Relativitetsteorins grunder, våren 2016 Räkneövning 6 Lösningar
|
|
- Rebecka Abrahamsson
- för 7 år sedan
- Visningar:
Transkript
1 elativitetsteorins grunder, våren 2016 äkneövning 6 Lösningar 1. Gör en Newtonsk beräkning av den kritiska densiteten i vårt universum. Tänk dig en stor sfär som innehåller många galaxer med den sammanlagda massan M. Vi tänker oss att vår egna galax har massan m och ligger på ytan av denna sfär. Enligt den kosmologiska principen kommer universum att vara sfäriskt symetriskt, vilket betyder att den gravitationella kraften på vår galax med massan m kommer att vara endast en konsekvens av massan innanför denna sfär. All kraft som kommer från utsidan av sfären summeras till 0, som vi minns från våra kurser i Newtonsk mekanik. Då är alltså den potentiella energin för vår galax U pot = GmM och den totala energin blir E tot = 1 2 mv2 GmM (1) Härled alltså från detta, värdet på den kritiska densiteten genom att anta att alla galaxer sprider ut sig i universum enligt Hubbles lag v = H 0. Svaret blir ρ c = 3H2 0 8πG = kg/m 3, vilket motsvarar ungefär 6 väteatomer per kubikmeter. Konstanterna: H 0 = 2, /s G = 6, Nm 2 /kg 2. Lösning: I ett sfäriskt universum (figur 1) har vi en mittpunkt (inte sant på riktigt) och p.g.a. den sfäriska symmetrin påverkas vintergatan endast av den massa som ligger innanför sfärens kanter. Detta ger den potentiella energin för vintergatan som U pot = GmM, (2) där M är all massa innanför sfärens kanter. Den totala energin för vintergatan är E tot = 1 2 mv2 GmM, (3) vilket m.h.a. Hubbles lag v = H 0 blir E tot = 1 2 m(h 0) 2 GmM. (4)
2 m vintergatan är en galax Figur 1: Vi ser ett säfrisk universum där endast massan innanför sfärens kanter påverkar vintergatan gravitationellt. Den kritiska densiteten (ρ c ) definieras av att det finns just tillräckligt med massa i universum för att expansionen skall stanna av och systemet befinna sig i jämvikt efter en mycket lång tid. Villkoret för detta är givetvis E tot = 0, vilket ger oss 0 = 1 2 m(h 0) 2 GM cm 1 2 H2 0 3 = GM c. (5) Den totala kritiska massan i universum kan uttryckas som M c = 4 3 π3 ρ c 1 2 H2 0 3 = G 4 3 π3 ρ c ρ c = 3H2 0 8πG 1, kg/m Vi betraktar figur 2 på baksidan av papret. Det kortaste avståndet mellan två punkter på ytan av sfären mätt längs sfärens yta är r = θ. Då ballongen expanderar ökar dess radie men vinkeln θ ändras inte. a.) Förklara varför d / är konstant för alla punkter på sfärens yta, vid vilken tidpunkt som helst.
3 a.) b.) Figur 2: Figur för uppgift 2. b.) Visa att v = dr är direkt proportionel mot r vid varje ögonblick. c.) Använd svaret i uppgift a.) till att hitta ett uttryck för Hubbles konstant H 0 m.h.a. och d. d.) Uttrycket du fick i uppgift c.) är konstant i rummet. Hur borde bero av t för att H 0 skall vara konstant i tiden? e.) Är ditt svar till uppgift d.) konsistent med den gravitationella attraktionen av massa i universum? Lösning: a.) Eftersom alla punkter på ytan av sfären ligger på samma avstånd, och sfären deformeras inte då den blåses upp så, att d måste också vara densamma för alla punkter på sfärens yta 1 d = k, där k är en konstant på säfrens yta, då den inte beror av vinklarna θ, φ, vilka beskriver alla punkter i vårt 2D expanderande universum. Denna kvantitet 1 d behöver givetvis inte vara konstant i tiden! b.) Eftersom r = θ = r θ k(t) = 1 d = θ d( r θ ) = θ 1 dr r r θ = 1 dr r k(t)r = dr där C(t) är en konstant i rummet men en funktion av tiden. = v, (6)
4 c.) Vi fick k(t)r = v, vilket vi kan jämföra med Hubbles lag H 0 r = v, d.v.s. k(t) = H 0 är Hubbles konstant (som beror av tiden) och enligt b.) k(t) = 1 d = H 0(t). d.) Om H 0 (t) inte beror av tiden får vi differential ekvationen 1 d = H 0 d = H 0, (7) med lösningen (t) = Ae H 0t, (8) där A är en konstant (oxå i tiden :-). D.v.s. om vi kräver att H 0 är en konstant expanderar balonguniversat enligt (t) = A H 0t, vilket ser ut som (figur 3) < A > t Figur 3: Vi ser hur detta balonguniversum expanderar med tiden. e.) Grafen betyder att balonguniversumet expanderar exponentiellt och expansionen accelererar. Detta är inte konsistent med den gravitationella attraktionen som all massa i universum åstadkommer. Expansionen borde ju avta. Det finns två saker i vår modell som gör att den blir för enkel. För det första, antog vi att Hubbles konstant är konstant i tiden. Detta är inte sant i det reella fallet. För det andra, har vi ingen kraft i denna modell som skulle dra ihop universum. D.v.s. balonguniversum modellen beaktar inte att det finns massa i universum som påverkas gravitationellt och drar ihop det (eller rättare sagt motverkar expansionen). 3. Anta att utgångsläget för universum är detsamma som i uppgift 3.2, med undantaget att v = dr är konstant givet θ, istället för att H 0 skulle vara konstant i tiden. Med dessa antaganden, visa att Hubbles konstant H 0 = 1 t, så att vi idag har värdet H 0 = 1 T, där T är universums ålder. Vad är denna ålder?
