FIZIKA izbor zadataka sa 1. kolokvija

Napomena: Traene veliine izrazite iz formula i izraunajte ili obrazloite crteom, fizikalnim zakonima i/ili argumentima. U zadacima nije uvijek potrebno upotrijebiti sve zadane podatke. Pazite na usklaivanje jedinica!!! Nemojte zaboraviti jedinice u rezultatima!

1. Automobil mase 900 kg ubrzava po horizontalnom putu tako da mu se brzina za 10 s povea od 72 km/h na 108 km/h. a) Kolika je akceleracija automobila? b) Koliki put automobil prijee za vrijeme ubrzavanja?c) Kolika rezultantna sila djeluje na automobil?

2. Porsche 918 Spyder ubrzava od 0 do 100 km/h i pri tom prijee put od 40 m. a) Kolika je akceleracija automobila pri tom ubrzanju?b) Odredite vrijeme potrebno Porscheu za to ubrzanje.

3. Kamen bacimo sa zgrade visine 80 m poetnom brzinom od 20 m/s u horizontalnom smjeru.a) Koliko dugo kamen pada? b) Kako daleko od podnoja zgrade e kamen pasti?

4. Knjiga mase 250 g miruje na horizontalnom stolu. a) Kolika rezultantna sila djeluje na knjigu? b) Kojom silom stol djeluje na knjigu?

5. Uteg mase 50 g objeen je o niti duljine 60 cm. Uteg miruje u ravnotenom poloaju. a) Kolika rezultantna sila djeluje na uteg? b) Kolika je sila napetosti niti o koju je objeen uteg?

6. Tijelo mase 6 kg koje se nalazi na horizontalnoj podlozi, pokrenemo iz mirovanja te ga guramo silom od 30 N u horizontalnom smjeru. Faktor trenja izmeu tijela i podloge iznosi 0.15. a) Kolika rezultantna sila djeluje na tijelo?b) Kolika je akceleracija tijela?c) Kolika je brzina tijela nakon 3 s?

7. Padobranac ima zajedno sa opremom masu 110 kg. Nakon to se padobran otvori, na padobranca djeluje sila otpora zraka od 1000 N. a) Kolika rezultantna sila djeluje na padobranca?b) Kolikom akceleracijom pada padobranac?

8. Padobranac mase 80 kg pada kroz zrak akceleracijom od 3 m/s. a) Kolika rezultantna sila djeluje na padobranca?b) Kolika je sila otpora zraka koja djeluje na padobranca?

9. Balon mase 80 kg pada kroz zrak. Na balon djeluje sila uzgona od 200 N i sila otpora zraka od 300 N. a) Kolika rezultantna sila djeluje na balon?b) Kolikom akceleracijom pada balon?

10. Padobranac ima zajedno sa opremom masu 110 kg. Nakon to se padobran otvori, padobranac pada stalnom brzinom od 7 m/s. a) Kolika rezultantna sila djeluje na padobranca pri padu padobranom?

b) Kolika sila otpora zraka djeluje na padobranca pri padu padobranom?

11. Automobil mase 2 t vozi po autoputu stalnom brzinom od 140 km/h.a) Kolika rezultantna sila djeluje na kamion? b) Kolika je pogonska sila automobilskog motora, ako ukupna sila otpora zraka i trenja pri tim brzinama iznosi priblino 4000 N.

12. Tijelo mase 200 g podignemo na krov zgrade visoke 30 m, te ga ispustimo bez poetne brzine. Neposredno prije udara o tlo tijelo ima brzinu 12 m/s. a) Koliko iznosi energija koja se pri padu pretvorila u druge oblike energije?b) Na to se utroila ta energija?

13. Tijelo mase 60 g izbaeno je vertikalno uvis brzinom 25 m/s. Najvea visina do koje se tijelo podiglo iznosi 28 m. a) Koliko iznosi mehanika energija koja se pri usponu pretvorila u druge oblike energije?b) Na to se utroila ta energija?

14. Kamen mase 100 g izbacimo vertikalno uvis brzinom 20 m/s. Kamen na savladavanje sile otpora zraka pri usponu do najvie toke utroi 4 J svoje energije. a) Koliko iznosi energija kamena u najvioj toki putanje?b) Koju e najveu visinu dosei kamen?

15. Uteg uvren o oprugu neprigueno harmonijski titra oko ravnotenog poloaja. U nekom trenutku njegova kinetika energija iznosi 3 J, a potencijalna energija u odnosu na ravnoteni poloaj 2 J. a) Kolika je ukupna energija tiranja utega?b) Kolika je kinetika energija utega u trenutku kad prolazi kroz ravnoteni poloaj?c) Kolika je njegova brzina u trenutku kad prolazi kroz ravnoteni poloaj?

16. Tijelo mase 0.1 kg uvreno je o oprugu konstante elastinosti 80 N/m. Tijelo neprigueno harmonijski titra. U trenutku u kojem se nalazi 10 cm udaljeno od poloaja ravnotee, tijelo ima brzinu 2 m/s. a) Kolika je ukupna energija titranja tijela?b) Kolika je njegova potencijalna energija u amplitudnom poloaju (u trenutku u kojem je njegova elongacija maksimalna)?c) Kolika je ta maksimalna elongacija?

17. Tijelo mase 20 kg harmonijski titra uvreno o oprugu. Vremenska ovisnost elongacije tijela opisana je sa y = 0,1 sin ( t + 0.4). Sve su veliine izraene u SI sustavu. a) Odredite amplitudu i kutnu frekvenciju titranja tijela na opruzi!b) Kolika je konstanta elastinosti opruge o koju je tijelo uvreno?c) Kolika je ukupna energija titranja tijela?

