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 trafiksignaler
”Tryck här” står det på blå boxar på en del trafiksignaler för gående. Tanken är att den gående ska kunna få grön gubbe om hon/han trycker. Där man trycker finns emellertid bara en metallyta belagd med plast som det räcker att man vidrör.
Detta fungerar genom att fingertoppen bildar en kondensator tillsammans med metallytan, vilket kan detekteras.
Vilken kapacitans får en sådan kondensator om plasten är 0,30mm tjock och har er=3,6. Huden på fingertoppen antas vara torr och ha ytan 1cm ² och är 0,7mm tjock med er=2,1.
Under huden kommer ett skikt med vävnad där kroppsvätska (saltlösning) kan röra sig ganska fritt. Detta är ca 1,2mm tjockt.
Det som gör att signaler känner av om ett fordon närmar sig (för att förhoppningsvis slå om till grönt) är en sensor placerad nere i asfalten som mäter påverkan på ett magnetfält från en elektromagnet formad som en uppåtvänd hästsko då ett föremål med ferromagnetiskt material (µr=1000) passerar (det är därför en del cyklar får problem).
Antag ett 10kg järn passerar på 1dm höjd. Kommer då fältet (nere i marken) att
a/ Förstärkas 1000ggr
b/ Föstärkas ngt tiotal procent
c/ Öka några promille
Motivering??
Trafikljuset består numera ofta av en platta med lysdioder vilka vi i det här fallet kan se som cirkulära källor med 5mm diameter. Framför dem sitter en mängd små linser som var och en ligger på fokallängds avstånd från lysdioderna. Dessa (linserna) är ca 16mm i diameter. Ljuset riktas därför åt olika håll av olika linser.
Visa detta genom en strålkonstruktion, där du ritar minst fyra lysdioder och två linser.
Fokallängden är 60mm.
Figuren ska vara skalriktig.
När trafikljusen i två korsningar ska kopplas till varandra (så att de får grönt samtidigt t ex) kommuniceras de ibland med infrarött ljus. Man vill då göra ett filter som släpper igenom 850nm (infrarött) men som reflekterar synligt ljus. Om skiktet görs med högre brytningsindex än glaset, vilken synlig våglängd kommer då att reflekteras?
Börja med att bestämma tunnast möjliga skikttjocklek för att släppa igenom (dvs inte reflektera) IR.
När man gör ljudsignaler som ska hjälpa synskadade är det viktigt att den hörs över trafiken, men också att man inte förväxlar den med ljudsignalen från en annan signal som ligger längre bort. Hur nära måst man komma en signal för att den ska upplevas 12dB starkare än en som ligger 3m bort?