och ljudhastighet 650m/s. Staven är ca 2mm tjock. Vilken ljudfrekvens bör man välja för att få så entydigt resultat som möjligt? 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 (Detta kan anpassas om så visar sig lämpligt).
Tema denna gång är industriell positionering
Ett sätt att mäta tjockleksvariationer hos ett ledande material (bandstål t.ex) är att dra bandet 90 grader runt en vals A med radie 24.0cm. Plåten är (ska vara) 2mm tjock. Utanför valsen (och koncentriskt med den) ligger en böjd platta B med radie 24.4cm. Mätningen sker genom att man mäter kapacitansen mellan plattorna A och B. Med hur många procent ändras kapacitansen om tjockleken ändras från 2.00mm till 2.31mm. Plåten antas ligga an mot valsen.
Löpande band är numera sällan band utan oftast en anordning som dels flyttar objektet från station till station och dels vrider det till rätt riktning. Det sistnämnda övervakas ofta induktivt. Dvs man har en spole (A) monterad i objektet och en (B) fast vid sidan om bandet. Spole A har N=500, mr=600, r=24mm och får antas vara "kort". . Spole B har N=600, mr=400, r=15mm och får också antas vara "kort". Avståndet mellan dem är 220mm.
Beräkna ömsesidiga induktansen som funktion av givna storheter och vinkeln mellan spolarnas axlar
Det vore tjänstefel att lösa denna uppgift utan ordentlig figur!
Ett sätt att mäta tjockleken av plaststavar är att utsätta dem för ultraljud och kontrollera vid vilka frekvenser man får resonans. Antag att vi har en plast med densitet och ljudhastighet 650m/s. Staven är ca 2mm tjock. Vilken ljudfrekvens bör man välja för att få så entydigt resultat som möjligt?
Hur mycket för tjock måste staven vara för att tvetydighet då ska kunna uppstå. (Ljudet reflekteras i bägge fall mot luft)
En enkel laseravståndsmätare fungerar så att man projicerar en stråle på det objekt till vilket avståndet ska mätas. Den på detta sätt belysta fläcken avbildas på en detektor. Eftersom avståndet är okänt (det är ju det man vill mäta), vet man inte hur långt bakom linsen detektorn ska placeras. Din uppgift är att ta reda på om detta spelar ngn roll genom att beräkna hur stor den belysta fläcken på detektorn blir om den lins man använder har fokallängden 20.00mm, diametern 10mm och detektorn placeras 20.40 mm bakom linsen. Objektet ligger 611mm från linsen och laserfläcken på objektet får betraktas som en punkt, diffraktion kan försummas
(Psst: strålritning underlättar. Hur själva avståndsmätningen går till behöver vi inte fördjupa oss i nu))
En ståldetalj beläggs med ett skyddskikt av magnesiumoxid, som har brytningsindex 1.38. För att kontrollera tjockleken på detta skikt belyser man med grönt ljus från en lysdiod (våglängd 534nm) och mäter i vilka vinkla man får maximal reflektans. Vid ett tillfälle får man ett max vid 10.4 grader och nästa vid 24 grader infallsvinkel. Hur tjockt var skiktet?