Fizika Zadaci i Ogledi 1 Razred Colic-mehuric

Download Fizika Zadaci i Ogledi 1 Razred Colic-mehuric

Post on 13-Jul-2015

1.783 views

Category:

Documents

41 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<ul><li><p>5/15/2018 Fizika Zadaci i Ogledi 1 Razred Colic-mehuric</p><p> 1/88</p><p>dr Ahmed ColicBego MehuriC</p><p>ZADACI IOGLEDIIZ</p><p>FIZIKEZA 1. RAZRED TEHNICKIH I SRODNIH SKOLA</p><p>Tuzla, 2000.</p></li><li><p>5/15/2018 Fizika Zadaci i Ogledi 1 Razred Colic-mehuric</p><p> 2/88</p><p>RezenzentlDr. Hrustem Srnailhodzic, prof. fizike. Filozofski fakultet Tuzla</p><p>Miroslav Babic. prof tizike. Elektrotehnicka skola Tuzla</p><p>lzdavacHarlo-grat, Tuzla</p><p>StampaHarlo-graf, Tuzla</p><p>Za stampartluSafet Pasic</p><p>Tiraz2000 primjeraka</p><p>Oslobodeno poreza na promet , prema Mis ljenju Ministars tva obrazovanja, nauke, kul ture isporta, broj: 10/1-15-8486-2199, od 24.08.1999. godine</p><p>Odobrena upot reba u tehnickirn i srodnim skolama, Rjesenjem Ministarstva .obrazovanja,nauke, kul ture i sporta, broj: 10/1-15-8486-2199, od 24.08.1999. godme</p><p>Sadrzaj1. Uvod. Mjerenje iqreske pri mjerenju 5I. MEHANIKA2. Kinematika</p><p>2.1. Brzina. Ravnomjerno pravolinisjko kretanje 142.2. Ubrzanje. Ravnomjerno ubrzano pravolinijsko kretanje 192.3. Ravnomjerno kretanje po kruznlcl. Centripetal no ubrzanje 263. Dinamika. Statika.</p><p>3.1. Newtonovi zakoni. Impuls. Odrianje impulsa 293.2. Siaganje i razlaganje slla, Sila trenja. Elasticna sila 343.3. Centripetalna sila. Gravitaciono polje .423.4. Kretanje u blizlni povrsine Zemlje. Hitac 483.5. Rotacija. Odrianje momenta impulsa 523.6. Inercijalne sile. Centrifugalni efekat 563.7. Mehanika f1uida 604. Energjja i rad 67</p><p>4.1. Rad i energija. Snaga 674.2. Zakoni odrianja rnehanlcke energije 765. Oscilacije (titraji) i talasi (valovi) 82</p><p>5.1 Mehanicke oscilacije 825.2. Mehanick! talasi. 87" MOLEKULARNA FIZIKA7. Molekularno kinetlcka teorija 908. Kondenzirano stanje tvari 999. Termodinamika. Fazni prelazi. 105</p><p>Dodatak 1 : Zadaci izbornog tipa 114Rjesenja 1291. Uvod 1292. Kinematika 1293. Dinamika. Statika 1314. Energija i rad 1385. Oscilacije i talasi. 1407. Molekularno kinetlcka teorija 1418. Kondenzirano sran]e tvari. :...................................... 1449. Termodinamika. Fazni prelazi 146</p><p>Zadaci izbomog tipa (rjesenja) 148Dodatak 2 : Struktuirani zadaci sa rjesenjlrna 150Dobitnici Nobelove nagrade za fiziku od 1901. do 2006. godine 164Medjunarodni sistem jedinica 169</p></li><li><p>5/15/2018 Fizika Zadaci i Ogledi 1 Razred Colic-mehuric</p><p> 3/88</p><p>PredgovorZbirka je pisana prema programu fizike za 1. razred tehnlckih i srodnih skola,</p><p>a moze korisno posluzitl i za ucenike ostalih skola, Prilagodena je i programu fizikeza 1.razred gimnazija 5arajevskog kantona i Tuzlanskog kantona. Dat je velikibroj raznovrsnih zadataka. .