LÖSNINGAR TILL PROBLEM I KAPITEL 1 LT L. = dim g dim R 1 2

Relevanta dokument
Övningstenta Svar och anvisningar. Uppgift 1. a) Hastigheten v(t) får vi genom att integrera: v(t) = a(t)dt

Vågrörelselära och optik

Sammanfattning av räkneövning 1 i Ingenjörsmetodik för ME1 och IT1. SI-enheter (MKSA)

Sammanfattning av räkneövning 1 i Ingenjörsmetodik för ME1 och IT1. SI-enheter (MKSA)

NFYA02: Svar och lösningar till tentamen Del A Till dessa uppgifter behöver endast svar anges.

Något om Dimensionsanalys och Mathematica. Assume period T Cm Α g Β L Γ s 1 kg Α m Β m Γ s 1 kg Α m Β. Identify exponents VL HL kg 0 Α m 0 Β Γ s 1 2 Β

GÖTEBORGS UNIVERSITET Institutionen för fysik LÖSNINGAR TILL TENTAMEN I MEKANIK B För FYP100, Fysikprogrammet termin 2

Lösningar till problemtentamen

TFYA16: Tenta Svar och anvisningar

Lösningar Heureka 2 Kapitel 7 Harmonisk svängningsrörelse

Svar och anvisningar

TFYA16: Tenta Svar och anvisningar

Tentamen i delkurs 1 (mekanik) för Basåret Fysik NBAF00

Termodynamik, våglära och atomfysik (eller rätt och slätt inledande fysikkursen för n1)

Tentamen i Mekanik SG1130, baskurs P1. Problemtentamen

TENTAMEN I FYSIK HF0022 Fysik för basår I TENA / TEN1, 7,5 hp Tekniskt basår/bastermin TBASA Sven-Göran Hallonquist, Jonas Stenholm

Tentamen i Mekanik - Partikeldynamik TMME08

TFYA16: Tenta Svar och anvisningar

Kapitel extra Tröghetsmoment

KUNGL TEKNISKA HÖGSKOLAN INSTITUTIONEN FÖR MEKANIK Richard Hsieh, Karl-Erik Thylwe

Fuglesangs skiftnyckel och Möten i rymden. Jan-Erik Björk och Jan Boman

(Eftersom kraften p. g. a. jordens gravitation är lite jämfört med inbromsningskraften kan du försumma gravitationen i din beräkning).

Påtvingad svängning SDOF

6.3 Partikelns kinetik - Härledda lagar Ledningar

Lektion 5: Innehåll. Bernoullis ekvation. c 5MT007: Lektion 5 p. 1

Relativitetsteorins grunder, våren 2016 Räkneövning 6 Lösningar

Datum: Författare: Olof Karis Hjälpmedel: Physics handbook. Beta Mathematics handbook. Pennor, linjal, miniräknare. Skrivtid: 5 timmar.

Tillåtna hjälpmedel: Physics Handbook, Beta, kalkylator i fickformat, samt en egenhändigt skriven A4- sida med valfritt innehåll.

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM521 och 520)

Härled utgående från hastighetssambandet för en stel kropp, d.v.s. v B = v A + ω AB

WALLENBERGS FYSIKPRIS

Uppgift 3.5. Vi har att: a = dv dt enligt definitionen. Med vårt uttryck blir detta: Vi separerar variablerna: Vi kan nu integrera båda leden: Z dv

ARBETSBLAD FACIT. 1 Skriv med siffror Träna huvudräkning. 10 Multiplikation med uppställning De fyra räknesätten 1.

Tentamen i delkurs 1 (mekanik) för Basåret Fysik NBAF00

3.1 Derivator och deriveringsregler

Densitet Tabellen nedan visar massan och volymen för olika mängder kopparnubb.

Tentamen i Mekanik SG1102, m. k OPEN m fl. Problemtentamen OBS: Inga hjälpmedel förutom rit- och skrivdon får användas!

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Lösningsskiss för tentamen Mekanik F del 2 (FFM521/520)

Puls och g-kraft. Uppföljningsblad 1. Hjärtat, en pump. Begrepp: Samband mellan begreppen: Uppgift 1. Uppgift 2

FFM234, Klassisk fysik och vektorfält - Föreläsningsanteckningar

Problem Vågrörelselära & Kvantfysik, FK november Givet:

Tentamen Fysikaliska principer

FYSIKTÄVLINGEN. KVALIFICERINGS- OCH LAGTÄVLING 5 februari 2004 LÖSNINGSFÖRSLAG SVENSKA FYSIKERSAMFUNDET

P03. (A) Visa, att om en aritmetisk serie med differensen d har a som första och b som sista term, så är seriens summa b + a 2.

