izmjenična struja: primjer ispita

28. siječnja 2021.
  1. Strujni krug ukupnog otpora 40 Ω spojen je na izvor izmjenične struje čiji je napon zadan jednadžbom u =80V sin(314s-1t). Fazni pomak između struje i napona je – 60°. Napiši jednadžbu za jakost struje, nacrtaj u/t i i/t graf, te odredi efektivnu vrijednost struje i napona.   
  2. Ako su u krugu iz prethodnog zadatka na izvor izmjeničnog napona spojeni jedan kondenzator i jedan otpornik odredi kapacitet tog kondenzatora i otpor tog otpornika.
  3. Kondenzatori od 3 pF i 6 pF spojeni su paralelno, a zatim serijski sa kondenzatorom od 1 pF i dvjema zavojnicama od 4 mH i 6 mH. Koliki je ukupni kapacitet tog spoja? Kolika je ukupna induktivnost tog spoja? Kolika je rezonantna frekvencija tog spoja?
  4. U krug izmjenične struje napona 220 V i frekvencije 50 Hz uključen je omski otpor 15 Ω, zavojnica induktiviteta 0.35 H i kondenzator kapaciteta 80 μF. Izračunaj: a) efektivnu jakost struje koja prolazi krugom; b) napon na krajevima kondenzatora UC i na krajevima zavojnice UL ; c) razliku u fazi između struje i napona.
  5. U strujnom krugu sa zavojnicom i kondenzatorom jakost struje ima oblik I = 4A sin(376.8s-1t + 65°) a napon U = 300V sin(376.8s-1t + 25°). Ako je induktivnost zavojnice 0.5 H odredi omski otpor zavojnice i kapacitivni otpor kondenzatora.

valna optika, primjer mogućeg ispita

9. listopada 2019.
  1. Svjetlost valne duljine 650 nm pada iz zraka na vodu (n=4/3) pod kutom 30°. Odredi kut loma te brzinu, frekvenciju i valnu duljinu te svjetlosti u vodi.
  2. Pri Youngovom pokusu četvrti minimum se vidi pod kutom od 7° u odnosu na spojnicu središnje svijetle pruge i pukotina. Odredi razmak između pukotina ako se radi o žutoj svjetlosti (600 nm).
  3. Koliki je najveći red spektra moguće dobiti optičkom rešetkom konstante 2 mm ako je obasjana svjetlošću valne duljine 650 nm? Pod kojim kutom se vidi najviši spektar? Koliko svijetlih maksimuma opažamo?
  4. Paralelan snop bijele svjetlosti (360 nm<λ<780 nm) upada okomito na sloj ulja debljine 0,6 µm indeksa loma 1.5. Ulje je naneseno na staklenu ploču indeksa loma 1.6. Koje će valne duljine iz ovog spektra biti poništene u reflektiranoj svjetlosti?
  5. Svjetlosni snop prolazi kroz tekućinu koja se nalazi u posudi od stakla indeksa loma 1.5. Snop se reflektira od dna posude pod kutom 42°37′ tako da je potpuno polariziran. Odredite: a) indeks loma tekućine, b) pod kojim najmanjim kutom mora svjetlost upadati na dno posude da dođe do totalne refleksije?

