Fysikk 1 - skriftlig vurdering Navn: 30. november 2021 Aktuelle kompetansemål Mål for opplæringen er at eleven skal kunne vurdere, bruke og lage modeller til å beskrive og forutsi fysiske fenomener utforske, analysere og beskrive rettlinjet bevegelse forstå sammenhenger mellom krefter, bevegelse og energi, og bruke dem til å gjøre beregninger forstå og gjøre rede for konsekvenser av at bevegelsesmengde og energi er bevart, og bruke dette i beregninger Del 1 - ingen hjelpemidler I denne delen skal er det ikke anledning til å bruke andre hjelpemidler enn vanlige skrivesaker, passer, linjal og vinkelmåler. Ingen form for kalkulator eller andre elektroniske hjelpemidler er tillatt. Ingen form for egne notater, formelsamling eller andre trykte hjelpemidler er tillat. Oppgave 1 Flervalgsoppgaver. Besvar direkte på arket ved å sette ring rundt det alternativet du mener er rett. 1 poeng for rett svar, 0 poeng for feil svar. a) Grafen på bildet viser en lekebil som sendes oppover et skråplan. Hva er momentanfarten når det har gått ett sekund? A. 2,0 ms B. −1,4 ms C. 1,4 ms 1 D. 0 ms b) Figuren viser en lekebil som sendes oppover et skråplan. Ved hvilket tidspunkt er lekebilen på sitt høyeste punkt? A. 1,4 s B. 0,7 s C. 0 s D. 0,8 s C. −3,2 sm2 D. −4,6 sm2 c) Hva er akselerasjonen til lekebilen i oppgave b)? A. 3,2 sm2 B. −2,2 sm2 d) Hva er riktig om fritt fall? A. Akselerasjonen til et objekt i fritt fall er konstant. B. Akselerasjonen til et objekt i fritt fall er avhengig av massen til objektet. C. Et objekt i fritt fall har ikke akselerasjon. D. Farta til et objekt i fritt fall er null. e) En bil med massen 2 200 kg kjører med farten 10 m/s langs en horisontal, rett vei. Hvor stor er bilens kinetiske energi? A. 2,2 · 105 J B. 1,1 · 105 J C. 1,1 · 104 J D. 1,3 · 106 J f ) Hvilken av disse er benevning for bevegelsesmengde? A. N B. kg·m s2 C. kg · m D. N · s g) Impuls er produktet av kraft og tid. To vogner støter sammen. Vogn A har halvparten så stor masse som vogn B. Under støtet er impulsen på B... A. ...dobbelt så stor som på vogn A. B. ...halvparten så stor som på vogn A. C. ...like stor som på vogn A. D. ...ikke mulig å avgjøre uten å kjenne farta til A og B. 2 Oppgave 2 Besvares direkte på arket. a) Forklar kort hvordan du kan finne tilbakelangt strekning for lekebilen i oppgave 1 b). b) En ball kastes rett opp i lufta med startfarta v0 . Nullnivået for den potensielle energien er vist i figuren. Vi ser bort fra luftmotstand. Hvilken formel er et uttrykk for ballens fart ved høyden h? p p C. v02 + 2gh B. v02 − 2gh D. 2gh − v02 A. v02 − 2gh Begrunn svaret: c) Sett ring rundt det eller de alternativene du mener er et kraft/motkraft-par. Forklar kort. 3 d) Under er det fire påstander om krefter. korrekte. Sett ring rundt