Ämneskod-linje
Tentamensdatum
Skrivtid
Teknikvetenskap och matematik
Tentamen i:
Fysik 3
Antalet uppgifter:
5
F0006T
2015-06-04
09:00 – 14:00
Jourhavande lärare: Erik Elfgren (Tfn: 0705-509839)
Examinator:
Erik Elfgren
Tillåtna hjälpmedel: Fysika samt Errata
Appendix till kompendiet i Problemlösning (1 sida)
Räknedosa och ritmateriel
Obs!
Inga som helst anteckningar, lösa eller inklistrade blad eller lappar med text får
finnas i formelsamlingarna. Färgade lappar och understrykningar är dock ok.
Betygsskala:
3: 9–12 p
Anvisningar:
Definiera beteckningar och ange mätetalens enheter samt vilka lagar du
använder. Motivera formler, antaganden och approximationer. Källhänvisa data. Presentera lösningarna så att de blir lätta att följa.
Resultatet anslås:
Mitt LTU, 2015-07-02
Övrigt:
Tal 1 och 2 är modern fysik, övriga är mekaniktal.
4: 12,5–15 p
5: 15,5 p –
(inkl. bonuspoäng)
1. (4 p) Förståelsefrågor (om inte annat anges fordras ingen beräkning, däremot ska du motivera ditt
svar precis som i alla uppgifter):
a) (0,5 p) En person springer förbi dig med farten 0,9c. Hur ändras ditt synintryck av den personen?
b) (0,5 p) Ett objekt rör sig med farten 0,9c och du vill accelerera objektet. Krävs det lika stor kraft
om accelerationen sker i sidled som om den sker längs med rörelsen? Ingen motivering krävs.
c) (0,5 p) Hur kommer det sig att myoner som skapas av kosmisk strålning når ner till markytan
trots att de borde sönderfalla innan?
d) (0,5 p) En elektron har rörelseenergin Ke = 5 keV. Rör den sig då med relativistisk hastighet?
e) (0,5 p) Om en tvilling stannar på jorden och en accelererar ut i rymden till en hastighet nära
ljusets och sedan återvänder till jorden, vilken av de två tvillingarna är äldst när rymdtvillingen
landar på jorden igen?
f) (1,5 p) Om totalenergin för en partikel är 2,0 gånger så stor som viloenergin, vad är partikelns
hastighet uttryckt i ljushastigheten, c? Beräkning fordras.
2. (3 p) Vilken maximal hastighet får en elektron från beta-sönderfall av C-14? Svaret ska uttryckas i enheten c (ljushastigheten), och den kinetiska energin ska räknas fram, inte tas direkt från
formelsamlingen. Dotterkärnans rekyl kan försummas i beräkningen av elektronens hastighet.
3. (3 p) En rymdskyttel avfyras vertikalt uppåt från jordens yta, vid ekvatorn, med den höga hastigheten 9,5 km/s. Om inget luftmotstånd fanns, hur högt upp skulle skytteln då nå?
1(2)
4. (4 p) En kraft på F = 60 N anbringas på en ospänd fjäder, varvid denna förlängs y1 = 40 cm.
Kraften tas bort och man hänger upp fjädern vertikalt och hänger på en vikt med okänd massa m.
Systemet försätts i svängning i y-led, och svängningstiden uppmäts till T = 1,3 s.
a) (2 p) Hur stor är massan m?
b) (2 p) Hur stor kraft utövar fjädern på massan m, då denna under svängning befinner sig y2 =
2,0 cm ovanför jämviktsläget?
5. (4 p) Ett tunnväggigt rör med massan Mr = 1,2 kg och radien Rr = 0,25 m rullar utan att glida
nedför ett lutande plan som bildar vinkeln θ = 30◦ med horisontalplanet. Vilken hastighet, vr , har
röret efter att ha rullat sträckan s = 3,0 m utefter planet då det startar från vila?
Om något är oklart, fråga den jourhavande läraren!
2(2)