geometrijska optika, teorijska pitanja

3. lipnja 2019.
  1. Navedi četiri načela geometrijske optike. Koja od tih načela je opovrgnuo Youngov pokus i kako?
  2. Nacrtaj kako točkasti izvor svjetlosti stvara sliku u ravnom zrcalu (nacrtaj nekoliko zraka). Je li ta slika realna ili virtualna?
  3. Promatrač gleda u ravnom zrcalu sliku nekog predmeta. Ako se promatrač pomakne udesno, hoće li se i kako pomaknuti slika u zrcalu?
  4. Kolika mora biti visina zrcala, i na kojoj visini mora biti postavljeno to zrcalo, da bi čovjek koji uspravno stoji vidio cijelog sebe u zrcalu? Nacrtaj sliku. Ovisi li to o udaljenosti čovjeka od zrcala?
  5. Što je to fokus (žarište) sfernog zrcala? Nacrtaj sliku za konkavno i konveksno zrcalo. Je li fokus realan ili virtualan? Objasni.
  6. Konstruiraj sliku uspravnog predmeta u sfernom zrcalu, za konkavno zrcalo (u slučaju da je predmet između fokusa i zrcala, u slučaju da je predmet između fokusa i središta, i u slučaju da je predmet dalje od središta) i za konveksno zrcalo. Opiši sliku (realna/virtualna, uspravna/obrnuta, uvećana/umanjena).
  7. Izvedi jednadžbu sfernog zrcala.
  8. Kako se odnose polumjer i žarišna udaljenost sfernog zrcala? Izvedi formulu.
  9. Napiši zakon loma svjetlosti. U kojem će se slučaju zraka lomiti prema okomici a u kojem od okomice? Nacrtaj sliku.
  10. Što je granični kut za totalnu refleksiju?
  11. Koja su dva uvjeta da se dogodi totalna refleksija svjetlosti?
  12. Što je djelomična refleksija svjetlosti?
  13. Nacrtaj lom svjetlosti kroz optičku prizmu.
  14. Što je kut prizme a što kut devijacije? Označi ih na slici. Kako se računaju? Izvedi formule.
  15. Može li se dogoditi totalna refleksija na staklenoj prizmi koja se nalazi u zraku? Ako može, gdje (nacrtaj na slici)?
  16. Koje smo vrste leća učili?
  17. Što je to fokus (žarište) leće? Nacrtaj sliku za konvergentnu i divergentnu leću. Je li fokus realan ili virtualan? Objasni.
  18. Konstruiraj sliku uspravnog predmeta kroz leću, za konvergentnu leću (u slučaju da je predmet između fokusa i leće, u slučaju da je predmet dalje od fokusa) i za divergentnu leću. Opiši sliku (realna/virtualna, uspravna/obrnuta, uvećana/umanjena).
  19. Izvedi jednadžbu leće i formulu za povećanje leće. Objasni predznake za veličine u tim formulama.
  20. Što je jakost leće? Koja je mjerna jedinica?
  21. Koje leće koristimo protiv kratkovidnosti a koje protiv dalekovidnosti? Objasni.
  22. Što je to “daljina zdravog vida” i kad se koristi?
  23. Kakvu leću koristimo za povećalo? Je li slika realna ili virtualna?
  24. Nacrtaj kako radi mikroskop
  25. Kako računamo povećanje mikroskopa?

titranje, primjer mogućeg ispita

30. siječnja 2019.
  1. Na elastičnu oprugu obješen je uteg mase 30 g koji titra s amplitudom 10 cm. Kolika je konstanta opruge ako znamo da je najveća kinetička energija koju uteg može postići 17 J? Odredi period titranja i napiši jednadžbu titranja tog oscilatora.
  2. Koliko vremena treba proći da uteg mase 500 g ovješen o oprugu čija je konstanta elastičnosti 20 N/m i koji harmonijski titra dođe iz ravnotežnog položaja u položaj čija je udaljenost jednaka trećini amplitude?
  3. Jednadžba titranja oscilatora mase 10 g ima oblik y=2cm× sin(3p t/4s + 60°). Kolika je akceleracija dvije sekunde nakon početka titranja?
  4. Uteg mase 100 g obješen o oprugu povučemo iz ravnotežnog položaja za 5 cm i još mu damo brzinu od 2 m/s u smjeru od ravnotežnog položaja. Ako je period titranja tog oscilatora 0.707 s, odredi amplitudu i najveću brzinu titranja.
  5. Ura sa sekundnim njihalom ide točno na Zemlji. Koliki će biti njen period titranja na Mjesecu, ako je tamo akceleracija slobodnog pada 1.61 m/s2? Koliko će ta ista ura kasniti na Mjesecu tijekom jednog sata?

kružna gibanja i gravitacija (pitanja za usmeni)

