Homework Answers

Syllabus     Homepage

Unit 1

1.     7.32e-4     2.     6.78e5     3.     1.8e-2     4.    5.5e1

5.     2e-2     9.     1.66e-9 m^2     10.     9.46e15 m     13.     2

15.     3          17.     24,800,000

18a.     -8.59     18b.     1.4758     18c.     0.03

27.     6.25 dozen     31.     12.07 m/s

33b.     135 degrees 34.     8.31e-4 m/s     37.     9.4e5 au    

40.     y = -0.49x+9.8     50.     116     54.     h = 45 ft

Unit 2

1.     a = 2.6 m/s^2          x = 92.5 m

3.     2.13 m/s^2     4.     80 m/s     6a.     12.5 s   

6b.     -2.92 m/s^2     6c.   13.1 s   

Unit 3

1.     -17.15 m/s     4.     2.49 s

6.     -13.43 m/s  7.     11.5 m     8.     11.5 m    

10.     19.89 m     11.     6 s

Unit 4

3.     18.03 N @ 56.31 deg N of E

4.     38.25 N @ 45.69 deg N of W

10a.     22 cm     10b.     16.55 cm @ 25 deg N of E

10c.     7.33 cm/s     10d.     2.44 cm/s @ 25 deg N of E

14.     15.72 m @ 17.40 deg N of W

16. 185 N @ 77.77 deg N of E

19.     82.56 m @  33.27 deg N of E

21.     153.71 N @ 54.28 deg S of E

22.     53.62 N @ 11.41 deg S of W

Unit 5

1.     19.91 m/s     2.     3m     3.     19.6 m     3.6 m

4.     7m     5.     444 m     6a.     9.81 m     6b.     35.77 m

6c.     2.70 s     6d.     82.36 m     6e.     85.14 m

7.     25 m     8a.     85.18 m     8b.     8.34 s     8c.     291.3 m

9.     8,643 m     10a.     yes, by 0.85 m

10b.   downward because when the ball reaches the

           cross bar it has a negative velocity of 13 m/s

 