18. Val je opisan elongacijom y(x,t) = 0.20 sin [ t 2 x/3]. Sve veliine dane su u SI sustavu. a) Odredite amplitudu, period i valnu duljinu vala. b) Da li dvije estice koje se nalaze na udaljenosti 3.2 m i 10.7 m od izvora titraju u fazi ili u protufazi? Obrazloite!

19. Dva koherentna izvora stvaraju valove valne duljine 8 cm i jednake amplitude 2 cm. Kolika e biti amplituda titranja u toki koja je 13 cm udaljena od jednog, a 28 cm od drugog izvora? Obrazloite!

20. ica na gitari dugaka je 60 cm. ica titra osnovnom frekvencijom. a) Kolika je valna duljina stojnog vala koji se formira na ici?

b) Kolika je frekvencija titranja ice, ako je brzina irenja transverzalnog vala du ice jednaka 600 m/s?

21. Most dugaak 300 m titra tako da se na njemu formira stojni val sa tri trbuha (4 vora raunajui i uvrene krajeve). a) Kolika je valna duljina vala koji se iri mostom?b) Kolika je frekvencija tiranja mosta, ako je brzina irenja vala du mosta 60 m/s ?

22. Most (uvren na krajevima) pobuen je na titranje frekvencijom 0.5 Hz. Na mostu se formira stojni val sa samo jednim trbuhom. a) Kolika je valna duljina vala, ako je brzina irenja vala du mosta 80 m/s? b) Kolika je duljina mosta?

23. Frekvencija zviduka lokomotive iznosi 3000 Hz. Lokomotiva se pribliava/udaljava od stanice brzinom od 40 km/h. Koju frekvenciju zviduka uje ovjek koji eka na stanici? Brzina zvuka u zraku iznosi 330 m/s.

24. Svjetionik emitira ultrazvune signale frekvencije 25 kHz. Koju frekvenciju signala registrira prijemnik na brodu koji se pribliava/udaljava svjetioniku brzinom od 20 m/s? Brzina zvuka u zraku iznosi 340 m/s.

25. Sa mirnog odailjaa na obali emitirani su ultrazvuni signali. Brod se pribliava odailjau brzinom od 20 m/s. Ureaji na brodu registriraju signale frekvencije 35220 Hz. Kolika je frekvencija emitiranih signala? Brzina zvuka u zraku iznosi priblino 340 m/s.

26. Uteg mase 80 g uvren o nit duljine 50 cm vrtimo u horizontalnoj ravnini brzinom stalnog iznosa. Vrijeme jednog krunog ophoda utega iznosi 2 s. a) Kolikom brzinom krui uteg?b) Kolika je centripetalna akceleracija utega?

27. Automobil mase 1.4 t vozi stalnom brzinom 10 m/s kroz horizontalni zavoj polumjera zakrivljenosti 80 m. a) Kolika je centripetalna akceleracija automobila? b) Kolika mora biti najmanja sila trenja izmeu automobilskih guma i ceste da ne bi dolo do proklizavanja?c) Koliki mora biti najmanji faktor trenja izmeu guma i ceste da bi automobil bez proklizavanja proao kroz zavoj?

28. Automobil mase 1t vozi brzinom stalnog iznosa kroz horizontalno poloen zavoj radijusa zakrivljenosti 120 m. Sila trenja izmeu guma i ceste iznosi 4000 N. Kolikom najveom brzinom automobil moe proi kroz zavoj bez proklizavanja?

29. Tijelo mase 200 g titra uvreno o oprugu. Period titranja tijela iznosi 2 s, a amplituda titranja 12 cm. a) Izraunajte frekvenciju i kutnu frekvenciju titranja tijela!b) Kolika je konstanta elastinosti opruge o koju je tijelo uvreno?c) Koliko iznosi ukupna energija titranja tijela?

30. Potresni val valne duljine 120 m iri se brzinom 3 km/s. Val prijee iz jednog geolokog sloja u drugi, u kojem je brzina irenja 4.5 km/s. Kolika je valna duljina vala u drugom sloju?

31. Morskom se povrinom iri val kod kojeg je visinska razlika izmeu dola i brijega 120 cm, a udaljenost dva brijega 25 m. Vrijeme potrebno da se barka koja se ljulja na valovima digne od

najnie do najvie toke iznosi 3 s. Kolikom brzinom se valovi ire puinom?

32. Optereti li se elastina opruga utegom mase 100 g, ona se istegne za 3 cm. a) Kolika je konstanta elastinosti opruge?b) Kolike su frekvencija i period oscilacija opruge sa utegom?

33. Tijelo mase 2 kg uvreno je o oprugu. Vlastita frekvencija titranja tijela oko ravnotenog poloaja iznosi 2 Hz. Kolika e biti frekvencija titranja istog tijela ako oprugu zamijenimo novom, etiri puta vee konstante elastinosti?

34. Uteg mase 200 g uvren o oprugu harmonijski titra oko ravnotenog poloaja. Period titranja je 0.25 s. Koliki e biti period titranja ako uteg zamijenimo drugim, etiri puta vee mase?

35. Intenzitet zvuka na udaljenosti 1 km od brodske sirene iznosi 10-3 W/m. Odredite razinu zvuka brodske sirene na toj udaljenosti!

36. Relativna razina zvuka to ga stvara zvunik na udaljenosti 4 m iznosi 90 dB. Kolika je razina zvuka to ga na istoj udaljenosti proizvode istovremeno ukljuena 2 takva zvunika?