ZVU - Studij sanitarnog inženjerstva - ak. god. 2008/09. Ime i prezime: Matični broj indeksa: Datum: Vježbe iz mehanike 1. Koliko srednjom silom djeluje automobilski motor da se automobil mase 1 t za 10 s ubrza od 36 km/h do 72 km/h? 2. Dječak mase 50 kg giba se na kolicima (skateboardu) mase 10 kg brzinom 6 m/s. Kojom brzinom i u kojem smjeru bi dječak trebao skočiti da se kolica zaustave? 3. Tijelo je bačeno vertikalno u vis početnom brzinom 12 m/s. Do koje visine se uspne ako se 40 % njegove energije pretvori u toplinu zbog otpora zraka? (g=10 ms-2) 4. Kotač kamiona ima promjer 1,2 m. Kolika je brzina kamiona ako kotač učini 180 okreta u minuti? 5. Dva čovjeka jednakih visina nose teret obješen na motku duljine 1,5 m. Gdje visi teret ako motka prvog čovjeka pritišće dva puta više nego drugog? 1 ZVU - Studij sanitarnog inženjerstva - ak. god. 2008/09. Ime i prezime: Matični broj indeksa: Datum: Vježbe iz mehanike fluida 1. Metalno sidro čini se 200 N "lakše" u vodi nego u zraku gdje možemo zanemariti silu uzgona. Kolika je masa i volumen sidra? Gustoća vode je 1000 kg/m3, a gustoća metala 7870 kg/m3. 2. Kolika je razlika u tlaku krvi između vrha glave i tabana osobe, koja stoji vertikalno, ako je njena visina 160 cm? Gustoća krvi iznosi 1050 kg/m3. 3. U hidrauličkom uređaju veći klip ima površinu 50 puta veću od površine manjeg klipa. Vrlo jak čovjek, koji pritišće veći klip, nada se da će podići uteg mase 10 kg koji se nalazi na manjem klipu. Hoće li uspjeti? Kolika bi trebala biti masa koju bi čovjek mogao podići da uspije u tom naumu? 4. Za koliko vremena se napuni posuda volumena 0,72 m3 koja se puni vodom kroz cijev površine poprečnog presjeka 1 cm2 ako voda izlazi iz cijevi brzinom 2 m/s? 5. Kupajući se u Mrtvom moru jedna trećina volumena čovjeka viri iznad razine mora. Ako je prosječna gustoća čovječjeg tijela 0,98 g/cm3, izračunajte gustoću morske vode. 2 ZVU - Studij sanitarnog inženjerstva - ak. god. 2008/09. Ime i prezime: Matični broj indeksa: Datum: Vježbe iz termodinamike 1. U 20 litara vode temperature 10 ºC ulijemo 10 litara vode temperature 75 ºC. Kolika je temperatura smjese? 2. Najniži tlak koji možemo postići tehnikom vakumiranja iznosi 10-12 Pa. Koliko molekula zraka se nalazi u 1 cm3 pri tom tlaku ako je temperatura 0 ºC? 3. Željezni most ima duljinu 200 m na temperaturi 20 ºC. Ako se promjena temperature u tom podneblju kreće od -30 ºC do +40 ºC, koliko se most može najviše stegnuti, a koliko najviše rastegnuti? (αFe = 1,2·10-5 K-1) 4. U pretinac hladnjaka gdje se pravi led stavimo 1 kg vode temperature 0 ºC. Specifična toplina taljenja leda je 3,3·105 J/kg. Pod pretpostavkom da se iz pretinca odvodi energija od 100 J po sekundi izračunajte najmanje vrijeme potrebno za zamrzavanje. 5. Kod koje vanjske temperature će termometri baždareni u ºC i ºF pokazivati jednaku brojčanu vrijednost? 3 ZVU - Studij sanitarnog inženjerstva - ak. god. 2008/09. Ime i prezime: Matični broj indeksa: Datum: Vježbe iz elektromagnetizma 1. Strujni krug se sastoji od izvora sinusnog napona (maksimalne vrijednosti 12 V , frekvencije 50 Hz) spojenog u seriju s kondenzatorom kapaciteta 80 µF i otpornikom otpora 32 Ω. Izračunajte efektivnu vrijednost struje. 