HTX Fysik A 2011 Forår - Besvarelse af vejledende opgave

Guldprodukter er udarbejdet af redaktionen på Studienet.dk
  • HTX 3. år
  • Fysik A
  • 12
  • 17
  • 2005
  • PDF

Vejledende besvarelse: HTX Fysik A 2011 Forår - Besvarelse af vejledende opgave

Her kan du få hjælp til opgaverne fra vejledende opgave i Fysik A på HTX. Studienets eksempelbesvarelse besvarer de opgaver fra forår 2011.

Alle opgaverne er besvaret og regnet af Studienets fagredaktør i fysik.

Indhold

Opgave 1
a) Bestem hoppeboldens densitet.
b) Bestem den samlede kinetiske energi af hoppebolden, når den ruller med en translatorisk hastighed på 1,6 meter i sekundet.
c) Forklar hvilke kræfter der påvirker hoppebolden i situationen på figur 2. Lav en figur, der viser kræfterne med angivelse af retning og angrebspunkt.
d) Afgør hvilken af de fire formler, der er den rigtige.
Opgave 2
a) Bestem potentialet i A i forhold til batteriets minuspol.
b) Hvilken resistans skal R3 indstilles til for at opfylde dette krav?
c) Bestem den maksimale effekt, som kredsløbet kan belaste batteriet med, hvis R3 er indstillet til 1 kΩ.
d) Redegør for, om alarmen bliver mere eller mindre følsom, hvis der skrues op for værdien af R3.
Opgave 3
a) Vis, at varmekapaciteten af gryden med vand er ca 6,8 kJ/ºC.
b) Forklar hvorfor grafen pludselig flader ud til sidst i forløbet.
c) Forklar hvorfor grafen er meget flad i begyndelsen af forløbet og bliver væsentligt stejlere efter nogle minutter.
d) Bestem den bedste værdi af hældningen af kurven i intervallet fra 400 til 700 sekunder ved hjælp af datasættet.
e) Beregn den udnyttede middeleffekt for vand og gryde i intervallet fra 400 til 700 sekunder.
Opgave 4
a) Bestem vinkelhastigheden for Månen omkring det fælles massemidtpunkt.
b) Find det fælles massemidtpunkt for Jord-Måne systemet. Er Månen ifølge definitionen ovenfor en måne?
c) Hvor stor skal afstanden mellem Jordens og Månens centre være for at Månen netop ikke er en måne?
d) Find Månens impulsmoment omkring det fælles massemidtpunkt.
e) Bliver Månens impulsmoment omkring det fælles massemidtpunkt større eller mindre? Begrund svaret.
Opgave 5
a) Find maksimalværdien af strømstyrken.
b) Bestem den maksimale værdi af B-feltet midt i bundrammen.
c) Bestem den maksimale inducerede spænding i bundrammen.

Uddrag

Følgende er et uddrag af opgave 5.c i eksamenssættet:

Induktionsspændingen kan bestemmes som:
U_ind=-(dΦ_B)/dt
Den største spænding opnås altså ved den stejleste hældning af den magnetiske flux. Den magnetiske flux kan bestemmes som:
Φ_B=B·A
Den magnetiske fluxtæthed er dog ikke den samme over det hele, men varierer med afstanden a fra ledningen. Vi antager, at fluxtætheden i midten af drivhuset kan opfattes som en rimelig gennemsnitsværdi.
Vi antager, at man på tegningen kigger langs drivhusets længderetning. Drivhusets bundramme har bredden b=2,17 m og længden l=3,19 m. Den maksimale magnetiske flux kan da beregnes som:
Φ_(B,max)=B_max·b·l=1,414622·〖10〗^(-5)·T·2,17 m·3,19 m≈9,792438·〖10〗^(-5)·T·m^2
Vi ved, at den magnetiske flux er direkte proportional med strømmen. Da strømmen følger en vekselformet sinuskurve med en frekvens på 50 Hz, vil det samme gælde for fluxen.
Vi kan da opstille en sinusfunktion på formen:
Φ_B (t)=A·(2π·f·t)
Hvor f=50 Hz=50 s^(-1) er frekvensen, mens A=Φ_(B,max)=9,8·〖10〗^(-5)·T·m^2 er amplituden. Vi lader t angive tiden i sekunder. Vinkelenheden er underforstået radianer. Vi tjekker at enhederne stemmer overens:
T·m^2=T·m^2·sin⁡(rad·s^(-1)·s)=T·m^2·sin⁡(rad)=T·m^2
Vi kan nu definere fluxen som funktion af tiden med underforståede enheder, da vi kan se, at enhederne passer:
Φ_B (t)≔9,792438·〖10〗^(-5)·sin⁡(2π·50·t)
Vi begrænser definitionsmængden til en periode af længden T=1/f=1/(50 s^(-1) )=1/50 s
Definer:0≤t≤1/50
Vi tegner grafen... Køb adgang for at læse mere

HTX Fysik A 2011 Forår - Besvarelse af vejledende opgave

[0]
Der er endnu ingen bedømmelser af dette produkt.