MEHANIKA

1 Definirajte brzinu i akceleraciju.

Brzina- prijeđeni put u jedinici vremena

Srednja brzina- v=s2−s1

t2−t 1

= ∆ s∆ t

Trenutna brzina- derivacija puta po vremenu; granična vrijednost kojoj teži srednja brzina v za sve kraće vremenske intervale ∆t Akceleracija (ubrzanje)- druga derivacija puta po vremenu, tj. promjena brzine u jedinici vremena

Trenutna akceleracija- a=dvdt

= ddt ( dsdt )=d2 s

d t 2

2 Izrazite put pomocu brzine, brzinu pomocu akceleracije i put pomocu akceleracije.

Put izražen pomoću brzine- s=∫ vdt , ako postoji početni put s0, s=∫t1

t2

vdt+s0= v(t2) – v(t1) + s0

Brzina izražena pomoću akceleracije- v=∫t 1

t 2

adt , ako postoji početna brzina v0 , v=∫t 1

t 2

adt+v0= a(t2)-a(t1)+v0

Put izražen pomoću akceleracije- s=∫t1

t2

vdt=∫t 1

t 2

atdt=12a t2

3 Navedite Newtonove aksiome.

Zakon tromosti- svako tijelo ostaje u stanju mirovanja ili jednolikog gibanja po pravcu dok pod djelovanjem vanjskih sila ne promijeni svoje stanje gibanjaZakon sile- promjena gibanja je proporcionalna sila koja djeluje i odvija se u smjeru pravca u kojem djeluje sila. Sila je proporcionalna produktu mase i akceleracijeZakon akcije i reakcije- svakom djelovanju uvijek postoji suprotno i jednako protudjelovanje

4 Koje jedinice tvore SI sustav u mehanici?

duljina- metar (m), masa- kilogram (kg), vrijeme-sekunda (s), jakost el.struje (A), termodinamicka temperatura- kelvin (K), jakost svjetlosti- kandela (cd), mnozina materije- mol (mol)

5 Sto je to teska masa, a sto troma masa?

Teška masa izvodi se iz pojma težine do kojeg se dolazi vaganjem. Tezina G je sila kojom neko tijelo pritisce podlogu. Troma masa je mjera tromosti tijela kojom se ono opire promijeni gibanja. Mjerimo ju tako da mjerimo silu na to tijelo i ubrzanje koje dobija.

6 Definirajte impuls sile.

Integral sile po vremenu u kojem sila djeluje. Impuls sile je jednak = ∫t1

t2

Fdt

Fdt=m*dv-impuls sile koja djeluje na tijelo određeno vrijeme jednak je razlici količina gibanja tog tijela na kraju i na početku djelovanja sile. Impuls sile i količina gibanja su vektorske veličine (zbrajaju se vektorski).

7 Definirajte kolicinu gibanja.

Promjena količine gibanja je proporcionalna sila koja djeluje i odvija se u smjeru pravca u kojem djeluje sila. Definirana je kao m*v, gdje je m masa, a v vektor brzine. p=m*v

8 Definirajte centar masa sustava cestica.

Gibanje centra masa sustava isto je kao i gibanje čestice čija je masa jednaka ukupnoj masi sustava i na koji djeluje rezultanta vanjskih sila. U centru masa je ''sakupljena'' čitava masa sustava, u tom pogledu je centar

masa analogan težištu, s kojim seu slučaju djelovanja samo gravitacijskih sila i podudara. F=m d2 rd t2

9 Definirajte rad i snagu navedite njegove jedinice u SI sustavu.

Rad je umnožak sile i puta na kojem sila djeluje. W=F*s, W=∫ Fds Rad W utrošen pri pomicanju tijela za pomak X definira se kao produkt pomaka i komponente sile u smjeru pomaka. Jedinica je džul (J=N*m).

Snaga je brzina kojom se vrši neki rad. P=Wt

. Jedinica je vat (W= Js

)

10 Sto je to matematicko ( jednostavno ) njihalo i koja je njegova frekvencija?

Matematičko njihalo je teška materijalna točka obješena o nerastezljivu nit bez težine. Pomaknemo li njihalo iz položaja ravnoteže ono će početi titrati s periodom T. Komponenta težine u smjeru niti napinje nit;

komponenta okomita na nit daje kuglici akceleraciju. T=2π∗√ mk , v= 1T

= 12π

∗√ gl , k=mgl

11. ŠTO JE ELASTIČNA (HARMONIJSKA) SILA?

Elastična (harmonijska) sila je sila koja se javlja u opruzi. Pri otklonu utega od položaja ravnoteže on se nastoji vratiti u položaj ravnoteže. Sila koja ga vraća uvijek gleda prema položaju ravnoteže tj. suprotno od smjera pomaka. Sila je proporcionalna pomaku. F=-k*x

12. ŠTO JE HARMONIČKI (HARMONIJSKI) OSCILATOR I KOJA JE NJEGOVA FREKVENCIJA?

Harmonijski oscilator je primjer periodičkog gibanja stabilnog sustava koji je pomaknut iz položaja ravnoteže. Elastična sila, odnosno svaka sila tipa F=-k*x proizvodi harmonijsko titranje. Jednadžba titranja –

x=A∗sin (√ km∗t+φ) Period- T=2∗π∗√ mk

Frekvencija f= 12∗π

∗√ km

13. NAVEDITE DEFINICIJU SILE TRENJA

Kadgod površina jednog tijela klizi preko površine drugog, svako od ta dva tijela djeluje na drugo silom trenja koja djeluje u smjeru paralelnom s dodirnim površinama. Suho trenje-trenje između dviju krutih površina. Viskoznost- trenje pri gibanju tijela kroz fluid.

14. ŠTO JE TO KONZERVATIVNA SILA?

Kod konzervativnih sila je rad po svakoj zatvorenoj putanji jednak nuli, ma kakav god oblik ta putanja imala. Rad konzervativne sile ovisi samo o početnoj i krajnjoj točki, a ne o putanji između tih dviju točki.

15. KAKO GLASI ZAKON O SAČUVANJU ENERGIJE U MEHANICI?

U mehanici vrlo često promatramo zatvorene sustave, tj. takve sustave na koje ne djeluju vanjske sile. Sile u takvim sustavima pojavljuju se samo kao međudjelovanja tijela u sustavu. Radnja u tim sustavima odvija se kroz izmjenu energije. Zakon o očuvanju energije- u ekstremnim točkama kinetička energija je maksimalna kada je potencijalna minimalna i obratno. U zatvorenom sustavu u kojem možemo zanemariti sile trenja zbroj potencijalne i kinetičke energije je konstanta.