2. Kroz vrlo dugi ravni vodič prolazi struja jakosti 100 A. Na kojoj udaljenosti od vodiča je indukcija magnetnog polja jednaka vrijednosti magnetnog polja Zemlje koje iznosi oko 5·10-5 T? 3. Kad se određen broj jednakih otpornika spoji serijski dobije se 144 puta veći otpor nego kad su spojeni paralelno. Koliki je broj otpornika? 4. Između oblaka i tla postoji razlika potencijala 109 V. Rezultat tako visokog napona je munja koja traje 10-2 s, pri čemu se prenese naboj od 40 C. Kolika je jakost struje munje i kolika se energija pri tom oslobodi? 5. Kondenzator kapaciteta C1 = 2 µF je nabijen do napona od 200 V i zatim odspojen od izvora. Tom kondenzatoru se paralelno priključi prazni kondenzator kapaciteta C2 . Nakon spajanja napon na kondenzatorima iznosi 40 V. Koliki je kapacitet drugog kondenzatora? 4 ZVU - Studij sanitarnog inženjerstva - ak. god. 2008/09. Ime i prezime: Matični broj indeksa: Datum: Vježbe iz titranja i valova 1. Sirena policijskog automobila emitira zvuk frekvencije 1800 Hz. Koliku frekvenciju čuje mirni slušatelj kad mu se automobil približava, a koliku kad se automobil udaljava od njega brzinom 30 m/s? Brzina zvuka je 343 m/s. 2. Mali zvučnik (točkasti izvor) emitira valove zvuka izlaznom snagom 80 W. Koliki je intenzitet zvuka na udaljenosti 3 m od zvučnika? Kolika je razina zvuka na toj udaljenosti iskazana u dB? 3. Dupini emitiraju ultrazvučne valove frekvencije 300 Hz. Kolika je valna duljina tih valova u vodi a kolika u zraku? Brzina širenja valova u vodi je približno 1500 m/s, a u zraku 330 m/s. Mijenja li se frekvencija pri prolasku valova iz vode u zrak? 4. Uteg ovješen o oprugu učini 40 titraja u minuti. Koliko će titraja u minuti učiniti uteg povećamo li masu utega četiri puta? 5. Tijelo titra harmonijski amplitudom 0,2 cm i periodom 0,1 s. Kolika je najveća brzina tijela iskazana u ms-1 tijekom gibanja? 5 ZVU - Studij sanitarnog inženjerstva - ak. god. 2008/09. Ime i prezime: Matični broj indeksa: Datum: Vježbe iz optike 1. U retrovizoru automobila vidimo sliku automobila koji je iza nas. Slika je manja nego kad bi taj automobil vidjeli u ravnom zrcalu. Je li retrovizor konkavno ili konveksno zrcalo? Koliko će biti visok automobil na slici u zrcalu ako se on nalazi 15 m daleko od zrcala i ima visinu 1,66 m? Polumjer zakrivljenosti zrcala je 3,2 m. 2. Granični kut neke tekućine i vakuuma je 44,7º. Koliki je indeks loma tekućine i kolika je brzina svjetlosti u tekućini? 3. Predmet i virtualna slika su međusobno udaljeni 60 cm. Slika je dva puta veća od predmeta. Kolika je žarišna daljina upotrijebljene leće i o kojoj se leću radi? Skicirati! 4. Svjetlost upada pod određenim kutom na površinu jezera pa dolazi do refleksije i loma. Ako je indeks loma vode 1,33 koliki će biti kut loma ako je reflektirana svjetlost potpuno polarizirana? 5. Pod djelovanjem ultraljubičaste svjetlosti frekvencije 1,5·1015 Hz izlijeću elektroni iz nekog metala brzinom 800 km/s. Izračunajte izlazni rad elektrona iz tog metala u elektronvoltima. 6