FY3452

TFY4104

Hausten 2010

Forelesar:
Professor Jens O. Andersen (jensoa@ntnu.no) , Kontor: E5-145 (Realfagsbygget)

Studentassistentar:
Gruppe 1: Ørjan W. Auestad (orjanwes@stud.ntnu.no),
Gruppe 2: Torstein Hegge (torstehe@stud.ntnu.no),
Gruppe 3: Vibeke C. Browne (vibekech@stud.ntnu.no),
Gruppe 4: Stian Gulla (stiangul@stud.ntnu.no),
Gruppe 5: Merethe S. Hansen (merethes@stud.ntnu.no),
Gruppe 6: Magnus Hellstrøm-Finnsen (magnuhel@stud.ntnu.no),
Gruppe 7: Alexander Høst (host@stud.ntnu.no),
Gruppe 8: Yi Luo (yil@stud.ntnu.no),
Gruppe 9: Vegard Medbø (vegardm@stud.ntnu.no),
Gruppe 10: Bjørn Owren (bjornbow@stud.ntnu.no).

Første møte med studassar fredag 27 august kl. 15.15 på rom E5-145.

Innhald:
Litt matematikk. Mekanikk, termodynamikk og elektromagnetisme. Mekanikk: Kinematikk, Newtons lover, arbeid og energi. Dreiemoment, tregheitsmoment, dreieimpuls. Svingningar. Elektromagnetisme: Elektrisitet, magnetisme, ulike elektriske krinsar, og induksjon. Termodynamikk: Termisk utviding, varmekapasitet, varmetransport. Adiabatiske prosessar i ideell gass, sykliske varmekraft- og kjøleprosessar, Carnot-prosessen. Varmelæras 1. og 2. hovudsetning.

Forelesningar:
Torsdag 10.15-12.00 og fredag 12.15-14.00 i R1.
Første forelesning er fredag 27. august. Obs: Forelesninga fredag 27 august er i R7.
Siste forelesning er Fredag 26. november.

Øvingar:
Det er 12 øvingar og 8 skal vere godkjende for å gå opp til eksamen. Øvingane skal vere godkjende seinast onsdag 24. november. Fristen er absolutt. Er ikkje alle godkjende blir det ingen eksamen.

Dei som er ikkje er på lista, kan kontakte faglærar.
Øvingar er i grupperom R20, R93, R60, R51, R73, R92, R91, EL23, R81 (12-14) og R50 tirsdag 13.15-15.00. Øvingane byrjar i uke 35. Gruppe 1 er i R20 etc. Innlevering av øvingar er i boksane ved inngangen til R1.

Lenke til godkjende øvingar

Labøvingar:
ALL informasjon om labøvingar finn ein
Her . Eg har ikkje noko med lab å gjere slik at spørsmål skal stillast til Knut Arne Strand som har ansvaret for lab.

Ektra øvingar for dei som har litt veik bakgrunn i fysikk
Her

Ordensreglar:
Her

Gamle eksamensoppgåver som er relevante (god trening):
Kontinuasjonseksamen TFY4102 august 2007, oppgåve 1, 3, 4 og 5 . Fasit .
Kontinuasjonseksamen TFY4102 våren 2006, oppgåve 2 og 3. . Fasit .
Eksamen TFY4106 haust 2009 (1 og 3) . Fasit
Kontinuasjonseksamen TFY4106 august 2010 (1 og 3) . Fasit
Eksamen 74142 Hausten 1995 oppgåve 1a-1b og 2. . Fasit.
Eksamen TFY4104 haust 2009 . Fasit
Kontinuasjonseksamen TFY4104 august 2010 . Fasit .
SIF4016 våren 2003 (1 og 2) . Fasit .
74135 Haust 1996(1 og 3a) . Fasit .
74135 K1998(1 og 2a) . Fasit .
74142 H1999 (1 og 2) . Fasit .
74140 Aug1990 (oppgåve 3) . Fasit.
TFY4106 Aug2010 (oppgåve 1 og 3) . Fasit.
TFY4115 haust 2003 (oppgåve 1 og 3) . Fasit.
74142 Kont1997 (oppgåve 1 og 2) . Fasit.
74140 Kont1989 heile settet . Fasit.
70525 1987 oppgåve 1 . Fasit.
70525 1988 oppgåve 2 . Fasit.
74136 1993 oppgåve 1a+1b . Fasit.

Eg vil leggje ut fleire oppgåver med fasit etterkvart.

