FIZIKA zadaci.pdf

Download FIZIKA zadaci.pdf

Post on 18-Dec-2015

66 views

Category:

Documents

13 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<ul><li><p>FIZIKA 2013 </p><p>MEHANIKA </p><p>PRAVOCRTNO GIBANJE </p><p>1. Trajekt se kree brzinom od 15 vorova. Ako za 40 minuta stigne iz Zadra do Preka koliko metara iznosi taj put? </p><p>Rj. s=18520m </p><p>2. Brod kree iz stanja mirovanja i za 20 minuta ubrza na brzinu 15 m/s, zatim vozi dva sata i deset minuta konstantno tom brzinom, kada radi pribliavanja luci mora usporiti za 15 minuta na brzinu od 1,05m/s. Nakon toga brzinom od 1,05 m/s vozi jo deset minuta kada kroz 5 minuta uspori i stane. Izraunajte ubrzanja, put i nacrtajte Vt, st i at dijagrame? </p><p>Rj: S1=9000m, s2=126000m, s3=7222,5m, s4=630m </p><p>3. Iz priloenog vt dijagrama izraunajte, parametre brzine, ubrzanja i prijeenog puta za pojedine toke kretanja?(1.57,47) </p><p>Rj. s=240m </p><p>4. Varioc ree oplatni lim na brodu radi zamjene oslabljenog dijela oplate oko ventila. Dimenzije lima kojeg treba izrezati su 3060cm. Ako mu je za rezanje trebalo pola sata kojom brzinom u m/s je varioc rezao lim? </p><p>Rj V=0,001m/s </p></li><li><p>5. Za koliko minuta stigne svjetlost sa Sunca na Zemlju? Brzina svjetlosti je 3108m/s a udaljenost izmeu Zemlje i Sunca je 1,5108 km (1.14,19) </p><p>Rj t=500s </p><p>6. Krenuvi iz stanja mirovanja brod jednoliko ubrzava akceleracijom 0,02m/s2 . Za koje e vrijeme brod dosei brzinu 25v i koliki e put prijei za to vrijeme? (1.33,29) </p><p>Rj. s=4135,2m </p><p>7. Krenuvi iz mirovanja tijelo se giba akceleracijom koju prikazuje at dijagram. Nacrtajte odgovarajui vt dijagram i pomou njega odredite ukupni put koji tijelo prijee tijekom 10 sekundi od poetka gibanja? </p><p>Rj </p><p>8. Lopta baena u vis doe do visine od 50m. Ako zanemarimo otpor zraka kolika je bila njena poetna brzina? </p><p>Rj V=31,32m/s </p></li><li><p>KRUNO GIBANJE </p><p>1. Kazaljka na uri koja pokazuje sate ima duljinu l=2,2cm. Kolika je brzina vrha te kazaljke? </p><p>Rj. V=3,2 10-6 m/s </p><p>2. Kolika je centripetalna sila potrebna da bi se kamen mase m=0,5kg gibao po horizontalnoj krunici polumjera r=1m brzinom od 4m/s? </p><p>Rj F=8N </p><p>3. Centripetalna sila djeluje na tijelo koje se giba po horizontalnoj krunici polumjera 0,7m. Masa tijela je 10dkg a sila iznosi Fc= 1N Kolika je brzina tijela? </p><p>Rj. V= 2,6m/s </p><p>4. Pri izbacivanju kladiva atletiar ga zavitla po krunoj putanji polumjera 2m. U trenutku izbaaja kladivo izlijee brzinom 100km/h. Kolika je centripetalna akceleracija kladiva neposredno prije nego to ga atletiar ispusti? </p><p>Rj. a=390 m/s2 </p></li><li><p>5. U nekom stroju kota zamanjaka napravi 600 okr/minuti. Kolika je centripetalna akceleracija estica na obodu kotaa? </p><p>Rj. a=1184m/s </p><p>6. Kolikom silom Zemlja djeluje na Mjesec? Polumjer putanje Mjeseca oko zemlje priblino iznosi r=3,84108m, vrijeme ophoda Mjeseca oko Zemlje T=27,4 dana i masa Mjeseca je mm= 7,310</p><p>22kg? </p><p>Rj F=1,97 1020 N </p><p>7. U parnoj turbini lopatica mase mL je udaljena za 50cm od osi osovine. Lopatica se u jednoj minuti okrene 3000 okretaja. Koliki je omjer centripetalne sile koja