3. pisni izpit iz fizike Nova Gorica 13.9. 1999

1. Kozarec z volumnom 0.2 dm³ je do roba napolnjen z vodo s temperaturo 25^oC. Na gladino vode previdno položimo kocko ledu z robom 3 cm. Temperatura ledu je 0^oC.

a. Koliko vode se razlije čez rob kozarca, takoj ko vanj položimo kocko ledu?

b. Koliko vode se razlije, ko se ves led raztali v preostali vodi?

c. Kolikšna je temperatura vode v kozarcu, ko se ves led v njej raztali in se pri tem nič toplote ne izmenja z okolico?

(Konstante: gostota vode r _v = 1kg/dm³, gostota ledu r _l = 0.917 kg/dm³, specifična toplota vode c_p = 4200J/kgK, talilna toplota ledu q = 336000 J/kg)

2. Na plaži je postavljen tobogan, ki je do vode speljan v obliki vijačnice. Krivinski radij posameznih zavojev je 5 m. Trenje zanemarimo.

a. Kolikš no hitrost ima kopalec (m_K = 70 kg) na izteku tobogana 10 m pod vrhom, če se na vrhu tobogana odžene s hitrostjo 5 m/s?

b. Kolikšna je sila podlage (stene tobogana) na kopalca v radialni smeri, ko pridrsa v zavoj na polovici tobogana (5 m viš inske razlike od vrha)?

c. Na dnu tobogana je prišlo do trčenja. Kopalec je priletel v fanta (m_F = 50 kg), ki je sedel na izteku tobogana. S kolikšno hitrostjo odletita iz tobogana, č e se po trku tesno držita drug drugega?

3. Dve kovinski kroglici pritrdimo na medsebojno razdaljo 0.5m in ju naelektrimo z enakima nabojema 3´ 10^-6 C. (e _o = 8.89´ 10^-12 C²/Nm²)

a. Kolikšna je električna sila med kroglicama?

b. Kolikšna je jakost električnega polja na sredini med kroglicama, ki ju povzročata oba naboja.

c. Koliko dela opravimo, ko kroglici približamo iz razdalje 0.5m na razdaljo 0.4m?

4. Bakreno žico dolžine 20 m in s presekom je 3.14 mm² navijemo v tuljavo. Radij tuljave je 3.18 cm, dolžina pa 2 dm. Po žici teče konstanten tok 10 A?

a. Kolikšna je gostota magnetnega polja v tuljavi. (m _o = 4p ´ 10^-7 Vs/Am)

b. Kolikšna električna močse troši na žici tuljave pri tem toku? Specifična upornost bakra je 0.017 W mm²/m. Kolikšna enosmerna napetost je potrebna?

c. Kolikšen upor je potrebno zvezati zaporedno s tuljavo, da bo gostota magnetnega polja v tuljavi polovico manjša?