Gjennomgåtte eksamensoppgåver:
Eksamen TFY4102 vår 2007, oppgåve 2, 3 og 5 . Fasit .
Eksamen TFY4106 haust 2006, oppgåve 1b . Fasit .
Oppgåve 1, kontinuasjonseksamen TFY4104 august 2010 . Fasit .
Eksamen 74142 Hausten 1995 oppgåve 1a-1b. . Fasit.
Kontinuasjonseksamen TFY4102 august 2007, oppgåve 5 . Fasit .
TFY4106 haust 2007Oppgåve 3a+3b. . Fasit
74305 oppgåve 2a og 2b. . Fasit

Endeleg pensumliste:
Labøvingar er pensum. Gjennomgåtte eksamensoppgåver er pensum. Innleveringsoppgåver er pensum.
Frå læreboka: 2.1-2.3, 3.1-3.3, 4.1, 4.3-4.7, 5.1, 6.1-6.4, 7.1-7.3, 8.1-8.3, 9.1-9.6, 10.1-10.3, 11.1-11.4, 14.1-14.4, 21.3-21.6, 22.1-22.3, 22.5, 23.1-23.6, 24.1-24.3, 25.1-25.6, 26.1-26.3. 27.1-27.4, 28.1-28.4, 28.6-28.8. 17.1, 17.3.18.1-18.2, 18.4-18.6, 18.9, 20.4, 19.1, 19.3. 19.5.

Samandrag:
Her

Kontortid:
Mandag 14.00-15.00.

Eksamen:
Fredag 10. desember 2010 kl. 09.00-13.00.

Oppgåver:
Her

Førebels løysingsframlegg:
Her

Sensur:
Her

Klagestatistikk Institutt for Fysikk:
Her

Hjelpemiddel:
Godkjend kalkulator
Rottmann: Matematisk Formelsamling
Rottmann: Matematische Formelsammlung
Schaum's Outline Series: Mathematical Handbook of Formulas and Tables

Sensur:
Eg skal prøve å bli ferdig før jul.

Lærebok:
Paul A. Tipler and Gene Mosca, Physics of scientists and engineers. W. H. Freeman and company, 6th edition. Ein kan kjøpe læreboka på Tapir Bokhandel. 5. Utg. kan og nyttast. Kompendium TFY4106 . Kompendiet er blitt brukt i TFY4106 hausten 2008 og kan nyttast i TFY4104 som alternativ. Eg kjem imidlertid ikkje til å referere til kompendiet.

Referansegrupppe:
Cathrine Akselsen (cathriak@stud.ntnu.no)
Leonor Gavel Bakke (leonorga@stud.ntnu.no)

Første møte i referansegruppa på E5-145 (realfagsbygget) mandag 13/9 kl.16.15.