BASPROBLEM I ENDIMENSIONELL ANALYS 1 Jan Gustavsson

WALLENBERGS FYSIKPRIS

DIMENSIONSANALYS OCH LIKFORMIGHETSLAGAR

= v! p + r! p = r! p, ty v och p är dt parallella. Definiera som en ny storhet: Rörelsemängdsmoment: H O

Vågor och Optik. Mekaniska vågor (Kap. 15) Mekaniska vågor (Kap. 15)

Svängningar. Innehåll. Inledning. Litteraturhänvisning. Förberedelseuppgifter. Svängningar

Introhäfte Fysik II. för. Teknisk bastermin ht 2018

Mekanik FK2002m. Repetition

LAPLACES OCH POISSONS EKVATIONER

TFYA16/TEN :00 13:00

1 Den Speciella Relativitetsteorin

Tentamen i dynamik augusti 14. 5kg. 3kg

HYDRAULIK (ej hydrostatik) Sammanfattning

Relativistisk kinematik Ulf Torkelsson. 1 Relativistisk rörelsemängd, kraft och energi

LÖSNINGAR TILL ÖVNINGAR I FÖRBEREDANDE KURS I MATEMATIK 1. Till detta kursmaterial finns prov och lärare på Internet.

Problemtentamen. = (3,4,5)P, r 1. = (0,2,1)a F 2. = (0,0,0)a F 3. = (2,"3,4)P, r 2

Tentamen i Mekanik I del 1 Statik och partikeldynamik

Kursens olika delar. Föreläsning 0 (Självstudium): INTRODUKTION

Mekanik FK2002m. Kinetisk energi och arbete

Kap 4 energianalys av slutna system

Omtentamen i Mekanik I SG1130, grundkurs för CMATD och CL. Problemtentamen

" e n och Newtons 2:a lag

Gunga med Galileo matematik för hela kroppen

2 Ortogonala signaler. Fourierserier. Enkla filter.

Experimentversion av Endimensionell analys 1

Hydraulikcertifiering

1 Dimensionsanalys och π-satsen.

ENDIMENSIONELL ANALYS A3/B kl INGA HJÄLPMEDEL. Lösningarna ska vara försedda med ordentliga motiveringar. lim

Tentamen: Lösningsförslag

Lärobok, föreläsningsanteckningar, miniräknare. Redovisa tydligt beräkningar, förutsättningar, antaganden och beteckningar!

Umeå universitet Tillämpad fysik och elektronik, Osama Hassan BYGGNADSAKUSTIK- FORMELSAMLING

Skydiving. En djupdykning i. Projekt i Mekanik. Kursansvarig: Richard Hsieh

TENTAPLUGG.NU AV STUDENTER FÖR STUDENTER. Kursnamn Fysik 1. Datum LP Laboration Balkböjning. Kursexaminator. Betygsgränser.

1 Två stationära lösningar i cylindergeometri

3-8 Proportionalitet Namn:

Bevarandelagar för fluidtransport, dimensionsanalys och skalning (Kapitel 3)

Svar och anvisningar

Tentamen i SG1140 Mekanik II, Inga hjälpmedel. Lycka till! Problem

FFM232, Klassisk fysik och vektorfält - Föreläsningsanteckningar

Temperatur T 1K (Kelvin)

1. Rita in i det komplexa talplanet det område som definieras av följande villkor: (1p)

Tentamen i Mekanik SG1102, m. k OPEN. Problemtentamen

Lösningar/svar till tentamen i MTM113 Kontinuumsmekanik Datum:

Inledande kurs i matematik, avsnitt P.4

TFYA16: Tenta Svar och anvisningar

Tentamen Mekanik F del 2 (FFM520)

Repetitionsuppgifter i Fysik 1

BFL102/TEN1: Fysik 2 för basår (8 hp) Tentamen Fysik mars :00 12:00. Tentamen består av 6 uppgifter som vardera kan ge upp till 4 poäng.

Lösningar 15 december 2004

Mer om E = mc 2. Version 0.4

a) y = 10 0,5x där y är vattenmängden i hinken och x antalet timmar. b) Se diagrammet c) Då det återstår 5 liter har det gått 10 timmar.

II. Partikelkinetik {RK 5,6,7}

mg F B cos θ + A y = 0 (1) A x F B sin θ = 0 (2) F B = mg(l 2 + l 3 ) l 2 cos θ

Prov i matematik Distans, Matematik A Analys UPPSALA UNIVERSITET Matematiska institutionen

Transkript:

LÖSNINGA ILL POBLEM I KAPIEL LP. Acceleration är hastihetsändrin per tid: hastihet L dim = dim = = L tid dim = L dimτ = a) dim π dim π dim dim = = ( ) = dim dim L L L L b) dim π dim π dim dim L dim = ( )= ( ) 3 = 3 L L L L c) dim π = dim π dim = dim = = dim L dim L = d) dim π dim π dim dim = = = dim dim L = L = Uttrcket i d) har alltså dimensionen tid och kan vara rätt uttrck för satellitens omloppstid. En helt annan kontroll äller storleksordninen: Om jordens omkrets är unefär 4000 mil och tndaccelerationen sätts till 0 m/s så fås π π = ( ) Omkrets π 40000000 π 0 s 4000000 s 5000 s.4 h Det är ett rimlit värde för en satellit vars hastihet är av storleksordninen 0 km/s.

