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 ubåtar
När en ubåt ligger tyst är det meningen att den inte ska ge ifrån sig någon typ av fält eller signal som kan detekteras. Detta är naturligtvis svårt eftersom ett antal livsuppehållande funktioner (syre, ljus) måste fungera. För att inga elektromagnetiska fält ska bildas använder man ofta likström från batterier. Uppskatta storleken på ett magnetiskt fält i en punkt 200m från 2m lång ledare som genomflyts av 10A. Välj en punkt i den riktning där fältet är störst och en lämplig approximation.
Periskop i ubåtar är oftast förstorande. Uppskatta förstoringen i ett periskop med ett objektiv med fokallängd 1000mm, ett mellanrum på 1150mm och slutligen en lins med fokallängd 150mm (förutom de speglar som behövs för att det ska bli ett periskop).
Skiss i lämplig skala förutsätts.
Ljud beter sig mycket annorlunda under vatten jämfört med i luft bl a därför att densiteten är så mycket större.
Antag att vi har en ljudvåg med 10mW/m2 i luft och i vatten. Vad motsvarar det för
a) Partikelhastighet
b) Akustiskt tryck
i de bägge medierna?
Data för luft och vatten får tas ur boken.
En båt i undervattensläge som sänder ut en ljudvåg i framåtriktning (som ekolod , sk sonar) måste ta hänsyn till interferens med den våg som reflekteras mot vattenytan (från undersidan).
Antag att våglängden (i vatten) är 0,20m och att båten ligger 2m under vattenytan. Då bildas det punkter där dessa vågor släcker ut varandra. Hur långt bort ligger den av dessa som ligger längst bort (på samma djup som båten)?
Saltvatten runt en ubåt är en mycket bra jord (potential=0). Detta påverkar elektriska fältlinjer runt en ledare. Skissa fältlinjerna runt en ledare som är på potentialen 100V och ligger alldeles innanför skrovet (som är av metall). Skrovet är 5mm tjockt och isoleringen runt ledare har radien 5mm. Själva ledaren har radien 1mm.
Figuren ska ritas så att eventuella fält i alla delar (ledare, isolering, skrov och havsvatten) syns tydligt och i vettig skala (dvs inte 1:1)
Rättningen beräknas ta ca 3 veckor