matematikk.net

For de som hadde fysikk 2 eksamen i dag, hvordan gikk det? Hadde vært fint hvis noen etter hvert kunne komme med et løsningsforslag.

Har ikke eksamenssettet, har du?

Her har du oppgavene. Så rart at det ikke kom noen oppgaver om relativitetsteori eller kvantefysikk. Jeg satte og øvde mest på disse på grunn av at de var så sentrale, også blir det liksom mest fokus på kapittel 1 og 2 gjennom alle oppgavene -.-. Leit at de dropper så mye av læreplanmålene og kun velger noen få.

(Nederste bildet viser del 1 oppg 2)
(Får ikke lastet opp oppgave 5)

Martenandre skrev:Her har du oppgavene. Så rart at det ikke kom noen oppgaver om relativitetsteori eller kvantefysikk. Jeg satte og øvde mest på disse på grunn av at de var så sentrale, også blir det liksom mest fokus på kapittel 1 og 2 gjennom alle oppgavene -.-. Leit at de dropper så mye av læreplanmålene og kun velger noen få.

(Nederste bildet viser del 1 oppg 2)
(Får ikke lastet opp oppgave 5)

Det var jo en oppgave knyttet til relativitetsteori i oppgave 4, den siste.

Ingen som har del 1 flervalgsoppgavene?

Har eksamen her. Det er noen av sidene som er opp-ned, men håper det går bra.

https://cdn.fbsbx.com/hphotos-xap1/v/t5 ... 2759A&dl=1

ettam skrev:Har ikke eksamenssettet, har du?

https://cdn.fbsbx.com/hphotos-xap1/v/t5 ... 2759A&dl=1

Takk!

Morten123 skrev:Har eksamen her. Det er noen av sidene som er opp-ned, men håper det går bra.

https://cdn.fbsbx.com/hphotos-xap1/v/t5 ... 2759A&dl=1

Takk

Kan skrive løsningene mine på regneoppgavene, er ikke helt sikker på alle. Si gjerne ifra hvis du finner noen feil:

Oppgave 2a:

$\mu$ er definert som $\mu = \frac{R}{N}$. Dersom man dekomponerer kreftene med retningen til R som x-retning og retningen til N som y-retning, så får man at $R = G_x = G\cdot \sin{\alpha}$ og $N = G_y = G\cdot \cos{\alpha}$.
$\mu = \frac{R}{N} = \frac{G\cdot \sin{\alpha}}{G\cdot \cos{\alpha}} = \tan{\alpha}$

Oppgave 2b:
1:
Her må bevegelsesmengde være bevart. $(m_a+m_b)v_{før} = m_b v_{etter}\Rightarrow (2m_b+m_b)\cdot 10\frac{m}{s} = m_b v_{etter}\Rightarrow v_{etter} = 30\frac{m}{s}$
Farten til B er 30 m/s.

2:
Kulene har ingen fart i vertikal retning, og man kan derfor bruke formelen $s = \frac{1}{2}at^2$, som gir tiden $t = \sqrt{\frac{2s}{a}} = \sqrt{\frac{2\cdot 80~m}{10\frac{m}{s^2}}} = \sqrt{16s^2} = 4.0~s$.
Det tar 4.0 sekunder før kulene lander.

Oppgave 3a:
Mekanisk energi er bevart, og jeg velger å sette bunnen av banen som nullpunkt for potensiell energi. Pendelkula vil få størst fart i bunnen av banen, da all den potensielle energien har gått over til kinetisk energi. Dersom man tegner en figur finner man lett avstanden kulen faller: $\Delta h = l\cdot(1-\cos{60^{\circ}}) = 0.40~m$
$E_K = E_P \Leftrightarrow \frac{1}{2}mv^2 = mg\Delta h \Rightarrow v = \sqrt{2g\Delta h} = \sqrt{2\cdot 9.81\frac{m}{s^2}\cdot 0.40~m} = 2.8\frac{m}{s}$
Kulas største fart er 2.8 m/s.

