Fizika 3 - zadaci za vježbu

1. Čelična greda koja se koristi pri gradnji mosta ima duljinu 30.0 m pri temperaturi 15℃. Koliko je dugačka greda pri temperaturi 35℃? Koeficijent linearnog širenja čelika jest +1.2·10-5 /℃

Prvo koristimo formulu za linearno širenje materijala izazvano promjenom temperature u okolini (α - koeficijent linearnog širenja, l0 - početna duljina, Δt - promjena temperature, Δl - promjena duljine):

Prema zadanim podacima (koje “očitavamo” direktno iz teksta!) dobivamo

pa je konačna duljina grede

2. Zlato ima specifični toplinski kapacitet 130 J /(kg ℃), dok drvo ima 1800 J/(kg ℃). Ako komad zlata i komad drveta, svaki mase 100 g absorbira 2340 J topline, za koliko će porasti temperatura navedenim tvarima?

Ako tvar mase m, specifičnog toplinskog kapaciteta c, dobiva toplinu Q iz okoline tada je promjena temperature dana s

U ovom zadatku zlato mijenja temperaturu za 180 ℃, a drvo za 13 ℃.

Δl =α ⋅l0 ⋅Δt

Δl = 1.2 ⋅10−5 1°C

⋅30 m ⋅20 °C = 0.0072 m

l = l0 + Δl = 30 m + 0.0072 m = 30.0072 m

Q =m ⋅c ⋅Δt→Δt = Qm ⋅c

3. Kroz slavinu za toplu vodu dobivamo 10 kg/min vruće vode na 80℃, dok kroz slavinu za hladnu vodu dobivamo 20 kg/min hladne vode na 20℃. Ako pretpostavimo da su obje slavine otvorene u isto vrijeme i zatvorene nakon 3 minute, izračunajte koja je temperatura vode u kadi? Gubitke topline u okolinu možemo zanemariti.

4. Kako se mijenja tlak plina helija ukoliko se temperatura promijeni s 200 K na 400 K uz V=konst.

Plinska jednadžba

Q1 =Q2

m1 ⋅c1 ⋅Δt1 =m2 ⋅c2 ⋅Δt2 c1 = c2{ }m1 ⋅ t1 − t( )=m2 ⋅ t − t2( )30 ⋅ 80− t( )= 60 ⋅ t −20( ) → t = 40 0C

p ⋅VT

= konst.

p1 ⋅V1

T1

=p2 ⋅V2

T2

p1 ⋅V1

T1

=p2 ⋅V2

T2

→p1

T1

=p2

T2

jer V=konst tj. V1 = V2

p1

200 K=p2

400 K→ p2 = 2p1

5. Kako se mijenja tlak plina kada se volumen plina smanji sa 6L na 3L uz stalnu temperaturu plina?

6. Tijekom više termodinamičkih procesa unutrašnja energija plina povećana je za 560 J. Ako je ukupni rad okoline na plinu iznosio 320 J, koliko topline je izmjenjeno između plina i okoline?A.plin je absorbirao 240 JB. okolina je absorbirala 240 JC. plin je absorbirao 880 JD. okolina je absorbirala 880 JE. ništa od navedenog

Za rješavanje ovog zadatka bitno je poznavati dogovor o predznacima pri korištenju prvog zakona termodinamike:

p ⋅VT

= konst.

p1 ⋅V1

T1

=p2 ⋅V2

T2

p1 ⋅V1

T1

=p2 ⋅V2

T2

→ p1 ⋅V1 = p2 ⋅V2 jer T=konst tj. T1 = T2

p1 ⋅6 L = p2 ⋅3 L → p2 = 2p1

ΔU = +560 JW = −320 JQ = ?Q = ΔU +WQ = +560+ (−320) = +240 J

7. Procesi u kojima nema izmjene topline promatranog sustava s okolinom nazivaju se:

A. izohorni B. izobarni C. adijabatski D. izotermni E. kružni

odg.: C

8. Toplinski stroj preuzima 800 J topline od spremnika na višoj temperaturi i u hladniju okolinu otpušta 600 J topline, i tako po svakom ciklusu. Izračunajte dobiveni rad po ciklusu i korisnost toplinskog stroja?

9. Tijelo načini 45 titraja u jednoj minuti. Izračunajte frekvenciju titranja i period titranja.

W = 200 J

η = 200 J800 J

= 0.25

10. Jednostavno njihalo titra harmonijski. Što treba učiniti da se poveća njegov period?A. smanjiti duljinu njihalaB. povećati duljinu njihalaC. smanjiti amplitudu titranjaD. povećati amplitudu titranja

11. Njihalo titra oko ravnotežnog položaja s periodom T, pri čemu je najveći otklon njihala od vertikalne osi 5º. Ako takvom njihalu povećamo otklon na 10º tada period titranja jest:A.T/2B. T/√2C. T

12. Tijelo harmonijski titra amplitudom 2 cm. Koliki put prijeđe tijekom dvaju perioda?

13. Titrajni sustav izvodi prigušeno titranje. Amplituda titranja:A. se uvijek smanjuje tijekom vremenaB. se uvijek povećava tijekom vremenaC. ne mijenja se tijekom vremenaD. može se smanjivati i povećavati tijekom vremena ovisno o početnim uvjetima

odg.: A

14. Uteg pričvršćen za oprugu leži na horizontalnoj podlozi i harmonijski titra u horizontalnoj ravnini (pogledajte crtež). Trenje je zanemarivo. Ukupna energija utega pri maksimalnome otklonu od ravnotežnog položaja iznosi 2 J. Koliko iznosi ukupna energija utega u trenutku kada on prolazi kroz ravnotežni položaj?A.0 JB. 1 JC. 2 JD. 4 J

odg.: C jer je ukupna energija očuvana u svim točkama..

15. Longitudinalni val frekvencije 100 Hz ima valnu duljinu 3 m. Kolikom se brzinom taj val širi?

16. Zvuk se širi nekim sredstvom. Što se pritom događa s česticama sredstva?A. Čestice sredstva miruju, a zvuk se prenosi od čestice do čestice.B. Čestice sredstva prigušuju širenje zvuka te se on najbolje širi u vakuumu.C. Čestice sredstva gibaju se kroz sredstvo te je brzina širenja zvuka jednaka brzini gibanja čestica.D. Čestice sredstva titraju oko ravnotežnoga položaja, a energiju titranja prenose na susjedne čestice.odg.: D

12

A.

B.

C.

D.

A.

B.

C.

D.

A.

B.

C.

D.

A.

B.

C.

D.

A.

B.

C.

D.

01

Hrvatski jezik

Kako  se  zove  stilska  figura  na  kojoj  počiva  književna  vrsta  kojoj  pripada

priloženi  tekst?

A.    hiperbola

B.    alegorija

C.    gradacija

D.    ironija

Koja  je  stilska  figura  prisutna  u  naslovu  priloženoga  teksta?

A.    kontrast

B.    personifikacija

C.    metafora

D.    eufemizam

Kojega  od  navedenih  autora  smatramo  začetnikom  književne  vrste  kojoj  

pripada  priloženi  tekst?

A. EshilaB.    Aristofana

C.    Hesioda

D.    Ezopa

Kojoj  književnoj  vrsti  pripada  priloženi  tekst?

A.    bajci

B.    legendi

C.    basni  

D.    mitu

I. tekst

Pozorno  pročitajte  I.  tekst  (Vuk i janje,  La  Fontaine)  i  odgovorite  na  sljedeća  pitanja.  

1.

2.

3.

4.

A.

B.

C.

D.

A.

B.

C.

D.

A.

B.

C.

D.

A.

B.

C.

D.

Fizika

12

A.

B.

C.

D.

A.

B.

C.

D.

A.

B.

C.

D.

14.    Uteg  pričvršćen  za  oprugu  leži  na  horizontalnoj  podlozi  i  harmonijski  titra  u  horizontalnoj              ravnini  (pogledajte  crtež).  Trenje  je  zanemarivo.  Ukupna  energija  utega  pri  maksimalnome              otklonu  od  ravnotežnoga  položaja  iznosi  2  J.                Koliko  iznosi  ukupna  energija  utega  u  trenutku  kada  on  prolazi  kroz  ravnotežni  položaj?  

A.    0  JB.    1  JC.    2  JD.  4  J

15.    Uteg  mase  m  ovješen  o  oprugu  konstante  k  titra  periodom  T.              Kojim  će  periodom  titrati  uteg  mase  4m  ovješen  o  istu  oprugu?

A. 2 TB. 4 TC. 8 TD. 16 T

16.    Dvije  konvergentne  leće  imaju  žarišne  daljine  od  10  cm  i  5  cm.                Na  kojoj  međusobnoj  udaljenosti  trebaju  biti  leće  da  paralelni  snop  svjetlosti,  koji  upada  na                              prvu  leću,  izlazi  kao  paralelni  snop  iz  druge  leće?    

A.    15  cmB.        5  cmC.    10  cmD.    25  cm

v = λ ⋅ fv = 3 m ⋅100 Hz = 300 m/s