</p><p>Posebnu grupu zadataka, E, erne demonstracioni ogledi ieksperimentalni zadaci. Za njihovo izvodenje, preporucenl pribor se rnoze brzo ijednostavno sklopiti od prirucnoq materi jala, koji posjeduje svaka skola. Nekidemonstraeioni ogledi, iako bez detaljnog objasnjan]a, mogu posluziti kao osnovaza izradu laboratorijskih vjezbi, predvidenih nastavnim planom i programom.</p><p>Na pocetku svakog poglavlja dat je teoretski uvod i nekoliko rijesenlhracunskih primjera. Za jednostavnije zadatke dat je samo krajnji rezultat , a zaslozeni]e zadatke i uputstvo za rjesavanje, ali je ostavljeno dovot[no prostora daucenici samostalno iznalaze put do rjesen]a.</p><p>Ovo izdanje je dopunjeno odredjenim brojem novih zadataka, u svimoblastima, odnosno poglavljima. Data su i tri nova poglavlja: Zadaci izbornog tipa,5truktuirani zadaci i Dobitnici Nobelove nagrade za fiziku od 1901. do 2006.godine.</p><p>U nastavi se sve vise prelazi na provjeru znanja u obl iku testova, a u opcirngimnazi jama, na Tuzlanskom kantonu, je uvedeno i polaganje eksterne mature uobliku testa. U ovoj zbirci dat je veliki broj zadafaka izbornog f ipa, iz oblastimehanika i toplina, sa 4 ponudjena odgovora od kojih ucenik zaokruzuje jedantacan. Takodje je dat i odredjeni broj tzv. struktuiranih zadataka kod kojih se svakaetapa boduje. I takav tip zadataka se koristi na eksternoj maturi.</p><p>1.Uvod. Mjerenje i greske pri mjerenju. .. SI je.d_inice. PO.dSI jedinicama u uzem smislu podrazumijevaju se osnovnejedinice SI I izvedene jedinice SI (vidi dodatak na kraju knj ige). To je koherentan~sklad~n) s.k~~ medu~o~no povezarilh jedinica kod koj ih su preracunskl faktori!ednakl jedlnici. Na pnmjer, osnovne jedinice su: metar (m), kilogram (kg), . .. , aizvedene jedinice: m , kg/m3 .... .. Prili kom ~z.racunavanja najsigurnije je decimalne i rnjesovite zakonskejedinice pretvorl tl u polazne 51jedinice. Npr : 2nm = 2'10-9m- 6 em2= 6'10-4m2.2 3 -6 3 "em =2,10 m; 9 km/h=2,5 m/s. U tom slucsju krajnji rezultat se dobijetakode u 51jedinicama.</p><p>Sabiranje i oduzimanje vektoraVektorske veliclne su potpuno odredene intenzitetom (lznos, brojnavrijednost), pravcem i smjerom (sI.1.)</p><p>. .. _, . . . . .c=a+b, c</p></li><li><p>5/15/2018 Fizika Zadaci i Ogledi 1 Razred Colic-mehuric</p><p> 4/88</p><p>PrefiksiTrlgonometrlj5ke funkcije (na pravouglom trouglu, 51.3.)</p><p>a . 2 2a-l(sinus): sin a = -; SIn a + cos -cb. 2 .