Fizika Test Dm

Odgovori i rezultati zadataka iz fizike Zadatci s Državne mature za samostalnu vježbu za ak. god. 2013./2014.

Pomak•Pripreme za Državnu maturu i Dodatne provjere na fakultetima 1

1. Matematička i eksperimen-talna znanja i vještine u fizici

1. 1.

Fizikalne veličine i njihove mjerne jedinice 1. 1. 1. Simboli i SI mjerne jedinice fizikalnih veličina. Skalarne i vektorske veličine. 179.

A. B. C. D. E. F.

1. x

2. x

3. x

4. x

180.

181.

1. 2. 3. 4. 5. 6.

vektor x x x

skalar x x x

1. 1. 2. Zapis broja pomoću potencije broja 10. Dekadski predmetci (prefiksi) mjernih jedinica. 182. a) 5 km/s = 5000 m/s b) 7 g/cm3 = 7000 kg/m3

1. 2. Elementarne eksperimentalne vještine 1. 2. 1. Srednja vrijednost rezultata mjerenja. Maksimalna apsolutna pogreška mjerenja. Prikaz rezultata mjerenja. 183. Srednja vrijednost duljine predme-ta prema tim mjerenjima iznosi 125.41 cm. Maksimalna apsolutna pogrješka pri mjerenju iznosi 0.04 cm. 184. A 185. B 186. C

187. 187.1. 789.0 kg/m3 187.2. 4.1 kg/m3 188. Srednja vrijednost izlaznoga rada iznosi 2.4 eV. Maksimalna apsolutna pogrješka iznosi 0.2 eV. 189.

(646 30)nmλ = ± 190. A

191. 191.1. vektor 191.2. umnošku jedinica početnih veličina 191.3. srednja (i trenutna) brzina po pomaku; količina gibanja; srednje (i trenutno) ubrzanje; impuls sile; 192. 192.1. obje su vektori 192.2. umnošku jedinica početnih veličina 192.3. rad; magnetski tok; 2. Mehanika 2. 1. Opis pravocrtnih gibanja pomoću osnovnih kinemati-čkih veličina 2. 1. 1. Referentni sustav, materijalna točka. Položaj, vremenski intervali. Pomak, put, putanja, srednja brzina, trenutna brzina, srednje ubrzanje (akceleracija), trenutno ubrzanje (akceleracija) kod jednolikoga i jednoliko ubrzanoga (ili usporenoga) gibanja po pravcu. Relativno gibanje. 193. 193.1. 6 km udesno 193.2. 10 km 194. 200 m 195. D 196. D Umjesto grafa u zbirci valja staviti ovaj graf:

A. B. C. D. E. F. G. H.

1. x

2. x

3. x

4. x

5. x



197. D 198. 198.1.

28 km/hsv = 198.2.

28 km/hsv = 198.3.

28 km/hsv = 198.4. Meni je najprivlačnije izrabiti (v, t)-graf. Ne znam što Vi mislite o tome. 199. 28.5 s 200. D 201. C 202. 202.1. Δt, s Δs, cm ,siv cm/s

1. 0.04 0.4 10 2. 0.04 1.2 30 3. 0.04 2.0 50 4. 0.04 2.8 70 202.2.

2. 2. Kinematički opis jednolikoga kružnoga gibanja 2. 2. 1. Vektor brzine kod jednolikoga kruženja. Period i frekvencija. Obodna i kutna brzina kod jednolikoga kruženja. 203. B

204. D 2. 3. Dinamika 2. 3. 1. Sastavljanje i rastavljanje sila. 205. C 2. 3. 2. Primjena Newtonovih zakona gibanja. Sila teža, težina, sila trenja, elastična sila. Slobodni pad. Vertikalni hitac. Vodoravni (horizontalni) hitac. 206. A 207. 110 N 208. D 209. C 210. D 211. C 212. 212.1.

cos ( sin )F mg Fa

mα μ α− −

=

212.2.

0 cos sinmg

Fμ

α μ α=

+

213. A 214. A Obrazloženje: Na čavao djeluje čekić i to se opisuje silom kojom čekić djeluje na čavao. Protusila te sile je ona kojom čavao djeluje na čekić. Nadalje, čavao djeluje silom na dasku i ta je sila odgovorna za zabijanje čavla u dasku. Protusila te sile je ona kojom daska djeluje na čavao.

215. 215.1.

215.2.

27.1 m/sa = 216. 216.1.

25 m/sa = 216.2. 8.66 N 217. 13.7 N 218. A 219. C 220. B 221. B 222. B 223. D 224. D 225. 0.8 m 2. 3. 3. Centripetalna sila. 226. 226.1. B 226.2. C



227. 227.1. D 227.2. U referentnom sustavu vezanom za ovjes (dakle za gredu za koju je učvršćena nit) ili referentnome sustavu vezanom za pod prostorije u kojoj promatramo gibanje kuglice po kružnici. Oba navedena sustava su inercijalna. 228.