9. svibnja 2018.
  1. Što je period a što frekvencija? Kako se odnose?
  2. Kako računamo brzinu pri jednolikom kružnom gibanju?
  3. Koji je smjer brzine pri kružnom gibanju?
  4. Tijelo privezano na niti vrti se jednoliko po kružnici na glatkoj horizontalnoj podlozi. U jednom trenutku nit pukne. Hoće li se tijelo i dalje gibati, i ako hoće kako?
  5. Što je centripetalna sila? Koji joj je smjer?
  6. Kako se računa centripetalna akceleracija? Koji joj je smjer?
  7. Kako to da pri jednolikom kružnom gibanju ima akceleracije ako je pri takvom gibanju iznos brzine stalno jednak?
  8. Što je centrifugalna sila? Objasni na nekom primjeru što je centripetalna a što centrifugalna sila.
  9. Zašto se centripetalna i centrifugalna sila ne ponište?
  10. sl241 Objasni sile koje djeluju na tijelo prikazano na slici. Napiši njihove omjere ako je kut između niti i vertikale neki od “prijateljskih”.
  11. Zašto se biciklist nagne u zavoju? Nacrtaj sile.
  12. Zašto je cesta u zavojima ponekad podignuta na jednoj strani? Nacrtaj sile.
  13. Kako računamo napetost niti u najvišoj/najnižoj točki pri kruženju u vertikalnoj ravnini?
  14. Kako računamo reakciju podloge pri prolasku tijela kroz kružnu udubinu ili izbočinu?
  15. Tijelo visi na niti u vertikalnoj ravnini. Kolikom ga početnom brzinom moramo gurnuti horizontalno da bi se popelo na vrh kružne putanje?
  16. Kolika mora biti početna visina da bi se tijelo na slici popelo na vrh kruga? Trenje zanemarujemo.    Bez naslova
  17. Kolikom najmanjom brzinom trebamo gurnuti masu na niti (njihalo) duljine l da ono učini puni krug u vertikalnoj ravnini?
  18. Napiši formulu za opći zakon gravitacije. Što je r u toj formuli? Između kojih tijela djeluje gravitacijska sila? Kada je ona privlačna a kada odbojna?
  19. Prvo tijelo ima 4 puta veću masu od drugoga. Djeluje li većom gravitacijskom silom prvo tijelo na drugo ili drugo na prvo? Koliko puta je veća jedna gravitacijska sila od druge?
  20. Dva tijela privlače se gravitacijskom silom F. Što će se dogoditi s tom silom ako se udaljenost između tijela smanji 3 puta?
  21. Kako računamo akceleraciju slobodnog pada na nekoj visini od površine planeta? Izvedi formulu.
  22. Akceleracija slobodnoga pada na površini Mjeseca je gM. Polumjer Mjeseca je R. Kolika je akceleracija slobodnoga pada na udaljenosti 2od površine Mjeseca?
  23. Kolika je akceleracija slobodnog pada na površini kuglaste planete gustoće ρ i polumjera R?
  24. Zašto jabuka pada na Zemlju a Mjesec ne pada?
  25. Izvedi formulu za brzinu satelita. Što je prva kozmička brzina?
  26. Kako se odnose period i polumjer staze pri gibanju satelita (3. Keplerov zakon)? Izvedi formulu.
  27. Ima li satelit akceleraciju? Nacrtaj brzinu satelita i akceleraciju satelita (ako je ima).
  28. Nacrtaj sve sile koje djeluju na satelit.
  29. Što je geostacionarni satelit? Kako bi izračunao visinu na kojoj se giba?
  30. Što znači da je potencijalna energija negativna? Objasni.
  31. Što je druga kozmička brzina? Izvedi formulu.
  32. Tijela A i B izbacimo s površine planete tako da je ukupna energija tijela A pozitivna, a ukupna energija tijela B negativna. Što će se dogoditi s tijelom A a što s tijelom B?

kvantna i nuklearna, pitanja

20. ožujka 2018.

Toplinsko zračenje

  1. Što je to ”crno tijelo”?
  2. Što je jakost zračenja?
  3. Nacrtaj I/λ graf zračenja crnog tijela za nekoliko različitih temperatura
  4. Napiši Stefan-Boltzmannov zakon i Wienov zakon.
  5. Što kaže Planckova hipoteza o kvantima energije? Objasni razliku između kontinuiranih i kvantiziranih (diskretnih) veličina.

Fotoelektrični učinak

  1. Što je to fotoelektrični učinak?
  2. Kako je Hertz pokusom pokazao taj učinak?
  3. Što je granična frekvencija?
  4. Što je izlazni rad? Postoji li matematička veza između izlaznog rada i granične frekvencije?
  5. Što je foton? O čemu ovisi energija fotona?
  6. Što se događa u fotoelektričnom učinku kad povećamo jakost svjetlosti?
  7. Što treba učiniti da bismo povećali brzinu izbačenih elektrona?
  8. Što je granični napon? Postoji li matematička veza između zaustavnog napona i izlaznog rada?
  9. Kako računamo količinu gibanja fotona? Izvedi formulu!
  10. Može li svjetlost djelovati silom na neku površinu?

Comptonov učinak

  1. Je li sudar pri Comptonovom učinku elastičan ili neelastičan? Objasni.
  2. Napiši zakon o očuvanju količine gibanja za taj sudar.
  3. Napiši zakon o očuvanju energije za taj sudar.
  4. Je li valna duljina fotona prije sudara veća ili manja od valne duljine fotona nakon sudara? Zašto? Objasni.
  5. Napiši formulu za vezu promjene valne duljine i kuta pod kojim se odbio foton.

