*** Fysikuppgiftstråden [För de som inte vill skapa en egen tråd] ***

Uppgiften handlar ju bara om att rita ut vilka krafter som verkar på kulan, inte att rita ut vilken hastighet den har.

http://imgur.com/a/NmD4j

m = pv, massan av olivoljan kommer då vara 0.917 kg och eftersom den har lägre densitet än vatten borde den lägga sig ovanpå, men hur mycket liksom knuffar den över till andra sidan? Den andra sidan vad jag har förstått är dubbelt så bred.

Det framgår att tvärsnittsarean är kvadratisk på båda sidorna, med dubbelt så stor sida för den högra. Där är alltså arean fyra gånger så stor (4 dm² jämfört med 1 dm² på sidan med oljan).

För att lösa uppgiften så ska man utgå från jämvikt, och använda formeln för vätsketryck, p = ρgh, vilket alltså ger kraften F = pA = ρghA. Som den vänstra figuren visar så kommer vattnet att stå lika högt i båda "pelarna" innan man tillsatt någon olja.

Den mängd vatten som pressas upp i den större "pelaren" utövar alltså i jämvikt samma kraft som oljan utövar i den mindre "pelaren". Eftersom man känner till ρ, g och A för de båda "pelarna" så kan man alltså beräkna h i båda fallen och sedan få ut höjdskillnaden som differensen mellan dem.

Jag har lite svårt för begreppet reaktans. Är kapacitans reaktansen i en kondensator (X_c = 1/2pi*f*C) medan induktansen är kapacitansen i en spole (X_L = 2pi*f*L)?

Över en spole med järnkärna och resistansen 100 Ohm kopplas växelspänningen 230 V. Strömmen är 1,0 A och effektfaktorn 0,50.

a) Beräkna totala effekten i spolen:

P = u*I*cosx där cosx = effektfaktorn = 0,50. P = 230*1*0,5 = 115 W

b) Hur stor värmeeffekt utvecklas i spolens trådlindning?

Här förstår jag inte varför man använder P = I^2*R. Varför ger det värmeeffekten och hur skiljer sig P = I^2*R från P = u*I*cosx? P = I^2*R är ju bara en omformuleringen av P = U*I, så vad är skillnaden mellan P = U*I och P = u*I*cosx?

Vad menas med att resonans inträffar när U_L = U_C? Det står väldigt lite om det i boken..

Ursäkta att jag frågar igen, men jag kan inte få ihop det helt! såhär gör jag:

Kraften som vätskan kommer trycka med: F = mg = ρvg = 917*0.001*9.82 = 9N
(konverterade Volymen, V: 1l till 0.001m^3)

Denna kraft är nog för att få vattnet till höjden h(över ursprungs höjden), enligt: F = ρghA > F/(ρgA) = h: 9/(1000*9.82*0.04) = 0.022925 m
(konverterade Arean, A: 4dm^2 till 0.04m^2)

Det här borde alltså vara vattnets "nya" höjd över den gamla höjden, efter att oljan har slagits i.

Härefter tror jag något går fel då svaret är: 8.3 mm!!

Nu till oljans höjd: Trycket ska vara detsamma i båda kärlen(jag räknar helt enkelt ut hur mycket vattnets tryck kan få "upp" oljan"), så:

P = ρhg(höger) = ρhg(vänster)

ρhg(höger) = 1000*0.022925*9.82 = 225 Pa = ρhg(vänster)

225/ρg(vänster) = 225/(917*9.82) = h(vänster) = 0.025 m

så tillslut skillnaden i höjd: h(vänster) - h(höger) = 0.025 - 0.022925 = 0.002075 m

I a), du skriver att totala effekten söks, men du beräknar ändå den aktiva effekten? men det är kanske den som menas? Tänker annars att total effekt syftar på den skenbara effekten..

"In a simple alternating current (AC) circuit consisting of a source and a linear load, both the current and voltage are sinusoidal. If the load is purely resistive, the two quantities reverse their polarity at the same time. At every instant the product of voltage and current is positive or zero, with the result that the direction of energy flow does not reverse. In this case, only active power is transferred.

If the load is purely reactive, then the voltage and current are 90 degrees out of phase. For two quarters of each cycle, the product of voltage and current is positive, but on the other two quarters, the product is negative, indicating that on average, exactly as much energy flows toward the load as flows back. There is no net energy flow over one half cycle. In this case, only reactive power flows—there is no net transfer of energy to the load." -från wikipedia

Vid växelspänning påverkar kondensatorer och spolar den reaktiva effekten genom att de förändrar fasen mellan spänning och ström.
Genom att ta u*i*cosx - där cosx är effektfatkorn och x är vinkeln (fasskillnaden) mellan spänning och ström - får du ut den aktiva effekten:
Den skenbara effekten, S=U_effektivvärde*I__effektivvärde, är hypotenusan till kateterna reaktiv och aktiv effekt, Q respektive P. Effektfaktorn ges trigonometriskt av cosx=P/S.
=> (där U, I är effektivvärden), P_aktiv=UI*cosx=UI*P/(UI)=P

i b), En resistor har ingen fasvridande förmåga, vilket innebär att den endast förbrukar aktiv effekt i en storlek beroende av dess resistans samt strömmen genom den. All denna aktiva effekt går åt som värme. Notera att I i P = I^2*R även här är strömmens effektivvärde.

Jag har följande uppgift:

"Gränsen för totalreflektion för ett ämne är 45°. Ange Brewstervinkeln."

Jag har använt Snells lag vid totalreflektion och Brewsters lag. Jag har då att:

θ(tot.refl.) = 45°

sin θ(tot.refl.) = nb/na (brytningsindexen, jag vet inte hur man får nedre index här)

tan θ(Brewster) = nb/na

sin θ(tot.refl.) = tan θ(Brewster)

tan θ(Brewster) = 1/sqrt(2)

θ(Brewster) = 35,26...° ≈ 35°

Sedan började jag fundera på om det blir rätt att göra så här, eller ska brytningsindexen byta plats i den ena? Jag tänker att Brewstervinkeln mäts ju på utsidan, medan totalreflektionen brukar ske inne i ämnet.

Jag hoppas ni förstår hur jag menar.

https://www.pixeltopic.com/image/hhjvnlwcltxame/

Jag förstår inte hur de menar med graderingen. Vad menar de med 0,4 V per mm och 0,10 A per mm?

Tack för svar men förstår fortfarande inte det här:

Varför beskriver P = R*I^2 effekten i tråden medan P = R*I*cos(x) beskriver den totala effekten (där cos(x) är effektfaktorn)?

Inte så svårt. Låt oljepelaren ha höjden H. Den ekvivalenta vattenpelaren får då höjden H-h, se figur:

Vid jämvikt utövar pelarna samma tryck, så ρ(o) gh = ρ(v) g(H-h), vilket ger
ρ(o) h = ρ(v) (H-h).

Lös ut h och stoppa in H = 1 dm, ρ(o) = 0,917 kg/dm³ och ρ(v) = 1,00 kg/dm³.

Anm. Tvärsnittsarean 1 dm² för vänsterröret utnyttjas för att bestämma oljehöjden H, men tvärsnitsarean för högerröret har, som synes, ingen betydelse för resultatet (värdet på h).