Popravni kolokvij iz fizike

Nova Gorica, 4.6.2001

1.Na vodoravni podlagi sta eden za drugim postavljena pištola na vzmet, s cevjo pod kotom 50⁰ glede na horizontalo in mirujoči voziček, tako da se nosilna plošča vozička in vrh pištoline cevi nahajata na isti višini (slika 1). Vzmet ima koeficient 900N/m, voziček pa maso 500g. V cev pištole vstavimo kroglico mase 200g in jo izstrelimo, tako da sprostimo vzmet, ki je bila prvotno stisnjena za 4cm. Če kroglica zadene voziček se nanj tudi prilepi.

a)Kolikšna je hitrost kroglice ob izhodu iz cevi?

b)Koliko mora biti oddaljen konec vozička (bližji pištoli) od vrha cevi da ga kroglica zadene?

c)Kolikšna je hitrost vozička in kroglice po tem, ko kroglica zadene voziček?

d)Kolikšen je koeficient trenja podlage, če se po zadetku kroglice voziček ustavi po prevoženi poti 1.5 m?

2. Z dna 10m globokega jezera spustimo z zrakom napolnjen balon s polmerom 10cm. Temperatura zraka v balonu je med dviganjem 5^oC in se ne spreminja. Tlak zraka v balonu je med dviganjem enak hidrostatskemu tlaku vode, ki ga obdaja.

a)Kolikšen je polmer balona in tlak zraka v balonu na globini 5m?

b)Ko balon splava na gladino, počakamo, da se temperatura zraka v balonu pri konstantnem tlaku poveča na 20^oC. Kolikšen je novi polmer balona?

Če je 1/10 prostornine balona potopljene, kolikšna je masa balona in zraka v njem?

c)Koliko toplote je plin v balonu prejel med segrevanjem? Molska masa zraka je 29kg/kmol, R=8300J/kmolK in c_P=(7/2)R.

d)Skiciraj odvisnost tlaka od prostornine (p-V diagram) od začetka dviganja balona do trenutka, ko ima zrak v balonu 20^oC!

3. V magnetno polje z gostoto 0.8T postavimo kvadratno zanko z dolžino stranice 10cm, tako da silnice magnetnega polja prebadajo ravnino zanke pod kotom 90^o. Zanka je vrtljiva okrog osi, ki leži v ravnini zanke in zanko razpolavlja. Na osi je pritrjen kolešček s polmerom 1.5cm, preko katerega obesimo utež z maso 300g.

a)Kolikšen tok moramo spustiti skozi zanko, da bo le-ta mirovala?

b)Kolikšno moč troši zanka, če je priključena na napetost 25V?

c)Kolikšna magnetna sila deluje na posamezno stranico zanke?

d)Pod kolikšnim kotom prebadajo magnetne silnice zanko, če utež odstranimo in počakamo, da se zanka umiri?