Fysik
Fysik A - Skriftlig Eksamen
Personligt syntes jeg at sættet var rimelig meget som forventet. Opgave 1, 3 og 6 er rent "sæt ind i formel". Opgave 5 har de fleste formegentlig også lavet noget lignende i undervisningen, da den er lidt af et standardeksempel på Hookes lov. Opgave 2 og 4 krævede at man holdt hovedet koldt, og opgave 4 gav mulighed for lidt vurdering forskellige fysiske forhold (gnidningsmodstandens betydning). Opgave 7 var opgaven i moderne fysik om laseren, hvor sidste delopgave for mit hold var den sværeste i sættet, men jeg kan se at der står i læreplanen, at bevægelsesmængden for en foton er kernestof. Så det er muligvis bare vores underviser der ikke har været helt opmærksom på dette.
Jeg overvejer lidt at poste mine svar, men da mange af resultaterne jo er ret afhængige af hvor man slår konstanter op, giver det måske ikke den store mening.
Svar #1
23. maj 2008 af blackduck (Slettet)
Svar #3
23. maj 2008 af blackduck (Slettet)
1.a) 1,32 * 10^16 J
1.b) 1,7 * 10^6 L
2.a) 101,13 kPa
2.b) 3,2 m/s
3.a) Beta-minus henfald
3.b) 335 henfald/år
3.c) 438 år siden
4.a) Jeg har regnet med rullemodstand (u=0,02 og m=80kg). Får v=29 km/h
5.a) 21 m/s
5.b) 76,7 m/s^2
5.c1) 0,7 m
5.c2) 17,8 m/s
6.a1) 42,5 grader < 45 grader
6.a2) 64,0 grader > 45 grader
7.a) 2,0394*10^8 m/s
7.b) 2,6*10^18 ioner
7.c) 3,3*10^-9 N
Svar #4
23. maj 2008 af MrIversen (Slettet)
Er det ikke bare:
E 300 MW * 1 s = 300 MJ.
E=m*c*t --> m = E/(c*t)
m=300 MJ/(4186 J/(kg*K)*(83C-42C))=1,7*10^3 kg.=1,7*10^3 L.
Det ligner du har regnet en faktor 1000 forkert?
Svar #6
23. maj 2008 af MrIversen (Slettet)
sin(i)/sin(90)=n2/n1 --> i = sin^-1(sin(90)*(n2/n1))
i=sin^-1(sin(90)*(1/1,33))=48,75 grader
Svar #7
23. maj 2008 af blackduck (Slettet)
jeg er ikke helt med på hvad du laver. i a2 er der vand på ruden, så n2=1,33 og n1=1,48 hvis du bruger notationen der svarer til, at der er total refleksion for vinkler større end v givet ved sin(v)=n2/n1.
Svar #8
23. maj 2008 af MrIversen (Slettet)
Jeg har bare sagt:
P=F*v --> F=P/v
c=bølgelængde*v --> v=c/bølgelængde
F=(P*bølgelængde)/c
F=(0,5W*1053nm)/(3,00*10^8m/s)=1,76*10^-15 N
Ellers har vi de samme resultater
Svar #9
23. maj 2008 af DeutscherDäne (Slettet)
Svar #11
23. maj 2008 af blackduck (Slettet)
Jeg nægter nærmest at udtale mig om den opgave af frygt for at gøre forvirringen total. Men jeg har beregnet bevægelsesmængden for fotonen, og så regnet med at spejlet skal "stoppe" fotonen og dernæst sende den tilbage i samme retning. Altså en impuls på 2*bevægelsesmængden, som skal udføres på alle de fotoner der rammer i løbet af et sekund. Jeg er næsten sikker på at det ikke er rigtigt, men håber på lidt point for opgaven.
Er du ikke kommet til at bytte om på P=effekt og P=impuls/bevægelsesmængde?
#9
Der var én opgave i ren laserfysik, hvoraf den sidste af de tre delopgaver ser ud til at have været sættets sværeste. Derudover var der en enkelt opgave med kun en delopgave, der handlede om total refleksion (hvilket vist også var under laser-temaet). Men som sagt kan sættet ses her: http://us.uvm.dk/gymnasie/almen/eksamen/documents/STX081-FYA.pdf Det er opgave 7 og til deles opgave 6 der er laser-opgaver.
Svar #12
23. maj 2008 af DeutscherDäne (Slettet)
Svar #13
23. maj 2008 af blackduck (Slettet)
Den var lidt svær, og jeg er ikke helt sikker på resultatet, men min fremgangsmåde er ikke helt forkert.
Du får oplyst, at P(t)=a*t+b, hvor P(t) er trykket til tiden t. Jeg fandt så a ved lineær regression a=-0,037223. Du ved så at der gælder, at P(h)=(-rho*g)*h + P_0. Da hastigheden er konstant, må h=v*t. Deraf kan ligningen ved regression og den kendte formel kombineres til P(t)=(-rho*g*v)*t + P_0, hvor a så må være lig (-rho*g*v), og v kan dermed isoleres. Rho er luftens densitet, P_= er trykket ved bunden af skakten og h er højden over begyndelsespunktet.
Svar #14
23. maj 2008 af MrIversen (Slettet)
Trækket afhænger af formlen (udregnet i 2.a) y=-0,037x+101,13 kPa
p=p0-P*g*h, hvor p=densitet i højden h, p0 er densiteten ved jorden og P er luftens densitet.
så isolerer vi h og tjekker højden ved to forskellige tryk. Derfra er det enkelt:
v=(s2-s1)/(t2-t1)
Svar #15
23. maj 2008 af DeutscherDäne (Slettet)
Nu er jeg kommet til 4.a
Hvordan har I regnet den opgave (+ antagelser).
Svar #16
23. maj 2008 af janko (Slettet)
Er enig med næsten alle opgaver, dog ikke 1.b som jeg fik til 1744L pr .sekund (kan dog se, at du også har fået det til det...)
Så er der jo opgave 4.a--
Jeg ser NU logikken i din anvendte metoder.
jeg brugte dog formlen for luftmodstanden og fik 33,3 km/hr.... hmmm....
7.c) hvad i alverden skulle oplysning omkring laserens bølgelængde bruges til ?
Svar #17
23. maj 2008 af MrIversen (Slettet)
Jeg fik også 33,3km/h vha. luftmodstandsformlen.
7.c) Tja jeg brugte den da, men hvad fik du facit til i den?
Svar #18
23. maj 2008 af blackduck (Slettet)
Hehe, er du ved at genopfriske din fysik? :)
Hvis du ikke er under den nye reform, kan du næppe regne 4.a. Man skal bruge en lidt obskur formel for luftmodstand. Du kan se den på wiki her: http://en.wikipedia.org/wiki/Drag_equation
Cd er det opgavesættet kalder for Cw (formfaktor).
Man kan så starte med at udregne den effekt han cykler med: P=F_luftsiddende * v. Dernæst kan man ændrer Cw og A i formlen, og løse ligningen P=F_luftbøjende * v med hensyn til v, hvor man sætter P lig med det man regnede i første omgang. Evt. kan rullemodstanden givet ved F_rul=u*m*g hvor u for gummi mod asfalt er 0,02 medregnes hvis man laver lidt antagelser om rytterens vægt.
Svar #19
23. maj 2008 af blackduck (Slettet)
Nu har jeg medregnet rullekoefficienten, da jeg ikke helt kunne tage det seriøst at man fik en så voldsom farændring ved lige at bøje ryggen :) Dermed har jeg også antaget noget om rytterens vægt, gnidningskoefficient osv. hvorfor resultaterne ikke er sammenlignelige. Jeg mener faktisk at jeg fik noget i retningen af 33 da jeg bare regnede med luftmodstand. Men det afhænger jo også af hvilken densitet man har brugt for luften.
Det kan ikke være ligegyldigt hvilken bølgelængden laserlyset har. Det siger jo noget om energien af lyset. Jeg brugte bølgelængden for at udregne bevægelsesmængden af lyset. p=plancks-konstant / lambda
Svar #20
23. maj 2008 af blackduck (Slettet)
Og så alligevel ikke. Har i husket, at den effekt han cykler med svarer til
P=F_luft * v
? Jeg er ret sikker på, at når man har fundet luftmodstanden i Newton når man er oprejst, (16,3679 N) skal det ganges med hastigheden for at få effekten N*(m/s)=W.
Jeg fik også først 33,3 ved bare at sige P=F_luft, og så ændrer i F_luft og sætte den lig med 16,3679 N og løse med hensyn til hastigheden.