TFY4115 FysikkTilbake

5.P Prøver til del 5: Svingninger og pendler

Alle fag for Høyskole

5.P Prøver til del 5: Svingninger og pendler

Fire prøver som dekker del 5 (svingninger og pendler) på eksamensnivå, med fulle løsningsforslag.

120 min

0 oppgaver

Prøver til del 5Svingningerpendler

Din fremgang i kapitlet

0 / 0 oppgaver

Kapitlets plass i kurset

Bygger på

5.3Drill: svingninger og pendler (sjanger M7, M8)

Hva prøvene dekker. Alt stoffet i kap. 5.1, kap. 5.2 og kap. 5.3: egenfrekvens og fjærstivhet, fjærer i serie og parallell, fysisk pendel med Steiners sats, matematisk og konisk pendel, dempet amplitude, antall svingninger, kvalitetsfaktor, kritisk demping og resonans.

Fire prøver à 25–45 minutter, til sammen omtrent 120 minutter:

- Prøve 5.A — egenfrekvens, fjærstivhet og fjærkoblinger (~25 min)
- Prøve 5.B — fysisk pendel, sammensatt pendel og konisk pendel (~25 min)
- Prøve 5.C — dempet svingning: tid, antall perioder, $Q$ og resonans (~25 min)
- Prøve 5.D — flervalg i eksamensformat: ni spørsmål med seks alternativer A–F (~45 min)

Prøvene kan trygt deles over flere kvelder — én prøve per økt. Det er faktisk å foretrekke: du lærer mer av fire skarpe halvtimer enn av to slitne timer.

Hvor flervalget bor. Prøve 5.D ligger inline i teksten under, med seks ferdige alternativer per spørsmål slik eksamen har det, og med fasit som forklarer hvilken feil hvert galt alternativ er regnet fram fra. De interaktive flervalgsspørsmålene — de som rettes automatisk — ligger i quizen til kapitlene 5.1, 5.2 og 5.3. Merk forskjellen: quizen har fire alternativer fordi det er formatet plattformen bruker, mens eksamen har fem eller seks. Derfor er 5.D skrevet med seks.

Om tidsanslagene. Anbefalingene ved hver deloppgave er regnetid, og summen av dem er mindre enn de deklarerte minuttene. Differansen er lesing av oppgaveteksten, kladd, skisser og gjennomlesing til slutt — i praksis om lag en tredjedel av tiden på en ekte eksamen.

Slik bruker du prøvene. Prøve 5.A, 5.B og 5.C viser løsningen på to måter: den symbolske utledningen, som du trenger for å forstå og for å ikke huske feil formel, og «rask vei til tall», som er arbeidsformen som gir poeng på en flervalgseksamen. Prøve 5.D viser bare den raske veien, pluss felle-merking på hvert galt alternativ.

⚠ Symbolvarsel gjennom hele prøven. $T$ er periode i sekunder (temperatur i kelvin fra Del 6). $\gamma$ er dempingskoeffisient i $\text{s}^{-1}$ (adiabateksponent, dimensjonsløs, fra Del 6). $S$ er taustrekk i newton (entropi fra Del 7). $Q$ er kvalitetsfaktor, dimensjonsløs (varme i joule i termodelen).

Forkunnskaper — sist du var her

Alt du trenger står i de tre kapitlene i Del 5, med treghetsmomentene fra kap. 4.1. Her er verktøykassa samlet på én skjerm, slik at du kan lukke den og prøve deg først:

$\omega_0 = \sqrt{\frac{k}{m}}, \qquad f = \frac{\omega_0}{2\pi}, \qquad T = \frac{1}{f} = \frac{2\pi}{\omega_0}, \qquad k = m\omega_0^2 = m(2\pi f)^2$

$v_\text{maks} = A\omega_0, \qquad a_\text{maks} = A\omega_0^2, \qquad E = \tfrac12kA^2$

$\frac{1}{k} = \frac{1}{k_1}+\frac{1}{k_2} \ (\text{serie}), \qquad k = k_1+k_2 \ (\text{parallell})$

$T = 2\pi\sqrt{\frac{I_A}{Mgd}}, \qquad I_A = I_\text{CM}+Md^2, \qquad L_\text{ekv} = \frac{I_A}{Md}$

$T_\text{stang, ende} = 2\pi\sqrt{\frac{2L}{3g}}, \qquad T_\text{skive, rand} = 2\pi\sqrt{\frac{3R}{2g}}, \qquad T_\text{mat} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}$

$S\cos\theta = mg, \qquad S\sin\theta = \frac{mv^2}{R}, \qquad T = 2\pi\sqrt{\frac{L\cos\theta}{g}}, \qquad R = L\sin\theta, \qquad S = \frac{mg}{\cos\theta}$

$\gamma = \frac{b}{2m}, \qquad \omega' = \sqrt{\omega_0^2-\gamma^2}, \qquad A(t) = A_0e^{-\gamma t}, \qquad E(t) = E_0e^{-2\gamma t}$

$t = \frac{\ln(1/\text{brøk})}{\gamma}, \qquad Q = \frac{\omega_0}{2\gamma} = \frac{\sqrt{km}}{b}, \qquad b_\text{krit} = 2m\omega_0 = 2\sqrt{km}$

$A(\omega_0) = \frac{F_0}{b\omega_0} = Q\cdot\frac{F_0}{k}$

Boka bruker $g = 9{,}81\,\text{m/s}^2$ , $2\pi = 6{,}28319$ , $\ln2 = 0{,}69315$ og $\ln4 = 1{,}38629$ . Behold fire gjeldende siffer gjennom hele regnekjeden, og rund først i sluttsvaret.

Prøve 5.A — egenfrekvens og fjærkoblinger (~25 min)

Prøve 5.B — fysisk, sammensatt og konisk pendel (~25 min)

Prøve 5.C — dempet svingning,

Q

og resonans (~25 min)

Prøve 5.D — flervalg i eksamensformat, ni spørsmål A–F (~45 min)

Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.

Skolesaga er en uavhengig læringsressurs og er ikke tilknyttet eller godkjent av Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet. Dette er ikke offisielt studiemateriell. Les mer.