16. IZVEDITE IZRAZ ZA KINETIČKU ENERGIJU

W=∫v 1

v 2

Fdx

F=m∗aa= v∗dvdx

W=∫v 1

v 2m∗v∗dv

dxdx=∫

v 1

v 2

m∗vdv

W=12∗mv2

2−12∗mv1

2

17.DEFINIRAJTE ELASTIČAN, NEELASTIČAN I SAVRŠENO NEELASTIČAN SRAZ

Elastičan sraz- sraz kod kojeg se ne mijenja ukupna kinetička energija čestica prije i poslije sraza Neelastičan sraz- sraz kod kojeg ukupna kin. energija dviju čestica nije sačuvana nego se dio kin.energije pretvori u potencijalnu ili neki drugi oblik energije Savršeno neelastičan sraz- nakon sraza oba tijela nastave gibanje istom brzinom

18. NAĐITE TANGENCIJALNU BRZINU KOD KRUŽNOG GIBANJA MATERIJALNE TOČKE

v= st=rφ

t=r∗ω

19.NAĐITE KUTNU BRZINU KOD KRUŽNOG GIBANJA MATERIJALNE TOČKE

lim∆t →0

∆ φ∆ t

=dφdt

φ= sr=2π θ

360°

v=dsdt

=r dφdt

=rω

20. NAĐITE TANGENCIJALNU I RADIJALNU KOMPONENTU AKCELERACIJE KOD KRUŽNOG GIBANJA MATERIJALNE TOČKE

Radijalna komponenta- mijenja smjer ali ne i iznos brzine. Ona pokazuje prema centru kruženja. Za bilo kakvo krivocrtno gibanje radijalna komponenta pokazuje u smjeru trenutnog središta zakrivljenosti putanje.

aR=v2

r2∗R=ω2∗R

Tangencijalna komponenta- mijenja iznos brzine ne mijenjajući njezin smjer (brzina u svakoj točki putanje ima smjer tangente).

aT=r∗dωdt

21. Definirajte kinetičku energiju kružnog gibanja materijalne točke (ili krutog tijela).

Pri vrtnji krutog tijela oko čvrste osi rotacije svaka se čestica mase ∆m=mi na okomitoj udaljenosti ri od osi vrti brzinom vi=ri*ω , gdje je ω zajednička kutna brzina rotacije krutog tijela. Kinetička energija svake čestice iznosi: ⅟2 mi*vi

2 =⅟2 mi*ω2 .

Kinetička energija rotacije čvrstog tijela jest:

Ek(rot)=∑ ⅟2 mi*ri2 ω2 =⅟2 ( ∑ mi*ri

2 )ω2

Ek(rot)= ⅟2 I*ω2 moment tromosti tijela: I=∑ mi*ri2

22. Definirajte kutno ubrzanje kod kružnog gibanja materijalne točke.

Veličina dω/dt je vremenska promjena kutne brzine. Tu ćemo veličinu nazvati kutnom akceleracijom α.

α=dω/dt at =α*r –tangencijalna komponenta akceleracije

Kutna akceleracija postoji uvijek pri nejednolikom kruženju ili na bilo kojem nejednolikom gibanju po krivulji.

23. Što je to centripetalna, a što centrifugalna sila?

Centripetalna sila je radijalna sila koja djeluje na česticu u kružnom gibanju. Ona vuče materijalnu točku prema centru i zavija njezinu stazu. Posljedica je vezanja predmeta za os ili djelovanja gravitacije. (Pojavljuje se kod rotacije u inercijalnom sustavu.) Odgovorna je za vrtnju jer daje radijalnu akceleraciju.

Fcp=-mv2/r2 *r

[Djelovanje te sile se očituje npr. ako nit kojom vrtimo teški predmet oko prsta prekinemo predmet će odletjeti u smjeru tangente na kružnicu po kojoj se vrtio.)

Cenrtrifugalna sila je inercijalna sila koju dodajemo u neinercijalnom sustavu kako bismo sačuvali valjanost 2. newtonovog zakona (ne postoji u mirujućem inercijalnom sustavu; pojavljuje se samo u neinercijalnom sustavu koji rotira). Ima isti pravac kao i centripetalna sila, ali ima radijalni smjer prema van.

Fcf=mv2/r2 *r= -Fcp

24. Što je to moment tromosti i definirajte moment tromosti krutog tijela te navedite njegovu jedinicu u SI sustavu.

Moment tromosti je umnožak mase tijela i kvadrata udaljenosti od osi rotacije. I=∑ mi*ri2

U krutom tijelu ukupni moment svih sila dan je sumom M1+M2+M3…= m1r12 α+ m2r2

2 α+ m3r32 α+…

∑Mi =(∑ miri2) α tj.

zbroj momenata vanjskih sila jednak je produktu izraza ∑miri2 i kutne akceleracije α Jednadžba

se može zapisati vektorski jer moment sile ima isti omjer kao i akceleracija koju izaziva. ∑Mi =(∑ miri2)

= I* SI [kg*m2]

25. Navedite Newtonov zakon gravitacije.

Svaka materijalna čestica privlači drugu materijalnu česticu silom koja je proporcionalna produktu masa tijela, a obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti među njima. Privlačna sila djeluje u smjeru spojnica čestica

F=-G* m1m2/r2 ( G-univerzalna konstanta, m1m2-mase tijela, r-udaljenost)

*vrijedi za gibanje planeta, zvijezda kao i padanje predmeta

26. Opišite i objasnite pokus s Prandtlovim stolcem.

Ilustracija zakona o očuvanju momenta količine gibanjaje rotacija na stolcu koji se može okretati oko fiksne osi. Ako je trenje pri rotaciji zanemarivo tada imamo slučaj dl/dt=0, l-konstanta kada je moment vanjskih sila jednak nuli. Promotrit ćemo čovjeka koji se vrti na stolcu nekom kutnom brzinom ω1 . Raširi li ruke opazit ćemo da se brzina rotacije smanjila na ω2, a smanjila se zbog toga što mu se širenjem ruku početni moment tromosti I1 povećao na I2. (Mase čestica ruke sun a većoj udaljenosti od rotacije) I1ω1=I2ω2, I1<I2, ω1>ω2

27. Navedite Hooke-ov zakon. (Elastični modul)

Omjer promjene naprezanja i odgovarajuće deformacije je elastični modul E- Youngov modul elastičnosti. Jednak je za tlačne i vlačne sile.

-Hooke-ov zakon. Povećamo li silu pritiska F za iznos ∆F pri ćemu se postojeća linearna deformacija štapa l povećala za ∆l, promjena naprezanja ∆F/s i deformacije ∆l/L povezane su relacijom

E = ∆ F /s∆ l /L

= L/s * ∆F/∆l gdje je E konstanta za veličine naprezanja ispod

tzv. granice elastičnosti i L linearna dimenzija predmeta prije djelovanja naprezanja (bez deformacije).

28. Što je to inercijalni sustav?

Oni sustavi koji se jedni prema drugima gibaju jednoliko po pravcu. (Neki sustav je inercijalni u odnosu na drugi ako miruje ili se giba jednoliko u odnosu na njega.) (=1.N.Z.)

29. Opisite Foucaultov pokus.

Foucault je 1851.g. u Parizu, na nit dugačku 67 m objesio željeznu kuglu mase 20 kg i zanjihao je. I ustanovio da se ravnina rotacije zakreće za oko 11 stupnjeva u jednom satu. I time direktno pokazao da se Zemlja okreće oko svoje osi.