djeluje na </p><p>lopaticu i teine lopatice? </p><p>Rj F/FT = 5030,4 </p><p>8. Automobil ulazi u zavoj polumjera r=30m, brzinom v=90cm/s. Kolika je centripetalna sila potrebna da automobil ne sleti s ceste ako je masa automobila m=1T? (3.14,95) </p><p>Rj. F=27N </p></li><li><p>DINAMIKA </p><p>MASA, SILA I GIBANJE </p><p>1. Neki brod prilikom kretanja iz luke ima akceleraciju 0,03m/s dok na njega djeluje porivna sila od 50.000N. Kolika e biti akceleracija toga broda dok na njega djeluje sila od 75.000N? </p><p>Rj. a=0,045m/s2 </p><p>2. Brod mase 100.000 giba se jednoliko ubrzano tijekom 10 minuta i pri tom mu se brzina povea sa 2v na 12v. Kolika porivna sila ubrzava brod? </p><p>Rj.:F=857N </p><p>3. Kolika je promjena brzine broda mase 4105kg koji ubrzava stalnom silom 5104N u vremenskom intervalu od 3 minute? </p><p>Rj.: dV=22,5 m/s </p><p>4. Kamen pustimo da slobodno pada u bunar dubok 50m. Kolika je brzina kamena pri udaru u dno bunara i koliko je vremena kamen padao?(2.13) </p><p>Rj.: t = 3,16 s , dV = 31,6 m/s </p></li><li><p>5. elina ica odreene debljine izdri napetost do 2000N. Kojim najveim ubrzanjem moemo tom icom dizati uteg mase 150kg (g=10m/s2)?(1.352) </p><p>Rj.: a = 3,3 m /s </p><p>6. Dizalo s putnicima ima masu 800kg. Odredi u kojem se smjeru giba dizalo i kolikom akceleracijom ako je napetost ueta : a)12000N; b)6000N </p><p>Rj a) ide gore a = 5 m/s , b) ide dole a = 2,5 m/s </p><p>7. Brod plovi po pravcu (mirno more). a) Po ravnoj palubi tog broda gurnemo kuglicu u smjeru okomitome na smjer kretanja broda. Staza kuglice je pravac koji lei u istom smjeru u kojem smo gurnuli kuglicu. b) Poslije smo gurnuli kuglicu kao i prije ali se </p><p>ona tog puta kotrljala stazom oblika parabole koja je udubljenom stranom okrenuta </p><p>prema prednjem dijelu broda. Kako se brod kretao u prvom a kako u drugom sluaju? (1.357) </p><p>Rj.: a) jednoliko po pravcu, b) jednoliko usporeno ili unazad ubrzano </p><p>8. Koji kut sa horizontalom zatvara povrina goriva u rezervoaru broda koji se giba stalnom akceleracijom 2,44 m/s</p><p>2? (1.358) </p><p>Rj.: kut = 14o </p></li><li><p>KOLIINA GIBANJA, ZAKON SAUVANJA, SUDARI </p><p>1. Tijelo A (m=2kg) giba se pravocrtno brzinom 3m/s i sudari se sa drugim mirnim tijelom B (m=10 kg). Nakon sudara oba tijela se gibaju u istom smjeru istim brzinama. </p><p>Kolika im je brzina nakon sudara? (2.47) </p><p>Rj.: VA'B' = 0,5 m/s </p><p>2. Za koliko se promijeni iznos brzine tijela mase 8kg ako u pravcu gibanja djeluje impuls sile od 200Ns? </p><p>Rj.: dV = 25 m/s </p><p>3. Iz topa se ispaljuje granata teine Fg1= 140N, a teina topovske cijevi je Fcj=28kN. Brzina kojom granata izlijee iz cijevi je V1 =500m/s. Kolika je brzina cijevi tijekom njezina trzaja prema nazad? (2.49) </p><p>Rj.: V = 2,5 m/s </p><p>4. Astronaut sa kamerom slobodno lebdi u orbiti 10m od letjelice i snima. Iznenada mu se pokvari kamera i on odbaci kameru prema brodu brzinom 12m/s. Na kojoj bi se </p><p>udaljenosti od broda naao astronaut nakon sat vremena da nije konopcem vezan za brod? Masa astronauta sa odjelom je 100kg a masa kamere 800g. (2.50) </p><p>Rj.: su = 355,6 m </p></li><li><p>RAD I SNAGA </p><p>1. Koliki rad utroi dizalica