Lösta problem i grundläggande fysik

Diffraktionsgitter – problem och lösningar

1. Den galler innehållande 4000 spalter per centimeter belyses med en enfärgad ljus och producerar den andra ordningens ljusa linjen i en 30° vinkel. Vad är våglängd av det använda ljuset? (1 Å = 10^-10 m)

Känd:

Avståndet mellan slitsarna (d) = 1 / (4000 slitsar / cm) = 0.00025 cm = 2.5 x 10^-4 cm = 2.5 x 10^-6 mätare

Ordning (n) = 2

Synd 30^o = 0.5

1 Å = 10^-10 m

Läs mer

2 Arbete-energiprincipen Icke-konservativ kraft Rörelse på lutande plan med friktion – Problem och lösningar

1. Ett block glider nerför en lutande plan med friktion. Vad är blockets hastighet när blocket träffar marken? Koefficienten för kinetisk friktion är 0.4. Tyngdaccelerationen är 10 m/s².

Känd:

Ursprunglig höjd (h_o) = 6 m

Slutlig höjd (h_t) = 0 m

Initial hastighet (v_o) = 0 (block initialt i vila)

Kinetisk friktionskoefficient (μ_k) = 0.4

Läs mer

Arbete utfört i termodynamiska processer – problem och lösningar

1. En idealisk gas komprimeras från tillstånd 1 till tillstånd 2 som visas i grafen nedan. Bestäm arbete gjort av gasen.

Lösning

1 liter = 0.001 m³³

Känd:

Tryck 1 (S₁) = 10 kPa = 10 000 Pa = 10 000 N/m²

Tryck 2 (P₂) = 20 kPa = 10 000 Pa = 10 000 N/m²

Läs mer

Kollision och bevarande av mekanisk energi – sonder och lösningar

1. Två objekt har samma massaM₁ = m₂ = 0.5 kg faller från samma höjd som visas i figuren nedan. Cirkelns radie är 1/5 m. Den kollision mellan de båda objekten är perfekt elastisk. Bestäm hastighet av varje objekt efter kollisionen. Acceleration på grund av gravitation är 10 m/s².

Känd:

Objektets massa (m) = m₁ = m₂ = 0.5 kg

Ursprunglig höjd (h₁) = 1/5 m

Slutlig höjd (h₂) = 0 (basen av stigen)

Läs mer

Momentum, impuls och projektilrörelse – problem och lösningar

1. En 0.2 kg tung boll förs in i hål C, som visas i figuren nedan. Slaget träffar bollen på 0.01 sekund och BC:s bana tillryggaläggs på 1 sekund. Bestäm kraftens storlek så att bollen kan föras in i hål C. Acceleration på grund av gravitation är 10 m/s².

Känd:

Vinkel (θ) = 60^o

Massa av bollen (m) = 0.2 kg

Tyngdacceleration (g) = 10 m/s²

Tidsintervall (Δt) = 0.01 sekunder

Läs mer

Icke-likformig linjär rörelse – problem och lösningar

1.

Tabellen ovan visar data för tre objekt som färdas samma sträcka med konstant acceleration.

Vad är objekt P:s sluthastighet och objekt Q:s initialhastighet?

Läs mer

Gasernas kinetiska teori och termodynamikens första huvudsats – problem och lösningar

1. Ideala gaser finns i en behållare med en volym på 4 liter och ett tryck på 3 atm (1 atm = 10⁵ nm^-2). Den ideala gaser uppvärmd vid ett konstant tryck från 27^oC till 87^oC. Den värmekapacitet av gasen är 9 JK^-1Vad är gasernas slutliga volym och förändringen av gasernas inre energi?

Lösning

Isobarisk process (konstant tryck)

Känd:

Den initiala gasvolymen (V₁) = 4 liter

Läs mer

Rotation av stela kroppar – problem och lösningar

Den mkraftmoment

1. Tre krafter verkar på en balk med en längd på 6 meter, som visas i figuren nedan. Vad är netto vridmoment roterar strålen kring punkten O som rotationsaxel?

Känd:

Rotationsaxeln vid punkten O.

Kraft 1 (F₁) = F

Avståndet mellan verkningslinjen för F₁ med rotationsaxeln (r₁) = 3 meter

Läs mer

Fjädrar i serie och parallellt – problem och lösningar

1. Ett föremål på 160 gram fästs i ena änden av en fjäder och fjäderns längdförändring är 4 cm. Vad är längdförändringen för tre fjädrar kopplade i serie och parallellt, som visas i bilden nedan?

Känd:

Längdförändringen på en fjäder (Δx) = 4 cm = 0.04 m

Massa (m) = 160 gram = 0.16 kg

Acceleration på grund av gravitation (g) = 10 m/s²

Läs mer

Dynamik hos rotationsrörelser – problem och lösningar

1. En remskiva med ögonblick av tröghet Jag = 2/5 MR² har en massa på 2 kg. Om kraftmoment på remskivan är 4 Nm, vad är då remskivans linjära acceleration? Tyngdaccelerationen är g = 10 ms^-2.

Känd :

Tröghetsmomentet för remskivan (I) = 2/5 MR²

Massa av remskiva (M) = 2 kg

Kraftmoment (τ) = 4 Nm

Läs mer