(kosinus): cos a=-; SIn 2a = SIna cos ac</p><p>U praksi se cesto kor iste urnnosci i ii podurnnoscl osnovnih jedinica. Njihovinazivi su dat i u tabel i na kra ju knjige, a li cerno ih i ovdje lstac i,</p><p>a(tangens): tg a='b; b(kotangens): ctga = - ;Prefiks Multiplikacioni faktor Prefiks Multipl ikcioni faktordeka da 10=10 deci d 0,1=10'hekto h 100-10' centi c 0,01-10'x : L&gt;a + L&gt; b L&gt; x8-xx:ab L &gt;x : aL &gt;b + bL&gt;a L&gt;a L&gt;b8-+-a b</p><p>L&gt;a L&gt;b8-+-a b8 2 L &gt;a</p><p>ax ::- b</p><p>x=xfiXRelativna greska mjerenja je odnos srednje apsolutne greske srednje</p><p>vrijednosti mjerene velicine,</p><p>L &gt;x : 2 aL 1a</p><p>Apsolutne greske pojedinih mjerenja su:8.dl = 1 10 ,1 3 - 10 ,1 21 e m = =0 ,0 1 e m8.d2 = =\ 10 ,1 3 - 10 ,1 5\ e m = =0 ,0 2 e m8.d, = 1 10 ,1 3 -1 0,1 3\ e m = =0 ,0 0 e m</p><p>aPrimjer 2: Pri mjerenju elektrlcnoq otpora UI- t d . . .napona U: 1 ,82V i ampenmetromlac inas tr ul _ me 0 .om.~ol tr r: etr om je izrruerena vrijednostnajmanji podiok skale ampermetraJ 10 mA(beci1~),2~~dNaJ.m~nJIpod10kskale voltmetra je 0,04 V, agresku mjerenja. ' . re I vriJe nost otpora R te apsolutnu i relativnuRjesenje: Elektricni otpor je: R ~~: 1,82 V : 7 28Q[ 0,250 A '</p><p>Relativna qreska mjerenja je (vidi tabelu)L&gt;R L&gt;U L&gt;I8-:-+-R U I</p><p>Najmanji podiok voltmetra je 0 04V Ocitavani k I .. ..skale. Onda je najveca moquca pogresk~ ociiavanja n~~~nsaa e mozemo procileniti na polovinu dijelaL&gt;U =O ,02 V</p><p>Najveca rnoquca poqreska ocitavanja jacine struje jeL&gt;i: 0,005 A</p><p>8: L&gt;R: 0,02 V + 0,005 A _R 1,82 V 0,250 A - 0,0 II + 0,028 0,031 ili3,1%</p><p>fiX[;=- XOna je neimenovan bro j i obicno se izrazava u proeentima:</p><p>fiXe =-,100%XPrimjer 1: Pomocu pomlcnoq mjeri la sa nonijusom izvrsi li smo pet mjerenja</p><p>duf ine olovke idobil i vr ijednost i: d1 = 10,12 em; d2= 10,15 em; d3= 10,13 em;d4= 10,11 em; ds= 10,14 em. Srednja vri jednost mjerene vel lc ine jed= 10 ,12 em + 10,15 em+ 10 ,13 em + 10 ,11 em + 10 ,14em ==10 13 em5 'Apsolutna greska mjerenja je:</p><p>1110</p></li><li><p>5/15/2018 Fizika Zadaci i Ogledi 1 Razred Colic-mehuric</p><p> 7/88</p><p>LOR=SR =7,28 D.. 0,031L'.R=0,23R=RL'.R</p><p>R=(7,280,23)D.</p><p>T11 Izrazi ornocu potencije broja 10, u osnovnoj SI jedinici za duzi.nu: a) sr ed~ji.. r ecni~ Zemlje koji iznosi 12740 km; b) srednju udaljeno~t Z~mlla-Su~c~ kojafznosi 150 mil iona kilometara; c) srednju udaljenost Zemlja-Mjesec koja iznos:</p><p>384000 km. .. spektru iznosi 582 nm. Izrazi je u osnovnoj SI1.2. Talasna duzina zute linlje ujedin ici potenc ijom od 10.</p><p>1.2.P. Izrazi pornocu potenci je od10, u osnovnoj SI jedinic i: a) 2141Jm, b) 6,2 pm,c) 7,2 GW, d) 5,6 MHz, e) 350 kPa. .