30. Definirajte gravitacijsko polje i potencijal.

Gravitacijsko polje je potencijalno vektorsko polje koje se za svaku točku definira kao sila gravitacije na točkasto tijelo u toj točki podijeljena masom tog tijela. Gravitacijsko polje oko mase m1 g(r)=F/m2=(g*m1*r)/r

3

31. Definirajte Galilejeve i Lorentzove transformacije.

MEHANIKA FLUIDA

1 Definirajte tlak u fluidu

Tlak p je sila koja djeluje u sim smjerovima okomito na stjenku povrsine p=F/A

2 Navedite Pascalov zakon.

Temeljni zakon hidrostatike koji kaze:u tekucini koja se nalazi u zatvorenoj posudi vanjski tlak siri se jednako na sve strane tj.cestice prenose tlak u svim smjerovima jednako.

3 Definirajte hidrostaticki tlak

p=ρgh

4 Opisite Torricelliev pokus.

Torricelli je staklenu cijev duljine približno jedan metar, zatvorenu na jednome kraju, napunio živom. Zatim je otvoreni kraj cijevi zatvorio prstom i tako ju uronio u širu posudu sa živom.

Tada se prst makne, jedan dio žive isteče, ali se brzo uspostavlja ravnoteža kada živin stupac dostigne 76 cm. To znači da zrak atmosferskim tlakom djeluje na površinu žive u široj posudi, prenosi se podjednako u svim smjerovima (Pascalov zakon) i uravnotežuje živin stupac od 76 cm.

Tako je visina živina stupca mjera za tlak zraka. Pod normalnim uvjetima, kada se pokus obavlja na morskoj razini pri 0oC, taj se tlak naziva normalnim atmosferskim tlakom. Atmosferski se tlak smanjuje s nadmorskom visinom jer se smanjuje sloj zraka iznad te točke, s porastom vlažnosti zraka jer vodena para ima manju gustoću od zraka i porastom temperature jer se zagrijavanjem smanjuje gustoća zraka zbog širenja.

5. Što je to uzgon? (Fu = ρ * g * V)

Uzgon je sila koja potiskuje tijelo uvis, a proporcionalna je volumenu tijela. (Posljedica činjenice da hidrostatski tlak raste s dubinom.)

6. Navedite Arhimedov zakon. (PRINCIP)

Svako tijelo uronjeno u fluid prividno gubi od svoje težine toliko koliko teži istisnuta tekućina.

7. Navedite Bernoulijevu jednadžbu.

P + ρ∗v ²2

+ ρ*g*y = konst. (Statički + hidrodinamički + hidrostatički tlak)

8. Što je to hidrodinamički tlak?

Tlak koji ima tekućina u strujanju

9. Opišite Ventourijevu cijev pomoću Bernoulijeve jednadžbe.

Za horizontalnu Venturijevu cijev Bernoulijeva jednadžba glasi: P₁ + ρ∗v₁²2

= P₂ + ρ∗v₂²2

Statički tlak u uskom dijelu cijevi manji je od statičkog tlaka u širem dijelu (v₂ > v₁ , P₂ < P₁)

Ventourijeva cijev služi za mjerenje brzine strujanja iz jednadžbe kontinuiteta i Bernoulijeve jednadžbe.

10. Opišite i objasnite Magnusov efekt.

Pojava da na rotirajući cilindar koji je uronjen u homogenu struju tekućine djeluje sila okomita na nesmetani smjer homogenog strujanja naziva se Magnusov efekt

-Primjer: Lagani valjak od papira se kotrlja niz kosinu. Relativna brzina valjka prema zraku s gornje strane valjka je manja nego s donje strane. Dakle tlak iznad valjka je veći od tlaka ispod valjka, što rezultira sili koja gura valjak pod dasku.

11. Što je Reynoldsov broj?

To je karakter strujanja tj. je li ono stacionarno ili turbolentno. Određen je sa četiri faktora : gustoćom fluida,

viskoznošću, brzinom strujanja i promjerom cijevi. NR = ρ∗v∗D

η

( NR < 2000 – stacionarno , 2000 < NR< 3000 – stacionarno turbolentno , NR> 3000 - turbolentno)

TOPLINA

1. Navedite zakon linearnog rastezanja čvrstih tijela.

l = l0 +Δl = l0 (1 + βΔt) , jer je β = Δl

lo Δt koeficijent linearnog rastezanja, a l0 početna duljina.

2. Navedite SI jedinicu linearnog koeficijenta rastezanja.

(°C)-1 ili (K)-1

3.Navedite SI jedinicu volumnog koeficijenta rastezanja.

γ=ΔV/(V₀ × ΔT) =3L jedinica: recipročni Kelvin [K⁻¹]

Koeficijent volumnog rastezanja je tri puta veći od koeficijenta linearnog rastezanja.

4.Navedite zakon volumnog rastezanja tekućina.

Volumno rastezanje je rastezanje u sve tri dimenzije.Tekućine i plinovi nemaju stalan oblik,nego poprimaju oblik posude u kojoj se nalaze.Koeficijent rastezanja tekućina je u pravilu veći od onog za čvrste tvari.Tekućine se rastežu i za nekoliko redova veličine više nego čvrsta tijela.To je posljedica slabijih molekularnih sila kod tekućina.

5.Boyle-Mariotteov zakon.

Mijenja li se tlak,odnosno volumen,uz stalnu temperaturu(izotermno) ,tada za idealni plin vrijedi Boyle-Mariotteov zakon. P×V=const. (T=const.)

Neka su p1 i V1 tlak i volumen određene količine plina u stanju 1,a p2 i V2 isto to u nekom drugom stanju 2 koje je međutim određeno istom temperaturom kao i stanje 1.Tada zakon kaže da je p1×V1=p2×V2.Povećamo li volumen određene količine plina za dva puta,tlak će pasti na polovicu i obrnuto.Boyle-Mariotteov zakon vrijedi približno.Produkt p×V donekle se mijenja,naročito kod visokog tlaka.

Jednadžba p1×V1=p2×V2 predstavlja u p-V dijagramu jednakostranu hiperbolu.Svakoj temperaturi odgovara jedna jednakostrana hiperbola.

6.Navedite jednadžbu idealnog plina.

(p×V)/T=(P₀×V₀)/T₀

7.Navedite Clapeyronovu jednadžbu idealnog plina.

p×V=n×R×T

n=V₀/Vm₀ -množina tvari

R-univerzalna plinska konstanta R=8.314 J/mol K

V₀-volumen plina

Vm₀-molarni volumen plina(volumen količine tvari plina) Vm₀=22,4×10⁻³ m³/mol

8.SI jedinica univerzalne plinske konstante.

R=(p₀×Vm₀)/T₀ jedinica: J/mol K

9.Koliko iznosi Avogadrova konstanta?

Avogadrova konstanta predstavlja broj molekula u količini tvari od 1 mol. Nₐ=6,02×10²² mol⁻¹

10.Definirajte specifični toplinski kapacitet.

To je količina topline potrebna da se jediničnoj masi povisi temperatura za jedinicu temperature.To je karakteristika tvari.

c=Q/(m×T)

11.Navedite Si jedinice specifičnog toplinskog kapaciteta.

