Водич за аудиториски вежби по предметот Биофизика

Transcript

1 Универзитет Св. Кирил и Методиј Скопје Медицински Факултет Доцент Др. Томислав Станковски Асист. Мр. Душко Лукарски, спец.мед.нук.физ Водич за аудиториски вежби по предметот Биофизика Магистри по фармација на Фармацевтскиот факултет Скопје, 2017

2 Материјалот е наменет за интерна употреба по предметот Биофизика за студенти од Фармацевтскиот факултет. Во изготвувањето на материјалот учествуваа и Ирена Саздова и Александра Пешевска. СОДРЖИНА БИОМЕХАНИКА стр. 3 ОСЦИЛАЦИИ стр. 5 БРАНОВИ стр. 7 БИОФИЗИКА НА ФЛУИДИ стр. 9 ОПТИКА стр.10 ФИЗИЧКА ОПТИКА стр. 13 РЕНТГЕНСКО ЗРАЧЕЊЕ стр. 15 ЕЛЕКТРИЧНИ ПОЈАВИ стр. 16

3 1. БИОМЕХАНИКА 1. Да се пресмета силата која дејствува на тело со маса m=10 kg при слободен пад во безвоздушен простор. За колку ќе му се зголеми брзината по една секунда од почеток на движењето? 2. Тело со маса m=10 kg е поставено на рамна подлога со коефициент на триење μ=0,1. На него дејствува постојана сила со големина F=15 N прикажана на сликата. Да се одреди забрзувањето со кое се движи телото. Да се нацрта график како се менува брзината во текот на времето сметајќи дека на почеток телото се движело со брзина v 0=1 m/s. Да се смета дека земјиното забрзување изнесува g=10m/s Глава, лост од прв ред, двокрак лост: Човек лежи на рамна подлога. Да се пресмета големината на силата со која треба да дејствуваат вратните мускули на човекот за подигнување на главата. Да се смета дека целата масата на главата (5 kg) е сконцентрирана во нејзиниот центар на маса (точка на растојание 6 cm од оската на ротација). Да се смета дека вратниот мускул дејствува во една точка на растојание 12 cm од оската на ротација. Да се одреди коефициентот на пренос на лостот. (Земјиното забрзување да се заокружи на 10 m/s 2 ) 4. Колкаво забрзување ќе добие фудбалска топка која фудбалерот директно ја удрил со челото. Да се смета дека топката е тешка m t=0,5 kg, a вратните мускули дејствуваат со сила со големина 10 N. Растојанието од оската на лостот на главата до точката на дејство на вратните мускули е a=10 cm, a до центарот на маса на главата е b=5 cm. 5. Рака, лост од трет ред, еднокрак лост: Боди билдер вежба бицепс. Да се пресмета големината на силата со која треба да дејствува бицепсот, за човекот да подигне товар од 10 kg. Да се смета дека точката на дејство на силата е на растојание 3 cm од оската на лостот, а товарот е на растојание 33 cm. Да се одреди коефициентот на пренос на лостот. (Земјиното забрзување да се заокружи на 10 m/s 2 ) 3

4 6. Астронаут во вселената држи топче во рака. Колкаво забрзување ќе добие топчето ако астронаутот го фрли нагоре со движењето прикажано на сликата? Да се смета дека топчето има маса m=1 kg, бицепсот дејствува со сила со големина F=5 N на растојание b=3 cm од оската на лостот, а растојанието од оската до топчето е a=30 cm. Колкава ќе биде брзината на топчето по една секунда лет, ако е фрлено вертикално нагоре? 7. Колкава ќе биде брзината на топчето од задачата бр. 6 по една секунда лет, доколку движењето се прави на земјата? Да се смета дека силата дејствува 0,2 s, a земјиното забрзување изнесува g=10m/s 2. Да се нацрта график на промената на големината на брзината со текот на времето за првите 6 секунди од движењето. Триењето да се занемари. 8. Стапало, лост од втор ред, еднокрак лост: Човек од 80 kg стои на рамна подлога. Да се пресмета големината на силата со која треба да дејствуваат мускулите на задниот дел од ногата, за човекот да се поткрене на прсти. Да се смета дека на секоја нога отпаѓа половина од масата на човекот и целата е сконцентрирана во точка на растојание 5 cm од оската на лостот. Да се смета дека силата дејствува на 10 cm од таа точка. Да се одреди коефициентот на пренос на лостот. (Земјиното забрзување да се заокружи на 10 m/s 2 ) 9. Да се пресмета работата која ќе ја извршат мускулите на ногата од претходната задача, доколку човекот се поткренал за 10 cm. Колкава е моќноста доколку движењето траело 1 секунда? 10. Скејтер се спушта долж патека без триење. Да се пресмета брзината на скејтерот (m = 70 kg) во најниската положба од патеката (на висина h 2 = 1 m), ако во почетниот момент на движењето се наоѓа на висина h 1 = 7 m (почетната брзина на скејтерот е v 0=0 m/s). Колку ќе изнесува неговата брзина ако движењето е во присуство на триење и при тоа загубите на енергијата поради триењето изнесуваат 20% од почетната вредност? 11. Колкава е кинетичката енергија на топчето од задачата бр.7 во третата секунда од движењето? 4

