TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN. Tentamen Inleiding Experimentele Fysica (3NA10 of 3AA10) Tentamen OGO Fysisch Experimenteren voor minor AP (3MN10)

Transcriptie

1 TECHISCHE UIVERSITEIT EIDHOVE Tetame Ileidig Experimetele Fysica (3A10 of 3AA10) Tetame OGO Fysisch Experimetere voor mior AP (3M10) d.d. 0 jauari 010 va 9:00 1:00 uur Vul de presetiekaart i blokletters i e oderteke deze. Gebruik va boek, aatekeige of otebook is iet toegestaa Gebruik va rekemachie e liiaal is wel toegestaa Geef ooit allee maar atwoord op ee vraag, maar laat zie hoe je aa dit atwoord komt. Doe dit wel bekopt! Verdeel de tijd die je hebt goed over de opgave/oderdele. Probeer tijdood te voorkome.! I bijlage 1 staa ee aatal gegeves over verdeligsfucties! I bijlage staa de formules voor verschillede kleiste-kwadrate fits. Voorlopige puteverdelig va de opgave: Opg 1 a 3 Opg a 4 Opg 3 a 4 b i b b 3 ii c 3 c 3 c 4 d 5 d 4 d i e 1 ii f 5 iii 3 iv 3 e i 3 ii 3 iii 3 Totaal 64 pute

2 y y Opgave 1 a) De groothede e zij gemete met ozekerhede respectievelijk e (68%- itervalle). Uit deze gemete groothede worde de groothede e bereked volges e. Too aa dat. b) Vergelijk de oderstaade lieaire verbade x x Het betreft hier ee rechte lij door de oorsprog. De posities va de gemete pute zij i beide gevalle idetiek, allee i de liker figuur zij de y-ozekerhede costat e i de rechter figuur iet. I de liker figuur is de best-passede rechte lij al uitgereked. (i) Geef voor beide gevalle de uitdrukkig die moet worde gemiimaliseerd om de bestpassede rechte lij te vide. (ii) Beredeeer of de hellig va de best-passede rechte i de rechter figuur groter of kleier zal zij da i de liker figuur. c) Ee kogel met ee massa hagt aa ee touw met legte e sligert hee e weer. De sligertijd wordt gegeve door waarbij de valversellig is. Uit ee tabelleboekje wete we dat i ederlad m/s. Herhaalde metige va de legte e de trilligstijd levere als resultaat cm e s. Uit de metige wordt de valversellig e de ozekerheid bepaald. Is het resultaat va de uit de metige bepaalde valversellig i overeestemmig met de waarde i het tabelleboekje? Verklaar uw atwoord.

3 d) De kasdichtheidsfuctie voor metige aa ee selheid ziet er als volgt uit (i) Welke eeheid heeft? Verklaar uw atwoord. (ii) Druk uit i terme va e/of. (iii) Bereke de variatie va deze kasdichtheid. (iv) Welk percetage va de metige zal aar verwachtig ligge tusse e. e) Twee studete bepale de legte va ee staafje. Studet 1 meet acht keer de legte va het staafje met als resultaat: (cm) 3,5 3,18 3,1 3,08 3,16 3,3 3,15 3,7 Studet meet op ee adere maier 6 keer de legte va hetzelfde staafje met als resultaat: (cm) 3,31 3,07 3,5 3,35 3,15 3,5 (i) (ii) (iii) Bereke de legte va het staafje e de ozekerheid eri voor de metige va studet 1 e studet. Als beide studete same éé atwoord voor de waarde va de legte va het staafje moete geve, wat moet da hu atwoord zij (met ozekerheid). Moge beide studete hu metige zie als 1 meetserie e daaruit de legte va het staafje e de ozekerheid berekee? Verklaar uw atwoord.

4 Opgave I ee spelshow wordt de ouderwetse caviabaa gebruikt. Hij staat hieroder afgebeeld. Aa de igag wordt ee cavia geplaatst. Deze komt ee aatal obstakels tege waarbij hij telkes de keuze heeft die liks of rechts te passere. Uiteidelijk komt hij bij het eidput. Dat is éé va de geummerde ruimtes igag De cavia eidigt i ruimte 1 door 6 maal liksaf te slaa, i ruimte door 5 maal liksaf e 1 maal rechtsaf te slaa (i ee willekeurige volgorde), ezovoort. We eme aa dat de kas op liksaf e de kas op rechtsaf beide eve groot zij. We eme teves aa dat de cavia allee maar vooruit loopt. De kas dat de cavia i ruimte eidigt, oeme we. (a) Bereke voor t/m. Twee teams spele tege elkaar. Team 1 wit als de cavia i ee ruimte met ee oeve ummer eidigt e team wit als de cavia i ee eve ruimte eidigt. (b) Bereke welke va de twee teams de grootste kas heeft om te wie. (c) Waeer je de cavia 10 keer zou late lope e je telt alle ummers va de eidposities bij elkaar op, wat verwacht je als som te vide? (d) De wiaars va de spelshow moge de cavia og maal late lope. Ze wie de hoofdprijs als de som va de beide eidposities groter is da 10. Bereke de kas dat ze de hoofdprijs wie.

5 Opgave 3 I ee Geiger-Müller (GM) experimet wordt de absorptie door alumiium (Al) oderzocht va gamma stralig die uitgezode wordt door ee radioactief preparaat. Daartoe worde met ee GM-buis pulse geteld gedurede ee bepaald tijditerval als fuctie va de dikte va ee absorberede alumiium laag tusse preparaat e telbuis. Volges de theorie wordt het verbad tusse de telselheid (i pulse/s) va de gammastralig e de alumiium dikte gegeve door waarbij de telselheid is zoder alumiium e de lieaire verzwakkigcoëfficiët. De meetresultate staa i oderstaade tabel. Al dikte ( m) Tijditerval (s) Aatal pulse Alle metige zij slechts éémaal uitgevoerd. De ozekerheid i de Al dikte e de ozekerheid i de meettijd is verwaarloosbaar. (a) Wat is de telselheid (i pulse/s) e de ozekerheid hieri voor de verschillede Al diktes? (b) Wat zet u i ee grafiek uit om via ee lieair verbad de lieaire verzwakkigcoëfficiët te bepale? Moet de lij door de oorsprog gaa? (c) Wat zij de absolute ozekerhede va de grootheid die lags de y-as wordt uitgezet? (d) Maak ee correcte grafiek volges de regels. (e) Welke formules uit de bijlage gebruik je om te bepale? (f) Bepaal door berekeig (m.b.v. de i het vorige oderdeel geselecteerde formules) de verzwakkigcoëfficiët e de ozekerheid hieri. Geef ook de tusseresultate i de berekeig!

6 Bijlage 1 Biomiaalverdelig: P p 1 p P p 0 var 0 p P p 1 p Poissoverdelig: P exp! ormale verdelig of Gaussverdelig: p x 1 x x exp w

7 Bijlage