Sample Questions for Mid-Term Exam of Physics Lab 1 Class

Transkript

1 Sample Questions for Mid-Term Exam of Physics Lab 1 Class 1) A.) Fill the blanks with your experiments, choose any two of them (please use your own words). Name of the experiment Example: Projectile motion Purpose Finding the initial velocity and time of flight of a projectile, understanding 2-D kinematics. Sınavda verilecek bu tablo! ezberlemeyiniz B.) Convert the measuring units as indicated L=20 km/h = cm/s power prefix abbreviation power prefix abbreviation 10-2 centi c 10 3 Kilo k 10-3 mili m 10 6 Mega M 10-6 mikro 10 9 Giga G 10-9 nano n Tera T Quantity SI unit cgs Unit Dimension Length m cm L Mass kg g M Time s s T M= 30 g W(weight) = Mg =. Newton (g=10 m/s 2 ) A= 20 mm/ min = km/hour V = 2 kg/cm 3 =. g/m 3 2) The following measurements were taken in an experiment. a (m/s 2 ) is acceleration of an object, and V (m/s) is velocity of this object. Answer the questions about given graphics. a) Which quantity should be on x-axis? Write on the graphics. b) Which quantity should be on y-axis? Write on the graphics. c) A = 10 what is the SI unit of A? d) B= 2 what is the SI unit of B? e) Write the general form of the equation with a, V, A, B. 1

2 a (m/s2) V (m/s) 0,2 0,2 0,3 0,9 0,4 2 0,5 3,5 0,6 5,4 0,7 7,7 0,8 10,4 0,9 13, ,1 20,9 1,2 25,2 1,3 29, y = 10x 2-2x 0 0,5 1 1,5 f) a) Write the SI (mks) units of given quantities Physical Quantity Example: Mass, M Velocity, V (=x/t) SI (mks) Unit Cgs Unit DIMENSION system System kg g M Acceleration, a (=V/t) Angular Velocity, w ( /t) Tork, (=r x F) Momentum, P = MV Moment of Inertia, I (=Mr 2 ) Velocity, V (=x/t) Acceleration, a (=V/t) b) What will be happen, when a ring and a disc which are equal diameter and equal mass (inertia) will drop in the same time on a inclined plane. (Note that: Iring > I disc) 2

3 c) Calculate the angular momentum of disk about center of mass, and disk about diameter. [I 1 = (1/2)Mr 2, I 2 = (1/4)Mr 2, 1 = 2 = 10 rad/s) ] d) Why does a ice-skater speed up when she pulls in her arms? Show the angular velocity vector and angular momentum vector of her on the picture. 4) a) A ball is thrown horizontally from a heigh h at speed V 0. Find the V 0 with only using g, L, and. V 0 r(t) = r 0 + V 0 t + (1/2)at 2 5-) a) In the given picture below, Alice throws the ball to the +x direction with an initial velocity V 0 (m/s). Time elapsed during the motion is 5s, calculate the height and range (L) of the ball. r(t) = r 0 + V 0 t + (1/2)at 2 V final = V 0 + at Just use them! L 3

4 6-) The following measurements were taken in an experiment. F (N) is force which is acting on an object, and a (m/s 2 ) is the acceleration of this object. Answer the questions about given graphics. a) Which quantity should be on x-axis? Write on the graphics. b) Which quantity should be on y-axis? Write on the graphics. c) what is the SI unit and dimension of the slope (s) of graph, s=2,2308 F(N) a(m/s2) 0,5 1,1 0,6 1,3 0,7 1,6 0,8 1,8 0,9 2,0 1 2,2 1,1 2,4 1,2 2,7 1,3 2,9 1,4 3,1 1,5 3,3 1,6 3,6 7-) Aşağıdaki birim çevirmeleri yapınız (Convert the measuring units as indicated) a) V=300 km/h =.cm/s b) 0,05 mm =.. µm =.. cm c) T= 5ms f=.. Hz (1Hz= 1/s), f= 1/T d) = 0,7 rad/s =. degree/s e) V=0,3 kg/cm 3 =.g/m 3 e) Aşağıdaki fiziksel niceliklerin SI birimlerini ve boyutlarını yazınız (Write the SI (mks) units and dimensions of given quantities) Physical Quantity Fiziksel Nicelik Example: Mass, M Örnek: Kütle, M Velocity, V (=x/t) Hız Acceleration, a (=V/t) İvme Angular Velocity, ( /t) Açısal Hız Torque, (=r x F) Tork Momentum, P = MV SI (mks) Unit system kg 4 Boyutu/Dimension M

5 Force (F= Ma) Kuvvet 8) Bir basketbol oyuncusu, x=2m uzakta ve y 1 =3m yüksekte duran bir potaya basket atmak istiyor. y 0 =1,5m yükseklikten V 0 hızı ile topu atıyor. Top yatay ile 45 0 açı yaptığına göre, topun potaya girebilmesi için V 0 hızı ne olmalıdır? (sin45 0 =cos45 0 =0,7; g=10m/s 2 ) x(t) = x 0 +V 0x t ; V 0x =V 0 Cos y(t) = y 0 + V 0y t (1/2)gt 2 ; V 0y =V 0 Sin A basketball player attemps to make a basket from a distance of x = 2(m). The basket is y 1 =3(m) high and the ball leaves his hands from a height of y 0 = 1,5 (m). If he throws the ball at an angle of 45 0 degrees, what does the initial velocity of the ball need to be? 9) (The following measurements were taken in an experiment. M is mass of an object, and V (m 3 ) is volume of this object. Answer the questions about given graphics.) Aşağıdaki ölçümler bir deney sonucu elde edilmiştir. Burada M(kg) cismin kütlesi, V(m 3 ) ise cismin hacmidir. Çizilen grafiğe bakarak aşağıdaki soruları cevaplayınız. a). (Which quantity should be on x-axis? Write on the graphics. ) x ekseninde hangi nicelik olmalıdır, grafik üzerine yazarak gösteriniz b) ( Which quantity should be on y-axis? Write on the graphics.) y ekseninde hangi nicelik olmalıdır, grafik üzerine yazarak gösteriniz. c) Eğer A=0,05 ise, bu niceliğin bir birimi ve boyutu var mıdır, var ise nedir? (If A = 0,05 what is the SI unit and dimension of A?) d) Eğer B=0,03 ise, bu niceliğin bir birimi ve boyutu var mıdır, var ise nedir? (If B = 0,03 what is the SI unit and dimension of B?) e) M,A,B ve V cinsinden grafik eşitliğinin genel formunu yazınız. (Write the general form of the equation with M,A,B,V. ) M(kg) V(m 3 ) 1 0,08 1,5 0, ,13 2,5 0, ,18 3,5 0, ,23 4,5 0, ,28 5,5 0,305 f) şıkkı tablosu 5

6 f.) <Which of the charts below has the most accurate fit line? Interpret by looking at R square value. (The x and y values are in the following table). Which mathematical relation do you prefer to use between x and y looking at the graphs?> Aşağıdaki grafiklerden hangisi ölçüm verisine en iyi şekilde uymuştur? R 2 değerlerine göre yorumlayınız. x-y arasında kullanılabilecek en uygun matematiksel ifade hangisi olur? (daha hatalı olsa da daha basit olanı tercih edebilirsiniz). 10.) (Student A gets some experimental data and we want to make error analysis. Please use the table and find the results for A and B.) Bir öğrenci bir deneyde ölçüm almıştır. Bu ölçümün hata analizini yapmak istiyoruz. Tabloda verilen bilgileri kullanarak, A ve B öğrencileri için ortalama değer, ölçüm-aralığı (range), belirsizlik değerlerini hesaplayınız. A B n F(N) F(N) 1 0,35 0,45 2 0,33 0,38 3 0,36 0,26 4 0,32 0,34 5 0,33 0,28 6 0,32 0,30 F avg =. R = F =.. F avg = Fm=(.. ±. ) 6

7 6.) n: number of measurements F measured force İsmi TİCARET olan bir gezegen hayal ediniz. Bu gezegende 1 ticaret_günü= 10 Ticaret_saat dir. 1 ticaret_saat= 2 dünya saatidir. 1 ticaret_yılı= 200 ticaret_günü dür. g(ticaret) = 30m/s 2 dir. Ve bu gezegende hava yoktur. a) Eğer bu gezegende 2_tic yaşında bir çocuk var ise, bu çocuğun dünyadaki yaşını, dünya saati cinsinden hesaplayınız. Imagine a planet TICARET. 1 TIC._day on this planet is: 10 TIC_hours. 1 TIC_ hour= 2 earth_hours. One year on this planet is 1 TIC_year= 200 TICARET_day. And gravity on the TICARET is g T = 30m/s 2. (1 earth-year=365 day = 365*24 hours =8760 hours) a) If there is a 2-TICARET-year-old child lives on this planet, find this child's age in earthhour. b) Ticaret gezegeninde 60m yükseklikten ilk hızsız atılan bir taş, kaç saniye sonra yere düşer? y(t) = y 0 (1/2)gt 2 On this planet (TICARET) when does a stone fall which is dropped at h=60 meter high with zero initial velocity? h=60m c) Eğer bir çekiç ve tüy aynı anda bırakılırsa ve (bu gezegende hava direnci olmadığından), ne olur? Neden? Hangisi önce düşer? (If a feather and a hammer are released from the same height what will we see without air resistance? And why? Which one will drop first? ) 7