Bohrov model atoma

  1. Napiši Bohrov kvantni uvjet za kutnu količinu gibanja elektrona u atomu.
  2. Kakve su putanje elektrona u Bohrovom modelu atoma?
  3. Izvedi formulu za polumjere tih putanja.
  4. Kakva je energija elektrona u Bohrovom modelu atoma?
  5. Izvedi formulu za tu energiju.
  6. Kako atom odašilje foton, i kolika je energija tog fotona?
  7. Što je energija ionizacije?

DeBroglijeva jednakost

  1. Jesu li mogući ogib i interferencija elektrona? Objasni.
  2. Kako se računa valna duljina čestice koja se giba?
  3. Zašto u svakodnevnim situacijama ne opažamo valna svojstva čestica?
  4. Kako je DeBroglie objasnio Bohrov kvantni uvjet?

Heisenbergovo načelo neodređenosti

  1. Napiši Heisenbergovu nejednakost.
  2. Objasni Heinsenbergovu nejednakost.
  3. Ima li Heisenbergova nejednakost važnost za opis gibanja čestice prašine mase 1 mikrograma? Objasni.
  4. Zašto pojam putanje nije primjenjiv za mikroskopske objekte? Što je zamijenilo pojam putanje elektrona u atomu?
  5. Što se događa pri Youngovom pokusu s elektronima?

Radioaktivnost

  1. Što je radioaktivni raspad?
  2. Što je vrijeme poluraspada? Kakva je veza vremena poluraspada i konstante radioaktivnog raspada?
  3. Napiši zakon radioaktivnog raspada. Nacrtaj graf ovisnosti broja jezgara o vremenu.
  4. Što je aktivnost radioaktivnog uzorka? Kako se mijenja s vremenom? 

Nuklearne reakcije

  1. Vrijedi li zakon o očuvanju naboja pri nuklearnim reakcijama? Objasni njegovu primjenu u nuklearnoj reakciji.
  2. Vrijedi li zakon o očuvanju mase pri nuklearnim rekacijama? Što je to defekt mase?
  3. Kada se pri nuklearnoj reakciji oslobađa energija, a kada je potrebno dovesti energiju da bi se dogodila nuklearna reakcija?
  4. Što je energija vezanja jezgre? Kako se računa energija vezanja po nukleonu? Kako je moguće da se energija oslobađa i pri fisiji i pri fuziji?
  5. Što je to fuzija? Događa li se ona negdje u prirodi?
  6. Koji je uvjet potreban da bi se dogodila fuzija? Objasni.
  7. Što je to fisija?
  8. Što je lančana reakcija? Što je kritična masa?