11.     29.4 s     12a.     32.5 m     12b.     1.78 s

Unit 6

8.      1039.23 N

9.      A = 77.8 N     B = 77.8 N

10.     A = 130 N     B = 75 N

11.     A = 60.53 degrees     w2 = 171.28

12a.     75.62 N          12b.     360.31 N

13a.     337.2 lb          13b.     18.78 lb    

14a.     98.18 kg          14b.     0.91 kg

15a.     99.21 lb          15b.     1.22 lb

16a.     12 N               16b.     3 m/s^2

17.     6000 N

18.     1700 N

19.     t = 444.4 s

20a.     0.2 m/s^2     20b.     10 m     20c.     2 m/s

21.     72 m

22.     148 N

23.     9.7 m/s^2

24.     60.71 kg

25a.     82.71 m/s           26b.     165.4 m

26.     7.9 m/s

27.     a = 2.45 m/s^2          T = 36.75 N

32.     588 N

33.     533 N

34.     211 N

35.     118.32 N

36.     109.5

Unit 7

1.     Us = 0.38     Uk = 0.31     2.     3.16 s

3.     65.67 N     4.     0.70     5.     31.8 deg

6.     0.36     7. 0.52     8.     0.53     9.     0.23 m/s^2

10.     0.81     11a.     50 N     11b.     25 N

12a.     -1.2 m/s^2     12b.     0.12    12c.     45 m

Unit 8

1.     1.5e7 J     2.     700 J     3.     1586 J     4.     Uk = 0.38

5.     4704 J      6.     206 J     7. 2.7e33 J

8a.     26,968 J     8b.     107897 J     8c.     431,587 J

9.     294.3 J     10.     5.09e6 J     11a.     2.45e3 J

11b.     7.83 m/s     12a.     2.25e4 N     12b.     0.00013 s

13.     45.3 J     14.     3e5 J     15.     160 m/s

16.     1.83 m     17. 1.66 m/s     18. 2.37e6 J

19.     1.98 m/s     20.     295 J     21.     3.81 m/s

22.     77 m/s     23a.     560 J     23b.     1.2 m

24.     26.5 m/s     25.     289 m     26a.     75,000 J

26b.     25,000 W        27.     1516 J

28a.     2.06e4 J     28b.     686 W   

29a.     0.41 m/s     29b.     2453 J     30.     2.9 m/s

Unit 9

1a.     8.35e-21 kg m/s     1b.     4.5 kg m/s

1c.     750 kg m/s     d.     1.78e29 kg m/s

2.     v = 10 m/s     m = 3 kg

3a.     31.03 m/s     3b.     3375 J     3c.     69.81 J

4a.     0     4b.     1.06 kg m/s

5.     75,000 N     6a.     -7.5 kg m/s     6b.     -375 N

7.     -0.02 m/s     8.     120 m     9.     62.5 s

10.     6 kg     11.     3 m/s     12.     0.41

13a.     1.8 m/s     13b.     21,600 J

14.     4 m/s and 3 m/s     15.     0.93 m

16.     143 m/s     17.     5.6 m/s

Unit 10

1a.    209.33 rad/s     1b.     20.93 m/s

2.   1.23 rad/s^2     3.     -8.37 rad/s^2

4.     3278.4 rev     5a.     464 m/s     5b.     232 m/s

9.     2.67E-6 rad/s or 13.18 degree per day

10.     0.157 rad/s^2     11a.     821 rad/s^2     11b.     4203.4 rad

12a.     t = 5.32 s     12b.     27.41 rad     13.     41 rad/s^2

14.     alpha = -13 rad/s^2     t = 3.1 s     15.     3.2 rad

16a.     4.85E-6 rad     16b.     0.31 light years

17a.     0.14 rad/s^2     17b.     8.4 rad/s     18.     50 rev

19.     16.88 N     21.     4.97 m/s     23.     11.71 m/s

25a.     0.35 m/s^2     25b.     1.04 m/s     25c.     0.94 m/s^2

26a.     1.58 m/s^2     26b.     455 N     26c.     329.2 N    

26d.     397 N @ 80 deg N of E

27a.     24,900 N     28.     150 rev/s

29a.  tan(theta) = Vt^2/rg     29b.     20.3 deg

30.     2E30 kg     31.     1.71E11 solar masses

31c.     2.52E-6 N     32.     4.24E23N     33.     25 to 26 m/s^2

34.     1.7 m/s^2     38.     24.5 m/s^2     39.     73.92 N

 

Unit 11

2a.     -213.5 Nm     3.     333.63 N     4.     17.9 Nm

5a.     29.62 Nm     5b.     35.59 Nm     6.     0.624 Nm

7.     167.73 Nm     8a.     31.4 J     8b.     62.8 W

9a.     9.8 J     9b.     5.61 W     10.     792 Nm

11.     T1 = 501 N     T2 = 672 N     T3 = 384 N

12a.     H = 342 N     V = 683 N    12b.     5.28 m

13.     T1 = 567 N     T2 = 333 N     14a.     392.4 N

14b.     V = 0 N     H = 341.38 N     15.     208 N

16.     5.72 kgm^2     17.     0.14 kgm^2     18.  8.47e-11 m

19.     171.5 kgm^2     20.     385.88 Nm     21a.     7 rad/s

21b.     2.23 rev     22a.     1.8 kgm^2     22b.     0.0240 Nm

23a.     0.0069 kgm^2     23b.     3.47 Nm

24a.     34 N     24b.     0.33 m     25.     17.28 rad/s

27.     1.03e-3 J     28.     5.39e33 J     29.     0.15 kgm^2

30.     276 J    

31.  respective first, second and third place  sphere, disk, & ring

32.     4710 Js     33a.     7.01 kgm/s     33b.     1.76 Js

34.     4 rev/s     35.     3.56 rev/s     36a.     7.1e33 Js

36b.     2.68e40 Js     37.     1.2 Js

38a.     1.91 rad/s     38b.     6.4 J     39. 1500 rpm

Unit 12

1.     1s     2.  The one with T = 2 s.     3.     The frequency increases

4.     The same.  Center of mass still the same.  Mass is irrelavent.

7.     105 osc     10.     0.0956 m     12a.     1.14e-8 s     12b.     3.41 m

13.     0.8 m/s     14.     0.32 m     15a.     10000 Hz     16.     34.12 m/s

17b.     565.6 Hz     18a.     537.3 Hz     19.     0.391 m/s

21b.     186.5 Hz

 

Unit 13

ID2.   17cents     VI.     1.44e25 electrons

 

Unit 14

1.     30.72 N     2.     6.3e14 electrons     3.    0.0027 N

6b.     1.28e-10 %     8a.     36.8 N

8b.     5.5e27 m/s^2     10.    5.1 m

11.     1.17e-8 N to the left

13.     1.38e-5N @77.5 degrees south of west

Unit 15

1.     1.28e-16 N     2.     1.21e6 N/C     3.     2.52e7 N/C

4.     3.28e8 N/C to the left     5.     5.2e5 m/s

6.     1880 N/C @ 4.4 degrees south of east

7.     756 N/C @ 70.1 degrees north of east    

Unit 16

1a.   6.4e-19 J     1b.     4 volts     2.     1.67e6 V/m

3.     4.32e4 J     4a.     1.13e5V/m     4b.     1.8e-14N

5a.     1.5e5 m/s     5b.     6.49e6 m/s

6a.     9.22e4 volts     6b.     1.69e8 volts

7a.     2.65e7 m/s     7b.     6.19e5 m/s

8.     8.10e-7 J     9.     -3.9e-7 J

10.     V@A = 7.5e5 volts     v@B = 0V

Unit 17

1.     3e20 electrons     2.     45 C     3.   3 mA

4.     3.78e14 electrons     5.     1 mA     6.     450 ohms

7.     0.29 A     8.     55 V     9.     8.45e-5 m

10.     0.31 ohms     11.     4.7e-4 ohm-meters

12.     10.8 ohms     13a.     5.89e-2 ohms     13b.     5.45e-2 ohms

15.     alpha = 1.08e-3 C^-1

16.     63.25 degrees     17.     0.09 kwh     18.     1.75e-8 m^2

19.     8.66 W     20.  approximately 18 bulbs     21.     $0.13

22.     $0.23     23.   a 20 A fuse     24.     1.56 cm

Unit 18

1a.     48e-6 C     1b.     6e-6 C     2a.     110e-6 C     2b. 26.4 C

3.     5.3e-12 C     4.     2.26e-5 m^2     5a.     90.4 V    

5b.     9.04e4 V/m     6a.     Q1 = Q2 = 1.33e-5 C

6b.     20e-6 C and 40e-6 C  7a.  2e-6 F

7b.    

capacitor charge potential
4 micro F 16 micro C 4 V
3 micro F 24 micro C 8 V
2 micro F 8 micro C 4 V

 

8a.  24 ohms     8b.  the current through each is 1 amp

9.     4.92 ohms     10a.     (24/11) ohms    

10b.     6 amps, 3 amps, and 2 amps     11.     50 ohms

12.     15 ohms

13a.    

Resistor Current Voltage Drop
18 ohm 0.75 amp 13.5 V
6 ohm 0.75 amp 4.5 V

13b.

Resistor Current Voltage Drop
18 ohm 1 amp 18 V
6 ohm  3 amp 18 V

14a.     5.13 ohm     14b.     4.53 Volts     15a.     18 micro F

15b.     1.78 micro F

16.    