5 Konstanterna: H 0 = 2, /s. Lösning: Vi antar nu att v = dr = C, (9) där C är en konstant. Integrering av detta ger oss C t 0 = r 0 dr r = Ct. (10) Om vi sätter in detta värde i uttrycket för Hubbles konstant, vilket härleddes i den föregående uppgiften får vi H 0 = 1 d = θ d( r θ ) = 1 dr r r = 1 Ct C = 1 t, (11) där r = θ. Detta ger oss universum sålder just nu som T = 1 H 0 13, a, (12) vilket är mycket nära vad man tror universums ålder är idag. Denna modell skall dock inte tas på allvar, men det visar att man kan få fina svar som många kan tro på genom att bygga en felaktig modell. 4. Vid tiden t = 225s började nukleosyntesen. Man har kunnat beräkna att det fanns 7 protoner på en neutron under nukleosyntesens gång. Det finns mera protoner helt enkelt p.g.a. att de inte sönderfaller lika snabbt (om alls) som neutronen. Uppskatta från detta, med antagandet att det bara bildas 4 He och 1 H under nukleosyntesen, viktprocenten Helium i universum. Konstanterna: m He = 4, u m H = 1, u u = 1, kg.
6 Lösning: Vid tiden 225s fanns det ungefär 7 protoner på 1 neutron. För att skapa 4 He behövs det 2 neutroner och 2 protoner. Detta betyder att då vi har 2 neutroner på 14 protoner och använder upp 2 neutroner och 2 protoner för att skapa en 4 He, har vi 1 st 4 He och 12 st 1 H i vårt tidiga unversum. D.v.s. i viktprocent blir detta m He m He + 12m H 0, , (13) Så att vi kan tänka oss att det finns 24,87% helium i universum. 5. Olbers paradox: Om vi antar det följande i.) universum sträcker sig oändligt långt ut i rymden ii.) universum är oändligt gammalt iii.) universum innehåller stjärnor av lika luminositet och som existerar jämnt fördelade i rymden iv.) det finns ingen materia mellan oss och stjärnorna som skulle förhindra ljuset från stjärnorna att nå oss, beräkna då universums totala ljusintensitet på jordens natthimmel kommande ihåg att itensiteten från en sfärisk källa avtar med avståndet som I = E, där E är källans 4πr 2 energi. Du kommer att få ett resultat som är paradoxalt då vi vet att natthimlen är svart. Denna paradox kallas för Olbers paradox. Ge något förslag på hur denna paradox kan lösas? Lösning: Vi börjar med att rita oss figur 4 av situationen. dr jorden r Figur 4: Vi ser ett sfäriskt skal på avståndet r från jorden med tjockleken dr. Eftersom vi antar att stjärnorna är jämnt fördelade i rymden betyder det att vi har en konstant densitet av dem som vi kallar n. Då kan vi räkna antalet stjärnor inom skalet som är utritat i figuren. Det är dn = 4πr 2 ndr. (14)
7 E Sedan använder vi smabandet I = som gäller för en sfärisk ljuskälla. Eftersom 4πr 2 vi antar att stjärnorna har lika luminositet kan vi tänka oss att de alla pumpar ifrån sig en konstant energi E och då vet vi att stjärnorna inom skalet dr ger ifrån sig intensiteten di = E 4πr 2 dn = 4πr2 ndr E = nedr. (15) 4πr2 Då vi antagit att universum är oändligt stort och gammalt kan vi direkt integrera fram luminositeten det avger som I = di = 0 nedr. (16) Om detta vore fallet skulle universum vara oändligt ljust. Detta kallas Olbers paradox. Eftersom vi vet att universum inte är oändligt ljust måste denna beräkning kullkastas på något sätt. Om vi ser på de antaganden vi gjort kan vi t.ex. föreslå att universum inte är oändligt gammalt. Vore detta fallet, så har inte allt ljus färdats ända till jorden ännu idag, detta kunde vara en lösning på paradoxen. Det visar sig dock att för att hålla natthimlen svart måste universum vara såpass ungt att jorden skulle inte kunna vara så gammal som den antas vara (ca 4,5 miljarder år). Då kan vi försöka lösa detta problem genom att också anta att det finns obstruerande materia i universum, vilket vi vet att det finns. Tyvärr räcker detta inte heller eftersom en kalkyl beaktande detta och att universum skulle ha en ändlig ålder säger oss att universum måste vara ungefär lika ljust som ytan på en sjärna. Situationen förbättras inte nämnvärt heller då man antar att universum har en ändlig storlek, trots att slopandet av detta antagande också förbättrar lite på situationen. Dessa förslag är alla goda försök att lösa Olbers paradox, men först med antagandet att universum expanderar (á la Hubble) kan denna paradox lösas elegant. Detta antagande förhindrar en stor del av hela universums ljusintensitet från att nå oss.
Ett expanderande universum Ulf Torkelsson
Kosmologins postulat Föreläsning 25/5 Ett expanderande universum Ulf Torkelsson När man bygger upp en kosmologisk modell antar man att universum är homogent, det vill säga att det ser likadant ut överallt,
Läs merKosmologin söker svar bl.a. på: Hur uppkom universum? Hur gammalt är universum? Hur är materian och energin fördelad?
