Exam text content

 

 

 

 

FYS-1150 Fysiikka S1

Tentissä ei saa käyttää ohjelmoitavaa laskinta

Tentti 20.09.2010 sähkö- (ja tietoliikenne)tekniikan opiskelijoille

1)

2)

3)

5)

Selvitä lauseella tai parilla seuraavat käsitteet:

a) massapisteen liikemäärän momentti (pyörimismäärä, kulmaliikemäärä),

b) jäykän kappaleen hitausmomentti,

€) voiman momentti,

d) kappaleen pakonopeus gravitaatiossa,

€) harmoninen värähtelijä,

f) nesteen tai kaasun viskositeetti. (1 p/kohta)

Hornet F/A 18C hävittäjä pysäytetään jarrutusköydellä 300,0 m matkalla alkuvauhdista 250 km/h
pysähdyksiin maantietukikohdassa. Olkoon lentokoneen massa 14,3-10* kg.
a) Jos kiihtyvyys oletetaan vakioksi, niin laske kiihtyvyys jarrutuksessa.

b) Jarruiesköysi on vedetty kiitotien yli, köyden kiinnityspisteiden väli on 30,0 m ja lentokone
tarttuu köyteen köyden keskikohdasta, niin laske köyden jännitys jarrutuksen lopussa.

Vain köysi jarruttaa, ei pyörät, ei ilmanvastusta. Kuva alla(3 p/kohta)

Auton moottorin mäntä värähtelee lähes yksinkertaisen harmonisen liikkeen (SHM) mukaisesti.
Olkoon männän maksimiliike (iskun pituus) 0,094 m ja männän massa 0,425 kg.

a) Kirjoita ja perustele männän paikan x lauseke.

b) Laske männän maksiminopeus, kun moottorin pyörimisnopeus on 4500 kierrosta minuutissa.

c) Kuinka suuri on männän maksimikiihtyvyys ja mäntään vaikuttava maksimivoima em.
kierrosnopeudella.

d) Kuinka suuri on männär suurir Hike-energia eri. kierrosluvulla? << <<!<!<<!-—.:—
Huom. Iskunpituus on kaksinkertainen amplitudiin verrattuna. (1,5 p/kohta)

Homogeeninen L pituinen sauva on vaakasuoralla kitkattomalla alustalla levossa. Sauvan toinen pää
on kiinnitetty kitkattomaan pystysuoraan akseliin. Luoti osuu vaakasuorasti ja kohtisuoraan sauvaa
vastaan sauvan keskipisteeseen nopeudella v. Luoti tunkeutuu sauvaan ja jää sauvan sisään. Luodin
massa on neljäsosa sauvan massasta. I = mL?/3

a) Laske sauvan lopullinen kulmanopeus.

b) Laske luodin ja sauvan systeemin törmäyksen jälkeisen liike-energian suhde luodin liike-
energiaan ennen törmäystä. (3 p/kohta)

Messinkipallo putoaa glyseriinissä.

a) Mikä on pallon nopeus hetkellä, jolloin pallon kiihtyvyys on puolet vapaasti putoavan kappaleen
kiihtyvyydestä? (4 p)

b) Laske pallon loppunopeus, ts. nopeus silloin, kun pallon kiihtyvyys on nolla. Pallon säde on 2,50
mm, glyseriinin viskositeetti 0,830 N s/m? ja messingin tiheys 8600 kg/m". Pallon tilavuus on
4nR/3. Glyseriinin tiheys on 1260 kg/m?. Pallon vastus on F=6n n R v, missä 1 on viskositeetti,
R pallon säde ja v pallon nopeus.

O
O

mn ri

kista