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

plinovi, zbirka za internu upotrebu

16. studenoga 2017.

PLINOVI zbirka 17

grafovi gibanja, primjer mogućeg kontrolnog

14. studenoga 2017.
  1. Izvedi formulu za prijeđeni put kod jednolikog ubrzanog gibanja s početnom brzinom.
  2. Opiši gibanje te iz zadanog v/t grafa nacrtaj x/t graf ako je početni položaj x= -2 m.xt graf
  3. Opiši gibanje te iz zadanog v/t grafa nacrtaj a/t, s/t i x/t graf. Kolika je prosječna brzina na cijelom putu?

vt graf

grafovi

četvrti razred: teorijska pitanja, 1. polugodište

10. studenoga 2017.

VALNA OPTIKA

  1. Kako je Huygens objasnio lom svjetlosti? Nacrtaj sliku, pokaži gdje je veća brzina i izvedi formulu za indeks loma svjetlosti.
  2. Kako se odnose frekvencija, valna duljina i brzina kod svjetlosti? Što se događa s tim veličinama pri prijelazu iz vakuuma u vodu?
  3. Kako se odnose brzine a kako valne duljine (koja je veća?) crvene i ljubičaste svjetlosti u vakuumu i u vodi?
  4. Što je to ogib vala? Objasni pomoću Huygensovog načela.
  5. Objasni razliku između valne i čestične teorije na pojavama ogiba i interferencije.
  6. Koji je uvjet za konstruktivnu a koji za destruktivnu interferenciju vala?
  7. Objasni Youngov pokus. Zašto je taj pokus važan? Izvedi formulu.
  8. Objasni što je Lloydovo zrcalo.
  9. Što je optička rešetka? Izvedi formulu.
  10. Što se događa kad kroz optičku rešetku pustimo bijelu svjetlost? Koja će se svjetlost najviše ogibati a koja najmanje?
  11. Zašto je u optičkoj razlici putova potrebno geometrijsku razliku putova pomnožiti s indeksom loma?
  12. Kada kod svjetlosti govorimo o refleksiji na čvrstom kraju, a kada o refleksiji na slobodnom kraju? Objasni.
  13. Objasni interferenciju svjetlosti na tankom prozirnom sloju.
  14. Snop paralelnih zraka monokromatske svjetlosti  valne duljine λ upada okomito na tanki prozirni sloj debljine 2λ i indeksa loma n1. Sloj se nalazi na drugom prozirnom sredstvu indeksa loma n2. Hoće li taj sloj u reflektiranoj svjetlosti izgledati svijetlo ili tamno ako je a) n1>n2, b) n1<n2?
  15. Što je to polarizacija valova?
  16. Je li moguća polarizacija zvuka?
  17. Nepolarizirana svjetlost nailazi na jedan polarizator, pa zatim na drugi. Što će se dogoditi na izlasku iz drugog polarizatora?
  18. Što je to Brewsterov kut? Nacrtaj i objasni.
  19. Navedi 4 postavke sadržane u Maxwellovim jednadžbama.
  20. U čemu je razlika između radio-valova i svjetlosti?
  21. Što je to gustoća energije? Napiši izraze za gustoću energije el. i mag. polja. Može li u vakuumu biti energije?
  22. Kolika je brzina EM vala u vakuumu? Je li ta brzina veća ili manja u nekom sredstvu? Napiši (ako znaš izvedi) formulu za brzinu EM vala u vakuumu i u nekom sredstvu.
  23. Kako je indeks loma nekog sredstva povezan sa brzinom svjetlosti? Kako on ovisi o magnetskim i električnim svojstvima tog sredstva?
  24. Ako je svjetlost val, što tu titra? Može li se svjetlost širiti kroz vakuum? A zvuk? Objasni!
  25. Poredaj po iznosu valne duljine: infracrveno zračenje, crvena svjetlost, žuta svjetlost, plava svjetlost, ultraljubičasto zračenje.