</p><p>1.3.Podatke date u dec imaln im jedinicama izrazi , potencijom od 10, u polaznirn SIjedinicama:a) etekt ricnt kapaci te t kondenzatora od 7pF,b) jacinu elektricne struje od 3,2 flAc) povrsinu lima od 6,4 ern",d) zapreminu vode od 2,5 ml,e) snagu termoelektrane od 800 MW.</p><p>1.4. Mjesovi te jedinice izrazi u polaznim SIjedinicama: a) gustinu tijela 7,8 g/cm 3,b) brzinu automobila 45 km/h.</p><p>1.5.Kol iko jedna godina ima sekundi? Rezultat iz razi potenc ijom od 10.. _ . 6,02.1023 .1,66.10-271.5.R. Koristenjem dzapnoq racunara tzracunaj: a) 106</p><p>57.10-12 .23.105 ) 6,67.10-11 .5,96.1024 d) sin 42 30b) , 'C l'2,3.106.4,1.107 ' (6,37.106 )21.6. Pomnoi :i ove bro jeve, pazeci na pouzdana mjesta: a) 2,21'0,3; b) 2,02' 4,113.1.7.0dredi ko licnik ovih bro jeva, pazeci na pouzdana mjesta: a) 0,032: 0,004;</p><p>b) 97,52: 2,54.1.8. Saber i zadane podatke, pazeci na pouzdana mjesta: 26,2 cm+6 mm+O,26 mm.1.9.0duzmi 0,34 9 od 250 9 pazeci na pouzdana mjesta. .1.10. Zapis 0 duzlni nekog predmeta isk.az~n je . . na. dva .nacina: .12,0 mm I12,00 mm. Koliki je najmanji podiok mjerila kojlm je doblven prv: podatak, a</p><p>koliki za drugi podatak?</p><p>12</p><p>1.11. Zaokrui:i brojne vrijednosti na dva decimalna mjesta: 5,732; 2,387; 1,244;7,475.1.11.J.1. Ri jesi jednacine po v: a) a = : . : . , b) s = vt, c) t = . . : . , d) a = v2 ,t v 2s1.11.J.2. Rijesi jednac inu po E: a) F =E, b) m =2E , c) _ _ =111</p><p>S v2 c'1.11.J.3. Rijesi jednacinu po a: a) v = Vo + at, b) v2 = Va 2 + 2as, C) v = . . ; z ; ; ;1.12. Miereci zapr eminu vode pornocu menzure ocitavanja su vrsena pet puta:32,5 ml; 32,0 ml; 32,5 ml; 33,0 ml; 32,5 ml. Odredi sr ednju vrijednost mjer ene</p><p>zapremine, te srednju apsolutnu i re/ativnu gresku mjerenja.1.13. Mjerenjem debl jine plocice mikrometarsk im zavr tn jem dobijen i su sl jedeci</p><p>podaci: /1= 2,51 mm; 12= 2,53 mm; 13=2,55 mm; 14=2,51 mm; Is= 2,50 mm.Odredi sr ednju vrijednost debljine ploclce, te sr ednju vrijednost apsolutnegreske mjerenja.1.14. Na vagi pise 2%. Sta to znaci? Kada na vagu stavimo teg od 1 kg, kolika cebiti maksimalna apsolutna greska mjerenja?1.15. Pi/jar je izmjerio 5 kg povrca sa greskom od 50 g, a zlatar 7 9 zlata sagreskom od 0,1 g. Koje mjerenje je tacni]e?1.16. Jedan podiok menzure ima vrijednost 2 em", a jedan podiok termometra</p><p>0,5C. Koli ka je apsolutna i relati vna greska mjerenja: a) zapremine vode od 60ern": b) pri oci tavanju tempetarure od 21C?</p><p>1.17. Relati vna qreska, pri mjerenju jacine st ru je od 50 mA pornocu ampermetra,iznosi 2%. Pri mjerenju napona od 12V, pornocu voltmetra, greska iznosi1,67%. Kol iko mil iampera ima jedan podiok miliampermetra, a koli ko volt i imajedan podiok vo/tmetra?