da podigne teret od 2t na visinu 120cm? Kolika je snaga dizalice ako je za to dizanje trebalo 5s. (1.208-1.210) </p><p>Rj.: P = 4,7 kW </p><p>2. Dva traktora vuku brod kroz kanal stalnom brzinom. Koliki otpor prua more kretanju broda i koliki rad treba utroiti pri savladavanju tog otpora na putu od 500m ako su sile koje napinju uad meusobno jednake i iznose 4000N i ine meusobno kut od 60</p><p>o? </p><p>Rj.: F = 6928,2 N , W = 3464 kJ </p><p>3. Na tijelo mase 2 kg djeluje sila F zbog koje se tijelo kree po putu s. Sila F se mijenja te je prikazana Fs dijagramom na slici. Odredi pomou grafikona koliki je rad izvrila sila poto je tijelo prelo put od: a) 2m, b) 5m, c) 8m </p><p>Rj.: a) W = 6J b) W = 14,5 J c) W = 25 J </p><p>4. Dizalicu pokree motor snage 7,36kW. Koliku masu ima tijelo koje podie ta dizalica brzinom 6m/minuti ako je korisnost dizalice 80%(1.223) </p><p>Rj.: m = 6002,04 kg </p></li><li><p>ENERGIJA, ZAKON SAUVANJA </p><p>1. Vodena para djeluje vertikalno na povrinu klipa u parnom kotlu silom F= 8,25kN. Koliki e biti obavljeni rad ako se klip u kotlu pomakao za 60cm. (4.4,4.5) </p><p>Rj W = 4,95 kJ </p><p>2. Koliki je rad crpke tijekom 10 minuta koja die vodu na visinu od 10m brzinom 60lit/s? </p><p>Rj.: W = 3531,6 kJ </p><p>3. Putnik se vozi u vlaku kojemu je vuna sila F=300kN i snaga P=5106W. Kako e putnik izraunati koliko e udaljenost vlak prijei u 10 minuta?(4.8) </p><p>Rj.: s = 10 km </p><p>4. Dizalicu pokree motor snage P=2,5kW. Izraunajmo maksimalnu masu tereta koju, pri akceleraciji sile tee g=9,81m/s2 dizalica moe podignuti na visinu 18m za 8s? </p><p>Rj.: mmax = 113,26 kg </p></li><li><p>KINETIKA I POTENCIJALNA ENERGIJA </p><p>1. Djeak se saonicama sputa niz brijeg i na dnu postie brzinu 12m/s. Koliku e energiju pri zaustavljanju dobiti podloga ako je ukupna masa saonica sa djeakom 60kg? (4.18) </p><p>Rj. : E = 4,32 kJ </p><p>2. Sa strme stijene visoke 46m kamen pada u more. Izraunajmo brzinu kamena u trenutku pada u more ako je njegova poetna brzina 0 a g=9,81m/s2? (4.23) </p><p>Rj.: V = 30,04 m/s </p><p>3. Gravitacijska potencijalna energija tijela na visini h je 2J a na 2m vioj razini postaje 3 puta vea. Izraunajmo masu tijela i poetnu visinu ako je g=9,81m/s2?(4.22) </p><p>Rj.: h1 = 1 m , m = 0,204 kg </p><p>4. Tijelo mase m izbaeno je uvis poetnom brzinom V0=15m/s. Izraunajmo visinu h na kojoj e gravitacijska potencijalna energija biti jednaka kinetikoj energiji tijela pri akceleraciji sile tee 10m/s2?(4.28) </p><p>Rj.: h = 5,625 m </p></li><li><p>TRENJE </p><p>1. Kamen mase 0,5kg pada s vrha nebodera visoka 67m. U asu pada kamen ima brzinu 19m/s. Kolika je sila otpora zraka? (1.194) </p><p>Rj.: F = 3,56 N </p><p>2. Dvije mjedene kugle jednakog vanjskog polumjera, jedna puna a jedna uplja, padaju s visine. Otpor zraka postoji. Koja kugla pada bre i zato? </p><p>Puna kugla pada bre jer je tea pa sila otpora zraka stvara protu akceleraciju koja je manja kod tee kugle:tea a1 = g - sila otpora zraka/m1 , aotp.