BASISÅR I IDRETTSVITENSKAP 2014/2015 Individuell skriftlig eksamen i IDR 130- Funksjonell anatomi Torsdag 28. mai 2015 kl. 10.00-13.00 Hjelpemidler: kalkulator og formelsamling som blir delt ut på eksamen Eksamensoppgaven består av 4 sider inkludert forsiden Sensurfrist: 18. juni 2015 OPPGAVE 1- baklengs salto (40%) 1 2 3 4 5 6 1) Beskriv bevegelsene i skulder, hofte, kne og ankelledd fra bilde 1-5 2) Hvilke muskler skaper bevegelsene i satsen (bilde 1-3). Beskriv musklenes arbeidsform fra bilde 1-3. 3) Hvilke bevegelser finner sted i virvelsøylen fra 1-6. 4) Forklar begrepet ’stretch-shortening-cycle’ og vurder om der skjer en SSC-bevegelse i billedserien 5) Forklar biomekanisk hva som skal til i satsen for at skape rotasjon i svevet, og begrunn hvorfor gymnasten ’lukker sammen’ (øker kropperingen) fra bilde 4-5 6) I slutten av satsen til baklengs salto har gymnasten en hastighet på 6,6 m/s med utgangsvinkel 75°. Hvor høyt og hvor langt blir svevet? 7) I den samme saltoen har gymnasten en gjennomsnittlig rotasjonshastighet på 15 rad/s. Hvor mange rotasjoner klarer gymnasten i svevet? OPPGAVE 2- Skøyter (30 %) En skøyteløper skyver mot isen og etterlater et spor som vist i bildet under. Fartsretningen er angitt av den stiplede linjen. Kraften på isen er angitt (Fu = 300 N) og vinkelen mellom kraften og fartsretningen (α = 105°). sett fra siden α spor sett ovenfra Fu 1) Tegn et kraftdiagram som viser involverte krefter i fraskyvet. 2) Beregn størrelsen av kraften som bidrar til fremdrift 3) Tyngdepunktet flytter seg 4 meter fremover under fraskyvet. Beregn det arbeidet skøyteløperen utfører i fraskyvet. 4) Hvilke andre krefter er involvert når skøyteløperen sklir fremover isen. Kortsvarsoppgaver (30 %) (besvar oppgavene kort og presist) 1) En person hopper som ovenfor. Tegn reaksjonskraften fra underlaget fra bilde 1-8 2) Forklar med egne ord Newtons 3 lover og gi for hver lov et eksempel fra idretten hvor disse kommer i spill. 3) En person står på ett bein. Hva er kravet til tyngdepunktet for at personen skal holde balansen? 4) Hvilke faktorer påvirker luftmotstand. Forklar elementene i formelen. Formelsamling m s2 Fysisk konstant: Tyngdeakselerasjonen g = 9,8 Translatorisk størrelse Størrelse ved rotasjon Forflytning/Strekning s Akselerasjon a Fart v Kraft F Masse m Impuls I = ∑F ⋅t m⋅v 1 mv 2 2 Massefart Kinetisk energi Potensiell energi Vinkel Vinkelakselerasjon Vinkelhastighet Dreiemoment Treghetsmoment Rotasjonsimpuls Φ α ω Spinn H = I ⋅ω 1 2 Iω 2 Rotasjonsenergi τ = F ⋅r I = m⋅r2 H =∑τ ⋅ t mgh Radianer og grader: 2π rad = 360° Lineær bevegelse Rotasjonsbevegelse Bevegelseslikningene (1) (2) (3) (4) (5) (6) v − v0 t s = vt 1 s = v 0 t + at 2 2 v = v 0 + at α= a= t Φ = ω ⋅t 1 2 αt 2 ω = ω 0 + αt Φ = ω0t + ω 2 − ω 02 = 2αΦ (ω + ω ) ⋅ t Φ= 0 2 v 2 − v 02 = 2as (v + v ) ⋅ t s= 0 2 ∑ F = ma I = ∑ F ⋅ t = m(v − v W = F ⋅ s ⋅ cos α Newtons 2. lov 0 ω − ω0 ) Arbeid ∑ τ = Iα ∑ τ ⋅ t = I (ω − ω W =τ ⋅ Φ Bevaring av mekanisk energi 1 1 mv12 + mgh1 = mv 22 + mgh2 2 2 0 ) P= Effekt W t Friksjon R = µN Luftmotstand / motstand i vann Fl = ρ ⋅ c ⋅ A ⋅ v 2 Fl = 0,55 ⋅ A ⋅ v 2 (forenklet) Trykk F p= A Statisk likevekt ∑ F = 0 , Translasjonslikevekt ∑τ = 0 b b c a v a c , Rotasjonslikevekt Pytagoras: c 2 = a 2 + b 2 b motstående = c hypotenus a hosliggende cos v = = c hypotenus b motstående tan v = = a hosliggende Trigonometri: sin v = Løsningsformel for generell annengradslikning: ax 2 + bx + c = 0 x= − b ± b 2 − 4ac 2a