</p><p>1 .17. a. Rezul ta t mjerenj a mase j e 231 9 3 g. Kol ika je relat ivna greska?1 .17. b. Sa t ehni ckor n v ag om smo i zmjer il i t er et mase 50, 0 g .Apsol ut ne q reska v age j e 0 .5 g . Ko li ka j e</p><p>relativna greska?1 .17. c. Duz inu i s ir inu uci on ice mjerimo sa re lat ivnom greskom 1%, v is inu uci on ice sa 2%. Kol ika j e</p><p>relat ivna greska mjerenja zapremine ucicn lce?1.18. Vrij ednos ti otpora dva otpornika su: R,= (1201) D. i R2= ( 160 1 ) D .. Od redi r el at ivnu g reskumjerenja ekv ivalentnog otpora kad se oni vezu ser ijsk i.1 .19. Od redi van j e per iod osc il ovanj a rnat er na ti ckcq k la tna i i zmjereno j e vr ij eme t ra janj a 10 osc il ac ij a</p><p>koje je iz nosi lo 39,2 s. Mjerenje je vrseno s topericorn eiji najmanj i podiok iznosi 0,2 s. Odrediapsolutnu i relat ivnu gresku mjerenja v remena t ra janja: a) 10 oscilac ija; b) jedne oscilac ije (periodaoscilovanja).</p><p>1 .20. Ko li ki j e o tpor p rovodn ika, ako j e na n jegovim k ra jevima napon U= (6 ,2 0,1) V, a kroz njega teces tr uj a I = ( 0, 25 0 ,01) A.</p><p>13</p></li><li><p>5/15/2018 Fizika Zadaci i Ogledi 1 Razred Colic-mehuric</p><p> 8/88</p><p>,,Ako se teorija j eksperimenirazilaze, znaci da ieorija nijedobra" Fcynman</p><p>I MEHANIKA2. Kinematika</p><p>2.1. Brzina. Ravnomjerno pravolinijsko kretanje.Iznos srednje brzine deflruse se relacijom</p><p>_ DosV=---"IDot</p><p>gdje je . 6 . S predeni put za vremenski interval Dot.Kod ravnomjernog pravolinijskog kretanja,</p><p>V =const; s= v v tSI jedinica za brzinu je m/s.Primjer 1: Autobus se kre6e stalnom brz in?m 5~ km/h.?Za koje vrijeme ce</p><p>preci rastojanje izmedu dva telefonska stuba koje rznost 150m.Rjesenje:v=54km,hs=150 m</p><p>Potrebno je brzinu izrazit i u SI jedinic i:Ja n 1000m54_=54--,v=15mlsh 3600s</p><p>t=? . sPodatke smo izrazil i u polaznim SI jedinicama. Brzina autobusa je: v =t</p><p>.. k tanla s 150 ma vr ueme retanj t=-=--;t=10sv 15 m</p><p>sPrimjer 2: Na slici 5. je grafikon puta u 6</p><p>ovisnos ti od vremena za: auto mobi l-A, b ic ik l - B,pjesaka-P. Odredi: a)brzine kretanja autornoblla.bicikla i pjesaka , b) put koji su preci za prve trlsekunde od pocetka kretanja.</p><p>Rjesenje: a) Na slici 5, kretanjaautomobila, bicikla i pjesaka prikazana su</p><p>2S1.5 .</p><p>14</p><p>p</p><p>pravom l in ijom na sot d ijagramu, sto znacl da se krecu ravnomjerno pravolinij sk i.Brzina automobila je</p><p>Brzina bicikliste je:</p><p>Brzina pjesaka jev , = Dos 6m-2m =1,33 m .