Oppgave 3b:
Her er det igjen smart å tegne en figur. I bunnen av banen gjelder $\Sigma F = S-G = \frac{mv^2}{r}\Rightarrow S = \frac{mv^2}{r} + mg = m\left(\frac{v^2}{r}+g\right)$
$S = 0.200~kg\left(\frac{\left(2.8\frac{m}{s}\right)^2}{0.80~m}+9.81\frac{m}{s^2}\right) = 3.9~N$
Snordraget er 3.9 N.

Oppgave 3c:
For at den skal greie det må snorkraften være større enn 0 i toppen av sirkelen. I toppen av sirkelen er S gitt ved $S = m\left(\frac{v^2}{r}-g\right)$.
For å finne farten i toppen sirkelen kan man bruke at mekanisk energi er bevart. $E_{topp} = E\Rightarrow \frac{1}{2}mv^2 + mg(2r) = mg\Delta h\Leftrightarrow v = \sqrt{2g\Delta h - 4gr} = \sqrt{2\cdot 9.81 \frac{m}{s^2}\cdot 0.40~m - 4\cdot 9.81\frac{m}{s^2}\cdot 0.18~m} = 0.886 \frac{m}{s}$
(Alternativt kan man observere at høydeforskjellen mellom der man slipper kula og toppen av sirkelen er 4 cm.)
$S = 0.200~kg\left(\frac{\left(0.886\frac{m}{s}\right)^2}{0.18~m}-9.81\frac{m}{s^2}\right) = -1.1~N<0$.
Kulen vil ikke fullføre sirkelen.

Oppgave 3d:
Snorkraften er fortsatt gitt ved $S = m\left(\frac{v^2}{r}-g\right)$. I oppgave 3c fant jeg at $v = \sqrt{2gh - 4gr}$.
$S = m\left(\frac{2gh - 4gr}{r}-g\right) = mg\left(\frac{2h - 4r}{r}-1\right) = mg\left(\frac{2h}{r}-5\right)$.

Oppgave 3e:
For at den akkurat skal greie å fullføre sirkelen, så må snorkraften være lik 0 i toppen av sirkelen.
$S = 0 \Rightarrow mg\left(\frac{2h}{r}-5\right) = 0\Leftrightarrow r = \frac{2}{5}h = \frac{2}{5}\cdot 0.40~m = 0.16~m$
Pinnen må plasseres 16 cm over det laveste punktet.

Oppgave 4a:
Dersom vi bruker reglene for sirkelbevegelse, så har vi at $\Sigma F = \frac{mv^2}{r} = \gamma\frac{Mm}{r^2} \Leftrightarrow M = \frac{rv^2}{\gamma}$
For å finne farten v bruker jeg sammenhengen $v = \frac{2\pi r}{T}$
$M = \frac{4\pi^2r^3}{\gamma T^2} = \frac{4\pi^2\cdot (1.378\cdot 10^{14}~m)^3}{6.67\cdot 10^{-11}\frac{Nm^2}{kg^2} \cdot (4.585\cdot 10^8~s)^2} = 7.37\cdot 10^{36}~kg$

Oppgave 4b:
$g = \frac{\gamma M}{r^2} = \frac{6.67\cdot 10^{-11}\frac{Nm^2}{kg^2}\cdot 7.37\cdot 10^{36}~kg}{(1.83\cdot 10^{13}~m)^2} = 1.47 \frac{N}{kg}$
Gravitasjonsfeltstyrken er 1.47 N/kg i P.

