Urvalsprov, Utbildningsprogrammet för de fysikaliska vetenskaperna
27.5.2015
Alla fem uppgifter bör besvaras. Uppgifterna bedöms efter skalan 0-6 poäng.
Skriv namn, address och födelsedatum på varje svarspapper.
1. Egenskaperna hos ett par rullskidor undersöktes på vågrät asfalt så att man gav fart med en parstakning
med stavar från vila. Accelerationen mättes med en accelerationsgivare som var fastsatt i den ena av
skidorna. Skinåkarens och skidornas gemensamma massa var 78 kg. I en av mätningarna fick man det
resultat som visas I vidstående graf.
a) Förklara grafens form.
b) Bestäm skidornas hastighet vid tidpunkten 5,0 s.
c) Bestäm skidornas största hastighet under tiden för rörelsen.
d) Hur stor I medeltal är kraften som motverkar rörelsen under uppbromsningen?
2. Plåna vågor, som fortskrider i en vattenbassäng, har frekvenssen 7,1 Hz. Vågorna träffar ett hinder, som
ligger under vattenytan och som gör att bassängen blir grundare. Hindrets kant uppfattas av vågorna som en
gränsyta. Vattenvågornas våglängd är före hindret 3,2 cm och på hindret 2,6 cm. Hindrets kant är rak och
den bildar vinkeln 30° mot de inkommande vågornas riktning.
a) Med vilken hastighet fortskrider vågorna före hindret?
b) Vilken är vågornas frekvens och med vilken hastighet
fortskrider vågorna på hindret?
c) Beräkna vågornas brytningsvinkel vid gränsytna.
3. Kapacitansen för en skivkondensator är 0,60 nF, arean för skivorna är 16 cm2 och skivornas avstånd från
varandra 3,5 mm. Kondensatorn urladdas långsamt eftersom isoleringsmaterialet som använts är av
olämpligt plast. Då kondensatorns spanning är 180 V, minskar späningen med 40 mV/s på grund av
läckströmmen. Hur stor är resistiviteten för den använda isoleringsplasten?
4. I vidstående figurer visas vattnets och koldioxidens fasdiagram.
a) I vilken fas befinner sig ämnena i områderna 1, 2, och 3? Namnge de kurvor som avgränsar områdena.
b) Förklara vad som menas med trippelpunkt och kritisk punkt.
c) Vilketdera diagrammet hör till vattnet? Motivera.
5.
a) Redogör för laserns funktionsprincip och laserljusens viktigaste egenskaper.
b) Figuren bredvid visar ett förenklat energinivådiagram för en argonjonlaser. Laserövergångarna a
och b är inritade I figuren. Beräkna de våglängder
som svarar mot övergångarna. Vilken färg har ett ljus
som uppstår vid dessa övergångarna?
Fysikaliska konstanter
Magnetiska konstanten (µ0)
1,26 · 10-6 H/m
Plancks konstant (h)
6,62 · 10-34 Js
Elementarladdning (e)
1,60 · 10-19 C
Elektrons massa (me)
9,11 · 10-31 Kg
Ljusets hastighet i vakuum (c) 6,62 · 10-34 Js
Elektriska konstanten ( 0)
8,85 · 10-12 F/m