7 Kosmologi Kosmologin söker svar bl.a. på: Hur uppkom universum? Hur gammalt är universum? Hur är materian och energin fördelad? Hur uppkom elementarpartiklarna? Hur uppkom grundämnena? Hurdan är universums
Läs merRörelsemängd och energi
Föreläsning 3: Rörelsemängd och energi Naturlagarna skall gälla i alla interial system. Bl.a. gäller att: Energi och rörelsemängd bevaras i all växelverkan mu p = Relativistisk rörelsemängd: 1 ( u c )
Läs merTFEI02: Vågfysik. Tentamen : Lösningsförslag
160530: TFEI0 1 Uppgift 1 TFEI0: Vågfysik Tentamen 016-05-30: Lösningsförslag a) Ljudintensiteten, I, är ett mått på hur stor effekt, P eff, som transporteras per area. Om vi vet amplituden på vågen kan
Läs merUniversums tidskalor - från stjärnor till galaxer
Universums tidskalor - från stjärnor till galaxer Fysik och Kemidagarna 2017 Prof. Peter Johansson Institutionen för Fysik, Helsingfors Universitet Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten/ Peter Johansson/
Läs merKosmologi. Ulf Torkelsson Teoretisk fysik CTH/GU
Kosmologi Ulf Torkelsson Teoretisk fysik CTH/GU Program Universums expansion, observationer Universums expansion, teori Universums geometri Universums expansion och sammansättning Exotisk materia Andromedagalaxen
Läs merWALLENBERGS FYSIKPRIS
WALLENBERGS FYSIKPRIS KVALIFICERINGSTÄVLING 24 januari 2013 SVENSKA FYSIKERSAMFUNDET LÖSNINGSFÖRSLAG 1. (a) Ljudhastigheten i is är 180 m 55 10 3 s 3,27 103 m/s. Ur diagrammet avläser vi att det tar 1,95
Läs merAbsolut tid och rum. Statiskt Oändligt. Olbers paradox von Seeligers paradox
Från Einstein till Hubble den moderna kosmologins framväxt Newtons universum Absolut tid och rum Rätvinklig (euklidisk) k) geometri Statiskt Oändligt Problem Olbers paradox von Seeligers paradox Olbers
Läs merMateriens Struktur. Lösningar
Materiens Struktur Räkneövning 3 Lösningar 1. Studera och begrunda den teoretiska förklaringen till supralednigen så, att du kan föra en diskussion om denna på övningen. Skriv även ner huvudpunkterna som
Läs merRelativitetsteorins grunder, våren 2016 Räkneövning 1 Lösningar
> < Relativitetsteorins grunder, våren 2016 Räkneövning 1 Lösningar 1. En myon (en elementarpartikel som liknar elektronen, men är 200 ggr tyngre) bildas i atmosfären på L 0 = 2230 m:s höjd ovanför jordytan.
Läs merRelativistisk energi. Relativistisk energi (forts) Ekin. I bevarad energi ingår summan av kinetisk energi och massenergi. udu.
Föreläsning 3: Relativistisk energi Om vi betraktar tillskott till kinetisk energi som utfört arbete för att aelerera från till u kan dp vi integrera F dx, dvs dx från x 1 där u = till x där u = u, mha
Läs merEdwin Hubbles stora upptäckt 1929
Edwin Hubbles stora upptäckt 1929 Edwin Hubble Edwin Hubbles observationer av avlägsna galaxer från 1929. Moderna observationer av avlägsna galaxer. Bild: Riess, Press and Kirshner (1996) Galaxerna rör
Läs merIntroduktion till Kosmologi
Introduktion till Kosmologi Astropartikelfysik Från det allra minsta till det allra största Från http://www.quarkstothecosmos.org/ Universum inom vår horistont Gravitationskraften finns överallt! Einsteins
Läs merKosmologi. Universums utveckling. MN Institutionen för astronomi. Av rättighetsskäl är de flesta bilder från Wikipedia, om inte annat anges
Kosmologi Universums utveckling MN Institutionen för astronomi Av rättighetsskäl är de flesta bilder från Wikipedia, om inte annat anges Upplägg Inledning vad ser vi på himlen? Galaxer och galaxhopar Metoder
Läs merundanträngda luften vilket motsvarar Flyft kraft skall först användas för att lyfta samma volym helium samt ballongens tyngd.
FYSIKTÄVLINGEN Finalen - teori 1 maj 001 LÖSNINGSFÖRSLAG SVENSKA FYSIKERSAMFUNDET 1 Vi beräknar först lyftkraften för en ballong Antag att ballongen är sfärisk med diametern 4πr 4π 0,15 0 cm Den har då
Läs mer= 0. Båda skärningsvinklarna är således π/2 (ortogonala riktningsvektorer).
Institutionen för Matematik, KTH Torbjörn Kolsrud SF163, ifferential- och integralkalkyl II, del 2, flervariabel, för F1. Tentamen torsdag 19 augusti 21, 14. - 19. Inga hjälpmedel är tillåtna. Svar och
Läs merVarje uppgift ger maximalt 3 poäng. För godkänt krävs minst 8,5 poäng och
Institutionen för Fysik Göteborgs Universitet LÖSNINGAR TILL TENTAMEN I FYSIK A: MODERN FYSIK MED ASTROFYSIK Tid: Lördag 3 augusti 008, kl 8 30 13 30 Plats: V Examinator: Ulf Torkelsson, tel. 031-77 3136
Läs merDensitet Tabellen nedan visar massan och volymen för olika mängder kopparnubb.
