Tentamen i Elvåg för I, M och T 030113

Alla hjälpmedel utom sådana som innebär kontakt med andra levande varelser är tillåtna. Uppgifterna är inte ordnade i svårighetsgrad. Tänk på att även en ansats på ett tal kan ge delpoäng. 2.5p erfordras för godkänt

Temat är vinterkyla (passande va?)

1

Vid kallt väder ökar problemen med statisk elektricitet i vardagslivet. Man brukar säga att det beror på att inomhusluften är torrare.

Detta gör att mycket av vår elektroniska utrustning lever farligt. Uppskatta (storleksordning räcker) hur stor energi en gnista som slår mellan en fingertopp och en vattenkran innehåller. Gnistan kommer då fingret är 9mm från kranen.

2

Bussarna har svårigheter med slirning när det blir kallt (Vem har inte det?). Därför uppmanas förarna att använda de magnetbromsar som finns på en del bussar. Dessa anses vara helt låsningsfria eftersom de bygger på att en spole som är fast förbunden med hjulaxeln får rotera i ett magnetfält. Ur spolen fås då en ström som används för att skapa magnetfältet,.

Vill man sluta bromsa stänger man av strömmen som tas ut ur spolen.

Uppgift: Förklara varför dessa bromsar är låsningsfria.

3

När det snöar upplever man det ofta som att det blir tyst runt omkring. Detta kan delvis bero på att trafik mm minskar men också på att ljud absorberas i de fallande snöflingorna.

Detta gör att det vanliga avståndsberoendet ändras så att en extra exponentialfaktor tillkommer. Uttrycket för ljudets avståndsberoende blir

Den vanliga regeln att ljudet minskar 6dB då man fördubblar avståndet gäller inte längre nu.

Hur många dB minskar ljudet om man går från 10m till 20m avstånd

Respektive

Hur många dB minskar ljudet om man går från 20m till 40m avstånd?

a=0,12/m

4

I fjällräddningssituationer har man ofta behov av bra strålkastare. I bland vill ha möjlighet att rikta ljuset till en mycket smal kon.

Detta kan göras på två olika sätt: Antingen genom att placera lampan i fokus till en spegel (som egentligen är parabolisk, men vi kan räkna med den som sfärisk) eller genom att placera lampan så att den avbildas på målet.

Hur stor blir skillnaden (mellan de bägge fallen) i spotstorlek (på målet) om avståndet till målet är 100m, spegelns diameter är 50cm och dess krökningsradie är 50cm. Lampans glödtråd är en kvadrat 8mm x 8mm.

5

En riktigt kall vinterdag uppträder ofta flera olika ljusfenomen på himlen. Ett vanligt sådant ”avsnitt” av regnbågar som uppkommer därför att ljuset bryts i små svävande isprismor. Bör detta ljusfenomen ge upphov till att blått eller rött ljus ligger vänt bort från solen? Motivera