0.5μ ≥ 2. 3. 4. Inercijski i neinercijski (ubrzani ili akcelerirani) referentni sustavi (IRS i NIRS). 2. 4. Zakon očuvanja energije i zakon očuvanja količine gibanja 2. 4. 1. Impuls sile. Količina gibanja. Veza impulsa sile i promjene količine gibanja. Zakon očuvanja količine gibanja. 229. 110 N 230. B 231. 3.2 m/s 232. D 233. A 2. 4. 2. Rad. Energija. Kinetička energija, gravitacijska potencijalna ener-gija, elastična potencijalna ener-gija. Zakon očuvanja energije. Snaga. Korisnost. 234. 50 J 235. 240 J

236. 30 237. 0.2 m 238. 4.32 m 239. 4 m 240. 0.05 m 241. B 242. 175 J 243. 1.7 J 2. 5. Opći zakon gravitacije 244. A 245. 3.7 N 246. D 247. B 2. 6. Mehanika fluida 2. 6. 1. Tlak. Hidraulički tlak. Pascalov zakon. Atmosferski tlak. Hidro-statski tlak. 248. D 2. 6. 2. Uzgon. Arhimedov zakon. 249. 249.1. 5 N 249.2. 3.5 N

250. B 251. C 2. 6. 3. Jednadžba kontinuiteta. Bernou-llijeva jednadžba. 252. A 3. Termodinamika 3. 1. Temperatura, unutrašnja ener-gija, toplina, izmjena topline, specifični toplinski kapacitet, latentna toplina 3. 1. 1. Toplinsko rastezanje tijela. 253. A 254. 254.1. 310 K 254.2. 2 K 255. B 256. B 257. 257.1. 20.002 m 257.2. 0.007 m 3. 1. 2. Izmjena topline. 258. C 259. 3 C° 260. 20 kg



3. 1. 3. Promjena agregatnih stanja. 261. B 262. 1320 s 3. 2. Plinski zakoni i opća jedna-džba stanja plina 3. 2. 1. Osnovne veličine za opis stanja plina. Plinski zakoni. Grafički prikaz plinskih zakona. Jednadžba stanja plina. 263. A 264. 12 p

265. C 266. D 267. 746 K ili 473 C° 268. 300 K 269. 150 K 270.

271.

3. 3. Molekularno-kinetička teorija tvari 3. 3. 1. Model idealnoga plina, porijeklo tlaka u plinu. Dokazi koji govore u prilog molekularno - kinetičkoj teoriji plinova. 272. D 3. 3. 2. Veza srednje kinetičke energije molekula plina i temperature. 273. B 274. C 275. A 276. B 277. C 278. D 3. 4. Prvi i drugi zakon termo-dinamike 3. 4. 1. Rad plina pri stalnome tlaku. Prvi zakon termodinamike. Adijabat-ski proces. 279. D

280.

3 31.2 10 m−⋅ 281. B 3. 4. 2. Toplinski strojevi. Carnotov kružni process. Analiza kružnih procesa. Drugi zakon termo-dinamike. 282. 0.24 283. 0.4 284. 60 kJ 285. C 4. Elektromagnetizam 4. 1. Osnovne pojave u elektro-statici 286. A 287. C 288. B 289. C 290. B 4. 2. Osnovni pojmovi i zakoni elektrostatike 4. 2. 1. Coulombov zakon. 4. 2. 2. Električno polje. 291. 291.1. 20 kV/m



291.2.

292. 292.1.

292.2. 450 kV/m 4. 2. 3. Električna potencijalna energija, električni potencijal, napon. 293. C 4. 2. 4. Električni kondenzator. 294. A 295. 295.1. 0.165 nF 295.2. 243 V 296. A 4. 2. 5. Gibanje naboja u homogenome električnome polju. 4. 3. Istosmjerna struja 4. 3. 1. Jakost struje. Električni otpor. 4. 4. Krugovi istosmjerne struje

4. 4. 1. Ohmov zakon za dio i za cijeli strujni krug. Načini spajanja otpornika i Kirchhoffova pravila. Rad i snaga električne struje. 297. B 298. D 299. A 300. C 301. B 302. B 303. 1 A 304. 304.1. Niti Marko, niti Ivan, niti Dominik nije u pravu. 304.2. Kilovatsati su jedinica za energiju. Pritom je 61 kWh = 3.6 10 J.⋅ U računu koji dobijemo od HEP-a navedeno je koliko smo električne energije preuzeli iz električne mreže i pretvorili je u druge oblike energije. 4. 5. Magnetnske i elektromagnet-ske pojave 4. 5. 1. Magnetsko polje. Magnetsko polje električne struje. Amperova i Lorentzova sila. 305. D 306. D 307. B 308. D

309. A 310.

198.8 10 N−⋅ 311. 10 cm 312. Rješenje: Označimo s , ,e e er m q redom polu-mjer kružnice po kojoj se giba elektron, masu elektrona i iznos naboja elektrona i slično , ,p p pr m q

za proton. Prema pretpostavci elektron i pro-ton gibaju se jednakim brzinama po putu v u istom homogenom magnetskom polju B. Na elektron i proton djeluju Lorentzove sile koje igraju ulogu centripetalne sile u inercijskome referentnome susta-vu vezanom za, primjerice, pod laboratorija. Prema tome, valjano je pisati

2

2

ee

e

pp

p

m vq vB

r

m vq vB

r

⎧⎪⎪ =⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪ =⎪⎪⎪⎩

gdje smo još pretpostavili da se obje čestice gibaju u ravnini koja je okomita na smjer magnetskoga polja. Dijeljenjem navedenih izraza dobivamo

.pee p

p e

qmr r

m q=

S obzirom da su iznosi naboja protona i elektrona jednaki te da je masa elektrona manja od mase protona slijedi da je .e pr r<

4. 5. 2. Elektromagnetska indukcija. Samoindukcija. 313. 313.1. Pretpostavimo da je metalni vodič u vertikalnome položaju te da se giba kroz homogeno magnetsko polje koje ulazi u papir. Tada je sila kojom magnetsko polje djeluje na elektrone u vodiču u smjeru „prema dolje.” Ta je sila odgovor-na za „razmicanje” naboja u štapu - pri gornjem kraju štapa je pozitivni naboj, a pri donjem kraju negativni naboj.



313.2. Električno je polje u vodiču također u smjeru „prema dolje.” 313.3. 0.2 V 314. A 315. B 4. 6. Izmjenična struja 4. 6. 1. Vremenska ovisnost izmjenične struje i napona. Efektivne vrijednosti napona i jakosti izmjenične struje. 4. 6. 2. Otpori u krugu izmjenične struje. Impedancija. Serijski spoj otpornika, kondenzatora i zavojnice u krugu izmjenične struje. Ohmov zakon za krug izmjenične struje. Transformator. 316. A 317. 400 Ω 5. Titranje, valovi i optika 5. 1. Mehaničko i električno titra-nje. Elongacija, amplituda, period, frekvencija 5. 1. 1. Harmonijsko titranje. Energija harmonijskoga oscilatora. 318. D 319. C 320. C 321. 321.1. 5 cm 321.2. 40 N/m

321.3. Faza titranja Φ jednaka je

6( ) 20 .t t πΦ = +

Jedinica faze titranja je radijan [ ] 1 radΦ = = tj. faza je titranja realan broj. Graf je faze titranja prikazan na crtežu:

322. C 323. A 324. 0.2 J 325. 325.1. B 325.2. A i C. 325.3. 63 mJ 326. C 5. 1. 2. Jednostavno njihalo. 327. B 328. 1 s 329. 2 cm/s2 330. A 331. A

5. 1. 3. LC titrajni krug. Rezonancija. 332. B 333. B 5. 2. Mehanički i elektromagnetski valovi 5. 2. 1. Transverzalni i longitudinalni valovi. Elongacija, amplituda, valna duljina, period, frekvencija, brzina vala. 5. 2. 2. Razlika faza dviju čestica u valu. Razlika u fazi dvaju valova. 5. 2. 3. Jednadžba vala. Grafički prikaz ovisnosti elongacije o vremenu. 334. D 5. 2. 4. Odbijanje vala, lom vala. Huygensov princip. Interferencija valova. Stojni val. Titranje napete žice. 335. C 5. 2. 5. Elektromagnetski valovi. 5. 2. 6. Valovi zvuka. Intezitet vala. Razina inteziteta zvuka. Dopple-rov efekt. 5. 3. Geometrijska optika 5. 3. 1. Zakon pravocrtnoga širenja svjetlosti. Zakon refleksije. Ravno zrcalo. 336. B



5. 3. 2. Zakon loma svjetlosti. Totalna refleksija. 337. 1.73 5. 3. 3. Sferna zrcala. 5. 3. 4. Leće. 338. A 339. A 5. 4. Valna optika 5. 4. 1. Valna slika svjetlosti. Interferen-cija svjetlosti. 5. 4. 2. Ogib svjetlosti na pukotini i niti. Optička rešetka. Disperzija svje-tlosti. 340. B 341. 341.1. 5 341.2. 11 5. 4. 3. Polarizacija svjetlosti. Brewsterov zakon. 6. Moderna fizika

6. 1. Specijalna teorija relativnosti 342. C 343. 0.87c

6. 2. Kvantna fizika 6. 2. 1. Zakoni zračenja apsolutno crnoga tijela. Stefan - Boltzamnnov, Wienov i Planckov zakon zračenja. 344. 906 K 345. C 346. A 347. C 6. 2. 2. Fotoelektrični učinak. 348. A 6. 2. 3. De Broglieva hipoteza. 349. C 6. 2. 4. Bohrov model vodikova atoma. Energijske razine atoma. Linijski spektar. Heisenbergove relacije neodređenosti. 350. 2.55 eV 351. C 6. 3. Nuklearna fizika 6. 3. 1. Osnovne sile u prirodi. Građa atomske jezgre. Energija vezanja jezgre. 6. 3. 2. Radioaktivnost. Zakon radioakti-vnoga raspada. 352. D 353. D

354. C 355. A

Documents

Fizika Test Dm