Tid Vi har inte en entydig definition av tid. Tid knytas ofta till förändringar och rörelse. Vi koncentrerar på hur vi mäter tiden. Vi brukar använda enheten sekund för att mäta tiden. Enheten för tid
Läs merUtveckling mot vågbeskrivning av elektroner. En orientering
Utveckling mot vågbeskrivning av elektroner En orientering Nikodemus Karlsson Februari 00 . Bohrs Postulat Niels Bohr (885-96) ställde utifrån iakttagelser upp fyra postulat gällande väteatomen ¹:. Elektronen
Läs merSvar: Inbromsningssträckan ökar med 10 m eller som Sören Törnkvist formulerar svaret på s 88 i sin bok Fysik per vers :
FYSIKTÄVLINGEN KVALIFICERINGS- OCH LAGTÄVLING 1 februari 001 LÖSNINGSFÖRSLAG SVENSKA FYSIKERSAMFNDET 1. Enligt energiprincipen är det rörelseenergin som bromsas bort i friktionsarbetet. Detta ger mv sambandet
Läs merTentamen Mekanik F del 2 (FFM521 och 520)
Tentamen Mekanik F del (FFM51 och 50 Tid och plats: Lösningsskiss: Fredagen den 17 januari 014 klockan 08.30-1.30. Christian Forssén Obligatorisk del 1. Endast kortfattade lösningar redovisas. Se avsnitt
Läs merFöreläsning 3: Radiometri och fotometri
Föreläsning 3: Radiometri och fotometri Radiometri att mäta strålning Fotometri att mäta synintrycket av strålning (att mäta ljus) Radiometri används t.ex. för: Effekt på lasrar Gränsvärden för UV Gränsvärden
Läs merVARFÖR MÖRK ENERGI HAR EN ANMÄRKNINGSVÄRT LITET VÄRDE. Ahmad Sudirman
VARFÖR MÖRK ENERGI HAR EN ANMÄRKNINGSVÄRT LITET VÄRDE Ahmad Sudirman CAD, CAM och CNC Teknik Utbildning med kvalitet (3CTEQ) STOCKHOLM, 9 januari 2014 1 VARFÖR MÖRK ENERGI HAR EN ANMÄRKNINGSVÄRT LITET
Läs merRäkneövning 5 hösten 2014
Termodynamiska Potentialer Räkneövning 5 hösten 214 Assistent: Christoffer Fridlund 1.12.214 1 1. Vad är skillnaden mellan partiklar som följer Bose-Einstein distributionen och Fermi-Dirac distributionen.
Läs merIdealgasens begränsningar märks bäst vid högt tryck då molekyler växelverkar mera eller går över i vätskeform.
Van der Waals gas Introduktion Idealgaslagen är praktisk i teorin men i praktiken är inga gaser idealgaser Den lättaste och vanligaste modellen för en reell gas är Van der Waals gas Van der Waals modell
Läs mer1 Den Speciella Relativitetsteorin
1 Den Speciella Relativitetsteorin Den speciella relativitetsteorin är en fysikalisk teori om lades fram av Albert Einstein år 1905. Denna teori beskriver framför allt hur utfallen (dvs resultaten) från
Läs merInspirationsdag i astronomi. Innehåll. Centret för livslångt lärande vid Åbo Akademi Vasa, 24 mars 2011
Inspirationsdag i astronomi Centret för livslångt lärande vid Åbo Akademi Vasa, 24 mars 2011 Länkar m.m.: www.astronomi.nu/vasa110324 Magnus Näslund Stockholms observatorium Institutionen för astronomi
Läs merx +y +z = 2 2x +y = 3 y +2z = 1 x = 1 + t y = 1 2t z = t 3x 2 + 3y 2 y = 0 y = x2 y 2.
Lösningar till tentamen i Inledande matematik för M/TD, TMV155/175 Tid: 2006-10-27, kl 08.30-12.30 Hjälpmedel: Inga Betygsgränser, ev bonuspoäng inräknad: 20-29 p. ger betyget 3, 30-39 p. ger betyget 4
Läs merUniversums uppkomst: Big Bang teorin
Universums uppkomst: Big Bang teorin Universum expanderar (Hubbles lag) Kosmisk bakgrundsstrålning Fördelningen av grundämnen Några kosmologiska frågor 1. Har universum alltid expanderat som idag eller
Läs merDessa egenskaper hos bakgrundsstrålningen har observerats
Den kosmiska bakgrundsstrålningen 1965 upptäckte Arno Penzias och Robert Wilson den s.k. kosmiska bakgrundsstrålningen. Denna hade redan 1948 förutsagts av Gamow som ett bevis för att universum tidigare
Läs merPartikelfysik och det Tidiga Universum. Jens Fjelstad
Partikelfysik och det Tidiga Universum Jens Fjelstad 2010 05 10 Universum Expanderar Hubbles Lag: v = H 0 D D avståndet mellan två punkter i universum v den relativa hastigheten mellan punkterna H 0 (70km/s)/Mpc
Läs merUniversums expansion och storskaliga struktur Ulf Torkelsson
1 Hubbles lag Föreläsning 13/5 Universums expansion och storskaliga struktur Ulf Torkelsson Den amerikanske astronomen Vesto M. Slipher upptäckte redan på 1910-talet att ljuset från praktiskt taget alla
Läs merKosmologi efter elektrosvagt symmetribrott
Kosmologi efter elektrosvagt symmetribrott Den teoretiska grunden för modern kosmologi Einsteins allmänna relativitetsteori 1907 inser Einstein att man kan lokalt göra sig kvitt med gravitation genom att
Läs merRelativistisk kinematik Ulf Torkelsson. 1 Relativistisk rörelsemängd, kraft och energi
Föreläsning 13/5 Relativistisk kinematik Ulf Torkelsson 1 Relativistisk rörelsemängd, kraft och energi Antag att en observatör O följer med en kropp i rörelse. Enligt observatören O så har O hastigheten
Läs merFöreläsning 7: Antireflexbehandling
1 Föreläsning 7: Antireflexbehandling När strålar träffar en yta vet vi redan hur de bryts (Snells lag) eller reflekteras (reflektionsvinkeln lika stor som infallsvinkeln). Nu vill vi veta hur mycket som
Läs merMMA127 Differential och integralkalkyl II
Mälardalens högskola Akademin för utbildning, kultur och kommunikation MMA17 Differential och integralkalkyl II Tentamen Lösningsförslag 9..19 8. 11. Hjälpmedel: Endast skrivmaterial (gradskiva tillåten).