påstandene du mener er A. Krefter kan endre formen og bevegelsen til et objekt. B. En kraft virker alltid fra ett objekt på et annet objekt. C. En kraft har størrelse og retning. D. Enheten for kraft er kg. e) Tegn kreftene som virker på boks A i de tre ulike situasjonene under. f ) To kuler støter sammen. Kulene har samme masse m, og støtet er elastisk. Kule A har farta vA0 før støtet, mens kule B ligger i ro. Etter støtet har kulene fartene vA og vB . Hvilken påstand om støtet er riktig? vA0 vA0 og vB = 2 2 vA0 vA0 B. vA = og vB = 2 2 C. vA = −vA0 og vB = 0 A. vA = − D. vA = 0 og vB = vA0 4 Formler fra bokas klaffer Atomfysikk og kjernefysikk Bevegelse og krefter = v at + v0 s= s v 2 − v02 = 2as = v + v0 t 2 1 2 = E hf = at 2 + v0t ΣF= 0 ⇔ v= konstant og rettlinjet ΣF = ma G = mg F∗ = F R = µN B = ρ f Vg p = mv ΣF ⋅ t =∆p L = kv 2 W = Fs cosθ WΣF = ∆Ek P =W /t Ek = 12 mv 2 Ep = mgh = E Ek + Ep mv + mgh = = η 1 2 B n2 1 1 hf B 2 − 2 = n m A= Z + N hf = En − Em , n > m E0 = mc 2 (mfør − metter )c 2 =∆m ⋅ c 2 ∆E0 = I= Mekanisk energi og effekt 2 En = − λ Elektrisitet mA vA + mB vB = mA vA0 + mB vB0 1 2 hc Q t U= W Q R= U I U2 R W = UIt 2 = P UI = RI= Seriekobling: Rtot = R1 + R2 + + Rn 1 1 1 Parallellkobling: Rtot = + + + Rn R1 R2 2 0 mv + mgh0 −1 nyttbar energi nyttbar effekt = tilført energi tilført effekt Konstanter Konstanten i Wiens Trykk og temperatur p=F/A c= Q m∆T COP = T = t + 273 Ek = 23 kT Q ∆T ∆U = W + Q C= forskyvningslov a = 2,90 ⋅ 10–3 Km Boltzmanns konstant k = 1,38 ⋅ 10–23 J/K Stefan-Boltzmannkonstanten σ = 5,67 ⋅ 10–8 W/m2K4 Qavgitt Plancks konstant h = 6,63 ⋅ 10–34 Js Eelektrisk Bohrs konstant B = 2,18 ⋅ 10–18 J Lysfarten i vakuum c = 3,00 ⋅ 108 m/s Elementærladningen e = 1,60 ⋅ 10–19 C Tyngdeakselerasjonen g = 9,81 m/s2 Atommasseenheten u = 1,66 ⋅ 10–27 kg Lysår 1 lysår = 9,46 ⋅ 1015 m COPCarnot = Tavgitt Tavgitt − Topptatt Bølger og stråling f =1/T v = λf U=P/A λtopp ⋅ T = a U = σT4 I= P 4πr 2 Aunivers.no Side 1 av 2 Formler fra bokas klaffer Masser Elektron SI-prefikser 5,4858 ⋅ 10–4 u = 9,1094 ⋅ 10–31 kg Proton 1,007 276 u = 1,6726 ⋅ 10–27 kg Nøytron 1,008 665 u = 1,6749 ⋅ 10 Hydrogen kg 1,007 825 u Deuterium 2,014 102 u Tritium 3,016 049 u Helium-3 3,016 029 u Helium-4 4,002 603 u Alfapartikkel –27 4,001 506 u 10–18 (atto, a) 10 –15 (femto, f) 10–12 (piko, p) 10 (nano, n) –9 10–6 (mikro, µ) 10 –3 (milli, m) 10–2 (centi, c) 10 (desi, d) –1 101 (deka, da) 10 (hekto, h) 2 103 (kilo, k) 10 (mega, M) 6 109 (giga, G) 10 12 (Tera, T) 1015 (peta, P) Jorda Masse 5,927 ⋅ 1024 kg Middelradius 6371 km Middelavstand fra sola 1,496 ⋅ 1011 m Lysintensitet utenfor atmosfæren 1361 W/m2 Sola Masse 1,99 ⋅ 1030 kg Radius 6,96 ⋅ 108 m Overflatetemperatur 5780 K Utstrålt effekt 3,83 ⋅ 1026 W Aunivers.no Side 2 av 2