Jedinica: J/ kg K

12 Navedite srednju energiju po stupnju slobode po molekuli idealnog plina.

Kinetička energiju molekule plina rastavit cemo na tri komponente, prema komponentama brzine :

v=i vx+ j v y+k v z<¿ 12mvx

2+12mv y

2+ 12mvz

2

Shvatimo li molekule plina kao elastične kuglice, onda se komponente brzine u smjerovima x,y,z glavni nezavisni načini gibanja. Međusobno nezavisne načine gibanja zvat ćemo stupnjevima slobode. Gibanje kuglica-molekula potpuno je kaotično i svi smjerovi su jednako zastupljeni, u prosjeku će se gibanje u svim smjerovima poništavati. Ukupna energija biti će u prosjeku jednoliko raspoređena po stupnjevima slobode .

vx2=v y

2=v z2=c

2

3ε ss=

16mc2= ¿

3=12kT

13 Navedite srednju energiju po stupnju slobode za 1 mol idealnog plina

U termodinamičkoj ravnoteži toplinska energija se jednoliko raspoređuje na sve međusobno nezavisne stupnjeve slobode( ma svaki stupanj slobode). Otpadat će energija u iznosu RT/2 po jednom molu. ( u stanju toplinske ravnoteže)

14 Definirajte molarni toplinski kapacitet.

Specifični toplinski kapacitet po 1 molu, to je količina topline potrebna da se 1 molu nekog tijela povisi temperatura za 1 K. Molarni toplinski kapacitet bilježi se velikim slovom C. Molarni toplinski kapacitet svih čvrstih tijela iznosi jako blizu 25 J/mol. Toplinski kapacitet tijela je veličina kojom se često koristimo u termodinamici. To je količina topline potrebna da se nekom tijelu temperatura povisi za 1°C , odnosno jedan K. (SI jedinica toplinskog kapaciteta =J/k¯¹)

15 Kako glasi zakon vodenja topline.

Držimo li u ruci metalni štap koji s druge strane zagrijavamo plamenikom, toplina će se s jedne strane štapa prenositi na drugu stranu, kaže se da je toplina prešla vođenjem s jednog kraja stapa na drugi, Toplina je oblik unutarnje energije tijela, povezana s gibanjem molekula. Pojam vođenja topline shvaćamo kao prenošenje molekula koje jače vibriraju na zagrijanom kraju daju molekulama na hladnijem kraju. Do vođenja topline s jednog kraja štapa na drugi dolazi samo ako među krajevima postoji temperaturna razlika. Temperatura se prenosi sa mjesta više temperature na mjesto niže temperature sve dok se temperature ne izjednače. Neka je t2>t1 tako da toplina struji s lijeva na desno . Brzina vođenja topline proporcionalna je površini presjeka S i razlici temperatura (t2-t1), a obrnuto proporcionalna duljini štapa L. Ako je q količina topline koja u jedinici

vremena prođe kroz presjek vrijedi : q=KS (t2−t1)

L

Jednadžba vrijedi ako su stijene vodiča toplinski izolirane, pa je promjena temperature jednoliko raspoređena po štapu.

16 Sto je to izotermni proces?

Proces u kojemu je temperatura konstanta, T=konst. W12=uRTln(V2/V1)

17 Sto je to izobarni proces ?

Proces u kojemu je tlak konstantna, p=konst. W=p(V1-V2), Q=Cp(T1-T2)

18 Sto je to izohorni proces ?

Proces u kojemu je volumen konstant, W=0, Q=Cv(T2-T1)

19 Sto je latentna toplina.

U procesu taljenja i vrenja toplina se dovod, a da se pri tome temperatura ne vraća. Toplina potrebna da se jedinica mase neke čvrste tvari pretvori iz čvrste faze u tekuću pri temperaturi tališta zove se latentna toplina taljenja. Ona se troši na svladavanje međumolekularnih sila. Analogno tome definira se i latentna toplina vrenja

kao ona količina topline potrebna da se jedinična masa nekog materijala pretvori pri temperaturi vrelišta iz tekuće faze u plinovitu.

20 Sto je to mehanicki ekvivalent topline.

Omjer izvršenog rada i nastale topline i on je stalan. Rad potreban da se stvori jedinična količina topline : I=W/Q (Q= količina topline). Analogno mehaničkom ekvivalentu topline može se definirati toplinski ekvivalent rada kao količina koja odgovara jediničnoj količini mehaničke energije.

21 U kojim se jedinicima u SI sustavu izrazava koeficijent toplinske vodljivosti?

J/kg°C ili J/kgK

22 Definirajte Boltzmannovu konstantu.

k= RN

=(opć a plinskakonstanta )(brojmolekula u1molu)

=1,38 x 10−23 Jst-1

23 Kako glasi I princip (zakon) termodinamike?

Svaka izmjena topline dQ očituje se kao promjena unutarnje energije U i radnje koju tlak p izvrši pri promjeni volumena dV. dQ=dU + pdV Q=∆V+W

24 Sto je to izoterma?

Hiperbole koje grafički prikazuju ovisnost tlaka i volumena pri izotermnim promjenama stanja plina. (graf!)

25 Sto je to adijabatski proces ?

Adijabatski proces je onaj proces kod kojeg sustavu ne dovodimo niti odvodimo toplinu, odnosno radnja se zbiva toliko brzo da je izmjena topline zanemariva. Odnos tlaka i volumena je reguliran Poissonovom jednadžbom.

26 Navedite Poissonovu jednadzbu.

pV γ=const γ (adijabatskakonstanta plina )=C p

C v Kad je γ>1, Poissonova jednadžba kaže da je kod

adijabatskih procesa za istu promjenu volumena, promjena tlaka znatno veća nego kod izotermnih.

27 Definirajte stupanj slobode molekule plina.

Vidi 12!

28 Koliki je molarni toplinski kapacitet po stupnju slobode.

Molarni toplinski kapacitet po stupnju slobode: C=R2

=8,3142

J /molK

29 Sto je to izohora ?

Izohora je linija koja povezuje točke istog volumena (V=const). Kod izohornih procesa se cjelokupna toplina koju apsorbira plin troši na promjenu unutarnje energije plina. (Krivulja procesa pri stalnom volumenu gdje se tlak i temperatura mijenjaju.)

30 Sto je to izobara ?

Izobara je linija koja povezuje točke istog tlaka (p=const). (Krivulja procesa promjene temperature i volumena u međusobnoj ovisnosti pri konstantnom tlaku.)

31 Sto je to adijabata ?

Grafički prikaz ovisnosti tlaka i volumena pri adijabatskim procesima.

32 Kako glasi II princip termodinamike?

Pri svakom procesu prelaska topline u rad, dio topline ostane u obliku toplinske energije, ali pri nižoj temperaturi. Toplina sama od sebe ne može prelaziti iz rezervoara niže temperature u rezervoar više temperature.

33 Kako glasi III princip termodinamike?

Pretvaranje topline u rad je moguće samo ako postoje neke razlike u temperaturi. Postojanje tzv. energije nul-točke tj. činjenica da niti pri apsolutnoj nuli (odnosno izjednačena temperatura) energija sustava nije nula. Energija termalne nul-točke (T=0) različita je od nule.