Läs merBig bang Ulf Torkelsson. 1 Enkla observationer om universums kosmologiska egenskaper
Föreläsning 2/4 Big bang Ulf Torkelsson 1 Enkla observationer om universums kosmologiska egenskaper Oberoende av i vilken riktning på himlen vi tittar, så ser universum i stort sett likadant ut. Det tycks
Läs merLösningsförslag Inlämningsuppgift 1 elstatikens grunder
Inst. för fysik och astronomi 017-11-08 1 Lösningsförslag Inlämningsuppgift 1 elstatikens grunder Elektromagnetism I, 5 hp, för ES och W (1FA514) höstterminen 017 (1.1) Laddningen q 1 7,0 10 6 C placeras
Läs merVågrörelselära och optik
Vågrörelselära och optik Kapitel 14 Harmonisk oscillator 1 Vågrörelselära och optik 2 Vågrörelselära och optik Kurslitteratur: University Physics by Young & Friedman (14th edition) Harmonisk oscillator:
Läs merTFEI02: Vågfysik. Tentamen : Svar och anvisningar. t 2π T x. s(x,t) = 2 cos [2π (0,4x/π t/π)+π/3]
TFEI0: Vågfysik Tentamen 14100: Svar och anvisningar Uppgift 1 a) Vågen kan skrivas på formen: vilket i vårt fall blir: s(x,t) =s 0 sin t π T x + α λ s(x,t) = cos [π (0,4x/π t/π)+π/3] Vi ser att periodtiden
Läs merTrappist-1-systemet Den bruna dvärgen och de sju kloten
Trappist--systemet Den bruna dvärgen och de sju kloten Trappist- är en sval dvärgstjärna, en brun dvärg, som man nyligen upptäckte flera planeter kring. För tillfället känner man till sju planeter i omloppsbana
Läs merStrålningsfält och fotoner. Våren 2013
Strålningsfält och fotoner Våren 2013 1. Fält i rymden Vi har lärt oss att beräkna elektriska fält utgående från laddningarna som orsakar dem Kan vi härleda nånting åt andra hållet? 2 1.1 Gauss lag Låt
Läs merStrålningsfält och fotoner. Våren 2016
Strålningsfält och fotoner Våren 2016 1. Fält i rymden Vi har lärt oss att beräkna elektriska fält utgående från laddningarna som orsakar dem Kan vi härleda nånting åt andra hållet? 2 1.1 Gauss lag Låt
Läs merTentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)
Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Torsdag 1 november 2012, 8.00-13.00 Kursansvarig: Magnus Paulsson (magnus.paulsson@lnu.se, 0706-942987) Kom ihåg: Ny sida för varje problem. Skriv ditt namn och födelsedatum
Läs merMörk materia och det tidiga universum Joakim Edsjö Stockholms Universitet
Mörk materia och det tidiga universum Joakim Edsjö edsjo@physto.se Stockholms Universitet Introduktion till kosmologi Mörk materia Den kosmologiska bakgrundsstrålningen Supernovor och universums geometri
Läs merNFYA02: Svar och lösningar till tentamen 140115 Del A Till dessa uppgifter behöver endast svar anges.
1 NFYA: Svar och lösningar till tentamen 14115 Del A Till dessa uppgifter behöver endast svar anges. Uppgift 1 a) Vi utnyttjar att: l Cx dx = C 3 l3 = M, och ser att C = 3M/l 3. Dimensionen blir alltså
Läs merE-strängen rör sig fyra gånger så långsamt vid samma transversella kraft, accelerationen. c) Hur stor är A-strängens våglängd?
Problem. Betrakta en elgitarr. Strängarna är 660 mm långa. Stämningen är E-A-d-g-b-e, det vill säga att strängen som ger tonen e-prim (330 Hz) ligger två oktav högre i frekvens än E-strängen. Alla strängar
Läs merSitter och klurar på jordtag; Hur skulle en matematisk uppställning av ett jordtag se ut med homogen mark?
