HOGESCHOOL GENT Departement INWE BME-CTL

HOGESCHOOL GENT
Departement INWE - BIOT
Academiejaar:
Leervak:
Zittijd: <1>
Titularis(sen):
2006 – 2007
FYSICA I
NR. EXAMENVRAGEN
VR. Naam:
CAMPUS GENT
Studiejaar: <1BA> Datum examen: 30/01/2007
D’heer Johan
REEKS : <A>
Klas:
MAX.
PTN.
1.
Omcirkel het juiste antwoord (goed = 2, verkeerd = -0,5, geen = 0)
Beschouw een licht en een zwaar voorwerp waarbij de impuls van het lichte voorwerp
kleiner is dan deze van het zware voorwerp. Welk voorwerp heeft de grootste
kinetische energie?
a. Het lichtste voorwerp.
b. Het zwaarste voorwerp.
c. Beide voorwerpen hebben dezelfde kinetische energie.
d. Onmogelijk af te leiden uit het gegeven.
2
2.
Omcirkel het juiste antwoord (goed = 2, verkeerd = -0,5, geen = 0)
Een holle sfeer en een massieve bol zijn uit hetzelfde materiaal gemaakt en hebben
dezelfde massa. Beide draaien met dezelfde hoeksnelheid rond een vaste as door hun
middelpunt.
a. Beide voorwerpen hebben dezelfde kinetische energie.
b. Een deeltje aan het oppervlak van de bol heeft een kleinere snelheid dan een
deeltje aan het oppervlak van de sfeer.
c. Het traagheidsmoment van de sfeer is kleiner dan dit van de bol.
a. Geen enkele van voorgaande beweringen is juist.
2
3.
Omcirkel het juiste antwoord (goed = 2, verkeerd = -0,5, geen = 0)
Twee identieke voorwerpen met zelfde grootte van snelheid botsen onder een hoek
van 90° en vormen na de botsing één geheel dat met een zekere snelheid beweegt.
a. Wegens behoud van energie is de kinetische energie na de botsing gelijk aan de
som van de kinetische energieën van elk van de botsende voorwerpen.
b. De snelheid na de botsing is gelijk aan de som van de snelheden vóór de botsing.
c. De grootte van de snelheid na de botsing zal groter zijn dan de grootte van de
snelheid van één van de deeltjes vóór de botsing.
d. Geen enkele van voorgaande beweringen is juist.
2
4.
Een wrijvingsloos trillend systeem bestaande uit een massaloze veer met daaraan een
massa wordt aangedreven door een kracht evenredig met het kwadraat van de snelheid
van de massa.
a. Geef de differentiaalvergelijking die dit systeem beschrijft en geef de betekenis
van elk van de optredende termen.
b. Indien er geen aandrijvende kracht is, toon dan aan dat voor dergelijk systeem de
mechanische energie constant is.
5
5.
a. Stel een uitdrukking op voor de frequenties van de staande golven in een
gespannen snaar.
b. Maak een schets van de grondtoon en de eerste en tweede boventoon.
c. Beschrijf de beweging van elk stukje snaar.
5
Handtekening student:
Handtekening docent:
6.
Een massa van 0,600 kg wordt op de top van een helling van 30° horizontaal
weggeschotenen en komt halverwege de helling neer met v = 6,00 m/s. Daarna glijdt
de massa naar beneden met constante snelheid De hoogte van de helling is 3,00 m,
wrijvingscoëfficiënten: µs = 0,55, µk = 0,40.
a. Met welke snelheid wordt deze massa weggeschoten?
b. Bereken de arbeid uitgeoefend door de wrijvingskracht tijdens het glijden.
c. Bereken de maximale snelheid waarmee het deeltje aan de voet van de helling
komt.
4
7.
Een homogene balk SB (lengte l = 2,0 m) met een massa van 10 kg kan draaien rond
punt S en maakt een hoek van 30° met de muur (zie figuur). Een horizontaal touw AB
is vastgemaakt aan de muur en de balk en kan een maximale spankracht van 100 N
uitoefenen. Aan het uiteinde van de balk hangt een massa m.
a. Hoe groot is de maximale massa die men aan de balk kan hangen?
b. Bepaal de reactiekracht (grootte en positie) in S bij deze maximale belasting.
3
8.
Een persoon van 70 kg springt in een bootje van 80 kg dat in het water ligt. Hierdoor
beginnen bootje met passagier een op en neer gaande beweging uit te voeren waardoor
watergolven met een golflengte van 0,60 m ontstaan die zich met een snelheid van
1,20 m/s voortplanten. Na 2,00 s op en neer bewegen is de amplitude van de trillingsbeweging 75 % van de beginamplitude.
a. Bereken de dempingsconstante van deze beweging.
b. Als er geen demping zou zijn, met welke frequentie zou het bootje+passagier dan
op en neer bewegen.
c. Bereken de “veerconstante” van het water.
4
9.
Een geluidsbron met een vermogen van 1,4 mWatt zendt een signaal uit van 600 Hz.
Als een waarnemer deze bron nadert, hoort deze een frequentie van 640 Hz.
a. Welke frequentie zou de waarnemer horen als deze zich met dezelfde snelheid zou
verwijderen van de bron?
b. Als de waarnemer op 5,00 m van de bron stilstaat, wat is dan de waargenomen
intensiteit?
3
Enkele formules en grootheden:
g = 9,81 m/s2
v ± vW
v ∓ vB
1
1
E pot = mgh
E pot = k ( Δx )2
Ekin,tr = mv 2
2
2
F
E
K
v = ωR
Vtr =
Vlong =
Vlong =
r = r0 + v 0t + a
t2
2
v = v0 + a t
μ
u = Ce
b
−
t
2m
sin(ω1t + ϕ )
Handtekening student:
f = f0
ρ
ω12 = ω02 −
V = λf
Ekin,rot =
F = k Δx
1 2
Iω
2
ρ
2
b
4m 2
Handtekening docent:
A
B
m
S
Handtekening student:
Handtekening docent: