Fysik B (FY1202) - bjornjonsson.se

Fysik B (FY1202) 

150 p 

Betygskriterier med 

exempeluppgifter 

Värmdö Gymnasium

Värmdö Gymnasium Mål och betygskriterier Fy B (FY1202) 

Fysik Läsåret 2002-2003 

Betygskriterier enligt Skolverket 

KRITERIER FÖR BETYGET GODKÄND 

• Eleven använder införda fysikaliska definitioner, storheter, begrepp och modeller för 

att beskriva företeelser och fysikaliska förlopp. 

• Eleven medverkar vid val av metod och utformning av experimentella undersökningar. 

• Eleven använder matematiska modeller för att behandla väldefinierade fysikaliska 

problemställningar. 

• Eleven visar genom exempel hur fysikaliska begrepp används vid beskrivning av vardagliga 

sammanhang. 

• Eleven ger exempel på hur kunskaper från fysiken bidrar till en naturvetenskaplig 

världsbild. 

• Eleven redovisar sina arbeten och medverkar i att tolka resultat och formulera slutsatser. 

KRITERIER FÖR BETYGET VÄL GODKÄND 

• Eleven redogör för innebörden av införda fysikaliska storheter, begrepp och modeller 

och tillämpar dessa kunskaper för att tolka och förutsäga iakttagelser i omvärlden och 

för att utföra beräkningar i givna situationer. 

• Eleven föreslår metod för och utformning av experimentella undersökningar. 

• Eleven bearbetar och utvärderar erhållna resultat utifrån teorier och ställda hypoteser. 

• Eleven tillämpar fysikaliska begrepp och samband i vardagliga och vetenskapliga 

sammanhang. 

• Eleven beskriver fysikens utveckling och hur denna har bidragit till att forma en naturvetenskaplig 

världsbild. 

KRITERIER FÖR BETYGET MYCKET VÄL GODKÄND 

• Eleven tillämpar ett naturvetenskapligt arbetssätt, planerar och genomför undersökande 

uppgifter såväl teoretiskt som experimentellt, tolkar resultat och värderar slutsatsernas 

giltighet och rimlighet. 

• Eleven använder fysikaliska begrepp och modeller på ett analyserande och insiktsfullt 

sätt. 

• Eleven analyserar och diskuterar problemställningar där kunskaper från olika delar av 

fysiken används. 

2 (12)



Lokal tolkning av betygskriterierna, Värmdö Gymnasium 

GODKÄND 

• Du kan lösa enklare typuppgifter inom samtliga delmoment på kursen. 

• Du behärskar den grundläggande teorin inom samtliga kursmoment. 

• Du kan, med visst stöd, redovisa lösningar så att andra kan följa din tankegång. 

• Du kan genomföra laborationer enligt instruktioner och dra slutsatser utifrån dessa med 

din lärares stöd. 

• Vid en skriftlig laborationsredovisning använder du ett korrekt språk, en tydlig disposition 

och behandlar matematiskt dina mätdata och dina fel (se exempelrapporten i detta häfte). 

• Du redovisar de uppgifter du får av din lärare. 

VÄL GODKÄND (FÖR VG SKALL ÄVEN G-KRITERIERNA VARA UPPFYLLDA) 

• Du skall kunna kombinera kunskaper och metoder från flera olika områden för att lösa 

uppgifter där detta krävs. 

• Du kan använda införda begrepp och fakta samt sammanföra kunskaper från olika områden 

inom fysiken till en korrekt helhetsbild. 

• Du laborerar självständigt och drar slutsatser utifrån dina resultat. 

• Du väljer själv lämplig labbuppställning. 

• Du visar prov på initiativförmåga och kreativitet vid laborationerna. 

• Du är noggrann vid dina mätningar och beräkningar och kan göra en korrekt beräkning av 

ditt resultat och dess fel. 

MYCKET VÄL GODKÄND (FÖR MVG SKALL ÄVEN G- OCH VG-KRITERIERNA VARA UPPFYLLDA) 

• Du kan lösa problem som kräver självständiga iakttagelser, du tolkar och värderar de erhållna 

resultaten och drar dessutom egna, relevanta slutsatser. 

• Du kan tillämpa din helhetsbild i nya situationer, vid till exempel problemlösning och laborationer. 

• Du har förståelse för hur naturvetenskaplig kunskap växer fram och att all sådan kunskap 

är provisorisk. 

3 (12)



Magnetism 

EFTER AVSLUTAD KURS SKALL ELEVEN 

• kunna beskriva och analysera samt matematiskt behandla fysikaliska problemställningar 

med hjälp av adekvata storheter, begrepp och modeller 

• ha kunskap om elektriska och magnetiska fält, induktion och deras egenskaper samt kunna 

beskriva några tillämpningar inom dessa områden 

EXEMPEL PÅ UPPGIFTER PÅ OLIKA BETYGSNIVÅER 

GODKÄND 

OBSERVERA ATT DESSA EXEMPEL ENDAST VISAR SVÅRIGHETSNIVÅN PÅ UPPGIFTERNA . 

1. Det magnetiska flödet genom en spole med 1200 lindningsvarv minskar likformigt från 

120 µWb till noll på tiden 25 ms. Hur stor spänning induceras över spolen till följd av detta? 

2. En proton, med hastigheten v = 1,7 Mm/s, kommer in vinkelrätt mot flödeslinjerna i ett 

magnetfält med flödestätheten B = 16 mT. Protonen påverkas då av en magnetisk kraft. 

Hur stor är denna kraft? 

3. Det magnetiska flödet Φ genom en 500-varvs spole avtar linjärt med tiden enligt nedanstående 

diagram. Beräkna spänningen över spolen vid tidpunkten t = 2 ms. 

µWb Φ 

30 

20 

10 

1 2 3 4 

t 

ms 

4. Varför drar vissa föremål till sig järn? 

5. Varför har jorden ett magnetfält? 

6. Hur fungerar en elmotor? 

7. En liten positiv laddning rör sig i ett magnetfält som figuren visar. Magnetfältet är riktat inåt 

från läsaren sett. Rita i figuren riktningen på den kraft som laddningen påverkas av. 

8. För en viss växelspänning u gäller att u = 8,0 . sin(500 . t) V, där t är tiden i sekunder. Ange 

spänningens effektivvärde. 

9. På avståndet 12 cm från en lång rak ledare är den magnetiska flödestätheten 55 µT. Hur stor 

är den ström som går i ledaren? 

4 (12)



VÄL GODKÄND 


1. Visa att SI-enheten för magnetiskt flöde 1 Wb kan skrivas 1 Nm/A. 

2. En likströmskabel går horisontellt i nord-sydlig riktning (strömmen går från norr mot söder). 

Strömmen i kabeln är 135 A. Det jordmagnetiska fältets storlek på platsen är 48,8 μT 

och inklinationen är 69°. 

a) Åt vilket håll (uppåt, nedåt, väster, öster, norr eller söder) är den magnetiska kraften på 

kabeln riktad? 

b) Hur stor är denna kraft per meter kabel? 

3. En spole med resistansen 10,0 Ω och induktansen 0,20 H ansluts till en likspänningskälla 

med den konstanta polspänningen 40 V. Kort tid efter anslutningen är strömändringen i 

spolen 50 A/s. Hur stor är strömmen i detta ögonblick? 

4. En lätt ring av aluminium hänger runt en elektromagnet nära dess högra ände, som figuren 

visar. Elektromagneten ger ett magnetfält med flödestätheten B riktad åt höger. Plötsligt 

bryts strömmen till magneten. Vad händer med aluminiumringen? Varför? 

B 

5. En elektrisk svängningskrets består av en spole med induktansen 1,0 mH och en kondensator 

med variabel kapacitans. Vilket värde skall kapacitansen ha för att svängningarnas period 

skall vara 10 µs? 

6. En 50-periodig sinusspänning har effektivvärdet 20 V. Hur lång tid tar det för spänningens 

momentanvärde att växa från 0 V till 20 V? 