Oppgave 4c:
Mekanisk energi er bevart. I A er avstanden til det sorte hullet $r_A = 2a-d = 2\cdot 1.378\cdot 10^{14}~m - 1.83\cdot 10^{13}~m = 2.573 \cdot 10^{14}~m$
$E_A = E_P \Leftrightarrow \frac{1}{2}mv_A^2 - \frac{\gamma Mm}{r_A} = \frac{1}{2}mv_P^2 - \frac{\gamma Mm}{d}\Leftrightarrow v_P = \sqrt{v_A^2 +2\gamma M\left(\frac{1}{d}-\frac{1}{r_A}\right)} = \sqrt{(3750\cdot 10^3\frac{m}{s})^2 +2\cdot 6.67\cdot 10^{-11}\cdot \frac{Nm^2}{kg^2} \cdot 7.37\cdot 10^{36}~kg\left(\frac{1}{1.83\cdot 10^{13}~m}-\frac{1}{2.573\cdot 10^{14}~m}\right)} = 8.00 \cdot 10^6 \frac{m}{s}$

Oppgave 5a:
Protonet har blitt tilført en energi lik produktet mellom ladningen og spenningen, $E_k = qU\Rightarrow \frac{1}{2}mv^2 = eU\Leftrightarrow v = \sqrt{\frac{2eU}{m}} = \sqrt{\frac{2\cdot 1.60\cdot 10^{-19} C\cdot 1.0\cdot 10^3~kV}{1.67\cdot 10^{-27}~kg}} = 4.4\cdot 10^5 \frac{m}{s}$

Oppgave 5b:
Her har den kinetisk energi blitt doblet. Dersom den kinetiske energien vokser med en faktor $A$, så vokser farten med en faktor $\sqrt{A}$.
Farten er $4.4\cdot 10^5 \frac{m}{s}\cdot \sqrt{2} = 6.2\cdot 10^5 \frac{m}{s}$.

Oppgave 5c:
Inn i papiret.

Oppgave 5e:
Hver gang partikkelen går igjennom det elektriske feltet, får den tilført energien $E = qU$. Etter at den har gått gjennom feltet n ganger vil den da ha den kinetiske energien $E_k = nqU$.
$\frac{1}{2}mv^2 = nqU \Leftrightarrow v = \sqrt{n\frac{2qU}{m}}$

Oppgave 5e:
Summen av kreftene på partikkelen er $\Sigma F = \frac{mv^2}{r} = qvB\ \Leftrightarrow r = \frac{mv}{qB}$
Radien vokser altså proporsjonalt med farten til partikkelen.

Oppgave 5e:
Tiden det tar er gitt ved $t = \frac{\pi r}{v} = \frac{\pi mv}{qvB} = \frac{\pi m}{qB}$.
Farten avhenger altså av masse, ladning og feltstyrke, som i dette tilfellet er konstante.

alle oppgavene sjer rett ut, med untakk av 4.b der du har brukt feil avstand fra p til det svarte hullet.

Gjest skrev:alle oppgavene sjer rett ut, med untakk av 4.b der du har brukt feil avstand fra p til det svarte hullet.

Takk, gjorde heldigvis ikke det på eksamen

Fasit oppgave 1 (funnet i vurderingsskjema):
a - C
b - A
c - A
d - B
e - D
f - C
g - C
h - B
i - C
j - B
k - A
l - C
m - C
n - D
o - D
p - D
q - C
r - A
s - A
t - A
u - D
v - B
w - A
x - B

MatIsa skrev:

Gjest skrev:alle oppgavene sjer rett ut, med untakk av 4.b der du har brukt feil avstand fra p til det svarte hullet.

Takk, gjorde heldigvis ikke det på eksamen

Hvorfor er dette feil avstand? Det er jo d som er satt opp som avstand fra hullet til P...

Gjest2 skrev:

MatIsa skrev:

Gjest skrev:alle oppgavene sjer rett ut, med untakk av 4.b der du har brukt feil avstand fra p til det svarte hullet.

Takk, gjorde heldigvis ikke det på eksamen

Hvorfor er dette feil avstand? Det er jo d som er satt opp som avstand fra hullet til P...

Kanskje, fordi du skal tenke sirkelbevegelse og da blir r= r0+d