SVAR på 2FYprøve tirsdag 23 / 9 2003 

Oppgave 1

a) Hvorfor har man gått bort fra å bruke meterprototypen i frankrike som standard for enheten meter? Svar: fordi man trengte større nøyaktighet enn det meterprototypen kunne gi
b) Forklar hva vi mener med begrepene gjennomsnittsfart og momentanfart. Svar: SE LÆREBOKEN (s21-27)
c) Hva mener vi med fritt fall? Svar: Det betyr at det bare er tyngdekraften G som virker på legemet (dvs. a = g = 9,81 m/s2.)

Oppgave 2 

Figuren viser fartsgrafen for to biler A og B, der enheten for fart er km/h 

a) Beskriv bevegelsen til bilene med ord. Svar: A konstant akselerasjon hele tiden. B: konstant fart  de første 30 s, deretter konstant, negativ akselerasjon. 
b) Når har bilene samme fart? Begrunn svaret. Svar: i krysningspunktet t = 40 s.
c) Hvor stor akselerasjon har bil A? (omtrent) Svar: 0,37 m/s2.
d) Hvor langt har de to bilene kjørt fra t = 0 s til t = 60 s?  Svar: Dette finner vi ut fra arealet under grafene, eller ved å bruke veiformlene. Vi må da dele grafen til B i to deler. A: 667m, B: 1000m. 


e) Lag en skisse over veigrafen for bil B.  Svar: De første 30 s vil grafen gå som en rett linje fra origo med stigningstall lik farten. Etter dette går grafen som en andregradsfunksjon (parabel) med den hule siden ned men hele tiden stigende. I punktet t = 60 vil grafen være flat, siden farten der er null. Se figuren nedenfor

Oppgave 3

En motorsyklist kjører med konstant fart lik 80 km/h bak en lastebil som har farten 65 km/h. Avstanden mellom kjøretøyene er 200 m ved et visst tidspunkt. Hvor lang tid bruker motorsykkelen til å ta igjen lastebilen?  Svar: Regn om fartene til m/s og regn som eksempel 4 s. 24 Dette gir at  t = 47,6 s.

 

Oppgave 4 

Du står på toppen av en 20 m høy bygning og kaster en ball rett oppover med farten 10 m/s. (Dette er v0.)
a) Hva er ballens fart etter 1 sekund og etter 2 sekund? Hvordan tolker du svarene? Svar: Her setter vi rett inn i fartsformelen. Hvis vi lar positiv retning være oppover vil ballen ha farten v =  0.2 m/s etter 1 s. Det betyr at den er på vei oppover. Etter 2 s har ballen farten v = -9,6 m/s Det betyr at ballen har snudd og er på vei ned igjen. 
b) Hvor høyt kommer ballen? Svar: Her kan vi bruke den tidløse formelen, og sette at v = 0 på toppen. Da får vi at den kommer s = 5,1 m over utgangspunktet, dvs. 25,1 m over bakken.
c) Hvor lang tid tar det før ballen lander på bakken? Svar: Her kan vi bruke veiformel 2, og sette at s = -20 (posisjonen til bakken) Så må vi løse dette som er en andregradsligning i t. (flytt over på venstre side og bruk abc-formel eler kalkulator) Dette gir t = 3,3 s.

Oppgave 5 (Newtons lover)

a) Dette er en øvelse i Newtons første / andre lov. 

Et lodd henger i en snor. Tegn en figur som viser kreftene som virker på loddet når
    I) Loddet henger i ro. Svar: G nedover og Snorkraften S oppover - begge like store. (Fres = 0)
    II) Loddet blir ført oppover med konstant fart. Svar: Samme som I (Fres = 0)
    III) Loddet blir ført nedover med økende fart. Svar: Som I, men G større enn S. (Fres samme retning som a)

b)  Her må vi bruke Newtons andre lov. 

Anta at loddet veier 50 g og at akselerasjonen i III er 2 m/s2. Regn ut de kreftene som du har tegnet inn på figuren. Svar: Vi finner først resultantkraften ved Newtons andre lov: Fres = ma = 0,050 kg · 2 m/s2 = 0,1 N. Tyngdekraften er gitt ved formelem G = mg = 0,050 kg · 9,81m/s2 = 0,49 N. Vi har at Fres = G - S (retning ned). Vi løser denne for S og finner:  S = G - Fres = 0,39 N.