FY2 utfordring

[mikki155]

To kuler henger sentralt i hver sin snor, der [tex]m_2 > m_1[/tex]. Kulen med [tex]m_1[/tex] trekkes opp med høyde [tex]h[/tex] fra det sentrale punktet, og slippes. Da kan man regne ut farten til kulen før støtet enkelt til [tex]v = \sqrt {2gh}[/tex], siden du setter den potensielle energien lik den kinetiske (mekanisk energi skal være bevart). Støtet mellom kulene er sentralt. Vis at farten til den minste kulen, [tex]m_1[/tex], har følgende fart etter støtet:

[tex]v_{1(etter)} = \sqrt {2gh} \cdot (\frac {m_1 - m_2}{m_1 + m_2})[/tex]

Tror det skulle være riktig oppsatt, men mulig jeg kan ha bytta om massene i telleren. Dette var hvert fall én av deloppgavene på en fysikkprøve med åtte oppgaver til sammen, der hvert fall tre av de var utfordrene. Rett og slett er det den vanskeligste prøven jeg har hatt noen gang. Vi fikk egentlig tre timer på oss, men jeg bestemte meg for å sitte i fire, likevel klarte jeg ikke den siste oppgaven, og sleit på noen av de andre. Hvis noen ønsker, kan jeg sikkert legge ut prøven seinere, for hele prøven gikk egentlig bare ut på bevegelsesmengde (altså kap. 1-2 i Rom Stoff Tid). I tillegg funker den som en ekstremt god trening for å få på plass stoffet.

[Nebuchadnezzar]

Ta en titt på oppgave 2 her

http://www.viewdocsonline.com/document/lynul9

og løsning

http://www.viewdocsonline.com/document/1y5pjw

Er vel noe det samme?

Og virker riktig det du regnet ut, flott jobba =)

[mikki155]

Takk takk Og nei, jeg det er ikke flott jobba fra min side, det er megaskuff. Poenget var at vi skulle komme fram til den likningen, og det var nettopp det jeg ikke klarte, særlig ikke etter tre og en halv timer.

[mikki155]

Her er prøven i FY2 kapittel 1 og 2 i rom stoff tid, lykke til! :

Oppgave 1

Velg den påstanden som er riktig når 0 cm er likevektsstillingen:

1) Det kreves mer arbeid for å strekke en fjær fra 3 cm til 5 cm enn fra 0 cm til 2 cm

2) Det kreves like mye arbeid for å strekke en fjær fra 3 cm til 5 cm enn fra 0 cm til 2 cm

3) Det kreves mindre arbeid for å strekke enn fjær fra 3 cm til 5 cm enn fra 0 cm til 2 cm.

Begrunn valget ditt.

Oppgave 2

a På en skøytebane glir en jente på 30 kg med farten 3,0 m/s rett mot sin far. Faren har massen 80 kg og står stille med skøytene i fartsretningen. Han griper fatt i datteren, og de glir sammen bortover isen. Vi ser bort fra all friksjon. Hvor stor blir fellesfarten?

b Mens de har denne farten, dytter faren til datteren slik at de fortsatt beveger seg langs samme rette linje som før. Også nå glir faren like fort som datteren, men denne gangen glir de hver sin vei. Hvor stor fart har de nå?

c Vi ser nå på det som skjedde i oppgave a og b, som to faser av ett og samme støt. Regn ut den samlede kinetiske energien før og etter støtet. Sammenlikn og kommenter svarene.

Oppgave 3

En fjær med stivhet 300 N/m presses sammen 15,0 cm (fra likevektsstilling) og låses inni et loddrett rør. Hvor stor potensiell energi har fjæra nå? Oppå gjæra ligger en klinkekule med masse 7,4 g. Fjæra utløses, og kula skytes loddrett opp. Hvor høyt kommer den? Vi regner at fjæra er masseløs.

Oppgave 4

To klosse A og B kolliderer på en horisontal, friksjonsfri bane. Kloss A veier 3,0 kg, og har farten 4,0 m/s fra venstre. Kloss B veier 2,0 kg, og har farten 3,0 m/s fra høyre. Avhengig av de elastiske egenskapene hos klossene kan de bevege seg på flere forskjellige måter etter kollisjonen. Hvilke(t) av alternativene I-VI er mulige? Svarer noen av alternativene til et elastisk støt?

I: Kloss A beveger seg fra høyre med farten 2,0 m/s, og kloss B står i ro.

II: Kloss A står i ro, kloss B beveger seg fra venstre med farten 3,0 m/s.

III: Kloss A beveger ser fra høyre med farten 4,0 m/s, kloss B beveger seg fra venstre med farten 3,0 m/s.

IV: Kloss A beveger seg fra høyre med farten 3,0 m/s, kloss B beveger seg fra venstre med farten 4,0 m/s.