</p><p>L l . t 3s sGrafik puta automobila ima najveci nagib te automobil ima naivecu brzinu.b) Predeni put automobila za prve t ri sekunde kretanja je</p><p>mSA =VA t=6-3s=18m.SBicikl prede put</p><p>mSB =vp t=2-3s=6msAko racunarno vr ijeme od trenutka t = 0, onda je predeni put pjesaka za tri</p><p>sekunde msp =vp t=1,33-3s=4msUkupan predeni put p jesaka, do t renutka t = 3 s, je zbir predenog puta dot=O (tj. So = 2 m) i puta predenog od t = 0 do t = 3 s.</p><p>Suk =so' +sp =2m+4m=6mPrimjer 3: Slika 6.a. prikazuje grafik putaravnomjernog kretanja automobila. Analiziraj</p><p>njegovo kretanje!Rjesenje: Br zina automobila, za svaki 200dio puta, r noze se naci iz nagiba grafika za tajdio puta.</p><p>Od tacke 0 do tacke A predjeni putautomobila ravnomjerno raste sa vremenom,odnosno njegova brzina je stalna.</p><p>v=~= 200m-Om v=20mt lOs' s</p><p>Od tacke A do tacke B linija je hor izontalna, sto znaci da auto miruje!s Omv=-=-,v=Omlst lOs</p><p>Od tacke B do tacke C udaljenost auta od pocetnoq polozaja 0 se smanju je.Auto se vraca ka pocetnorn poloza]u, odnosno smjer kretanja mu je suprotan!</p><p>s (m )B</p><p>C I (s)o 10 20 40</p><p>Sl. 6 . a.</p><p>15</p></li><li><p>5/15/2018 Fizika Zadaci i Ogledi 1 Razred Colic-mehuric</p><p> 9/88</p><p>v='::= Om-200m ,v=_lOmt 20s s</p><p>Primjer 4: Kretanje uc eni ka od kuce 0 do sk ol e B prikazano je na sllci 6. a) Koli ki je uceriikpresao put? b) Koliki je pomak?</p><p>y(km)1,5 ---------- B</p><p>Rjesen le : a ) Put se mjeri duz put an je koj om se t ij el o k rece . I znos put aj e ( sl . 6 ):</p><p>S =SOA + SABSOA =~r-(l-km-)-:-2+-(O-,S-km-)-=-'1,12kmSAB =Ikms&gt;1,12km + Ikm =2,12 km</p><p>b) Pomak je vektor koj i spaja pocetnu i krajnju tacku.Iznos pomaka je najk ra6a udal jenos t od pocetnoq doS1.6.</p><p>krajnjeg polozaja tijela:daB =~(l km)2 + ( l, Skm)' =1, 8k rn</p><p>T(i1.) Svjetski rekord u trei na 100 m je 9,83 s, a u trei na 1500 m 3 min i 12 s.'.._J Kolika je srednja brzina t rkaca u m/s i km/h?( '23 ' . Automobil se kre6e srednjom brz inom 50 km/h, a bic ik ll sta 13m/s. Koje vozilo--- - ima vecu brzinu?2.2). Spor tski automobil se kre6e brzinom 180 km/h, a avion 540 km/h. Koli ke su. im brzine u m/s?</p><p>('2-31. Helikopter se krece brzinom 240 km/h. Za koli ko minuta ce preci do odre-~- dista udaljenog 20 km?2.3. Autobus prede put od Tuzle do Sarajeva, duzine 130 km, za 2 h i 45 min.</p><p>Kolika mu je srednja br zina u km/h i m/s?2.4. Za ko]e vrijeme ce biciklista preci put od Tuzle do Lukavea u iznosu od 12 km,ako se krece prosjecnorn brz inom 28,8 km/h?@Avion se krece tri puta brZe od zvuka. Koliko rastojanje prede za 1 min? Zabrzinu zvuka uzeti 333 m/s.</p><p>2.6. Voz prode kroz tunel duzine 6250 m za 6 min i 12 s. a) Kolika je srednjabrzina voza u rn/s i km/h? b) Koliko minuta bi prolazio kroz tunel duzlne 54 km?2.7. Ledena santa prede 300 km za 22 dana. Kolika...</p></li></ul>