Exam text content

 

 

FYS-1091 Insinöörifysiikka I (Petri Kaukasoina)
1. välikoe, 4.3.2016

Kokeessa saa käyttää laskinta, joka ei ole ohjelmoitava. Kokeeseen saa tuoda korkeintaan
15 kaavaa käsittävän kaavakokoelman, joka palautetaan omalla nimellä varustettuna väliko-
keen vastauspaperin välissä.

Putoamiskiihtyvyys 9.80 m/s?, gravitaatiovakio 6.67 - 10 Nm?/kg?, maan säde 6380
km ja massa 5.97 - 10 kg.

1. Linnun nopeus ajan funktiona on
S(t) = (a — PP)i+ tk,
jossa vakioiden arvot ovat & = 2.40 m/s, = 1.60 m/s? ja y = 4.00 m/s?. Hetkellä t = 0.00 s
linnun paikka, nopeus ja kiihtyvyys ovat
7, = 1.00 m i+2.00 m 7 +3.00 m k,
Bo = 2.40 m/s i,
ä, = 4.00 m/s? k.
Laske hetkellä t = 2.00 s linnun a) paikka ja b) kiihtyvyys.

2. Kuvan vuoristoradalla vaunu kulkee rataa pitkin kitkat-
ta. Vaunu päästetään liikkeelle levosta pisteessä A korkeudella
h = 85.0 m silmukan pohjaan verrattuna. Silmukan säde on
R = 20.0 m ja vaunun massa matkustajineen on 455 kg. a)
Laske vaunun vauhti pisteessä B. b) Pisteessä B rata tukee
vaunua alaspäin suuntautuvalla normaalivoimalla. Laske ky-
seisen voiman suuruus.

 

3. Järven jäällä järjestetyssä romurallissa auto A, jonka massa on 1420 kg, kulkee suun-
taan 102.0* vauhdilla 12.3 m/s. Toinen auto B, jonka massa on 985 kg, kulkee suuntaan
—171.0? vauhdilla 15.2 m/s. Autot törmäävät toisiinsa niin, että ne takertuvat toisiinsa. Mi-
kä on autojen nopeuden suuruus ja suunta (asteina) törmäyksen jälkeen?

4. Laatikkoa kiskotaan väkipyörän kautta kulkevan na-
run avulla kulmaan 36.9" kallistettua kitkatonta tasoa pit-
kin kuvan mukaisesti. Laatikon massa on 5.00 kg. Pyö-
rän säde on 0.200 m ja sen hitausmomentti symmetria-
akselin O suhteen on 0.500 kgm?. Naru on liukuma-
ton, venymätön ja massaton. Laske jännitysvoiman suu-
ruus narussa väkipyörän ja laatikon välisellä osalla liik-
keen aikana, kun narun vapaasta päästä vedetään voimalla
33-3/N:

 

5. Kappale (massa 2.34 kg) putoaa levosta kohti maata korkeudelta 35800 km. Laske
loppuvauhti kappaleen osuessa maan pintaan korkeudelle 0.00 km. (Ei huomioida ilman vas-
tusta.)