V: Kloss A beveger seg fra venstre med farten 4,0 m/s, kloss B beveger seg fra høyre med farten 9,0 m/s.

VI: Kloss A beveger seg fra venstre med farten 1 m/s, kloss B beveger seg fra venstre med farten 1,5 m/s.

Oppgave 5

a) Forklar kort hva elektromagnetisk induksjon er.

b) Nevn to motstridende synspunkter fra "The Great Debate" i 1920.

Oppgave 6

En kule med massen 0,48 kg henger i en snor. Kula blir ført ut til siden og så slupper. Når snoren er loddrett, treffer kula endefleten av en kloss som ligger i ro. Kula er da kommet 1,5 m lavere.

a Hvor stor fart har kula når den treffer klossen?

b Klossen har massen 2,5 kg. Klossen glir 0,65 m bortover gulvet før den stanser. Friksjonen er konstant lik 4,905 N. Hvor stor fart fikk klossen ved sammenstøtet?

c Hvor høyt svinger kula opp igjen etter at den traff klossen? Hvilken side svinger kula til?

d Var støtet elastisk?

Oppgave 7

Du er på Rjukan og skal hoppe strikk fra Vemorksbrua. Strikken er 40 m lang når den ligger oppå broa. Du veier 70 kg. Etter hoppet henger du i ro i bunnen av den utstrekte strikken, når det kommer en ørn på 4 kg og setter seg på føttene dine. Da strekker strikken seg 2 meter til.

a) Anta at strikken følger Hookes lov og finn k.

Plutselig ryker strikkens feste i broa (uheldigvis).

b) Hvordan faller du fra strikkens feste ryker til du ligger i fossen? Bruk fysikk til å begrunne hvis du klarer.

Oppgave 8

To stålkuler med masse [tex]m_1[/tex] og [tex]m_2[/tex] henger inntil hverandre i loddrette snorer. Kulen med masse [tex]m_1[/tex] trekkes ut til siden slik at den får høyden h over den opprinnelige stillingen. Kulen slippes og klinker i et støt vi antar er elastisk og sentralt. Vi ser bort fra friksjon.

a) Vis at farten til [tex]m_1[/tex] er [tex]sqrt{2gh} m/s[/tex] rett før støtet.

b) Vis at farten til [tex]m_1[/tex] er [tex]sqrt{2gh} \cdot (\frac {m_1 - m_2}{m_1 + m_2}) m/s[/tex] rett etter støtet.

c) Hva skjer når massene er 1) Like store 2) svært forskjellige.

[Andreas345]

Oppgave 8
a)

Den mekaniske energien er bevart. La 0 indeksen være på toppen og 1 indeksen på bunnen. (Legger 0 nivå ved bunnen).

[tex]\frac{1}{2}m{v_0}^2+mgh_0=mgh_1+\frac{1}{2}m{v_1}^2[/tex]

[tex]v_0=0[/tex] og [tex]h_1=0[/tex]

[tex]mgh_0=\frac{1}{2}m{v_1} \Rightarrow v_1=sqrt{2\cdot g \cdot h_0}[/tex]


b)
I et sentralt elastisk støt har vi at den kinetiske energien og bevegelse mengden er bevart. Da har vi sammenhengen:

[tex]u_1+v_1=u_2+v_2 (1)[/tex]

Antar at du er kjent med denne formelen.

Så har vi at:

[tex]m_1\cdot u_1+m_2\cdot u_2=m_1\cdot v_1+m_2\cdot v_2 (2)[/tex]

Ettersom kule 2 er i ro før sammenstøtet, er [tex]v_2=0[/tex]

[tex]u_1+v_1=u_2[/tex]

Da får vi innsatt i (2):

[tex]m_1\cdot u_1+m_2\cdot (u_1+v_1)=m_1\cdot v_1[/tex]

[tex]m_1\cdot u_1+m_2\cdot u_1+m_2 \cdot v_1=m_1\cdot v_1[/tex]

[tex]u_1(m_1+m_2)=v_1(m_1-m_2)[/tex]

[tex]u_1=\frac{m_1-m_2}{m_1+m_2}\cdot v_1 [/tex]

[tex]v_1[/tex] hadde vi fra a) Slik at;

[tex]u_1=\frac{m_1-m_2}{m_1+m_2}\cdot sqrt{2\cdot g \cdot h} [/tex]

c)

Denne klarer du

[mikki155]

Det er ikke noe stress nå med oppgave 8, var bare at jeg var forferdelig sliten etter å ha regnet i over 3 timer den dagen, så da klarte jeg ikke å tenke klart. Fikk jo hjelp av Nebu med den etterpå, som du sikkert ser. Tenkte det bare var greit å legge den ut for de som har lyst på en god trening i det grunnleggende stoffet. Takk for at du ville hjelpe, uansett =)