Beräkna jordtag Postad av Michell Andersson - 12 maj 2018 07:26 Sitter och klurar på jordtag; Hur skulle en matematisk uppställning av ett jordtag se ut med homogen mark? Jag tänker att jag skulle haft
Läs mer5. Elektromagnetiska vågor - interferens
Interferens i dubbelspalt A λ/2 λ/2 Dal för ena vågen möter topp för den andra och vice versa => mörkt (amplitud = 0). Dal möter dal och topp möter topp => ljust (stor amplitud). B λ/2 Fig. 5.1 För ljusvågor
Läs merFINALTÄVLING SVENSKA FYSIKERSAMFUNDET
FYSIKTÄVLINGEN FINALTÄVLING 24 april 1999 SVENSKA FYSIKERSAMFUNDET 1. Estimate, by using generally known properties of a typical car, the energy content of one litre of petrol. Some typical data for a
Läs merMekanik Föreläsning 8
Mekanik Föreläsning 8 CBGA02, FYGA03, FYGA07 Jens Fjelstad 2010 02 19 1 / 16 Repetition Polära koordinater (r, θ): ange punkter i R 2 m h a r: avståndet från origo (0, 0) θ: vinkeln mot positiva x axeln
Läs merTentamen Fysikaliska principer
Linko pings Universitet Institutionen fo r fysik, kemi och biologi Marcus Ekholm NFYA02/TEN1: Fysikaliska principer och nanovetenskaplig introduktion Tentamen Fysikaliska principer 23 april 2014 8:00 12:00
Läs merOm ellipsen och hyperbelns optiska egenskaper
Om ellipsen och hyperbelns optiska egenskaper Anders Källén MatematikCentrum LTH anderskallen@gmail.com Sammanfattning Ellipser och hyperbler är, liksom parabeln, s.k. kägelsnitt, dvs kurvor som uppkommer
Läs merInspirationsdag i astronomi. Innehåll. Centret för livslångt lärande vid Åbo Akademi Vasa, 24 mars 2011
Inspirationsdag i astronomi Centret för livslångt lärande vid Åbo Akademi Vasa, 24 mars 2011 Länkar m.m.: www.astronomi.nu/vasa110324 Magnus Näslund Stockholms observatorium Institutionen för astronomi
Läs merRäkneövning 2 hösten 2014
Termofysikens Grunder Räkneövning 2 hösten 2014 Assistent: Christoffer Fridlund 22.9.2014 1 1. Brinnande processer. Moderna datorers funktion baserar sig på kiselprocessorer. Anta att en modern processor
Läs merLÖSNING TILL TENTAMEN I STJÄRNORNA OCH VINTERGATAN, ASF010
Teoretisk fysik och mekanik Institutionen för Fysik och teknisk fysik Chalmers &Göteborgs Universitet LÖSNING TILL TENTAMEN I STJÄRNORNA OCH VINTERGATAN, ASF010 Tid: 25 augusti 2010, kl 8 30 13 30 Plats:
Läs merräknedosa. Lösningarna ska Kladdblad rättas. vissa (1,0 p) frånkopplad. (3,0 p) 3. Uppgiften går. Faskonstanten: 0
TENTAMEN I TILLÄMPAD VÅGLÄRA FÖR M Skrivtid: 8.00 13.00 Hjälpmedel: Formelblad och räknedosa. Uppgifterna är inte ordnade efter svårighetsgrad. Börja varje ny uppgift på ettt nytt blad och skriv bara på
Läs merSolens energi alstras genom fusionsreaktioner
Solen Lektion 7 Solens energi alstras genom fusionsreaktioner i dess inre När solen skickar ut ljus förlorar den också energi. Det måste finnas en mekanism som alstrar denna energi annars skulle solen
Läs merBFL122/BFL111 Fysik för Tekniskt/ Naturvetenskapligt Basår/ Bastermin Föreläsning 10 Relativitetsteori den 26 april 2012.
Föreläsning 10 Relativa mätningar Allting är relativt är ett välbekant begrepp. I synnerhet gäller detta när vi gör mätningar av olika slag. Många mätningar består ju i att man jämför med någonting. Temperatur
Läs merSkriftlig tentamen i Elektromagnetisk fältteori för π3 (ETEF01) och F3 (ETE055)
Skriftlig tentamen i Elektromagnetisk fältteori för π (ETEF01 och F (ETE055 1 Tid och plats: 6 oktober, 016, kl. 14.00 19.00, lokal: Gasquesalen. Kursansvarig lärare: Anders Karlsson, tel. 40 89 och 07-5958.
Läs merKarta över Jorden - viktigt exempel. Sfär i (x, y, z) koordinater Funktionen som beskriver detta ser ut till att vara
Föreläsning 1 Jag hettar Thomas Kragh och detta är kursen: Flervariabelanalys 1MA016/1MA183. E-post: thomas.kragh@math.uu.se Kursplan finns i studentportalens hemsida för denna kurs. Där är två spår: Spår
Läs merProblemsamling. Peter Wintoft Institutet för rymdfysik Scheelevägen Lund
Solär-terrest fysik, AST 213 Problemsamling Peter Wintoft (peter@irfl.lu.se) Institutet för rymdfysik Scheelevägen 17 223 70 Lund 2001-09-19 AST 213 2001-09-19 1 1. Allmänna gaslagen p = nkt (1) relaterar
Läs merENDIMENSIONELL ANALYS A3/B kl INGA HJÄLPMEDEL. Lösningarna ska vara försedda med ordentliga motiveringar. lim
LUNDS TEKNISKA HÖGSKOLA MATEMATIK TENTAMENSSKRIVNING ENDIMENSIONELL ANALYS A3/B2 26 3 7 kl. 8 3 INGA HJÄLPMEDEL. Lösningarna ska vara försedda med ordentliga motiveringar.. Beräkna a) x+4 x 3 +4x dx.5)
Läs merBanach-Tarskis paradox
Banach-Tarskis paradox Tony Johansson 1MA239: Specialkurs i Matematik II Uppsala Universitet VT 2018 Banach-Tarskis paradox, bevisad 1924 och döpt efter Stefan Banach och Alfred Tarski, är en sats inom
Läs merLaboration 1: Gravitation
Laboration 1: Gravitation Inledning Försöket avser att påvisa gravitationskraften och att bestämma ett ungefärligt värde på gravitationskonstanten G i Newtons gravitationslag, m1 m F = G r Lagen beskriver
Läs merTentamen Fysikaliska principer
Institutionen för fysik, kemi och biologi (IFM) Marcus Ekholm NFYA/TEN1: Fysikaliska principer och nanovetenskaplig introduktion Tentamen Fysikaliska principer 15 januari 16 8: 1: Tentamen består av två
Läs merTentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Lördag 15 december 2012,
Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801) Lördag 15 december 2012, 9.00-14.00 Kursansvarig: Magnus Paulsson (magnus.paulsson@lnu.se, 0706-942987) Kom ihåg: Ny sida för varje problem. Skriv ditt namn och födelsedatum
Läs merMekanik III, 1FA103. 1juni2015. Lisa Freyhult 471 3297
Mekanik III, 1FA103 1juni2015 Lisa Freyhult 471 3297 Instruktioner: Börja varje uppgift på nytt blad. Skriv kod på varje blad du lämnar in. Definiera införda beteckningar i text eller figur. Motivera uppställda
Läs merStjärnors struktur och utveckling Ulf Torkelsson
Föreläsning 22/4 Stjärnors struktur och utveckling Ulf Torkelsson 1 Observationer av stjärnhopar I allmänhet är det svårt att säga något om stjärnutvecklingen direkt från observationer av stjärnor i vår
Läs merÖvning 9 Tenta
Övning 9 Tenta 014-11-8 1. När ljus faller in från luft mot ett genomskinligt material, med olika infallsvinkel, blir reflektansen den som visas i grafen nedan. Ungefär vilket brytningsindex har materialet?
