Tentamen i Fysik A, Tekniskt-Naturvetenskapligt basår Datum: 03-12-20 Skrivtid: 9.00-15.00 Hjälpmedel: Räknare, formelsamling Lärare: J. Gustafsson, M. Hamrin, P. Norqvist, A. Reiniusson och L.-E. Svensson Namn: Grupp: Inlämningstid: För meddelande av tentaresultat (texta tydligt!): Epostadress: Poäng: Betyg: Examinator: 1
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 många cm 3 går det på 1 m 3? 2. En blomkruka med massan 2,0 kg faller från 73:e våningen i en skyskrapa. Fallhöjden är 219 m. Hur lång tid tar det tills blomkrukan slår i marken? Luftmotståndet kan försummas. 3. Två mycket välisolerade rum har kontakt med varandra via ett glasfönster med arean 1,7 m 2. I det ena rummet råder det perfekt vakuum och i det andra är det normalt lufttryck (101,3 kpa). Med hur stor kraft trycks fönstret in mot det lufttomma rummet? 4. En kropp påverkas av fyra krafter som angriper i samma punkt och ligger i samma plan enligt nedanstående figur. Konstruera i figuren krafternas resultant och angiv dennas belopp med hjälp av skalan. 2
5. Markera i figuren strömriktningen i ledningen OB samt ange strömmen. 6. I en biografsalong så befinner sig den skarpa bilden på bioduken 15 m framför projektorns lins. Brännvidden på linsen är 20,0 cm. Hur hög blir bilden på bioduken om en filmruta är 32 mm hög? a) 2,4 m b) 2,0 m c) 3,7 m d) 2,9 m e) 2,2 dm f) 20,3 cm 7. Grafen åskådliggör rörelsen hos ett föremål. Efter 2,0 sekunder är den tillryggalagda vägsträckan: a) 5,0 m b) 7,5 m c) 10 m d) 12,5 m e) 15 m f) 17,5 m g) 20 m 3
8. Figuren visar de väsentliga krafter som verkar på en bil i ett visst ögonblick. Beräkna storleken av bilens acceleration i detta ögonblick. 4.0 kn 6.0 kn 1.0 kn 0.1 kn 10.0 kn 9. Du står på Månen och kastar en boll rakt upp i luften. Bollen har begynnelsehastigheten 8,0 m/s. Hur högt når bollen? Eftersom du är på Månen så kan luftmotståndet naturligtvis försummas. 10. Ett prisma är omgivet av dels vatten (brytningsindex 1,33), dels luft (brytningsindex 1,00). En ljusstråle passerar prismat så som figuren visar. Vilket av nedanstående brytningsindex har materialet i prismat? a) 1,20 b) 1,33 c) 1,50 d) 1,67 e) 1,73 4
Del B: För full poäng krävs fullständiga lösningar med korrekt antal värdesiffror och rätt enhet. Tydliga figurer skall ritas för full poäng! 11. En planka med tyngden 80 N och längden 3,0 m placeras på två bockar A och B som figuren visar. Plankan är jämntjock (homogen). a) Beräkna den kraft varmed plankan påverkar bock A. (3p) b) Om du placerar dessa bockar i närheten av Gävle i juletid, hur lång tid tar det då innan de fattar eld? (0p) 12. Du fyller 1,5 l kranvatten i en kastrull. Vattnets temperatur är 20,0 C. a) Hur mycket energi krävs för att förånga allt vatten i kastrullen? (1,5p) b) Medan du värmer kastrullen på kokplattan passar du på att springa ner i tvättstugan. Hur länge kan du maximalt vara borta innan allt vatten har kokat bort? Plattan har effekten 5,7 kw och verkningsgraden =33 %. Med verkningsgrad avser vi den del av plattans effekt som åtgår till att värma enbart vattnet (att verkningsgraden är så pass låg kan förklaras med att en stor del av energin åtgår till att värma luften, kastrullen etc.). Obs! Om du inte har löst deluppgift a så kan du anta en (rimlig) energi att använda i dina räkningar till b-uppgiften. (1,5p) 13. Batteriet i figuren har polspänningen 12. Amperemeterns resistans får försummas. a) Vad visar amperemetern? (1,5p) b) Vilken effekt utvecklas i resistorn R nedan? (1,5p) 5
14. Utan din laborationshandledares samtycke beslutar du dig för att göra ett eget experiment. Du blåser in luft i en fryspåse och knyter igen den. Den uppblåsta påsens volym blir 2,7 liter och den är fylld med utandningsluft av temperaturen 31 C. Du doppar ner påsen i flytande kväve tills påsen (med innehåll) har blivit lika kall som kvävet. Hur stor volym har då påsen med innehåll? Ledning: Kvävet befinner sig vid sin kokpunkt. (3p) 15. Till sina föräldrars stora skräck åker Lisa kälke utför en glashal isbacke (friktionen är försumbar). Backens höjd är 29,9 m och backens längd är 54 m. För att få stopp på Lisa har Lisas föräldrar sandat lite försiktigt på den plana marken nedanför backen. Friktionstalet på den sandade marken är 0,35. Lisas startar högst upp i backen från stillastående. a) Hur stor är Lisas fart när hon når slutet på backen? (1,5p) b) Hur lång blir Lisas bromssträcka på den plana, sandade marken? (1,5p) 16. Figuren återger läget av tre positivt laddade kulor, A, B och C. De tre kulorna har vardera laddningen + 1, 0 10 8 C. a) Bestäm till storlek och riktning den elektriska kraft varmed kula B påverkar kula A. (1,5p) b) Bestäm den totala elektriska kraften (både till storlek och riktning) varmed kulan A påverkas av de båda andra kulorna. (1,5p) 6