ELEKTROMAGNETIZAM

1. Na kojim temeljnim jedinicama se zasniva elektromagnetski SI sustav.SI ili međunarodni sustav u elektromagnetskim mjerenjima se osniva na 4 temeljne jedinice:

metar (m) za duljinu

kilogram (kg) za masu

sekunda (s) za vrijeme

amper (A) za jakost struje

2. Navedite Coulombov zakonsila između dvaju električki nabijenih tijela upravno je razmjerna produktu naboja Q1 i Q2 na svakom tijelu, a obrnuto razmjerna kvadratu udaljenosti r među njima.

Dana je izrazom:

k… Coulombova konstanta i iznosi

3. Definirajte elektricno elektrostatsko polje i potencijalKažemo da u nekoj točki postoji električno polje ako sila električnog porijekla djeluje na elektrizirano tijelo postavljeno u tu točku. Električna sila je najveća u neposrednoj blizini elektriziranog tijela i smanjuje se s udaljenošću.

Jedinica za električno polje je .

Električni potencijal

Svaka električki nabijena čestica koja še nalazi u električnom polju ima potencijalnu energiju koja potječe od rada koji čestica obavlja gibajući se električnim poljem suprotno od djelovanja električnih sila 

Električna sila φ na udaljenosti r od točkastog naboja Q iznosi:

, Jedinica za potencijal je volt, a oznaka jedinice je V. .

4. Definirajte tok elektricnog poljaMatematička veličina koju nazivamo tok vektora A kroz danu površinu S definirana je izrazom

Tok vektora je skalama veličina čiji predznak ovisi o tome da li vektor A čini s elementom površine dS (tj. s normalom na taj element) oštri ili tupi kut. U prvom slučaju (vektor A gleda iz površine prema vani) je tok pozitivan, a u drugom (vektor A gleda prema unutrašnjosti površine) je tok negativan. Tok vektora kroz element dS će biti jednak nuli ako okomita komponenta vektora na element površine iščezava, tj. ako je vektor A okomit na vektor dŠ.

5. Navedite Gaussov zakon.Tok električnog polja kroz proizvoljnu zatvorenu površinu S jednak je algebarskom zbroja naboja koji se unutar te površine nalaze, podijeljenom s permitivnošću vakuuma e0:

6. Izvedite polje beskonacne nabijene ravnine ili kugle.Izračunat ćemo polje u proizvoljnoj točki P izvan nabijene kugle polumjera R (kugla je načinjena od vodljiva materijala). Zatvorimo kuglu koncentričnom kuglastom površinom 5 polumjera r koja neka prolazi točkom P . Tok polja kroz tu površinu je

Po Gaussovu zakonu:

jer se točka P može nalaziti na proizvoljnoj udaljenosti r od središta kugle. Vidimo dakle da polje kugle nabijene ukupnim nabojem Q ima isti oblik kao i polje koje bi proizveo točkasti naboj Q smješten u središtu kugle.

7. Kakvo je elektrostatsko polje unutar vodica?Čvrsti vodič je sustav u kojem se pozitivni naboji, sadržani u atomskim jezgrama, nalaze na stalnim međusobnim razmacima. Kroz taj sustav gibaju se slobodni negativni naboji — elektroni. Ni u čvrstom vodiču nema točke stabilne ravnoteže za slobodni naboj. Neka se npr. jedan elektron lagano pomakne s mjesta; ne postoji takav raspored naboja u vodiču koji bi proizveo povratnu električnu silu sposobnu da ga vrati u prvobitni položaj. Nema dakle ravnotežnog položaja. naboja u čvrstom vodiču. Slobodni naboji, elektroni, se prema tome nesmetano gibaju po vodiču. Naravno, kako ćemo vidjeti, postoje drugi razlozi koji to gibanje sprečavaju, npr. sudar s atomskim jezgrama, pri čemu se elektroni uspore ili u najmanju ruku promijene smjer.

Električno polje uzrokuje neprestano gibanje elektrona po vodiču. Ako dakle nema polja, elektroni će mirovati. Električno polje unutar vodiča u kojem se naboji nalaze u ravnoteži jednako je nuli.

Kad to ne bi tako bilo, tj. kad bi postojalo neko polje unutar vodiča, onda bi se pod, njegovim djelovanjem elektroni po vodiču gibali. kako to nije slučaj, moramo zaključiti da je polje u vodiču, u kojem se naboji nalaze u ravnoteži, jednako nuli:

Primjenom Gaussova zakona možemo pokazati da se sav slobodni naboj u vodiču nalazi na samoj površini vodiča, tj. da u unutrašnjosti vodiča nema naboja. Uzmimo da se ukupni naboj Q nalazi raspoređen po nekom vodiču nepravilna oblika. Zamislimo površinu S koja u svemu slijedi oblik površine S vodiča, a nalazi se tik uz nju unutar materijala vodiča. Prema Gaussovu zakonu tok polja kroz površinu S jednjak je naboju zatvorenom unutar te površine podijeljenom s permitivnošću vakuuma

površina S ' nalazi se / Q V nom s permitivnošću vakuuma {0 = — ) \ «#/ u materijalu vodiča, a znamo da je polje u vodiču u kojem se naboji nalaze u ravnoteži (miruju) jednako nuli. Dakle i tok kroz ..površinu S' jednak je nuli, pa i ukupni naboj unutar te površine mora. biti jednak nuli. Kako se površina S' može zamisliti po volji blizu površine S vodiča, očito je i ukupni naboj unutar vodiča koji se nalazi ,u elektrostatičkoj ravnoteži jednak nuli. Naboj u vodiču je raspoređen isključivo po površini vodiča.

8. Definirajte kapacitet i navedite njegovu SI jedinicu.Kapacitet vodiča je omjer njegova naboja i potencijala

SI jedinica za kapacitet je Kulon/volt= farad (F)

9. Sto je to kondenzator ?

Kondenzator je sustav dva bliska međusobno izolirana vodiča nabijena jednakim količinama naboja suprotnog predznaka.

npr.tako da ih spojimo sa suprotnim polovima baterije. Takav se sustav vodiča naziva kondenzator. Temeljno svojstvo kondenzatora, koje proizlazi iz činjenice da se svaki njegov vodič nalazi u blizini drugogvodiča nabijenog jednakom količinom suprotnog naboja, da oni omogućuju uskladištenje relativno velikih količina naboja uz male razlike potencijala.

Kapacitet kondenzatora se definira kao omjer naboja na pojedinom vodiču i razlike potencijala između vodiča

10. Definirajte jakost i gustocu struje i navedite konvenciju o smjeru struje

Gustoća struje je omjer struje i površine presjeka vodiča

Vidimo da je gustoća struje vektorska veličina, jer je proprocionalna srednjoj brzini gibanja nosilaca naboja

-Smjer električne struje je smjer kojim bi se gibali pozitivno nabijeni električni naboji. Konvencionalni smjer gibanja struje je od plusa prema minusu.

11. Navedite Ohmov zakon i navedite SI jedinicu za otpor i vodljivost.Ohmov zakon je temeljni zakon elektrike (elektrotehnike). Govori o odnosu jakosti električne struje, napona i otpora u strujnom krugu. Jakost struje razmjerna je razlici napona na njegovim krajevima

I = jakost struje kroz strujni krug u amperima (A)

U = napon izvora u voltima (V)

R = ukupan otpor strujnog kruga

Mjerna jedinica otpora je ohm (Ω)=volt/amper (V/A)

Sl-jedinica za električnu vodljivost je simens

12. Kako glasi Jouleov zakonPromatramo struju elektrona unutar vodiča. Zbog gibanja elektrona pojavljuje se kinetička energija i zbog sudara dolazi do prijenosa energije s jednog tijela na drugo i takva energija prelazi u toplinsku energiju. Dakle, Vodičem kojim te če struja, kinetička energija slobodnih elektrona se pretvara u toplinsku energiju.

Snagu električne struje pronaći ćemo preko energije koju naboj prenese:

Promatramo dijelić strujnog kruga kojim teče struja jakosti I:

Za vrijeme dt će vodičem proći naboj dQ = I dt

dQ - Količina naboja prenesena iz točke s potencijalom Va u točku s potencijalom Vb .

Energija koju naboj prenese:

Snaga elektri čne struje jednaka je produktu jakosti struje I i razlike potencijala Vab .

P=I*VAB

13. Definirajte elektromotornu silu i navedite njenu SI jedinicu.Elektromotornu silu (ems) ćemodefinirati kao energiju koja je pretvorbom prešla iz električne u neki drugi oblik, ili obratno (isključujući pri tome toplinske gubitke), podijeljenu s električnim nabojem koji je kroz to vrijeme prešao kroz presjek izvora. Drugim riječima, elektromotorna sila je radnja podijeljena s prenesenim nabojem. Označimo li elektromotornu silu simbolom Ɛ, tada je

Gdje je dQ naboj koji je nekim presjekom izvora elektromotorne sile prešao za vrijeme dok je izvršena pretvorba količine energije dW.

Sl-jedinica za ems džul po kulonu (J/C), tj. volt (V)

14 Kako se spajaju otpori u paralelu

17.Navedite SI jedinicu za magnetsko polje

A/m

18. Definirajte magnetski tok i tok silnica magnetske indukcije

Magnetsku indukciju S prikazujemo silnicama magnetske indukcije, crtama čiie tangente u nekoj točki pokazuju smjer djelovanja vektora B. Konvencijom povezujemo gustoću silnica s jakošću magnetske indukcije i kažemo da je broj silnica koie siieku jediničnu površinu, okomitu na njihov smjer, jednak jakosti magnetske^ indukcije B. Prema tom e,'magnetsku indukciju možemo' izraziti brojem sumca po jedinici površine („gustoćom” silnica). ~ " ' ‘ Ukupni broj silnica indukcije koji prolazi danom površinom nazivamo magnetski tok Φ

Za posebni slučaj da je polje indukcije B homogeno i okomito na danu površinu S vrijedi

SI: veber/m2 = tesla

19. Navedite Gaussov zakon za magnetsko polje..

gdje je Q algebarski zbroj naboja koji se nalazi unutar te zatvorene površine. Za magnetsku indukciju B taj je integral jednak nuli. Drugim riječima, u prirodi nema slobodnih magnetskih „naboja”.

20. Navedite i objasnit Faradayev zakon indukcije.

Promotrimo li gibanje vodiča ab kroz magnetsko polje (si. 30), vidimo da taj vodič u vremenu dr presiječe površinu

21. Navedite Lenzovo pravilo (zakon) i pokus s prstenovima

Lenzovo je pravilo posljedica zakona o održanju energije. Inducirana ems nastaje transformacijom različitih oblika energije u energiju električnog polja. Dakle električnom polju mora se dovoditi energija; to činimo djelovanjem mehaničkih sila (gibanje vodiča) ili promjenom magnetskog toka. Inducirana struja, kao i svaka druga struja, nosi energiju i sposobna je za obavljanje radnje. Tu energiju ona uzima od svoga „uzroka” — zato i ima smjer koji se tom uzroku „protivi”, tj. djeluje suprotno od njegova djelovanja.

Aluminijski prsten se postavi na elektromagnet. Kada se elektromagnet spoji s izvorom izmjenične struje, prsten odskoči od njega. Sila koja podigne prsten dolazi od struja koje promjenljivo magnetsko polje u njemu inducira, a odskakanje prstena pokazuje da se struje koje u njemu nastaju suprotstavljaju uzroku koji-ihje-stvorio.^Kada je... naime struja u elektromagnetu takva da je npr. sjeverni pol gore (na slici), inducirane struje u prstenu stvaraju sjeverni pol na donjem dijelu prstena (smanjivanje toka!). Elektromagnet i prsten se odbijaju, isto kao i dva štapićasta magneta. Kada je struja u elektromagnetu suprotnog smjera, i polovi su suprotni, pa opet dolazi do odbijanja.

Lako se vidi da odbijanje stvarno nastaje zbog struje

23.Kako glasi zakon ocuvanja naboja.

Naboj se ne može elektriziranjem stvarati niti neutralizacijom poništiti.

Ukupni električni naboj izdvojenog sustava ne mijenja se u vremenu

26. Kolika je energija kondenzatora.

Ta je energija dana u džuiima ako su električne veličine dane u Sl-jedinicama (Q u kulonima, C u faradima, a V u voltima).

27 Navedite izraz za energiju elektricnog (elektrostatskog) polja

28 Izvedite izraz za rad i snagu elektricne struje.

Aluminijski prsten se postavi na elektromagnet. Kada se elektromagnet spoji s izvorom izmjenične struje, prsten odskoči od njega. Sila koja podigne prsten dolazi od struja koje promjenljivo magnetsko polje u njemu inducira, a odskakanje prstena pokazuje da se struje koje u njemu nastaju suprotstavljaju uzroku koji-ihje-stvorio.^Kada je... naime struja u elektromagnetu takva da je npr. sjeverni pol gore (na slici), inducirane struje u prstenu stvaraju sjeverni pol na donjem dijelu prstena (smanjivanje toka!). Elektromagnet i prsten se odbijaju, isto kao i dva štapićasta magneta. Kada je struja u elektromagnetu suprotnog smjera, i polovi su suprotni, pa opet dolazi do odbijanja.

Lako se vidi da odbijanje stvarno nastaje zbog struje

29 Definirajte srednju i efektivnu vrijednost struje i napona.

-srednja vrijednost promjenjive struje u vremenskom razmaku t definira se kao vrijednost stalne struje Isr koja u

određenom vremenskom razmaku prenese jednaku količinu naboja kao i promjenjiva struja Q=I sr t=∫0

t

Idt

I sr=1t∫0

t

Idt

-efektivna vrijednost Ief električne struje u danom vremenskom razmaku definira se kao stalna struja koja prolazeći nekim vodičem proizvede u istom vremenskom razmaku jednaku količinu topline kao i dana

promjenjiva struja I ef2 =Rt=∫

0

t

I 2Rdt I ef=√ 1t ∫0t

I 2dt

-srednja vrijednost napona U sr=1t∫0

t

Udt

-efektivna vrijednost napona U ef=√ 1t∫0t

U 2dt

30 Navedite odnos izmedu elektromotorne sile i napona na izvoru struje

Napon na polovima EMS (potencijalna razlika između njegovih krajeva) je jednak EMS izvora umanjenoj za produk struje i unutrašnjeg otpora izvora. Ako EMS i struja imaju isti smjer-Vab=ε-rI odnosno povećanojza taj iznos. Ako su struja i EMS suprotnog smjera- Vab=ε+rI.

