Tentamen i Våg för F och media 010418

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 denna gång är historisk vågröra.

1

Tubkikare av den typ som brukar avbildas i sjörövarfilmer hade oftast inga prismor som rättvändningssystem, utan man använde i stället ett system med mellanlins och fick alltså två mellanbilder. Vilken (vinkel-)förstoring får man i en kikare med följande linsdata (numrerat från objektiv)

f1=150mm

d12=180mm

f2=20mm

d23=90mm

f3=30mm

dij är alltså avståndet mellan lins i och lins j

2

Ett mycket tidigt sätt att göra förstoringsglas är med vattendroppar på en plan glasbit. Dropparnas ovansida kan få sfärisk form. Antag att vi har en glasplatta som är 2,0mm tjock och en vattendroppe som är 2,0mm tjock och har krökningsradien 2,0mm. Vilken fokallängd får systemet glasplatta-vattendroppe?

n-vatten=1,33 och n-glas=1,55

3

När man observerar solen kan en hålkamera modell större vara utmärkt som hjälpmedel. Antag att man skärmar av ett fönster med en skiva med ett hål av diametern D mm och låter solen lysa in genom detta på en vägg 5m bakom hålet. Hur stor blir bilden och ungefär hur små detaljer i bilden kan man upptäcka för

a/D= 10mm?

b/D=1mm?

c/D=0,1mm?

Solen upptar ca en halv grad synvinkel

4

Det finns hamnar i Japan byggda som i figuren härintill. Vattnet är hela tiden så djupt att vågorna inte bryts. Däremot reflekteras de mot kajkanterna. När ett eget fartyg skulle passera in eller ut fällde man ner stockar i vattnet på de ställen vi har markerat cirklar. När man ville stoppa angripare drogs dess upp. Hur fungerar detta?

Som ledning kan sägas att det måste komma vågor utifrån havet hela tiden.

5

Efter det att Fresnel visat att ljuset är en transversell våg vidtog en lång (och ännu knappt avslutad debatt) om vad ljusvågorna egentligen är. Tidigt föreslogs etern som det medium ljusvågorna använde. Man ansåg att denna hade densiteten D och att återförande kraften på ett sidförskjutet volymselement var lika med en konstant Q gånger skillnaden i ds/dx mellan volymselementväggarna. Vilken skulle vågens hastighet bli uttryckt i Q och D? (s=transversell förskjutning och x koordinat i strålriktningen)