3. pisni izpit iz fizike (redni študij)

Nova Gorica, 22.9. 2000

1. Lahka vzmet s koeficientom k = 800 N/m stoji na mizi v navpični legi. S kolikšno silo moramo pritiskati na vzmet navpično navzdol, da jo stisnemo za 10 cm iz ravnovesne lege? Na stisnjeno vzmet postavimo kroglico z maso 0.2 kg. Ko vzmet spustimo, le ta potisne kroglico navpično navzgor. Kolikšna je kinetična energija kroglice, ko se vzmet iztegne do svoje ravnovesne lege? Kako visoko odleti kroglica po sunku vzmeti? Koliko časa leti po zraku preden pade nazaj na vzmet. Zračni upor zanemarimo. (g = 10 ms^-2)

2. Cevka s presekom 10 cm² je zvita v obliki črke U. Vanjo nalijemo živo srebro, tako da sega do polovice višine obeh krakov. Na levi krak priključimo zaprto stekleno bučko napolnjeno z žlahtnim plinom argonom. Masa plina je 1 g, teperatura 25^oC, tlak je enak zunanjemu zračnemu tlaku (1 bar). Desni krak U cevke je odprt. Bučko s plinom segrejemo na temperaturo 40 ^oC, v desni krak pa nalijemo vodo, tako da ostane gladina živega srebra v obeh krakih U cevke na isti višini. Na ta način dosežemo, da je volumen plina po segrevanju enak kot pred segrevanjem. Kolikšen je tlak plina v segreti bučki? Kolikšna je sprememba notranje energije, koliko toplote prejme in koliko dela opravi plin pri segrevanju? Koliko vode moramo naliti v desni krak U cevke, da ostane po segrevanju plina v bučki gladina živega srebra v obeh krakih na isti višini? (specifična toplota argona pri konstantnem volumnu c_v = 695 J/kgK; gostota vode r = 1 kg/dm³)

3. Dve nabiti kroglici z maso 5 g in enakim nabojem sta obešeni na žebelj na stropu na enako dolgih vrvicah dolžine 1m. Kroglici sta razmaknjeni zaradi elektrostatskega odboja za 10 cm. Kolikšen je naboj na kroglicah? V opisani legi eno kroglico pritrdimo, drugo pa potisnemo v smeri prve s hitrostjo 1 m/s. Do kolikšne razdalje se gibajoča kroglica približa pritrjeni? (e_o = 8.85´10^-12 C²/Nm²)

4. Na optično klop postavimo po vrsti predmet višine 5 cm, zbiralno lečo in konveksno zrcalo. Razdalja med predmetom in lečo je 60 cm, med lečo in zrcalom pa 200 cm. Goriščna razdalja leče je 40 cm, krivinski radij zrcala pa 100 cm. Kje in kako velika je slika predmeta, ki jo dobimo po preslikavi preko leče in zrcala? Izračunaj najprej velikost in lego slike po preslikavi preko leče!