= Fotp/m </p><p>laka a2 = g - sila otpora zraka/m2 , aotp1 &lt; aotp2 pa je a1 &gt; a2 Otpor zraka isti je za obje kugle no masa pune kugle je vea, time i njena akceleracija, dakle i brzina. </p><p>3. Na horizontalnoj pruzi lokomotiva vue vlak vunom silom 180kN. Na dijelu puta dugaku 500m brzina vlaka je porasla od 36km/h na 72km/h. Koliko je trenje ako je masa vlaka 500t? </p><p>Rj F = 30000 N </p><p>4. Na horizontalnoj dasci lei uteg . Faktor trenja izmeu daske i utega je 0,1. Koliko horizontalno ubrzanje treba dati dasci da se uteg pomakne s obzirom na dasku? </p><p>(1.196) </p><p>Rj. : a &gt;= 0,981 m/s2 </p><p>5. Automobil vozi brzinom 72 km/h. Na kojoj najmanjoj udaljenosti ispred pjeakog prijelaza mora poeti koiti da bi sa pred njim zaustavio? Faktor trenja kotaa s cestom je 0,4, a g=9,81m/s. (1.198) </p><p>Rj.: s = 51 m </p></li><li><p>ZAKON GRAVITACIJE </p><p>1. Odredi masu Zemlje uzevi da je srednji polumjer Zemlje 6400km a akceleracija slobodnog pada 9,81m/s te izraunaj srednju gustou Zemljine kugle? (/str85) </p><p>Rj.: mz = 6024,25 1024</p><p> kg , gustoa q = 5486 kg/m3 </p><p>2. Koliko se privlae dva broda svaki mase 107 kg kada se nalaze na udaljenosti 1km? (1.376) </p><p>Rj.: F = 6,67 10-3 N </p><p>3. Za koliko se puta smanji teina nekog tijela kad ga donesemo na vrh planine visoke 2400m? (1.380) </p><p>Rj.: X = 0,9992 </p><p>4. Kolika je prva kozmika brzina za Mjesec ako znamo da je polumjer Mjeseca 1,74 10</p><p>6m a masa 7,3 1022kg?( 1.399) </p><p>Rj.: 16,73 102 m/s </p></li><li><p>RELATIVNOST GIBANJA-INERCIJALNI I NEINERCIJALNI SUSTAVI </p><p>1. Na niti visi uteg mase 2kg. Nai kolika je napetost niti : a)ako se nit s utegom die akceleracijom 2m/s</p><p>2, b)ako nit s utegom pada akceleracijom 2m/s</p><p>2 (g=10m/s</p><p>2) </p><p>(1.351) </p><p>Rj.: a) F = 24 N b) F = 16 N </p><p>2. Brzi brod usporava se jednoliko te za 3 sek. smanji brzinu sa 18km/h na 6km/h. Za koliko e se pri tom iz vertikalnog poloaja otkloniti kuglica koja visi sa stropa kabine na niti? (1.359) </p><p>Rj.: kut = 6o </p><p>3. S tijela A mase 7 kg visi privreno ue i na njemu drugo tijelo B mase 5kg. Masa ueta je 4kg. Na tijelo A djeluje prema gore sila 188,8N. (1.361) a)Kolika je akceleracija tog sustava? </p><p>b)Kolika je napetost ueta na njegovom gornjem kraju? c)Kolika je napetost ueta na polovici njegove duljine? </p><p>Rj.: a) a = 2 m/s2 b) F = 106,2 N c) F = 82,6 N </p><p>4. Tenk mase 50t prelazi preko mosta brzinom 45km/h. Most se ugnuo te mu je polumjer </p><p>zakrivljenosti 0,6km. Kolikom silom pritie tenk na most kad se nalazi na njegovoj sredini? </p><p>Rj.: F = 51,3 104 N </p></li><li><p>GALILEJEVE TRANSFORMACIJE, INERCIJALNE SILE (linearne) </p><p>KRUNO GIBANJE (centripetalna, centrifugalna i Coriolisova sila) 1. Uteg privezan na nit duljine 30cm opisuje u horizontalnoj ravnini krunicu polumjera </p><p>15cm. Koliko okreta u minuti izvri uteg pri kruenju(1.285) </p><p>Rj.: f = 0,743 Hz (ok/s) = 44,5 ok/min </p><p>2. Kolika mora biti brzina zrakoplova u lupingu polumjera 1km da ni sjedite ni pojas ne ine na pilota nikakav pritisak kad se avion nalazi u najvioj toki petlje. </p><p>Rj.: V = 100 m/s </p></li><li><p>ROTACIJA KRUTIH TIJELA- CENTAR MASE </p><p>1. Izrazi : a) 30 ophoda u radijanima, b)84pi radijana ophodima, c)50op/s u rad/s, d) 2100 op/s u rad/s (1.320) </p><p>Rj.: a) n = 60 pi rad , b) n = 42 oph , c) V = 100 pi rad/s , d) V = 70 pi rad/s </p><p>2. Na horizontalnoj ploi koja se moe okretati oko vertikalne osi, miruje tijelo na udaljenosti 2m od sredita ploe. Ploa se poinje okretati tako da joj brzina postupno raste. Koeficijent trenja izmeu tijela i ploe iznosi 0,25. Odredi kutnu brzinu kojom se mora plaa okretati da bi tijelo upravo poelo klizati (1.323) </p><p>Rj.: (kutna brzina) omega = 1,1 rad/s </p><p>3. Oko nepomine koloture polumjera 20cm namotana je nit na kojoj visi uteg. Uteg najprije miruje, a onda poinje padati akceleracijom 2cm/s2 pri emu se nit odmotava . Nai kutnu brzinu koloture u trenutku kada je uteg proao put od 100cm?(1.326) </p><p>Rj.: omega = 1 rad/s </p><p>4. Zamanjak ima oblik krune ploe, masu 50kg i polumjer 0,2m. Zavrtjeli smo ga do brzine 480 okr/min i zatim prepustili samome sebi. Pod utjecajem trenja on se </p><p>zaustavio. Koliki je moment sile trenja ako pretpostavimo da je trenje stalno i ako se </p><p>zamanjak zaustavio nakon 50s? (1.335) </p><p>Rj.: M = 1 Nm </p></li><li><p> 76 </p><p>MOMENT SILE I MOMENT TROMOSTI </p><p>1. Poluga ima krakove 45cm i 60 cm. Ona je u ravnotei ako na krai kraj djeluje sila 80N. Kolikom silom djeluje poluga na okretite O? (str: 74) </p><p>Rj.: F = 140 N </p><p>2. Francuskim kljuem odvijamo maticu. Duljina ruke kljua jest 300mm. Koliki je moment sile ako zakreemo: a) kraj ruke silom 40N okomito na duljinu ruke, b) ruku na njezinoj polovici istom silom okomito na duljinu ruke, c)kraj ruke silom 40N koja s rukom ini kut od 30o, d) na polovici istom silom i pod istim kutem?(1.301) </p><p>Rj.: a) M = 12 Nm , b) M = 6 Nm , c) M = 6 Nm , d) M = 3 Nm </p><p>3. Metarski tap poloen je na dasku stola tako da etvrtinom duljine viri izvan stola. Najvei uteg mase m1 koji moemo objesiti na vanjski kraj tapa a da se pri tom tap ne okrene je 250g. Kolika je masa tapa?(1.307) </p><p>Rj.: m = 0,25 kg </p><p>4. Greda mase 150kg uzidana je te se opire u tokama A i B. Na njezinom drugom kraju C objeen je teret 150kg. Pretpostavimo da toke A i B nose sav teret. Kolike su sile koje djeluju na te toke ako su AC=1,5m i AB=0,5m (g=10m/s2)?(1.308) </p><p>Rj.: FA = 6000 N , FB = 9000 N </p></li><li><p>STEINEROV POUAK O PARALELNIIM OSIMA </p><p>1. Dva radnika nose teret objeen na motku duljine l=3m. Gdje visi teret ako motka jednog radnika pritie dva puta vie nego drugoga? (1.311) </p><p>Rj.: r2 = 2 m , r1 = 1 m </p><p>2. Na svakom kraju krute poluge duge 1,5m djeluje po jedna sila. One su meusobno usporedne i okomite na polugu. Sile iznose 30N i 20N. Kolika je rezultanta tih sila i </p><p>gdje joj je hvatite? Ima li ovaj zadatak vie moguih rjeenja(1.314) </p><p>Rj.: FR = 50 N , r = 0,9 m od manje ili r1 = 0,6 m od vee sile </p><p>3. Kolika je rezultanta dviju usporednih sila 50 N i 20 N ako su suprotnoga smijera , a hvatita su im udaljena 45cm? Gdje se nalazi hvatite ?(1.316) </p><p>Rj.: F = 30 N , r1 = 30 cm od vee (na suprotnu stranu) ili r2 = 75 cm od manje sile </p><p>4. Horizontalna ipka dugaka 20cm. Lijeva polovica je od aluminija, desna od eljeza. Gdje se nalazi teite ipke ako je njezin presjek svuda jednak?(1.317) </p><p>Rj.: r = 2,5 cm </p></li><li><p>KUTNA KOLIINA GIBANJA, ZAKON SAUVANJA RA...</p></li></ul>