Läs merKosmologin söker svar bl.a. på: Hur uppkom universum? Hur gammalt är universum? Hur är materian och energin fördelad?
7 Kosmologi Kosmologin söker svar bl.a. på: Hur uppkom universum? Hur gammalt är universum? Hur är materian och energin fördelad? Hur uppkom elementarpartiklarna? Hur uppkom grundämnena? Hurdan är universums
Läs merTFEI02: Vågfysik. Tentamen : Svar och anvisningar. t s(x,t) =s 0 sin 2π T x. v = fλ =3 5 m/s = 15 m/s
140528: TFEI02 1 TFEI02: Vågfysik Tentamen 140528: Svar och anvisningar Uppgift 1 a) En fortskridande våg kan skrivas på formen: t s(x,t) =s 0 sin 2π T x λ Vi ser att periodtiden är T =1/3 s, vilket ger
Läs merRelativitetsteorins grunder, våren 2016 Räkneövning 3 Lösningar
Relativitetsteorins grunder, våren 2016 Räkneövning 3 Lösningar 1. Den ryska fysikern P.A. Čerenkov upptäckte att om en partikel rör sig snabbare än ljuset i ett medium, ger den ifrån sig ljus. Denna effekt
Läs merSF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A
SF626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 23-5-27 DEL A. Bestäm alla punkter på ytan z = x 2 + 4y 2 i vilka tangentplanet är parallellt med planet x + y + z =. 4 p) Lösning. Tangentplanet
Läs merSF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen DEL A. r cos t + (r cos t) 2 + (r sin t) 2) rdrdt.
1. Beräkna integralen medelpunkt i origo. SF1669 Matematisk och numerisk analys II Lösningsförslag till tentamen 218-3-14 D DEL A (x + x 2 + y 2 ) dx dy där D är en cirkelskiva med radie a och Lösningsförslag.
Läs merLaboration 1: Gravitation
Laboration 1: Gravitation Inledning Försöket avser att påvisa gravitationskraften och att bestämma ett ungefärligt värde på gravitationskonstanten G i Newtons gravitationslag, m1 m F = G r Lagen beskriver
Läs merSF1626 Flervariabelanalys Tentamen Tisdagen den 7 juni 2016
Institutionen för matematik SF1626 Flervariabelanalys Tentamen Tisdagen den 7 juni 216 Skrivtid: 8:-13: Tillåtna hjälpmedel: inga Examinator: Mats Boij Tentamen består av nio uppgifter som vardera ger
Läs merKosmologi - läran om det allra största:
Kosmologi - läran om det allra största: Dikter om kosmos kunna endast vara viskningar. Det är icke nödvändigt att bedja, man blickar på stjärnorna och har känslan av att vilja sjunka till marken i ordlös
Läs merTentamen i El- och vågrörelselära,
Tentamen i El- och vågrörelselära, 05-0-05. Beräknastorlekochriktningpådetelektriskafältetipunkten(x,y) = (4,4)cm som orsakas av laddningarna q = Q i origo, q = Q i punkten (x,y) = (0,4) cm och q = Q i
Läs mer1755: Immanuel Kant, The Universal Natural History and Theories of the Heavens.
