tenta

TEKNISKA HÖGSKOLAN I LINKÖPING
Institutionen för teknik och naturvetenskap
Campus Norrköping
Igor Zozoulenko
011 36 33 19
TENTAMEN i FYSIK B, DEL 1
BFN122 (TEN1), BFN130 (TEN2)
2011-05-02; kl. 08:00-12:00, lokal: SP71
Tillåtna hjälpmedel:
o räknedosa, grafräknare eller funktionsräknare
o Formler och tabeller i fysik, matematik och kemi. Per Uno Ekholm m.fl.,
o egen formelsamling (A4 format) med valfri text/bilder på bladets båda sidor (formler och
figurer, inga typtal!).
Lösningsblad skall vara renskrivna och läsbara (oläsbara lösningar ger 0 poäng).
Tentamen innehåller 8 uppgifter med varierande antal poäng; Maximalt antal poäng är 24.
Preliminära betygsgränser är: 3=12p (50%), 4=15.5p (65%), 5=19p (80%)
Jag kommer att besöka skrivningslokalen ca. 10:00 för att svara på eventuella frågor.
Lösningarna kommer att finnas på kursens hemsida efter tentamens slut
OBS!
För full poäng på en uppgift krävs att man skriver ner och förklarar sina tankegångar.
Svar utan motivering (eller med felaktig motivering) ger 0 poäng.
Ett numeriskt svar ska i förekommande fall skrivas ut med enhet.
Lösningsgångar utan förklaring ger sällan full poäng, och kommer att bedömas hårdare än
lösningar där ni berättar vad ni gör. Observera att detta kan spela en avgörande roll om
slutbetyget hamnar på gränsen t.ex. mellan 5 och 4, eller 4 och 3, etc.
Lycka till!

1. (3 poäng)
Figuren visar en ögonblicksbild av en våg som rör sig åt höger längs ett rep.
a) Ange hastighetsriktningen i detta ögonblick för var och en av punkterna A, B, C, och D på
repet (motivera!).
b) Märk ut en punkt på repet som svänger i fas med A. Märk ut en annan punkt som svänger i
fas med B. Kan du märka ut en punkt som svänger i fas med D?
c) Vågen har frekvensen 1.6 Hz. Hur lång tid använder punkten A för en svängning? Vad
gäller för de andra punkterna på repet?
A
B
D
C
2. (3 poäng)
Hugo blåser i en öppen pipa, varvid det hörs en ton med frekvensen 380 Hz (grundtonen). Han
täpper till öppningen och blåser igen. Vilken är nu grundfrekvensen? Rita schematiskt
utseendet på de stående vågor som uppstår i båda fallen.
3. (3 poäng)
Två högtalare A och B sänder ut vågor i fas. Avståndet mellan högtalarna är 2 m. Betrakta en
punkt Q på avståndet 1 m från B på förlängningen av linjen AB. För vilka frekvenser i det
hörbara området får man destruktiv respektive konstruktiv interferens i Q.
A B Q
2 m 1 m
4. (2.5 poäng)
Förklara varför ett regnbågsfärgat mönster uppstår på såpbubblor.
(Illustrera din förklaring med en figur som tydligt visar strålar som
interfererar).

5. (2.5 poäng)
Laserljus med våglängden 633 nm träffar vinkelrätt mot ett gitter med gitterkonstanten 2 m.
a) beräkna riktningen för andra ordningens ljusmaximum.
b) Blir det något fjärde ordningens ljusmaximum?
6. (3.5 poäng)
En otursam fotbollsspelare dundrar iväg en straffspark så att bollen träffar rätt i ribban efter
0.65 s. Straffpunkten ligger 11 m från mållinjen, och ribban är 2.45 m över mållinjen.
a) Beräkna den vågräta och lodräta komposanten av utgångshastigheter, v 0x och v 0y .
b) Beräkna utgångshastigheten (absolutvärde och riktning).
7. (3.5 poäng)
Hugo väger 40 kg och åker karusell. Cirkelbanas radie
är 6 m. Varvtiden är 4.5 s. Bortse från luftmotstånd.
a) Beräkna banhastigheten och
centripetalaccelerationen.
b) Rita en figur som visar de krafter som verkar på
Hugo.
c) Beräkna stolkraften (storlek och riktningen) som
verkar på Hugo.
8. (3 poäng)
Beräkna impulsen (storlek och riktning) på en bordtennisboll
som väger 2.5 g när den ändrar sin hastighet från 12 m/s till 20
m/s i rakt motsatt riktning. Beräkna också det maximala värdet
av kraften på bollen om kraften varierar med tiden som figuren
visar.
F
t
0 5 ms 10 ms