 

TEORIJA RELATIVNOSTI

  1. Skiciraj pokus Michelsona i Morleya i objasni rezultat toga pokusa. Što su očekivali a što dobili?
  2. Napiši Galileove transformacije.
  3. Objasni (pomoću skice dvaju sustava S i S’) zašto iz jednakosti brzine svjetlosti c za sve promatrače slijedi da vrijeme ne prolazi na jednak način za sve promatrače.
  4. Napiši formulu za relativističko zbrajanje brzina. Objasni primjenu te formule na primjerima (jedan za zbrajanje i jedan za oduzimanje brzina).
  5. Objasni četiri uvjeta pomoću kojih smo izveli Lorentzove transformacije.
  6. Napiši Lorenzove transformacije.
  7. Zašto brzina ne može biti veća od c?
  8. U kojem se slučaju Lorenzove transformacije svode na Galileijeve? Objasni! Kada je potrebno primijeniti relativističke formule, a kada nije?
  9. Napiši (ako znaš izvedi) formulu za relativističko produljenje vremenskog intervala. Objasni primjenu te formule. (Ako izvodiš formulu objasni zašto jedan od sustava koje promatramo mora biti vlastiti, i koji.)
  10. Svemirski brod A i svemirski brod B gibaju se velikom brzinom jedan prema drugome. Kojemu od njih vrijeme ”brže” prolazi? Objasni.
  11. Napiši (ako znaš izvedi) formulu za relativističko skraćenje duljina. Objasni primjenu te formule. (Ako izvodiš formulu objasni zašto jedan od sustava koje promatramo mora biti vlastiti, i koji.)
  12. Neka kocka se giba velikom brzinom u smjeru jedne od svojih stranica. Kako taj objekt vidi vanjski promatrač?
  13. Objasni relativnost istodobnosti.
  14. Kako računamo relativističku količinu gibanja? Nacrtaj graf koji objašnjava potrebu za njenim uvođenjem.
  15. Kako računamo ukupnu relativističku energiju, energiju mirovanja i kinetičku energiju?
  16. Kako iz specijalne teorije relativnosti slijedi da zakon o očuvanju mase ne vrijedi uvijek?
  17. Napiši (ako znaš izvedi) formulu koja povezuje relativističku količinu gibanja i ukupnu relativističku energiju.
  18. Napiši (ako znaš izvedi) formulu za relativistički Dopplerov učinak. Koju bi boju vidjeli kada bi se neka žuta zvijezda udaljavala od nas velikom brzinom (plavu ili crvenu)?
  19. Objasni (nacrtaj slike!) zašto je Einstein smatrao da svjetlost zakreće u gravitacijskom polju.
  20. Kako je Eddington eksperimentalno potvrdio zakretanje svjetlosti u gravitacijskom polju?

tekućine, primjer mogućeg ispita

14. listopada 2017.
  1. Vertikalna cijev promjera 4 cm duljine 1 m napunjena je do visine 20 cm živom. Na živu je naliveno još 0.75 L vode. Odredi ukupni tlak na dno posude.
  2. Tijelo pliva tako da je 60% uronjeno u vodu, 10% u ulje koje pliva na vodi, a ostatak je iznad tekućina. Kolika je gustoća tijela?
  3. Balon s vodikom obujma 1 m3 podiže se akceleracijom 2 m/s2. Kolika je masa balona i tereta kojega nosi (bez vodika)?
  4. Protok vode kroz neku pumpu iznosi 0.1 m3/s. Ako je površina presjeka cijevi 1 dm2, odredi brzinu protjecanja vode kroz taj uređaj. Kolika je snaga pumpe ako joj je korisnost 60%?
  5. Razlika tlakova između šire i uže cijevi je 1 kPa, a promjer šire cijevi je dvostruko veći od promjera uže. Ako kroz cijevi teče voda, odredi brzinu u široj i užoj cijevi.

kružno gibanje i gravitacija (primjer mogućeg ispita)

31. svibnja 2017.

 

  1. Automobil uleti u zavoj brzinom 120 km/h. Koliki je polumjer zavoja ako uz koeficijent trenja 0.2 automobil ne proklizava?
  2. Tijelo obješeno o nit dugu 20 cm vrtimo tako da nit zatvara kut od 45 ° u odnosu na vertikalu. Kolika je brzina kruženja, a koliki period?
  3. Kolikom silom automobil mase 1.2 tone koji se giba brzinom 72 km/h pritišće ispupčenu cestu polumjera zakrivljenosti 150 m?
  4. Kolika je akceleracija slobodnog pada na kuglastom asteroidu promjera 5 km i gustoće 5.5 g/cm3?
  5. Satelit se kreće oko Zemlje na visini 1700 km iznad površine. Kolika mu je brzina i ophodno vrijeme?

optika, teorijska pitanja

14. svibnja 2017.
  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. Napiši zakon loma svjetlosti. U kojem će se slučaju zraka lomiti prema okomici a u kojem od okomice? Nacrtaj sliku.
  8. Što je granični kut za totalnu refleksiju?
  9. Koja su dva uvjeta da se dogodi totalna refleksija svjetlosti?
  10. Što je djelomična refleksija svjetlosti?
  11. Nacrtaj lom svjetlosti kroz optičku prizmu.
  12. Što je kut prizme a što kut devijacije? Označi ih na slici. Kako se računaju? Izvedi formule.
  13. Može li se dogoditi totalna refleksija na staklenoj prizmi koja se nalazi u zraku? Ako može, gdje (nacrtaj na slici)?
  14. Koje smo vrste leća učili?
  15. Što je to fokus (žarište) leće? Nacrtaj sliku za konvergentnu i divergentnu leću. Je li fokus realan ili virtualan? Objasni.
  16. 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).
  17. Izvedi jednadžbu leće i formulu za povećanje leće. Objasni predznake za veličine u tim formulama.
  18. Što je jakost leće? Koja je mjerna jedinica?
  19. Koje leće koristimo protiv kratkovidnosti a koje protiv dalekovidnosti? Objasni.
  20. Nacrtaj kako radi mikroskop
  21. Kako je Huygens objasnio lom svjetlosti? Nacrtaj sliku, pokaži gdje je veća brzina i izvedi formulu za indeks loma svjetlosti.
  22. Kako se odnose frekvencija, valna duljina i brzina kod svjetlosti? Što se događa s tim veličinama pri prijelazu iz vakuuma u vodu?
  23. Što je to ogib vala? Objasni pomoću Huygensovog načela.
  24. Objasni razliku između valne i čestične teorije na pojavama ogiba i interferencije.
  25. Koji je uvjet za konstruktivnu a koji za destruktivnu interferenciju vala?
  26. Objasni Youngov pokus za valove i za čestice. Zašto je taj pokus važan?
  27. Što će se vidjeti u Youngovom pokusu ako na pukotine dolazi jednobojna svjetlost, a što ako dolazi bijela svjetlost? Objasni.
  28. Izvedi formulu za Youngov pokus.
  29. Objasni što je Lloydovo zrcalo.
  30. Što je optička rešetka? Izvedi formulu.
  31. Što se događa kad kroz optičku rešetku pustimo bijelu svjetlost? Koja će se svjetlost najviše ogibati a koja najmanje?

nuklearna fizika – primjer mogućeg ispita

20. travnja 2017.
  1. Kolika je energija vezanja za 168O? Kolika je energija vezanja po nukleonu?
  2. Kolika se energija oslobodi pri pri dobivanju jednog grama helija na osnovu (n, α) reakcije na 63Li?
  3. Za 5 dana raspadne se 80% početnog broja nekog radioaktivnog elementa. Koliko je vrijeme poluraspada?
  4. Koliko će se jezgara u 1 mg radioaktivnog izotopa 90Sr raspasti za vrijeme jednog dana ako je vrijeme poluraspada 28.8 godina?
  5. Izračunaj kolika masa joda 131I ima aktivnost 3.7 GBq ako je vrijeme poluraspada približno 8 dana?

m (168O) = 15.99491 u
m (42He) = 4.00260 u
m (10n) = 1.00866 u
m (63Li) = 6.01513 u
m (31H) = 3.01605 u

rad, snaga, energija – primjer mogućeg ispita

20. travnja 2017.
  1. Koliku težinu može vući auto snage 45 kW i korisnosti 70% po horizontalnom putu, pri brzini 64 km/h, ako je faktor trenja 0.28?
  2. Kamen mase 20 g izbačen je iz praćke brzinom 22 m/s. Ako je konstanta elastičnosti gumene vrpce 9.8 ∙102 N/m, odredi koliko je bilo produljenje zategnute gumene vrpce?
  3. S tornja visokog 300 m bačeno je prema dolje tijelo mase 100 g brzinom 2m/s. Pošto je padalo 100 m postigne brzinu 20 m/s. Koliko je energije prešlo na zrak? Kolika je prosječna sila otpora zraka?
  4. Na horizontalnoj podlozi leži tijelo mase 5kg. Na njega djelujemo silom 10N koja s površinom zatvara kut 30°. Koeficijent trenja je 0.15. Koliki smo rad obavili na putu od 10 m? Kolika je brzina tijela na kraju tog puta?
  5. Tijelo mase 3 kg giba se brzinom 4 m/s i udari u mirno tijelo jednake mase. Tijela se nakon sudara nastave zajedno gibati. Koliko se energije pri sudaru pretvorilo u toplinu?