Nastavne jedinice i zadaci - T-com

OBRAZOVANJE ODRASLIH - RAZLIKE ZA 1., 2. I 3. GODINU UČENJA FIZIKE
Ovaj dio gradiva polažu učenici upisani u 4. razred četverogodišnje strukovne škole područja
rada elektrotehnika. Pitanja za usmeni dio ispita iz fizike su slijededa:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
Gibanje
Put i pomak
Brzina
Jednoliko pravocrtno gibanje
Akceleracija
Jednoliko ubrzano gibanje
Slobodni pad
Sila i masa
Količina gibanja
Newtonovi zakoni mehanike
Gravitacijska sila
Električna sila
Električno polje
Trenje
Elastična sila
Tlak
Mehanički rad
Djelotvornost i mehanička prednost
stroja
Energija
Kinetička energija
Gravitacijska potencijalna energija
Zakon očuvanja energije
Snaga
Temperatura, unutrašnja energija i
toplina
Prvi zakon termodinamike
Rad u termodinamici
Drugi zakon termodinamike
Električna potencijalna energija
Električni potencijal i napon
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
Električni kapacitet
Električna struja
Električni otpor. Ohmov zakon
Unutarnji napon izvora
Otpornici. Spajanje otpornika
Amperova sila
Lorentzova sila
Elektromagnetska indukcija
Međuindukcija i samoindukcija
Harmoničko titranje
Prigušeno i prisilno titranje. Rezonancija
Valno gibanje. Vrste valova
Valna duljina. Brzina vala
Valovi zvuka
Elektromagnetski titraji
Elektromagnetski valovi
Obilježja svjetlosti
Odbijanje svjetlosti
Ravno zrcalo
Sferna zrcala
Lom svjetlosti
Planparalelna ploča
Lede
Interferencija svjetlosti
Valno-čestična obilježja pri opisu prirode
Razvoj modela atoma
Struktura atomske jezgre. Nuklearne sile
Radioaktivnost
Zakon radioaktivnog raspada
Fisija
Fuzija
Primjeri zadataka:
1. Avion leti brzinom 800 km/h. Kolika je njegova brzina izražena u m/s?
2. Pješak svake sekunde prevali put 1.3 m. Kolika je njegova brzina u km/h?
3. Čovjek čuje odjek svoga glasa od vertikalne stijene nakon 2 s. Kolika je udaljenost stijene od
čovjeka ako je brzina zvuka 340 m/s?
4. Za koliko se poveda brzina automobila za 5 s ako mu je stalno ubrzanje a = 2.5 m/s2?
5. Koliko je srednje ubrzanje svemirskog broda ako za 5 s brzina broda poraste od 1240 m/s
na 1300 m/s?
6. Raketa se pri polijetanju giba jednoliko ubrzano. Koliko je ubrzanje rakete ako ona u prvih
12 s prevali put od 650 m?
7. Automobil polazi sa stalnim ubrzanjem 1.90 m/s2. Za koje de vrijeme on prijedi udaljenost od
240 m?
8. Tijelo se počinje gibati jednoliko ubrzano i u 10 sekundi prevali 120 m. Koliki put prijeđe to
tijelo u prve 4 sekunde?
9. Tijelo se giba jednoliko ubrzano i u osmoj sekundi prevali 30 m. Izračunaj: a) s kolikom se
akceleracijom tijelo giba; b) kolika mu je brzina na kraju osme sekunde; c) koliki put tijelo
prevali u prvoj sekundi?
10. Kolika je akceleracija tijela koje se giba jednoliko ubrzano, a za vrijeme osme i devete
sekunde zajedno prevali put od 40 m?
11. Kako de dugo padati kamen s tornja visoka 150 m? Otpor zraka možemo zanemariti.
12. S koje visine mora padati voda na kotač vodenice da bi u času kad udari o kotač njezina
brzina bila 15 m/s?
13. Tijelo pada slobodno s tornja visoka 150 m. Razdijelite tu visinu u 2 takva dijela da za svaki
dio tijelo treba jednako vrijeme.
14. Hokejaš mase 100 kg zaleti se u drugoga koji miruje brzinom 18 km/h. Bi li udareni hokejaš
trpio iste posljedice kada bi se u njega zaletio hokejaš mase 80 kg brzinom 10 m/s? Koji bi
sudar bio opasniji za udarenog hokejaša?
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
Na tijelo mase 5 kg djeluje sila 50 N. Koliku akceleraciju prouzrokuje ta sila?
Koja sila daje tijelu mase 1 t akceleraciju 5 m/s2?
Kolika je masa tijela koje zbog sile 15000 N dobiva akceleraciju 10 m/s2?
Kolika je težina tijela mase 5 kg?
Kolika je težina tijela mase 600 g?
Neka sila daje tijelu mase 3 kg akceleraciju 4 m/s2. Koju de akceleraciju dati ista sila tijelu
mase 5 kg?
Na mirno tijelo mase 10 kg počinje djelovati neka sila. Djelovanjem te sile 10 sekundi tijelo je
dobilo brzinu 20 m/s. Kolika je ta sila?
Pod utjecajem stalne sile 150 N tijelo za 10 sekundi prijeđe put 50 m. Kolika je težina toga
tijela?
Koliki je iznos privlačne gravitacijske sile između momka s masom 58 kg i djevojke s masom
51 kg kad su udaljeni 3 m?
Koliko se privlače dvije lađe svaka mase 107 kg kad se nalaze na udaljenosti 1 km?
25. Kolika je sila između dva elektrona na udaljenosti 5 cm?
26. Jezgra atoma helija ima naboj +2e, a jezgra atoma neona +10e. Kojom silom djeluju
međusobno te dvije jezgre?
27. Na naboj 2·10-7 C u nekoj točki električnog polja djeluje sila 0.015 N. Kolika je jakost polja u
toj točki?
28. Kolikom silom električno polje jakosti 100 N/C djeluje na naboj 1 nC?
29. Konj vuče saonice s teretom mase 800 kg stalnom brzinom po horizontalnom putu
pokrivenom snijegom. Koliku vučnu silu mora upotrijebiti konj ako je faktor trenja 0.02?
30. Kolikom silom pritišde zrak na površinu stola dimenzija 1.2 m × 0.6 m uz tlak 0.98·105 Pa?
31. Koliki rad obavi djevojčica kad jabuku mase 102 g digne za 1 m?
32. Koliki rad izvrši dizalica kad podigne teret 2 t na visinu 120 cm?
33. Čovjek gura predmet mase 120 kg uz kosinu duljine 5 m stalnom silom 350 N, i tako ga (bez
ubrzanja) podiže na visinu 1 m. Izračunajte: a) mehaničku prednost kosine i b) djelotvornost
kosine.
34. Uteg mase 10 kg podignemo nepomičnom koloturom na visinu 1.5 m. Odredi korisni i
utrošeni rad ako je korisnost stroja 90 %?
35. Kolika je kinetička energija automobila mase 1000 kg i brzine 72 km/h?
36. Automobil mase 1.2 t nalazi se na brežuljku visokom 30 m. Kolika je gravitacijska potencijalna
energija automobila u odnosu na podnožje? Usporedite tu gravitacijsku potencijalnu energiju
s kinetičkom energijom koju ima taj automobil kad se giba brzinom 87.2 km/h.
37. Bomba od 300 kg pada s visine 900 m. Kolika je njezina gravitacijska potencijalna i kinetička
energija u času a) kad se nalazi 150 m iznad zemlje, b) kad padne na zemlju?
38. Kolika je snaga motora koji za 20 s podigne teret mase 1 t na visinu 30 m?
39. Pri brzom hodu čovjek je u jednoj minuti učinio 180 koraka. Kolika je snaga čovjeka koju je
razvio pri hodu ako za svaki korak utroši rad od 30 J?
40. Dizalica je podigla tijelo mase 4.5 tone na visinu 8 m. Snaga dizalice je 8.832 kW. Za koje
vrijeme dizalica digne teret?
41. Koliko topline prima željezo mase m = 0.035 kg pri zagrijavanju od 280 K do 320 K ako je
toplinski kapacitet željeza c = 460 J/kgK?
42. Komadu bakra mase 3.5 kg,temperature 170°C, hlađenjem snizimo unutrašnju energiju za
1.6·105 J. Do koje se temperature ohladio komad bakra?
43. Kad se komad olova mase 0.2 kg ohladi do 25°C, preda okolici toplinu od 10.5 J. Odredi
temperaturu olova prije hlađenja.
44. Kolika de biti temperatura smjese koju dobijemo kad pomiješamo 1 kg vode od 80°C i 500 g
vode od 20°C?
45. U vodu temperature 30°C ulijemo jednaku masu žive. Temperatura kod koje je nastupila
toplinska ravnoteža iznosi 35°C. Nađi početnu temperaturu žive.
46. Koliki rad izvrši plin kad poveda volumen od 3 l na 30 l pri konstantnom tlaku od
2.026·105 Pa?
47. Ako plin obavi rad 500 J i izgubi toplinu 150 J, kolika je promjena njegove unutrašnje
energije?
48. Koliki rad moramo izvršiti da u električnom polju premjestimo naboj 10-8 C iz jedne točke
polja u drugu ako je razlika potencijala između tih točaka 900 V?
49. Odredi rad koji se izvrši kad se kroz prostor, u kojem je razlika potencijala 10 V, giba elektron.
50. Jakost homogenog električnog polja iznosi 4000 V/m. Nađite razliku potencijala između dvije
točke koje su smještene (na istoj silnici) na udaljenosti 3 cm.
51. Kondenzator ima kapacitet 15 µF i spojen je s izvorom od 220 V. Koliki je naboj na pločama?
52. Na pločasti kondenzator priključen je napon od 2000 V. Površina svake ploče je 314 cm 2, a
razmak ploča je 1 mm. Koliki je kapacitet kondenzatora ako je među pločama zrak?
53. Koliku brzinu postignu elektroni ubrzani u televizijskoj katodnoj cijevi naponom 17.3 kV?
54. Izračunajmo broj elektrona koji u jednoj sekundi prođu presjekom vodiča pri jakosti
struje 1 A.
55. Koliki je otpor telegrafskog voda dugog 500 km koji je načinjen od bakrene žice promjera
6 mm?
56. Koliki je napon potreban da bi kroz vodič otpora 5 Ω potekla struja jakosti 1 A?
57. Električno kuhalo priključeno je na gradsku mrežu napona 220 V. Koliki je otpor grijača ako
kuhalom teče struja jakosti 0.2 A?
58. Žica od konstantana ima presjek 0.5 mm2, a njezin otpor je 10 Ω. Izračunajte duljinu žice.
59. Kad kroz akumulator ne teče struja njegov je napon 11.6 V. Teče li kroz akumulator struja
10 A, napon akumulatora smanji se na 10.6 V. Koliki je unutarnji otpor akumulatora?
60. Ako na bateriju unutarnjeg napona 2.6 V spojimo otpornik 10 Ω, struja je 230 mA. Kolika de
struja tedi ako umjesto otpornika od 10 Ω spojimo otpornik od 15 Ω?
61. Električno kuhalo priključeno na napon 220 V može za 5 minuta zagrijati jednu litru vode od
20°C do vrenja. Koliki otpor ima grijač kuhala?
62. Električno glačalo snage 600 W priključeno je na gradsku mrežu napona 220 V. Izračunaj
jakost struje koja teče glačalom i otpor glačala.
63. Izračunajte ukupni (ekvivalentni) otpor kombinacije otpornika na slici ako je R1 = R2 = R3 = 1 Ω,
R4 = R5 = 2 Ω.
64. Elektron se giba po kružnici radijusa 2 m brzinom 107 m/s. Kolika je magnetska indukcija?
65. Elektron se giba po kružnoj stazi, polumjera 3 cm, okomito na magnetsko polje indukcije
2·10-4 T. Kolika je brzina elektrona?
66. U homogenom magnetskom polju indukcije 1 T jednoliko se giba vodič duljine 10 cm okomito
na smjer polja. Brzina je vodiča 1 m/s, njime teče struja 2 A, a vodič je i sam okomit na polje.
Kolika je snaga potrebna za to gibanje?
67. Ravni vodič duljinom 15 cm nalazi se u magnetskom polju indukcije B. Vodičem teče
električna struja 8 A. Odredite veličinu magnetske indukcije B ako su vodič i magnetsko polje
međusobno okomiti i na putu s 0.2cm vodič zbog djelovanja Amperove sile obavi rad
4.8·10-3 J.
68. Ako magnetski štap gurnete prema zavojnici sa 1000 zavoja, poveda se magnetski tok kroz
zavojnicu od 0 do 1.2·10-5 Wb za 0.2 s. a) Koliki se napon inducira u zavojnici?; b) Kolika je
inducirana struja ako zavojnica ima otpor od 15 Ω?
69. Koliki je inducirani napon u zavojnici sa 500 zavoja ako se magnetski tok u njoj smanji sa
1 mWb na nulu u vremenu 0.1 s?
