Prøve 3 FY 21 / 11 2003
Oppgavene teller omtrent like mye.
Oppgave 1
a) Forklar hvordan en planet rundt solen eller en satelitt rundt jorden
beveger seg. Skriv opp og forklar de lovene som gjelder for slike bevegelser.
b) Hva vil det si at en satelitt er geostasjonær? Kan en satelitt være
geostasjonær over nordpolen?
c) Hva mener vi med gravitasjonens feltstyrke ?
Oppgave 2
a) Hva er tyngdeakselerasjonen i en høyde på 2000 km over jordoverflaten?
b) Solobservatoriet SOHO (The Solar and Heliospheric Observatory)
beveger seg rundt solen med samme omløpstid som jorda, og er hele tida på den
rette linja mellom jorda og sola (se figur). Avstanden mellom jorda og SOHO er
1,50 millioner kilometer. SOHO har massen 1850 kg.
Tegn en figur som viser kreftene som virker på SOHO, og vis at summen av kreftene er 10,9 N.
Oppgave 3
En romsonde med masse 200 kg går i en sirkelformet parkeringsbane i avstanden
8000 km fra jordsenteret.
a) Regn ut sirklingsfarten og den totale mekaniske energien romsonden har i
banen.
b) Hvor mye energi måtte vi tilføre romsonden for å få den fra jordoverflaten og
opp i parkeringsbanen? (Vi ser bort fra jordrotasjonen)
c) Hvis vi tar jordrotasjonen også med i beregningen, forklar hvor det ville
være best (ut fra et energisynspunkt) å skyte opp romsonden.
Oppgave 4
a) På den første bemannede måneferden hadde romskipet
Apollo 11 farten 1796 m/s på et bestemt tidspunkt (ca. 20 timer etter start). Da
var avstanden til Jordens sentrum 1,699 · 108
m. En tid senere hadde avstanden økt til 2,092 ·
108 m. Rakettmotorene i romskipet var slått av i denne perioden. Hvor
stor var farten nå?
b) Vis at unnslippingshastigheten på månen er 2,37 m/s.
c) Dersom unnslippingshastigheten fra et himmellegeme er større enn
lyshastigheten, så er dette et svart hull. Hvor stor måtte månens radius være dersom
den skulle vært et svart
hull med samme masse ?
Oppgave 5
Beskriv hovedtrekkene i en stjernes utvikling og de prosessene som foregår i
en stjerne