LP. ermerna i en ekvation måste ha samma dimension. Vi kontrollerar därför varje term: dim mv = dim m ( dim v) = M ( L ) = ML dim m = dim m dim dim = M L L = ML dim dim dim dim k = k = kraft ( ) länd dim länd = dim( kraft)= dim( massa acceleration)= ML De två första termerna har samma dimension. De motsvarar eentlien kinetisk eneri respektive potentiell eneri. Den tredje termen har en annan dimension och kan ej adderas till de andra. LP.3 Vi bestämmer dimensionen för de storheter som inår i formlerna och sedan undersöker vi varje iven formels dimension. dim dim effekt dim kraft dim hastihet = dim( massa acceleration) dim( hastihet) - - -3 = ML L = ML P = ( )= ( ) ( ) dim ρ = dim( densitet)= dim( massa per volm)= ML -3 a) dimc ρpa -3-3 4-6 ML ML L M L b) dimc( ρpa)= ML ML L= ML c) dimc ρpa ( ) 3 = d) dimc ρ PA ( ) 3 = -3-3 -3 ML ML L -3-3 3 = -3 ML 3 = L -3 ML L - 3 - - ML Endast uttrcket d) har samma dimension som hastihet.

LP.4 Dimensionen för (tnd-)acceleration är dim = dim( hastihetsändrin per tid)= L - a) dim d - -4 L L L 3 - b) dim( d)= L L = L - c) dim( d)= ( L L ) = ( L ) = L - - - Endast uttrcket c) har samma dimension som hastihet. LP.5 Vi ör en Ansats: v = c m h () Dimensionsekvationen blir dim v = dim( massa) dim( acceleration) dim( länd) ( ) - eller L = M L L L = M L - + - () Nu måste dimensionen vara lika på båda sidor. Eponenterna för M, L och måste vara lika. Villkoret för rätt dimension är M: 0 = L: = + : = (3) Lösninen är = 0, =, = Insättnin i ansatsen er då v = c m 0 h (4) eller v = c h Den dimensionslösa konstanten c kan vi inte bestämma med denna metod. Kommentar: Det rätta uttrcket för sluthastiheten är v = h och kan bestämmas med en eneribetraktelse.

LP.6 Vi ör en Ansats: f = c l ρ S () där f är stränens frekvens och c en dimensionslös konstant. Motsvarande dimensionsekvationen blir dim( antal per tid)= dim( länd) dim( massa per länd) dim( kraft) () Antal har dimensionen. [ ] [ ( )] ( )= ( ) [ ( )] - dim tid dim länd dim massa per länd dim massa acceleration (3) - - = [ ] [ ] L ML ML + = M L + - (4) (5) Nu måste dimensionen vara lika på båda sidor. Eponenterna för M, L och måste vara lika. Villkoret för rätt dimension är M: 0 = + L: 0 = + : = (6) Lösninen är = /, = /, = Insättnin i ansatsen er då f = c l ρ S eller f = c l S ρ Den dimensionslösa konstanten c kan vi inte bestämma med denna metod. Kommentar: esultatet visar att om stränens länd halveras för dubblas frekvensen. Frekvensen ökar med spännkraften och minskar med länddensiteten.

LP.7 Vi ör en Ansats: Vpot = c k () där V pot är den potentiella enerin i fjädern och c en dimensionslös konstant. Dimensionsekvationen blir kraft dim( eneri)= dim( ) dim( länd) länd () Dimensionen för eneri kan bestämmas om man kan en formel för ett annat eneriuttrck, t e kinetisk eneri massa acceleration dim mv dim dim länd = länd [ ] (3) ( ) M L dim m ( dim v) = L L ( ) ML M L ML = M L (4) (5) (6) Nu måste dimensionen vara lika på båda sidor. Eponenterna för M, L och måste vara lika. Villkoret för rätt dimension är M: = L: = : = (7) Lösninen är =, = Insättnin i ansatsen er då V = pot c k (8) Den dimensionslösa konstanten c kan vi inte bestämma med denna metod. Kommentar: Det rätta uttrcket för enerin är V = pot k och kommer att härledas senare.

LP.8 Vi ör en v Ansats: η = c E u q () där η är den inre verkninsraden och c en dimensionslös konstant. Verkninsrad är ett förhållande mellan ntti effekt och tillförd effekt. Verkninsrad har därför dimensionen. Dimensionsekvationen blir eneri massa w = dim( ) dim( fart) dim( ) dim( acceleration) massa tid () Dimensionen för eneri kan bestämmas om man kan en formel för ett annat eneriuttrck, t e kinetisk eneri = mv. = massa dim v [ dim v] dim dim acceleration tid w - = [ L ] [ L ] [ M ] [ L ] = ML + + w w [ ] ( ) w (3) (4) (5) Nu måste dimensionen vara lika på båda sidor. Eponenterna för M, L och måste vara lika. Villkoret för rätt dimension är M: 0 = L: 0 = + + w : 0= w (6) Lösninen är = 0, w = 0, = Insättnin i ansatsen er då η = c E u (7) Det år inte att bestämma. Det betder att alla funktioner av för hållandet E är tillåtna. esultatet är alltså att uttrcket för verkninsraden, bestämt med dimensionsanals) kan u skrivas η = E f u Den dimensionslösa konstanten c kan inte bestämmas med den här metoden.