31 Navedite prvi Kirchhoffov i drugi zakon (izmjenicni i istosmjerni).

Za istosmjernu struju: I. Algebarski zbroj struja kroz razgranište je jednak nuli (pri čemu strujama koje u razgranište ulaze pridjeljujemo pozitivni predznak, a onima koje iz njega izlaze negativni predznak). II. Algebarski zbroj EMS u petlji jednak je algebarskom zbroju padova napona u toj petlji.

Za izmjeničnu struju: I. Zbroj jakosti struja koje ulaze u čvor jednak je zbroju jakosti struja koje iz čvora izlaze. II. U svakoj zatvorenoj petlji zbroj svih elektromotornih sila jednak je zbroju svih padova napona na otpornicima.

32 Navedite Lorentzovu silu.

Sila na naboj u gibanju. Na naboj koji se giba u polju magnetske indukcije B djeluje sila F (Lorentzova sila) koja ovisi o veličini toga naboja Q, njegovoj brzini v i relativnom smjeru te brzine prema smjeru vektora magnetske indukcije B. F⃗=Q E⃗+Q v⃗ x B⃗ E⃗-električno polje

E⃗i B⃗ su vektori neovisni o brzini v⃗. Sila kojom magnetsko polje indukcije B djeluje na naboj u gibanju

F⃗M=Q v⃗ x B⃗

OPTIKA

1 Navedite Snellov zakon.

Snellov zakon ili zakon loma omjer je sinusa kuta upada i sinusa kuta loma i jednak je omjeru indeksa loma

drugog sredstva i indeksa loma prvog sredstva. sinαsinβ

=n2n1

2 Sto je to totalna refleksija ?

Pri prijelazu iz optickigusceg u optickirijeđe sredstvo, kut loma veci je od kuta upada. Za granicni kut je kut loma 90°, sto znaci da lomljena zraka ide tocno granicom sredstva. Za kutevevece od granicnog kuta svjetlost se reflektira u isto sredstvo i tu pojavu zovemo totalna refleksija.

3 Nabrojite tanke konvergentne i divergentne lece

Kovergentne leće: bikonveksna, plankonveksna, konkavnokonveksna; Divergentne:bikonkavna, plankonkavna, konvekskonkavna

4 Definirajte povecanje kod tanke lece

Povećanje kod tanke leće: M= - qp

q…udaljenost slike, p… udaljenost predmeta od leće; kada je M

pozitivno slika je uspravna i na istoj strani leće kao i predmet.

5 Sto je to interferencija svjetlosti ?

Interferencija svjetlosti: pojava kada dva ili više valova dođu u istu točku prostora. Oni se zbrajaju ako su u fazi (ako max.prvoga i max.drugoga dođu u istu točku), a poništavaju se ako max.prvoga i min.drugoga dođu u istu točku. Da bi došlo do interferencije valovi moraju biti koherentni (faza vala svjetlosti definirana u svakom trenutku).

6 Definirajte faznu brzinu.

brzina širenja valne fronte u smjeru širenja vala v= 1

√εμ Ɛ…električna permitivnost, μ… magnetska

permeabilnost. U vakuumu je fazna brzina za sve frekvencije jednaka.

7 Navedite konvencije za predznake udaljenosti slike i objekta od tjemenâ lece

Svjetlost se širi s lijeva na desno: a je pozitivna ako je predmet lijevo od T, b je pozitivna ako je slika desno od T, f je pozitivna za konvergentne leće, negativna za divergentne leće. Ako se svjetlost širi s desna na lijevo, predznaci su obrnuti.

8 Izvedite uvjete za interferenciju svjetlosti.

Da bi doslo do interferencije valovi moraju biti koherenti, tj. moraju imati:Razliku faza koja se ne mijenja u vremenu, identične valne duljine, identične amplitude

9 Interferencija na tankim filmovima

Interferencija na tankim filmovima: nastaje interferencijom valova svjetlosti koji se reflektiraju od vrha površine filma sa valovima svjetlosti koji se reflektiraju od dna površine filma.

10 Opisite Youngov pokus

Svjetlo iz monokromatskog izvora pada na zaslon s malim otvorom koji je ujedno točkasti izvor svjetlosti. Svjetlo iz tog točkastog izvora pada na drugi zaslon s dvije rupice koje su na maloj međusobnoj udaljenosti. Te rupice predstavljaju koherentne izvore monokromatske svjetlosti. Iza zastora nastaje prekrivanje koherentnih valova svjetlosti, javlja se interferencija.

11 Objasnite pojam koherencije.

Valovi su koherentni kada im je frekvencija ista, a brzina u fazi neovisna o vremenu tj. uvijek konstantna. Laserska svjetlost je koherentna.

12 Definirajte osvjetljenje i navedite SI jedinicu.

Kada svjetlosni tok φ upada okomito na neku plohu, ona je rasvjetljava to jače što je veći upadni svjetlosni tok po jedinici površine. SI jedinica je Lx-luks

13 Objasnite dugu.

Kad se tokom kisnog dana izmedu oblaka pojavi i sunce i njegove svjetlosne zrake produ kroz kisne kapljice do nas, iznad obzora na nebu opazamo obojeni kruzni luk, dugu –rasap ili disperzija bijele svjetlosti. Sunceva se bijela svjetlost lomom kroz kisne kapi rasipa na boje (monokromatske) svjetlosti od kojih se sastoji i nastaje spektar bijele svjetlosti. Svaku boju cini elektromagnetski val odredene valne duljine iz vidljivog dijela spektra elektromagnetskih valova. Bijela svjetlost sadrzi sve valne duljine vidljivog dijela spektra elektromagnetskih valova. Spektar bijele svjetlosti sastoji se od crvene, narancaste, zute, zelene, plave, modre i ljubicaste boje.

KVANTNA MEHANIKA

1 Sto je to crno tijelo

Tijelo koje potpuno apsorbira određene valne duljine. Faktor apsorpcije ALFA=1, a refleksije FI = 0 ALFA= O|a / O|u (omjer apsorbiranog i upadnog) = 1 FI=O|r / O|u (omjer refleksiranog i upadnog) = 0Idealno crno tijelo ne postoji, ali dobra aproksimacija je IZOTERMNA ŠUPLJINA s vrlo malim otvorom. Zraka se nakon ulaska u šupljinu mnogobrojnim refleksijama potpuno apsorbira

2 Objasnite fotoelektricni efekt

Pojava da metal zbog utjecaja EM valova (svjetlosti) emitira elektrone;neki metali emitiraju elektrone samo ako se upotrijebi UV svjetlost a neki pokazuju F.E. svojstva i pri vidljivoj svjetlosti.

3 Sto je to Comptonov efekt ?

Pri raspršenju rendgenskoh zračenja na elektronima u komadu grafita opaženo je da raspršeno zračenje ima dvije komponente i prva ima valnu duljinu kao i upadni snop, a druga pak ima malo veću valnu duljinu. Razlika tih valnih duljina ovisi o kutu raspršenja. Pri sudaru fotona i elektrona, foton izgubi dio svoje energije i zato se smanji frekvencija, a poveća valna duljina.

