POPRAVNI KOLOKVIJ IZ FIZIKE

Nova Gorica 1. 6. 1999

 

  1. V lunaparku je postavljen tobogan višine h1 = 10m. Z vrha spuščajo vozički mase m1 = 100 kg. Tračnice so speljane v navpičen krog (luping) s krivinskim radijem r = 2.5m (glej sliko).
    a) Kolikšna je hitrost vozička v trenutku, ko je na vrhu lupinga na višini h2 = 5 m nad tlemi? Trenje pri spuščanju po toboganu zanemarimo.
    b) Kolikšna je sila vozička na podlago na dnu lupinga?
    c) V izteku se voziček zaleti v drug mirujoč voziček z maso m2 = 200 kg. Trk je popolnoma neprožen. S kolikšno hitrostjo se gibljeta vozička po trku?
    d) Po trku vozička zavirata tako, da blokirata kolesa. Kolikšen je koeficient trenja med kolesi in tlemi pri zaviranju, če je zavorna pot 10 m?
  2. Balon napolnimo z vročim zrakom do volumna V1 = 1 liter pri tlaku p1 = 1bar in s temperaturo T1 =80oC. Na balon privežemo železno utež z maso mu = 1 kg. Balon z utežjo vržemo v vodo.
    a) Kolikšen delež balona gleda iz vode? (Zanemari maso balona in zraka v njem.) (Gostota vode je 1 kg/dm3 , gostota železa je 7.9 kg/dm3.)
    b) Voda ima temperaturo T2 = 5 oC. Kolikšen je volumen balona, ko se zrak v njem ohladi na temperaturo vode? (Tlak v balonu ostane konstanten med ohlajanjem.)
    c) Ko se balon skrči, ga utež potegne na dno na globino h = 10m. Temperatura zraka v balonu je konstatntna med potapljanjem. Tlak zraka v potopljenem balonu je enak hidrostatskemu tlaku vode, ki ga obdaja. Kolikšen je volumen balona na dnu?
    d) Koliko se spremeni notranja energija zraka v balonu med potapljanjem? Koliko toplote odda balon na poti do dna?
  3. Enostaven fotoaparat ima v objektivu zbiralno lečo z goriščno razdaljo fz = 5cm. a) Kolikšna morabiti razdalja med lečo in filmom, da na filmu dobimo ostro sliko 3 m oddaljenega drevesa?
    b) Kako visoko drevo lahko še v celoti ujamemo na film s te razdalje? Višina filma je 35 mm.
    c) Za ta fotoaparat sestavimo enostaven teleobjektiv: na razdaljo 1 cm pred zbiralno lečo postavimo razpršilno lečo z goriščno razdaljo fr = 6cm. Kako daleč za zbiralno lečo moramo sedaj postaviti film, da dobimo ostro sliko enako oddaljenega drevesa?
    d) Kolikokrat večjo sliko 3 m visokega drevesa dobimo s teleobjektivom v primerjavi s sliko, ki jo daje le zbiralna leča?