MYCKET VÄL GODKÄND 


1. Axel tänker tillverka en spole genom att linda isolerad koppartråd med diametern 0,20 mm 

runt en cylindrisk papprulle och därefter stoppa in en järnkärna med den relativa permeabiliteten 

900. Papprullen har längden 0,30 m och diametern 2,0 cm. Axel vill att spolen skall 

ha resistansen 2,5 Ω. Hur stor blir induktansen om han utnyttjar papprullens hela längd då 

han lindar spolen? 

2. En kondensator med kapacitansen 6,0 µF kopplas till ett batteri med polspänningen 1,5 V. 

Efter en tid byter man ut batteriet mot en spole med försumbar resistans. Strömmen i kretsen 

ökar inledningsvis och når sitt största värde, 10 mA, då kondensatorn är urladdad. Hur 

lång tid efter det att spolen inkopplats dröjer det tills kondensatorn för första gången är helt 

urladdad? 

5 (12)



3. En inklinationsnål står uppställd på ett bord så att nålen kan svänga fritt i det magnetiska 

meridianplanet. Då nålen ställt in sig i det jordmagnetiska fältet bildar den vinkeln 70,0° 

med horisontalplanet enligt figuren nedan. 

söder 

70 o 

norr 

På samma höjd som nålen och på 0,10 m avstånd från denna spänner man upp en horisontell 

ledningstråd i syd-nordriktningen. Då man sänder strömmen 5,0 A genom tråden minskar 

vinkeln från 70,0° till 64,2°. Vilket värde på det jordmagnetiska fältets storlek ger detta 

experiment? 

Mekanik 




• ha fördjupad kunskap om begreppen kraft, massa, arbete, energi och rörelsemängd samt en 

förmåga att använda dessa begrepp 


GODKÄND 


1. En fjäder har fjäderkonstanten 8,0 N/m. Man hänger en vikt med massan 25 gram i fjädern. 

Den sätts i svängning med amplituden 1,0 cm. Beräkna periodtiden. 

2. En klocka har en sekundpendel, dvs en pendel med svängningstiden 1,00 s. Hur lång är 

pendeln? 

3. Bilen har rörelsemängden 10,4·10 4 kgm/s och farten 13 m/s. Hur mycket väger bilen? 

4. Ett föremål med massan 5,0 kg påverkas under 4,0 s av en resulterande kraft på 12 N. Hur 

stor hastighet har föremålet efter denna tid, om det befann sig i vila från början? 

5. Beräkna den gemensamma hastighet som erhålles då en lastbil med massan 22 ton och hastigheten 

24 m/s kör på och hakar fast i en stillastående liten bil med massan 612 kg. 

6 (12)



6. Beräkna gravitationskraften mellan jorden och månen. Jordens massa är 6,0·10 24 kg, månens 

massa är 7,3·10 22 kg och månens medelavstånd till jorden är 3,8·10 8 m. 

7. Ett föremål med massan 45 g rör sig i en cirkelbana med radien 30 cm. Farten i banan är 

2,5 m/s. Hur stor är centripetalkraften? 

8. En elektron rör sig med hastigheten 2,5 . 10 8 m/s. Bestäm elektronens totala energi. 

9. För en viss kaströrelse kan hastigheten i y-led beräknas med hjälp av formeln 

= 4 , 6⋅ 

sin 21° 

− g ⋅ t . Hur stor är hastigheten i y-led efter 2,3 s? 

v y 

10. En sten kastas med hastigheten 8,0 m/s och med kastvinkeln 35°. Vilken blir stenens 

minsta hastighet i kastbanan? 

VÄL GODKÄND 


1. En liten boll kastas rakt upp från höjden 1,5 m ovanför marken med hastigheten är 6,0 m/s. 

a) Hur stor är bollens hastighet då den träffar marken? 

b) Hur lång tid tar det tills bollen träffar marken? 

2. Hur mycket större blir rörelsemängden för en kropp med hastigheten 1,5·10 8 m/s om man 

räknar relativistiskt jämfört med den rörelsemängd man skulle få om man försummar den 

relativistiska effekten? Svara i hela procent. 

3. På Liseberg i Göteborg fanns förr en attraktion vid namn "Ormen långe", där man fick sitta 

i ett vikingaskepp som utförde svängande rörelser kring en horisontell axel. Sätt i figuren 

nedan ut de krafter som verkar på pojken i vikingaskeppet när detta befinner sig i sitt nedre 

läge. Det skall tydligt framgå vilken av de utritade krafterna som är störst. 

4. En vagn som väger 1500 kg står stilla på ett spår. Ett antal personer skall knuffa igång vagnen. 

De knuffar på vagnen så att den resulterande kraften F på vagnen blir enligt diagrammet 

nedan. Bestäm vagnens hastighet efter 10 s. 

N 

500 

100 

F 

1 5 10 

t 

s 

7 (12)





1. En gummiboll med massan 120 g faller från höjden 2,5 m mot ett betonggolv och studsar 

upp 2,0 m. Beräkna storleken av den medelkraft med vilken betonggolvet påverkar bollen 

om bollen är i kontakt med golvet under 0,15 s. 

2. Vi tänker oss en planet med samma medeldensitet som planeten Jorden men med dubbelt 

så stor radie. Hur stor skulle tyngdaccelerationen vid denna planets yta vara jämfört med 

tyngdaccelerationen g vid jordytan? Välj bland alternativen nedan. 

a) g/2 b) g c) 2g d) 4g e) 8g f) 16g 

3. Ulla vill kasta en liten sten med begynnelsehastigheten 8,0 m/s så att kastlängden blir 6,0 m. 

Vilken kastvinkel skall hon välja om hon vill att stenen skall vara i luften längre tid än 1,0 s? 

Anta att stenen kastas från samma nivå som där den tar mark. Bortse från luftmotståndet 

4. En myon, μ – , är en partikel med lika stor laddning som en elektron. Dess massa är emellertid 

en annan. Eftersom massa och energi är ekvivalenta begrepp anges ofta partiklars massa 

i energienheter. Myonens vilomassa anges då till 106 MeV. En myon accelereras från vila av 

den elektriska spänningen 53 MV. Beräkna myonens hastighet efter accelerationen. 

Vågrörelselära 




• ha kunskap om mekaniska och elektromagnetiska vågor och deras egenskaper samt kunna 

beskriva några tillämpningar inom dessa områden 


GODKÄND 


1. En transversell vågrörelse har frekvensen 10 Hz. Vågen rör sig med hastigheten 4,0 m/s. 

Hur stort är avståndet mellan två närbelägna vågberg? 

2. I en vattentank finns det en vågalstrare, som ger cirkulära vågor. Avståndet mellan två vågberg 

uppmättes till 0,25 cm. Vågalstraren vibrerar med frekvensen 25 Hz. Beräkna vågornas 

hastighet. 

3. Vattenvågor går från ett område med våghastigheten 2,0 cm/s till ett annat område med 

våghastigheten 3,0 cm/s. För vilka infallsvinklar inträffar totalreflektion av vattenvågorna? 

4. Då man med en laser med våglängden λ belyser en enkelspalt med bredden 15 μm uppstår 

på baksidan det första interferensmaximat vid vinkeln 2,5°. Vilken våglängd har lasern? 

5. Vid en åskknall uppmättes en ljudnivå på 100 dB. Vilken ljudintensitet motsvarar detta? 

6. Ljus med frekvensen 6,0·10 14 Hz har i ett visst ämne våglängden 390 nm. Bestäm ämnets 

brytningsindex. 

8 (12)



7. En fast inspänd 1,0 m lång sträng svänger och avger sin grundton. Frekvensen uppmäts till 

440 Hz. Med vilken hastighet rör sig en puls i strängen? 

8. En mikrovågssändare utsänder en elektromagnetisk våg med frekvensen 5,2 GHz. Beräkna 

mikrovågornas våglängd. 

9. Då man läser en bok bör belysningen uppgå till minst 200 lx. Hur stort ljusflöde mot en 

sida i boken motsvarar detta om sidan har arean 0,040 m 2 ? 

10. Den övre figuren visar en triangulär puls, som rör sig mot ett fast hinder. Då pulsen når 

fram till hindret kommer den att reflekteras. Rita den reflekterade pulsens utseende i den 

nedre figuren. 

VÄL GODKÄND 


1. Två ljudvågor med frekvenserna 140 Hz och 150 Hz utgår från en och samma punkt. Vågorna 

är i fas när de sänds ut. Man hör svävningar, dvs ljudet varierar i tonstyrka. Beräkna den 

tid som förflyter mellan två ljudminima. 

2. Två punktformiga vågkällor A och B i en vattentank svänger i fas med varandra och ger 

upphov till cirkulära vågor med våglängden 2,4 cm. Avståndet mellan A och B är 4,5 cm. En 

rät linje genom A, vinkelrät mot AB, kommer att skära samtliga nodlinjer som ligger på 

samma sida om mittpunktsnormalen till AB. 

4,5 cm 

A 

B 

Hur många sådana skärningspunkter finns det? 

3. Ena änden av en 30 cm lång linjal av plast spänns fast i ett bord. Man slår till den fria änden 

av linjalen som får svänga fritt. En stående våg uppstår i linjalen med en svängningsbuk i den 

fria änden och en nod i den andra änden. Man observerar att den fria änden svänger med 

frekvensen 10 Hz. Med vilken frekvens svänger en linjal av samma material men med längden 

40 cm? 

9 (12)



4. En vikt hänger i en vertikal fjäder och utför svängningar med amplituden 10,0 cm. Då vikten 

passerar jämviktsläget är dess rörelseenergi 0,24 J. Hur stor är rörelseenergin i en punkt mitt 

emellan viktens jämviktsläge och viktens vändläge? 



1. Två fjädrar har båda fjäderkonstanten 25 N/m. En kula hängs i fjädrarna, som figurerna 

nedan visar och sätts i vertikala svängningar. I figur A är fjädrarna seriekopplade och i figur B 

är fjädrarna parallellkopplade. Ange hur kulans svängningstid T A i figur A förhåller sig till 

svängningstiden T B i figur B. 

A B 

2. Avståndet mellan två högtalare, som sänder i fas med samma frekvens, är 2,0 m. På långt 

avstånd från högtalarna kan man uppfatta ljudmaxima i vissa riktningar. Bestäm dessa riktningar 

om frekvensen är 0,40 kHz. Ljudhastigheten är 340 m/s. 

3. I en sträng som är fastspänd mellan två fasta stöd alstras en stående våg med sammanlagt tre 

svängningsbukar. Man ökar strängens längd med 40%. Hur skall frekvensen förändras för att 

man skall kunna se fem bukar på strängen? Svara i procent. 

4. Man önskar tillverka ett gitter som ger fem ljusmaxima när det belyses med ljus av våglängden 

540 nm, men som ger endast tre ljusmaxima när det belyses med ljus av våglängden 600 

nm. För vilka värden på gitterkonstanten d uppfylls detta? 

Modern fysik 




• ha kunskap om atomers struktur, samband mellan energinivåer och atomspektra samt ha 

kännedom om fotonbegreppet 

• ha kunskap om joniserande strålning, radioaktivt sönderfall, fission och fusion samt kunna 

använda massa – energiekvivalensen för att göra beräkningar inom kärnfysiken 

• känna till huvuddragen i universums storskaliga utveckling 

10 (12)




GODKÄND 


1. Väteatomens energi i grundtillståndet är -13,56 eV. Vilken är den minsta energi som krävs för 

att jonisera en redan exciterad väteatom, vars elektron befinner sig i bana nr 4? 

2. Hur många spektrallinjer är det möjligt att få då en väteatom i energinivå 4 på något sätt 

övergår till grundtillståndet? 

3. Gränsfrekvensen för fotoelektrisk effekt för en viss metall visade sig vara 6,3 . 10 14 Hz. Beräkna 

utträdesarbetet för metallen. Svaret skall anges i enheten elektronvolt. 

4. Torium, med masstalet 228, sönderfaller spontant under α-emission. Skriv den reaktionsformel 

som beskriver detta sönderfall. 

5. 

238 U sönderfaller via ett antal α- och β + -sönderfall till 206 Pb. Hur många α-sönderfall är det? 

6. Ett radioaktivt preparat sänder ut α-, β – - och γ-strålning, som får passera ett homogent 

magnetfält riktat vinkelrätt in mot papperets plan enligt figuren nedan. Strålningen avböjs på 

olika sätt i magnetfältet. 

Ange vilken strålningstyp som tillhör respektive stråle i figuren. 

7. 

I 

II 

III 

220 Rn har halveringstiden 55,6 s. Vid ett tillfälle hade man 1,0 g 220 

Rn i en behållare. Hur 

mycket 220 Rn hade man 6,0 min senare? 

8. Beräkna de Broglie-våglängden för en elektron som har hastigheten 5,8 . 10 6 m/s. 

9. För att ett öga skall reagera för ljus av våglängden 555 nm erfordras det minst 2,2 aW. Hur 

många fotoner per sekund reagerar ögat för? 

10. Vilka fyra krafter finns i standardmodellen och vad ansvarar de för? 

VÄL GODKÄND 


1. Vid ett försök att bestämma Rydbergskonstanten för väte mätte man ljusets våglängd med 

hjälp av en spektrometer och fotografiska metoder. Vid mätningarna fick man bland annat 

våglängderna 102 nm och 97,3 nm. Man antog att dessa två våglängder representerade elektronövergångar 

till samma slutnivå. Vilket värde på Rydbergskonstanten ger experimentet? 

11 (12)



2. En metall med utträdesarbetet 2,1 eV belyses med ljus av våglängden 450 nm så att fotoeffekt 

erhålles. Vilken maximal hastighet får fotoelektronerna? 

3. Hur stor energi måste gammafotonen minst ha för att kärnreaktionen nedan skall äga rum? 

9 

4 1 

Be + γ→ 2 He + n 

4 

2 0 

4. 

87 Br är radioaktiv och sönderfaller till 87 Kr under emission av betastrålning. Vid sönderfallet 

utsänds även gammastrålning enligt schemat nedan. Vilken våglängd har gammastrålningen? 

β 

87 

Br 

8,0 MeV 

β 

2,6 MeV 

87 

Kr 

γ 



1. 

226 Ra har en halveringstid på 1600 år. En viss strålkälla innehåller 1,0 mg av denna radiumnuklid. 

Hur stor är aktiviteten från strålkällan om 5000 år? 

2. Ett tänkt fusionsenergiverk med den nyttiga effekten 450 MW använder sig av reaktionen 

2 

H + H 

1 

2 4 

→ He för energiproduktion. Hur mycket väger det väte som förbrukas per 

1 2 

dygn, om man antar att verkningsgraden är 40%? 

3. En ljuskälla utsänder monokromatiskt ljus med våglängden 667 nm och effekten 25 W. Ljuset 

får träffa en perfekt spegel under infallsvinkeln noll grader. Beräkna den kraft med vilken 

spegeln trycks tillbaka. 

4. En metallyta bestrålas med monokromatiskt ljus. När våglängden hos ljuset är 550 nm iakttas 

fotoeffekt där de snabbaste fotoelektronerna har energin 0,45 eV. När ljuset har våglängden 

410 nm får de snabbaste fotoelektronerna energin 1,26 eV. Vilka värden på Plancks konstant 

och metallens utträdesarbete ger dessa mätningar? 

5. En tänkt atom har endast tre energitillstånd. Från atomen registreras strålning med tre olika 

våglängder: λ 1 = 301,2 nm, λ 2 = 388,5 nm, och λ 3 = 1333 nm. Konstruera ett energinivådi- 

agram för denna atom. Grundtillståndet har energin -5,14 eV. Energinivådiagrammet skall 

ritas skalenligt och graderas i energienheten elektronvolt. 

12 (12)

Fysik B (FY1202) - bjornjonsson.se

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?