Capacitor Charge
1 micro F 16 micro C
8 micro F  64 micro C
5 micro F  80 micro C
4 micro F  32 micro C

17a.     198 J     17b.     0.0660 C     18.     3.6e-2 J

19.     6.94e-4 J/m^3

Unit 19

1.     I1 = 3 amp, I2 = 2 A, and I3 = 1 A

2a.     I1 = 1.82 amp, I2 = 1.09 amp, I3 = 0.73 amp

3.     I1 = 3.5 amp, I2 = 2.5 amp, and I3 = 1 amp

4a.     I = 3 mA     4b.     -19 V     4c.     4.5 V

5.   10.64 V

Unit 20

1.     2.6e-11 N due west

2.     F = 3.2e-13 N and a = 1.92e14 m/s^2

3a.     8.67e-14 N     3b 5.2e13 m/s^2

4.     4.09e-4 T     5a.   to left     5b.    into page

8.     0.131 T into the table

 

10a.     10 Nm    

 

10b.     Assuming conventional current flow, clockwise

             rotation as viewed from above.

 

11.     0.87 Nm     14.     0.17 ohms

 

16.      7.5e4 ohms

 

17.     1.39e-2 T out of page

 

18.     radius of single charged = 0.21 m

          radius of doubly charged = 0.1 m

          distance between them = 0.22 m

 

22.     0.02     23.     500 A     24a.     right to left

 

25.     82 A     26a.     2e-4 N/m and the wires are

                                     attracted

 

26b.     The magnitude of the forces are the same

             but they act in opposite directions.

 

27.     T = 0 Nm because the alignment of the loop

           causes the loop to stretch.

 

29.     120 Nm

 

Unit 21

 

1.     0.084 V     2.     0.18 T     3.     0.0339 V

 

7b.     6.28E-8 V

 

8.     1 m/s     9.     2e-3 volts; east

 

10.     2.87E-3 volts         

 

13.  79.6 Hz     15. 0.13 V

 

16a.     7540 volts    

 

17a.     181 V     17b.     6 A     17d.     377 Hz    

 

18a.     8 A     18b.     32 A

 

20.     256 turns

 

21a.     1.97 mH     21b.     38 A/s    

 

22a.     0.12 A         24.    5.47 V

 

25b.     1.7 ms     26.     0.012 ohm-s

 

28b.     3.93 A     29b.     0.17 s

 

Unit 22

 

1a.    141.42 V     1b.     20 A     1c.     28.28 A

 

1d.     2000 W     2a.     106 V     2b.     60 Hz

 

2c.     0 volts     2d.     3 A     3a.     192 Ohms

 

3b.     144 Ohms     4.     6.76 W     5.     400 Hz

 

7.     0.36 Ohms     8.     1.66E-5 F     10.     2.63 A

 

11.     3.15 A     12a.     4.67 A     12b.     35.21 V

 

12c.     93.4 V     12d.     20.66 deg an inductive circuit

 

13a.     0.205 A     13b.     154 V     13c.     54 V

 

13d.  90 deg     14a.     1432 Ohms     14b.     0.098 A

 

14c.     51.1 deg     14d.   an inductive circuit

 

15a.     0.652 A    17a. 179 ohms

 

Unit 23

 

3.  3.74e26 watts     5.     1000 km

 

6b.    2.7 W/m^2     9b.     between 2.8 m and 3.4 m

 

13.     4.92e-5 s

 

16.     approximately 3.19e15 s or about 1 billion years.

 

17c.     1.56e8 m/s     18a.     584 nm

 

19b.     287 nm     23.     16.28 degrees

 

26.  2.63 m     29b.     44.21 degrees

 

31c.  q = -8.57 cm, M = 1.43

 

33.  q = -6.67 cm and M=-1.67    36.  p = 7.5 cm

 

51a.  2.62 mm   52.  3 cm   54  1.5 micro meters

 

55a.  2.25 mm    57.  0.9 m

 

 

 

                                                                                                                                                                                                                                                         

 

          

 

                     

Addition of Colors

 

 

Resistors in Parallel

 

 

Syllabus          Homepage

.