složena gibanja i energija, pitanja

19. ožujka 2018.
  1. Što je to složeno gibanje?
  2. Nacrtaj i objasni vektore brzine pri gibanju broda i rijeke, ako se brod giba nizvodno, uzvodno ili preko rijeke.
  3. Objasni vertikalni hitac prema gore. Koje sile djeluju na tijelo pri tom hicu? Kako računamo trenutnu visinu i trenutnu brzinu? Kako računamo vrijeme potrebno do najviše točke i visinu te točke?
  4. Kolika je brzina a kolika akceleracija u najvišoj točki vertikalnog hica?
  5. Kolika je ukupna sila pri horizontalnom hicu?
  6. Kako vrijeme pada pri horizontalnom hicu ovisi o početnoj brzini?
  7. Tijelo je izbačeno horizontalno blizu površine Zemlje. Otpor zraka je zanemariv. Koja od navedenih veličina nije stalna pri gibanju tijela?   A. horizontalna komponenta brzine  B. vertikalna komponenta brzine  C. horizontalna komponenta ubrzanja  D. vertikalna komponenta ubrzanja
  8. Nacrtaj putanju pri horizontalnom hicu, i nacrtaj vektore početne brzine i trenutne brzine (u nekoj točki koja nije početna), te rastavi trenutnu brzinu na komponente.
  9. Kako računamo komponente trenutne brzine, a kako trenutnu brzinu?
  10. Kako računamo vrijeme pada, a kako domet hica?
  11. Tijela A i B izbace se u vodoravnome smjeru s jednakim početnim brzinama. Tijelo A izbaci se s veće visine nego tijelo B. Kako se odnose domet tijela A  i domet tijela B?
  12. Tijela A i B izbace se u vodoravnome smjeru s jednake visine. Tijelo A izbaci se većom početnom brzinom nego tijelo B. Kako se odnose domet tijela A  i domet tijela B?
  13. Iz helikoptera koji leti u horizontalnome smjeru ispušten je paket. Nacrtaj putanju paketa.
  14. Rastavi početnu brzinu pri kosom hicu na komponente, ako je kut izbacivanja 30°, 45° ili 60°.
  15. Kolika je ukupna sila pri kosom hicu?
  16. Nacrtaj putanju pri kosom hicu, i nacrtaj vektore početne brzine i trenutne brzine (u nekoj točki koja nije početna), te rastavi početnu i trenutnu brzinu na komponente.
  17. Koje od tih brzina se mijenjaju a koje ne, i zašto?
  18. Kako računamo trenutni položaj tijela pri kosom hicu, u vodoravnom i horizontalnom smjeru?
  19. Kako računamo najveću visinu do koje će se tijelo popeti i domet pri kosom hicu?
  20. Kako računamo trenutnu brzinu pri kosom hicu?
  21. Što je rad? Kako se određuje mehanički rad (općenito) i kojom se jedinicom mjeri?
  22. Kada je rad jednak produktu iznosa sile i duljine puta na kojem djeluje sila? Kako se određuje mehanički rad kada sila ne djeluje u pravcu i smjeru puta? (Grafički prikaži navedeni slučaj)
  23. Što je snaga? Napiši i objasni relaciju za mehaničku snagu uz odgovarajuću jedinicu.
  24. Pokaži kako se snaga može izraziti preko brzine.
  25. Što je korisnost nekog stroja i kako se izračunava? Objasni na nekom primjeru (koji nije bušilica!).
  26. Što je energija? Kada kažemo da tijelo ima energiju?
  27. Koja je veza između rada i energije u mehanici? (Iskaži to odgovarajućom relacijom.)
  28.  Definiraj kinetičku energiju i napiši relaciju kojom se određuje.
  29. Izvedite izraz za kinetičku energiju tijela mase m i brzine v.
  30. Koliko se puta promijeni kinetička energija tijela ako mu se brzina udvostruči a masa smanji dva puta?
  31. Koliko se puta poveća kinetička energija ako se brzina tijela poveća tri puta?
  32. Može li kinetička energija imati negativnu vrijednost (i zašto) ?
  33. Objasni očuvanje energije pri sudarima. Kad je sudar savršeno elastičan? Što je s energijom pri neelastičnom sudaru? Objasni na primjerima.
  34. Kada tijelo ima gravitacijsku potencijalnu energiju? Što je i o čemu ovisi gravitacijska potencijalna energija?
  35. Napravi izvod za gravitacijsku potencijalnu energiju.
  36. Mora li tijelo koje leži na tlu imati gravitacijsku potencijalnu energiju jednaku ništici? Bi li tijelo moglo imati negativnu potencijalnu energiju?
  37. Objasni očuvanje ukupne energije pri slobodnom padu, ili kad izbacimo tijelo prema gore.
  38. Objasni očuvanje energije kod njihala.
  39. Objasni razliku kod očuvanja energije ako ima trenja/otpora zraka i ako nema trenja/otpora zraka.
  40. Tijelo određene mase pustimo da pada s visine h. Drugo tijelo, potpuno jednako prvome, pustimo da klizi niz kosinu visine h, bez trenja! Koje će tijelo imati veću kinetičku energiju na dnu? Što bi bilo da u oba slučaja djeluje jednaka sila trenja?
  41. Što je elastična sila? Kako je računamo? Što je k? Koja je mjerna jedinica za k?
  42. Napiši (ako znaš izvedi) formulu za elastičnu potencijalnu energiju.
  43. Ako se produljenje opruge poveća tri puta, što će se dogoditi s elastičnom energijom?
  44. Slika prikazuje dva vagona koji se gibaju prema oprugama jednakih konstanti elastičnosti k. Pri sudaru s oprugom vagon mase 2m sabije oprugu za x1, a vagon mase m sabije oprugu za x2. Koji odnos vrijedi za x1 i x2?elasticna energija

rješenja, županijsko natjecanje ’18.

6. ožujka 2018.

1ss_zup18_rj

2ss_zup18_rj

3ss_zup18_rj

4ss_zup18_rj

općinsko natjecanje 2018.

29. siječnja 2018.

Zadatci:

opc18_1ss_zad

opc18_2ss_zad

opc18_3ss_zad

opc18_4ss_zad

Rješenja:

opc18_1ss_rj

opc18_2ss_rj

opc18_3ss_rj

opc18_4ss_rj

plinovi, zbirka za internu upotrebu

16. studenoga 2017.

PLINOVI zbirka 17