Oppsummering:
Uke 34: Moro med Usain Bolt. Kinematikk: posisjon, hastigigheit/fart og akselerasjon (midlere + instantan) i ein og to dimensjonar. Geometrisk tolkning (tangent+areal under kurve). Bevegelse med konstant akselerasjon - partikkel i tyngdefelt.
Uke 35: Bevegelse i sirkelbane. Tangensiell og radiell akselerasjon. Newtons lover. Kloss på skråplan og system med trinse og lodd. Friksjon og statisk friksjonskoeffisient. Kinetisk friksjonskoeffisient og kritisk vinklar for skråplan. Massesenter: definisjon og enkle eksempel: jamntjukk stav og jamntjukk halvsirkel. Arbeid: definisjon som eit linjeintegral. Eks: sirkelbevegelse med konstant banefart (W=0).
Uke 36: Definisjon av arbeid som linjeintegral av kraft. Eksempel: arbeid ved konstant kraft (tyngdefelt). Arbeid lik endring i kinetisk energi. Arbeid på ein kloss av ei fjær. Konservative og ikkjekonservative krefter. Potensiell energi og potensialfunksjon. Bevaring av total energi. Impulsbevaring og kraftstøyt. Elastiske (bevaring av energi) og uelastiske (ikkje bevaring av energi) kollisjonar. Enkelt eksempel i ein dimensjon. Harmonisk oscillator og løysing av bevegelseslikning.
Uke 37: Harmoniske svingningar. Dempa svingningar. Kritisk demping og overdemping. Tvungne svingningar. Rotasjon: vinkelfart og vinkelakselerasjon. Tregheitsmoment (bjelke og skive). Parallellakseteoremet. Harmonisk oscillator . Dempa svingningar . Fjærsystem . Gjennomgang eksamen TFY4102 vår 2007, oppgåve 5.
Uke 38: Newton II for rotasjon (tau=I*alpha). Enkle eksempel frå læreboka (9.10 og 9.13. OBS: trykkfeil i 9.13). Dreieimpuls. Bevaring av dreieimpuls. Keplers lover for planetbevegelse. Tyngdefelt generert av vilkårlege massefordelingar. Eks: kuleskall og ring. Gjennomgang av kontinuasjonseksamen TFY4104 august 2010 oppgåve 1 . Eksamen TFY4106 hausten 2006 oppgåve 1b
Uke 39: Elektrisk monopol , elektrisk dipol og jamn ladningsfordeling . Gravitasjonsfelt frå kulesymmetriske massefordelingar.Potensiell energi i tyngdefelt.Coulombs lov for punktladningar.Elektrisk felt frå punktladningar og kontinuerlege ladningsfordelingar. Elektriske feltlinjer. Partikkel i gravitasjonsfelt og konstant elektrisk felt. Elektrisk dipol i ytre felt (kraftmoment of potensiell energi). Elektrisk felt utafor ein uendeleg lang og tynn stav med konstant ladningstettheit og utafor ei jamnt ladd skive med radius a. Elektrisk fluks.
Uke 40: Gauss' lov. Eksempel: punktladning, uendeleg lang tynn vaier og uendeleg langt sylinderskall med radius R. Potensiell energi og elektrisk potensial. Punktladning og Coulomb-potensialet. Leiarar og overflateladning. Gjennomgang av Eksamen 74142 Hausten 1995 oppgåve 1a-1b . Potensialet utafor ei skive med jamn ladningstettheit (s.775 i boka).
Uke 41: Ekvipotensialflater. Kondensator og kapasitans (plate - og sylinderkondesator). Elektrisk energi mellom platene. Serie og parallellkopling av kondensatorar. TFY4104 hausten 2009 oppgåve 3 . Magnetfelt og krefter på ladningar i magnetfelt (Lorentzkraft). Kraft på straumførande leidningar i magnetfelt (Eksempel 26.3 side 892). Jordas magnetfelt
Uke 42: Gjennomgang av TFY4102 Våren 2007Oppgåve 3 Kraft og kraftmoment på straumsløyfe. Magnetisk dipolmoment og potensiell energi i ytre B-felt. Magnetfelt generert av straumførande leidning. Eks: B generert av sirkelforma straumsløyfe, spole og uendeleg lang rett leiar. Kraft mellom to parallelle leiarar. Gauss' lov for B-felt. Solenoide . Elektromotor/elverk
Uke 43: Gjennomgang av TFY4102 Våren 2007Oppgåve 2. Amperes lov med eksempel (uendeleg lang leiar og smultring) Indusert ems/Faradays lov om elektromotorisk spenning med eksempel (varierande B-felt og stav som beveger seg). Sjølinduktans og RL-kretsar. Magnetisk energi. Smultring/toroide .
Uke 44: Energirekneskap for RL-krets. Lenz' lov. Termisk fysikk: Temperatur og kinetisk energi. Varme og endring i indre energi. Spesifikk varmekapasitet. Latent smelte -og fordampingsvarme. Gass
Uke 45: Ideell gasslov. Indre energi og temperatur. Friheitsgrader. Indre energi som tilstandsfunksjon. PV diagram: Isobar, isoterm, isometrisk og adiabatisk prosess. Varmekapasitet ved konstant volum C_V og konstant trykk C_P. Newtons avkjølingslov og varmetransport. Serie - og parallellkopling av varmeleiarar.
Uke 46: Termodynamikkens 2.lov, spontane prosssar og uorden. "Høgverdige og lågverdige energiformer". Prinsip for forbrenningsmotor/varmekraftmaskin. Effektivitet/verknadsgrad. Otto-prosess. Gjennomgang av TFY4106 haust 2007Oppgåve 3a. Gjennomgang av 74305 oppgåve 2a og 2b. Reversible og irreversible prosessar. Carnotmaskin og maksimal effektivitet. Varmemengde og entropiendring (uorden). Isoterm og adiabatisk utviding av gass.
Uke 47: Gjennomgang av Oppgåve 2, kontinuasjonseksamen TFY4104 august 2010
Spørretime tordag. Fredag inga forelesning.

Endeleg formelliste for eksamen TFY4104 2010.

Fasit til gjennomgåtte eksamensoppgåver: