4. PISNI IZPIT IZ FIZIKE Izredni rok 10. januar 2001

Visoka Poslovno-tehniška šola, redni študij

1) Po prometni nesreči policisti izmerijo zavorno pot avtomobila. Zavorne sledi na asfaltu so dolge 30 ± 1 m. Koeficient trenja med gumo in suhim asfaltom je 0.6 ± 0.05. Izračunaj s kolikšno hitrostjo je peljal avtomobil, preden je začel zavirati. Oceni kolikšna je napaka izračunane hitrosti, zaradi nenatančnosti podatkov. (težni pospešek g = 9.86 ms^-2)

2) Jeklenka s plinom je potopljena v mrzli vodi s temperaturo 10^oC. Tlak plina v jeklenki je 10 bar. Jeklenka ima maso 2 kg, masa vode je 3 kg. Vodo in jeklenko v njej grejemo z električnim grelcem. Grelna žica z uporom 20 W je 5 min priključena na napetost 220 V. Za koliko stopinj se segrejeta voda in jeklenka? (Toploto, ki se pri tem porabi za segrevanje plina v jeklenki zanemari!). Kolikšen je tlak plina v segreti jeklenki? (specifična toplota jekla je 448 J/kgK, vode pa 4186 J/kgK.)

3) Po dolgi ravni žici električne napeljave teče izmenični tok z amplitudo I₀ = 20A. Kolikšno je maksimalno magnetno polje 1 m stran od žice? Na to razdaljo od žice postavimo majhno tuljavo s 1000 ovoji in presekom 1dm², tako da je os tuljave vzporedna z magnetnimi silnicami. Kolikšna maksimalna napetost se inducira v tuljavi zaradi spremenljivega magnetnega polja, ki niha s frekvenco 50Hz? (m₀ = 4p´10^-7 Vs/Am)

4) Na vodoravnih tleh leži velika ravna prevodna plošča, ki je nabita s pozitivnim nabojem. Površinska gostota naboja na plošči s = 1 nC/m². Kolikšna je jakost električnega polja nad ploščo? Tik nad ploščo zadržimo pozitivno nabito kroglico z maso 0.1g in nabojem 30 mC. Ko kroglico spustimo, jo električna sila odnese stran od plošče. Kolikšna je kinetična energija kroglice, ko je 1 m stran od plošče. Kolikšna je takrat hitrost kroglice? Kolikšen je bil sunek elektrostatske sile v času, ko je kroglica pripotovala 1 m stran od plošče? (e₀ = 8.85´10^-12 As/Vm)