F B jh I 5 Stakaste batteiet agö stömiktningen Potentialanding i stömiktningen ett a fån jod ge 0 R 1 I - U 1 R I R 3 I + U = 0 U U1 9,0 1,5 I = = A = 0,046875 A Potentialanding öe ägen fån R1 R R3 8 56 jod till P ge V P = -U + R 3 I = -9,0 + 56 0,046875 = -6,9375V Sa: Potentialen i P ä -6,4 V U R 3 P I R 1 R U 1 1 1 1 6 Esättningskapacitansen C ges a C C1 C 1 1 = 6,673 10 6 F -1 C = 1/(6,673 10 6 ) = 0,1499 10-6 F Båda 6 6 0, 10 0,47 10 kondensatoena få laddningen Q = CU = 0,1499 10-6 9,0 = 1,349 10-6 C Spänningen 6 U 1 öe C 1 ges a Q = C 1 U 1 U Q 1,349 10 1 = 6,130 V C 6 1 0, 10 Sa: 6,1 V U C C 1 -Q +Q -Q +Q U U 1

7 Acceleation a = =,67 1,33 t,50 10 10 9 6 m/s = 5,36 10 14 m/s Kaft F = ma = 9,1094 10-31 5,36 10 14 = 4,886 10-16 16 F 4,886 10 Fältstyka = /C = e 19 1,6018 10 3,0475 10 6 /C Kaften ha samma iktning som hastigheten eftesom faten öka Eftesom elektonen ä negatit laddad ha fältet motsatt iktning Sa: Fältstykan ä 3,05 k/c motsatt elektonens öelseiktning 8 Den ekliga spolen kan epesenteas a en ideal spole i seie med en esistans Eftesom stömmen öka, induceas i spolen en emk (ems) som bomsa stömmen, ilket ge den polaitet som figuen isa Potentialanding ge U e Ri 0, dä di di U Ri 4 1 0,75 e = L Hä kan man lösa ut A/s = 6,0 A/s dt dt L,5 Sa: Stömmens tidsdeiata bli 6,0 A/s + e - I L R U + 9 Den positia laddningen ge ett elektiskt fält E 1 i iktning ut fån laddningen Den negatia laddningen ge ett elektiskt fält E iktat in mot laddningen 6 Q 9 1,0 10 Fältstyka fån punktladdning: E 1 = E = k = 8,988 10 =7,878 10 6 /C 0,037 Resulteande fältstyka E = E 1 cosα, dä cos Sa: Fältstykan ä 14 M/C åt höge i figuen 3, 3,7 =0,8649 E = 1,363 10 7 /C E 1 3,7 cm α E E α +1,0 μc 3,cm -1,0 μc

i 10 Flödestätheten i den långa spolen B = 0 Flöde genom platta spolen ϕ = π B = l i 0, dä ä platta spolens adie Inducead emk (ems) i platta spolen E = n, l t 0 n i dä n ä antalet a i den platta spolen Detta ge E = Insatta siffo ge l t 0,050 E = 4 10 1,5 7 4000 300 3,6 1,34 V = 0,51846 V 0,5 Sa: Den induceade spänningen bli 0,5 V 11 Kabeln alsta ett magnetfält med flödestätheten B k 0 I, dä d ä aståndet till d kabeln Insatta siffo ge B k = 7,5 µt Riktningen ä inkelätt mot kabeln enligt skuegeln B k kan delas upp i en nodlig komposant B k1 = B k sin 5 = 3,170 µt och en ästlig komposant B k = B k cos 5 = 6,797 µt Totala hoisontella magnetfältet B h få en nodlig komposant B h1 = B jh + B k1 = 1,37 µt och en ästlig komposant B = B k = 6,797 µt B Felisningen δ ges a tan tan δ = B1 17,64 Sa: Kompassen peka fel med 18 åt äste V B h 5 B k δ 5 S B jh Ö

1 F Detta ge ekationssystemet F Unde ekationen ge F a F fx mg Ff sin sin F cos ϑ F f F F x F fy F g f ϑ F y sin F cos F f Acceleation i cikelbana a Kaftekation hoisontellt och etikalt m Ffx Fx F F mg 0 f y fy U figuen: F cos, y F F sin, x F F cos, F sin fx F f m cos sin mg fy F f mg Ff sin Insättning i öe ekationen ge cos m cos m mg sin Ff sin Ff cos cos Med tigonometiska ettan få man ekationen ge F f m cos mg sin Åtesubstitution i unde F mg1 sin cos m sin cos mg sin mg F m sin cos mg cos = m sin = m sin mg cos cos Fö att däcken inte ska glida käs att F f < µf µ > cos g sin sin g cos 36,11 cos1 9,8 50sin1 Insatta siffo ( = 36,11 m/s ) ge µ > = 0,863 36,11 sin1 9,8 50cos1 Sa: Fiktionskoefficienten måste aa minst 0,9

Rättningsmall 1 Beäkna medeleffekten: p Oklat kaftesonemang, tex centipetalkaften = gaitationskaften : 1 p Höjden som banadie: p (oimligt) 3 Glömme utgångshöjden: 1 p 4 Fel iktning: 1 p Anände hela B j : p 5 Ett battei felänt: 1 p 6 7 Fältets iktning fel/okla/omotiead: 1 p 8 Räkna ej med spolens esistans: 1 p Fel polaitet på e elle motieing saknas: 1 p 9 Lägge ihop fälten utan tanke på iktningana: p Motieing otydlig/saknas fö fältstykans iktning 1p Ange ej iktning 1p 10 11 Kabelns magnetfält motsatt koekt iktning: 1 p 1 Fel i lösning a ekationssystemet oasett antal och såighetsgad: 1 p Centipetalkaften utitad som sepaat kaft: 1 p Öiga fel i kaftsituationen: 3 p Räkna ej om faten till m/s: 1 p