ExpFys1-deel 1-nov

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN
Eindtoets Experimentele Fysica 1 (3A1X0)
DEEL 1
1 november 2012 van 9:00 – 9:50 uur
•
•
•
Gebruik van laptop computer is verplicht.
Gebruik van boek of aantekeningen is niet toegestaan
Gebruik van (grafische) rekenmachine en liniaal is wel toegestaan
Dit eerste deel van de eindtoets bestaat uit 1 opgave met 5 deelopgaven. Iedere deelopgave is
evenveel punten waard. Werk de opgave uit met behulp van Origin.
INSTRUCTIES
-
-
-
-
Vraag om assistentie bij problemen.
Vul eerst de presentiekaart in blokletters in en onderteken deze.
Start je laptop op, open een webbrowser en ga naar het webadres dat onderaan de
presentiekaart is vermeld.
Vul daar je identiteitsnummer en naam in, gevolgd door de keycode die vermeld staat op de
presentiekaart. Schrijf de keycode ter herinnering ergens op dit papier.
Download en run nu het bestand “rustigtoetsen.exe”. Vanaf 9:00u staat er dan een map
3A1X0 op je desktop met daarin een Origin project. Ook is op de desktop een FINISH venster
geplaatst met daarin een knop “GA VERDER”.
Maak nu de op de achterzijde van deze instructie vermelde opgave met behulp van Origin:
• Open het Origin project uit de desktop map.
• Voer de opdrachten uit.
• Bewaar daarna het gemodificeerde Origin project in de desktop map.
Als je klaar bent (maar niet later dan 9u50 en niet eerder dan 9u30) klik dan op de knop “GA
VERDER” van het FINISH venster. Daarin verschijnt nu een knop “IK LEVER IN”. Klik daar
vervolgens op; je werk wordt nu verzonden naar de server en je krijgt daarna een bevestiging
dat je werk is ingeleverd.
Berg tenslotte je laptop weer op.
VOOR OPGAVE ZIE OMMEZIJDE
1
Opgave
Felix Baumgartner heeft in oktober 2012 een nieuw record parachutespringen gezet door op 39
km boven het aardoppervlak uit een ballon te springen. Hij droeg daarbij een speciaal drukpak
omdat de luchtdruk op die hoogte nog maar een kleine fractie van de luchtdruk op het
aardoppervlak bedraagt, en het menselijk lichaam kan daar niet tegen.
Volgens de theorie is het verband tussen de luchtdruk p en de hoogte h boven het
aardoppervlak bij benadering gegeven door het verband exp
/
waarin de druk
op het aardoppervlak is en een typische hoogte. Als Baumgartner tijdens zijn sprong metingen
had verricht had hij wellicht de volgende tabel van meetwaarden gevonden:
h (km)
10
8
6
4
2
p (kPa)
27.3
33.0
44.2
63.3
79.8
(kPa)
1.3
2.4
1.4
3.6
3.2
We nemen hierbij aan dat de hoogte h een verwaarloosbare onzekerheid heeft, maar dat de
luchtdruk p steeds met een 68%-onzekerheid is gemeten. De eenheid kPa is de kilo-Pascal,
dus 103 Pa.
Op het moment van de spong stelde een weerstation op het aardoppervlak met verwaarloosbare
onzekerheid vast dat 104.3 kPa
a. Neem de getallen uit de tabel over in het Origin workbook. Zet in een grafiek p uit tegen
h inclusief foutenbalken. Gebruik een logarithmische schaal voor p en een lineaire
schaal voor h. Zorg voor goede asbijschriften met vermelding van eenheden. Zorg voor
een goede asindeling. Zorg ook voor assen aan rechter- en bovenzijde van de grafiek.
b. Maak extra kolommen in de worksheet aan en bereken daarin / en de
bijbehorende onzekerheid daarin. Geef de kolommen duidelijk herkenbare namen.
c. Maak vervolgens een tweede grafiek, van / tegen h inclusief foutenbalken.
Zorg opnieuw voor goede asbijschriften met vermelding van eenheden, een goede
asindeling en assen aan rechter- en bovenzijde van de grafiek.
d. Maak een geschikte lineaire fit van het verband van / met h. Bedenk of
asdoorsnijding en/of helling fitparameters moeten zijn.
e. Maak een extra tabblad aan in het workbook en bereken daarin de waarde van en de
bijbehorende onzekerheid uit de fitparameters. Maak duidelijk waar het antwoord in de
worksheet staat door de kolommen sprekende namen te geven om verwarring bij het
nakijken te voorkomen.
-------- E I N D E --------
2