70. Struja se u elektromagnetu smanjila od 8 na 3 A za 0.1 s. Inducirani napon je 1000 V. Koliki je
induktivitet zavojnice?
71. Elektromagnet ima induktivitet 5 H. Koliki je inducirani napon ako se struja smanji od 10 A do
0 za a) 1 s; b) 10 s?
72. Primarna zavojnica transformatora ima 500 zavoja, a sekundarna 30000 zavoja. Koliki je
napon na krajevima sekundarne zavojnice ako je napon na krajevima primarne zavojnice
220 V?
73. Primarnom zavojnicom transformatora teče struja od 5 A. Omjer zavoja sekundarne i
primarne zavojnice iznosi
. Kolika je jakost transformirane struje?
74. Transformator za električno zvono smanjuje napon od 110 V na 6 V. Koliko zavoja ima
sekundarna zavojnica ako primarna ima 220 zavoja?
75. Odredite koliko de puta zatitrati njihalo u razdoblju 18 s ako titra frekvencijom 16 Hz.
76. Odredite period titranja elastične opruge ako je masa tijela 180 g, a konstanta k = 50 N/m.
77. Na spiralno pero obješen je uteg od 5 kg. Koliko je vrijeme jednog titraja spiralnog pera ako
znamo da se pod djelovanjem sile 15 N pero produži za 3 cm?
78. Kolika je duljina sekundnoga matematičkog njihala?
79. Omjer duljina niti dvaju matematičkih njihala jest 1:4. U kojem su omjeru njihova titrajna
vremena?
80. Dva njihala počinju se istodobno njihati. Za prvih 20 titraja prvog njihala drugo njihalo učini
15 titraja. Koliki je omjer duljina tih njihala?
81. Ubrzanje sile teže na površini Mjeseca jest 1.61 m/s2. Koliki bi ondje bio period matematičkog
njihala čiji je period na površini Zemlje 2 s?
82. Jedno matematičko njihalo ima period 3 s, a drugo 4 s. Koliki bi bio period matematičkog
njihala čija bi dužina bila jednaka zbroju duljina obaju navedenih njihala?
83. Izračunajte brzinu širenja vala ako je njegova valna duljina 8 m, a frekvencija 0.5 Hz.
84. Longitudinalni val frekvencije 100 Hz ima valnu duljinu 3 m. Kolikom se brzinom taj val širi?
85. Nađi udaljenost između dviju susjednih čestica na valu koje se nalaze u jednakim fazama. Val
se širi brzinom 330 m/s, a frekvencija titranja jest 256 Hz.
86. Na niti koja titra između učvršdenih krajeva uočavamo tri trbuha, tj. tri poluvala. Vibrator titra
s frekvencijom 10 Hz, a razmak između učvršdenih krajeva je 1.2 m. Odredite brzinu širenja
valova od kojih je nastao stojni val.
87. Izračunajte: a) Ako je prostorija duga 5 m, koliko puta zvuk može prijedi njezinu dužinu za
0.1 s?; b) Koliko kasnije do nas dopre zvuk ako se najprije odbije o zid dvorane udaljen od nas
45 m, a izvor zvuka je pored nas?
88. Odredite period i frekvenciju titrajnog kruga za koji je zadani kapacitet 10 μF i induktivitet
100 μH.
89. Odredite kapacitet kondenzatora u titrajnom krugu sa zavojnicom induktiviteta 0.1 H ako je
period elektromagnetskih titraja samo 1 s.
90. Kolika je valna duljina radiovalova frekvencije 100 MHz?
91. Predmet visok 4 cm nalazi se 40 cm ispred konkavnog sfernog zrcala s polumjerom
zakrivljenosti 60 cm. Odredi konstrukcijom i računom položaj i visinu slike.
92. Predmet visok 4 cm nalazi se 40 cm ispred konveksnog sfernog zrcala s polumjerom
zakrivljenosti 60 cm. Odredi konstrukcijom i računom položaj i visinu slike.
93. Konvergentna leda ima fokalnu daljinu 40 cm. Pred ledom na udaljenosti od 60 cm nalazi se
predmet visok 2 cm. Odredi računski i konstrukcijom položaj i veličinu slike tog predmeta.
94. Predmet visok 4 cm nalazi se udaljen 60 cm ispred divergentne lede žarišne daljine 40 cm.
Odredi položaj, veličinu i narav slike računski i konstrukcijom.