4 Navedite energiju fotona.

FOTON nikad ne miruje, giba se brzinom c i može se stvarati i poništavati. E = h * V(poissonov koeficijent)

5 Navedite kolicinu gibanja fotona..

p=h*v/c=h/lamda

6 Kolika je masa mirovanja fotona.

Foton je elementarna čestica, kvant EM zračenja koji se u vakuumu giba brzinom svjetlosti c i nema masu mirovanja.

7 Kolika je de Broglieva valna duljina za cestice.

lamda=h/m*v lamda = h/ sqrt(2*m*Ek lamda = c/poissonov == vrijedi za fotone

Elektroni u gibanju pokazuju valna svojstva te im se pridružuje odgovarajući val.Taj val je De Broglijev val.

8 Sto su to kvantni brojevi?

Bilo koji broj iz skupine brojeva koji specifično opisuje kvantno stanje bilo kojeg sustava u kvantnoj mehanici naziva se Kvantni Broj.

9 Navedite zakon radioaktivnog raspada.

-radioaktivni raspat je statisticke prirode-ne znamo kada ce se jezgra raspasti, ali mozemo izracunati vjerojatnost-vjerojatnost je za bilo koji vremenski interval jednaka (ne mijenja se s vremenom)AKTIVNOST-brzina raspadanja (Bq=s^-1) Bq-Bekerel

-dN/dt=lamda*NN-broj nestabilnih jezgrilamda-konstanta raspadaN=N0*e^(-lamda*t)

iz tog sveg slijedi da je:-dN/dt= lamda*N0*e^(-lamda*t) = (-dN/dt)(index od zagrade 0) * e^-(lamda*t)

VRIJEME POLURASPADA: T(index 1/2) => t=T (INDEX 1/2)

N=Nindex0/2T(index 1/2)= ln2/lamda

10 Rendgensko zracenje i spektar.

Prodorno nevidljivo zracenje koje nastaje pri izboju u cijevi s razrijeđenim plinom.Elektromagnetski valovi valnih duljina mnogo kracih od onih vidljive svjetlostinastaju kada brzi elektroni udaraju u neki materijal (elektron u rendgenskoj cijevi udaraju u anodu volframa)

Elektroni predaju svoju energiju atomima. Energija koju elektron izgubi pretvara se u energiju fotona te se opaza rendgensko zracenje.

SPEKTAR rendgenskih zraka ovisi o energiji elektrona i materijalne mete koju udaraju.1) KONTINUIRANI spektar- nastaje kod male energije upadnih elektrona2) LINIJSKI spektar

11 Difrakcija elektrona.

Ogib snopova brzih elektrona na oštrim rubovima kristala. Ovo pokazuje valna svojstva materije.

12 Objasnite pojam linijskog spektra.

Atomi razrijeđenih plinova i parametala, pobuđeni električnom strujom ili grijanjem, emitiraju svijetlost sastavljenu od valova određenih valnih duljina.

Spektar je raspodjela toka ili gustoće te energije po valnoj duljini ili frekvenciji i sastoji se od niza spektralnih linija.

13 Navedite poopcenu Balmerovu formulu

Balmerova formula daje zakon po kojemu se može izračunati valna duljina ili frekvencija svake linije serije, koje se nalaze u vidljivom ili ultraljubičastom dijelu spektra.

1/λ=R×(1/m²-1/n²) R-Rydbergova konstanta, R=1,097×10⁷ m⁻¹

Za n=3,4,5,6 dobijemo serije u vidljivom i ultraljubičastom spektru

14 Objasnite Bohrov model atoma.

Bohr je pretpostavio da se vodikov atom sastoji od protona i elektrona, koji se oko protona giba po kružnici poput malog planetarnog sustava. Međutim elektron je, za razliku od planeta, nabijena čestica i prema klasičnoj fizici bi trebao za vrijeme čitave vrtnje gubiti energiju. Zbog toga bi se polumjer njegove staze smanjivao sve dok elektron nebi pao na jezgru, takav atom nebi mogao biti stabilan. Vidimo da je ključnu ulogu u tumačenju strukture atoma odigrala nova Bohrova pretpostavka, da atomski sistemi imaju određena stabilna, stacionarna stanja.

15 Navedite kvantne brojeve koje odreduju kvantna stanja unutar elektronskog omotaca atoma.

Kvantni brojevi su važni pri određivanju valnih funkcija elektrona u atomu. Za opisivanje kvantnog stanja elektrona u atomu potrebna su četiri kvantna broja:

1. Glavni kvantni broj: n=1,2,3,4… određuje energiju elektrona u atomu. Svi elektroni istog kvantnog broja pripadaju istoj ljusci.

2. Orbitalni kvantni broj: l=0,1,2,3,4… Elektroni u istoj ljusci mogu se gibati na više načina. Ovaj kvantni broj određuje moment količine gibanja.

3.Magnetski kvantni broj: m, elektron koji se giba oko jezgre čini zatvorenu strujnu petlju određenog magnetskog momenta.

4.Kvantni broj spina elektrona: s=+ ili – ½

16 Koje vrijednosti moze poprimiti glavni kvantni broj.

Glavni kvantni broj određuje energiju elektrona u atomu. Svi elektroni istog kvantnog broja pripadaju istoj ljusci.

Kvantni broj n 1 2 3 4 5 6 7Oznaka ljuske K L M N O P Q

17 Koje vrijednosti moze poprimiti orbitalni kvantni broj.

Za određeni glavni kvantni broj n, orbitalni kvantni broj može poprimiti vrijednosti l=0,1,2,3…n-1. Svakoj od tih vrijednosti odgovara drukčija valna funkcija, ali ista energija.

18 Koje vrijednosti moze poprimiti magnetski kvantni broj

Za određeni orbitalni kvantni broj l,magnetski kvantni broj može poprimiti 2l+1 cijelobrojne vrijednosti između -1 i 1.

19 Sto je to defekt mase ?

Energija vezanja jezgre je energija potrebna da se nukleoni vezani u jezgri razdvoje. Defekt mase je razlika ukupne mase protona i neutrona i mase nukleida (masa nukleida je manja od zbroja a nukleid je sastavljen od mase protona i neutrona) delta m = z*m(index p) + N*m(index p ) - m (index a) Pri spajanju nukleona u jezgru oslobodila bi se energija dela m*c^2.Da bismo jezgru rastavili na sastavne nukleone, tu energiju moramo utrošiti.Energija vezanja je: E(index b) = delta m* c^2Nuklearne sile koje drže nukleone u jezgri su vrlo jake, što je vidljivo iz energije vezanja.

20 Objasnite fisiju.

Proces cijepanja teške jezgre na dva približno jednaka fragmenta uz oslobođenje energijeu uranu i sličnim jezgrama fisija se naziva neutrozima

21 Objasnite fuziju.

Proces kod kojeg se u određenim uvjetima lake jezgre mogu spojiti u težu uz oslobađanje energijezboj elektrostatskih odbojnih sila jezgre koje sudjeluju u fuziji moraju imati veliku kin.energ. da bi savladale kulonsku barijeru i došle u međusobni dodir