Galaxer 1750: Thomas Wright (1711-1786) föreslår i An original theory or new hypothesis of the universe att vår egen galax, Vintergatan är en gigantisk roterande skiva av stjärnor, planeter, nebulosor,
Läs merAstronomi. Vetenskapen om himlakropparna och universum
Astronomi Vetenskapen om himlakropparna och universum Solsystemet Vi lever på planeten jorden (Tellus) och rör sig i en omloppsbana runt en stjärna som vi kallar solen. Vårt solsystem består av solen och
Läs merVågrörelselära och optik
Vågrörelselära och optik Kapitel 35-1 Vågrörelselära och optik Kurslitteratur: University Physics by Young & Friedman (14th edition) Harmonisk oscillator: Kapitel 14.1 14.4 Mekaniska vågor: Kapitel 15.1
Läs merFinal i Wallenbergs fysikpris
Final i Wallenbergs fysikpris 5-6 mars 011. Teoriprov. Lösningsförslag. 1) Fysikern Hilda leker med en protonstråle i en vakuumkammare. Hon accelererar protonerna från stillastående med en protonkanon
Läs merFöreläsning 7: Antireflexbehandling
1 Föreläsning 7: Antireflexbehandling När strålar träffar en yta vet vi redan hur de bryts (Snells lag) eller reflekteras (reflektionsvinkeln lika stor som infallsvinkeln). Nu vill vi veta hur mycket som
Läs merMekanik F, del 2 (FFM521)
Mekanik F, del (FFM51) Ledningar utvalda rekommenderade tal Christian Forssén, christianforssen@chalmersse Uppdaterad: April 4, 014 Lösningsskissar av C Forssén och E Ryberg Med reservation för eventuella
Läs merM0038M Differentialkalkyl, Lekt 7, H15
M0038M Differentialkalkyl, Lekt 7, H15 Staffan Lundberg Luleå Tekniska Universitet Staffan Lundberg M0038M H15 1/ 21 Tentamen M0038M Tentamensdatum 2015-10-28 Sista anmälningsdag 2015-10-08 Tentamensanmälan
Läs merBFL 111/ BFL 120 Fysik del B2 för Tekniskt Basår/ Bastermin
Linköpings Universitet Institutionen för Fysik, Kemi och Biologi Avdelningen för Tillämpad Fysik Mike Andersson Lösningsförslag till Repetitionsuppgifter BFL 111/ BFL 120 Fysik del B2 för Tekniskt Basår/
Läs merRepetion. Jonas Björnsson. 1. Lyft ut den/de intressanta kopp/kropparna från den verkliga världen
Repetion Jonas Björnsson Sammanfattning Detta är en kort sammanfattning av kursen Mekanik. Friläggning Friläggning består kortfattat av följande moment 1. Lyft ut den/de intressanta kopp/kropparna från
Läs merFrån Big Bang till universums acceleration
Från Big Bang till universums acceleration Rahman Amanullah Forskare vid Oskar Klein Center, Stockholms universitet http://okc.albanova.se/blog/ Hur vet vi att det vi vet är sant? Lånad av Per-Olof Hulth
Läs mer1. Ge en tydlig förklaring av Dopplereffekt. Härled formeln för frekvens som funktion av källans hastighet i stillastående luft.
Problem. Ge en tydlig förklaring av Dopplereffekt. Härled formeln för frekvens som funktion av källans hastighet i stillastående luft. (p) Det finns många förklaringar, till exempel Hewitt med insekten
Läs merOm α är vinkeln från dörröppningens mitt till första minimipunkten gäller. m x = 3,34 m
LÖSNINGSFÖRSLAG 007 KVALIFICERINGS- OCH LAGTÄVLINGEN 1 februari 007 SVENSKA FYSIKERSAMFUNDET UPPGIFT 1. Enelspaltsproblem. Med sedvanliga betecningar erhålles: λ v / f 340/ 680 m 0,50 m Om α är vineln
Läs merVanlig materia (atomer, molekyler etc.) c:a 4%
Universum som vi ser det idag: Vanlig materia (atomer, molekyler etc.) c:a 4% Mörk materia (exotiska partiklar, WIMPs??) c:a 23% Mörk energi (kosmologisk konstant??) c:a 73% Ålder c:a 13,7 miljarder år
Läs merSF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen DEL A
SF1626 Flervariabelanalys Lösningsförslag till tentamen 216-6-7 DEL A 1. Låt S vara ellipsoiden som ges av ekvationen x 2 + 2y 2 + 3z 2 = 5. (a) Bestäm en normalvektor till S i en punkt (x, y, z ) på S.
Läs merLaboration 2 Mekanik baskurs
Laboration 2 Mekanik baskurs Utförs av: William Sjöström Oskar Keskitalo Uppsala 2014 12 11 1 Introduktion När man placerar ett föremål på ett lutande plan så kommer föremålet att börja glida längs med
Läs merTentamen i Fysik för π,
KURSLABORATORET FYSK, LTH Tentamen i Fysik för π, 386 SKRVTD: 8 3 HJÄLPMEDEL: UTDELAT FORMELBLAD, GODKÄND RÄKNARE. LÖSNNGAR: BÖRJA VARJE NY UPPGFT PÅ NYTT BLAD OCH SKRV BARA PÅ EN SDA. LÖSNNGARNA SKA VARA
Läs merHärled utgående från hastighetssambandet för en stel kropp, d.v.s. v B = v A + ω AB
. Härled utgående från hastighetssambandet för en stel kropp, d.v.s. v B v A + ω AB motsvarande samband för accelerationer: a B a A + ω ω AB + a AB. Tolka termerna i uttrycket för specialfallet plan rörelse
Läs merPoissons ekvation och potentialteori Mats Persson
1 ärmeledning Föreläsning 21/9 Poissons ekvation och potentialteori Mats Persson i vet att värme strömmar från varmare till kallare. Det innebär att vi har ett flöde av värmeenergi i en riktning som är
Läs merKosmologi. Kosmos (grek., världsalltet, världsordningen, världen, god ordning ), i astronomin det samma som världsalltet, universum.
Kosmologi Kosmos (grek., världsalltet, världsordningen, världen, god ordning ), i astronomin det samma som världsalltet, universum. Kosmogoni (grek. kosmogoni a världens skapelse, av kosmos och grek. goni
Läs merFYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 7 poäng, FyL2 Tisdagen den 19 juni 2007 kl 9-15
FYSIKUM STOCKHOLMS UNIVERSITET Tentamensskrivning i Vågrörelselära och optik, 7 poäng, FyL2 Tisdagen den 19 juni 2007 kl 9-15 Hjälpmedel: Handbok, kopior av avsnitt om Fouirertransformer och Fourieranalys
Läs merSvar och anvisningar
160322 BFL102 1 Tenta 160322 Fysik 2: BFL102 Svar och anvisningar Uppgift 1 a) Centripetalkraften ligger i horisontalplanet, riktad in mot cirkelbanans mitt vid B. A B b) En centripetalkraft kan tecknas:
Läs mer