5 2.ОСЦИЛАЦИИ 1. Тело врши осцилации според законот: Да се определи амплитудата, периодот и почетната фаза на осцилациите и забрзувањето во моментот на време = 0,5 2. Топче со маса = 10 g врши хармониски осцилации со амплитуда = 0,2 m и период = 4 s. Во моментот, =. Да се определи кинетичката и потенцијалната енергија во моментот на време = 1s. 3. На сликата графички е прикажана равенката на хармонски осцилации што ги врши некое тело. Од графиконот да се определи: а) равенката на хармониските осцилации б) брзината в) точките во коишто кинетичката и потенцијалната енергија имаат максимални и минимални вредности Периодот на осцилациите на едно тело што врши хармониски осцилации изнесува = 3 s. По колку време елонгацијата ќе биде еднаква со половина од амплитудата, ако за почетен момент се земе времето на почнувањето на осцилациите. 5. За време = 1 min, тело опишува 30 осцилации. Да се определи најкраткото време од почетокот на осцилациите, по коешто телото ќе се најде во точка што е на најголемо растојание од рамнотежната положба. 6. Да се определи периодот Т, фреквенцијата f и почетната фаза на хармониско осцилаторно движење даде со равенката, каде што = 2,5 и = 0,4 s. 7. Амплитудата на осцилирањето е 10 cm, а фреквенцијата 0,5Hz. Почетната фаза е 0. а) да се напише равенката на осцилаторното движење. б) да се нацрта график в) да се најде фазата и елонгацијата по 1,5 s г) да се најде по колку време од почетокот на осцилирањето елонгацијата ќе биде 7,1 cm 5

6 8. Мало тело хармониски осцилира со амплитуда од 5 cm. Почетната фаза е нула, а фреквенцијата 1,72 Hz. а) да се напише равенката на осцилаторното движење, брзината и забрзувањето б) да се одредат максималната брзина и максималното забрзување в) да се одредат и во моментот кога елонгацијата е 2,5 cm. г) кога елонгацијата е 0,06 m, забрзувањето е 1,2 m/s 2. Колкав е периодот на осцилаторното движење ( = 0 )? 6

7 3. БРАНОВИ 1. Прогресивен бран со период Т = 1,2 s и амплитуда А = 2 cm се шири во средината со брзина = 15m/s. Да се определи елонгацијата на точка во материјалната средина во моментот на време = 4 s што осцилира и е на растојание х = 45 m од изворот. 2. Да се определи интервалот од бранови должини на звукот што го прима човековото уво, ако фреквенциониот интервал на таквиот звук е од = 16 Hz до = Hz. Брзината на звукот во воздухот е = 340m/s. 3. Извор на осцилации со фреквенција = 1000 Hz и амплитуда А = 0,5mm = 0, возбудува во еластичен конец бранови со бранова должина = 0,35m. Да се определи: а) брзината на ширењето на осцилациите б) максималната брзина со којашто осцилираат точките на конецот 4. Да се определи брановата должина на бранот, ако фазната разлика на две точки во бранот што се на растојание = 0,025 m изнесува Δφ= π/6. 5. Ултразвучен пулс минувајќи низ меко ткиво има брзина од 1,5 km/s (1500m/s). околку фреквенцијата на пулсот е 10 MHz, да се одреди неговата бранова должина. 6. Звучен бран се шири и притоа во една секунда пренесува 50MJ енергија низ површина од 2. Да се пресмета интезитетот на звукот. 7. На концерт на рок група измерен е среден интезитет на звукот од 5 W/. Колкава енергија е пренесена на ушното тапанче, со површина од 0,5 ако концертот траел 2 часа? 8. Два звучни брана имаат интезитет 10 и 500 mw/cm2. За колку db се разликуваат тие два звука? ( = W/ ) 9. Брановата должина на звукот со брзина 340 m/s изнесува 17 cm. Колкава е брзината на ширење на звукот низ средина во која при еднаква фреквенција како и во воздух, брановата должина на бранот е 102 cm. 10. На површината на езеро се шират бранови со бранова должина 20m. Покрај набљудувач на обалата на езерото во 1 секунда минуваат два соседни максимуми. Колкава е брзината на ширење на брановите? 7

8 11. Која е резонантната фреквенција на ушниот канал кај бебе, кој има должина од 1,3 cm (0,013 m). Споредете ја добиената вредност со вредноста кај возрасна личност. 12. Возило на брза помош кое се движи со брзина од 30m/s, минува покрај човек кој стои на тротоарот. Сирената емитува звук со фреквенција од 1kHz. Доколку брзината на звукот во воздух е 336 m/s, колкава е фреквенцијата што ќе ја слуша човекот ако: а) возилото се доближува б) се одалечува 8

9 4. БИОФИЗИКА НА ФЛУИДИ 1. а) Колкав е притисокот кој на дното од чашата со висина h = 18 cm го врши водата ставена во неа? Да се смета дека чашата е полна со вода. б) Доколку чашата има маса m = 0,1 kg и површина на дното S = 12 cm 2, колкав притисок ќе врши таа на подлогата на која е поставена? 2. Дали тело со маса m = 2 kg и волумен V = 10 cm 3 ќе потоне, ќе лебди или ќе плива на површината на водата во која е целосно потопена? 3. Да се пресмета атмосферскиот притисок на врвот на Водно. Да се смета дека температурата на врвот е t=20ºc,. Моларната маса на воздухот изнесува μ=0,029 kg/mol, универзалната гасна константа изнесува R = 8,3 Nm/molK, а притисокот на морското ниво изнесува p 0=1 bar. 4. На која надморска висина над морското ниво се јавува високо-планинската болест? Да се смета дека таа се јавува при атмосферски притисок од p = 550 hpa. 5. Да се нацрта график на зависноста на брзината на различните слоеви на крвта во крвниот сад од радиусот на слојот v = v (r). Да се смета дека разликата во притисоците на краевите на крвниот сад со должина l = 100 mm изнесува ΔP = 8 Pa, а максималниот радиус на крвниот сад е R = 10 mm.коефициентот на вискозност на крвта изнесува η= Pa s. Да се претпостави ламинарно течење на крвта во крвниот сад. 6. Колкаво количество крв ќе протече низ крвниот сад од задачата бр.5? 7. Нормален резултат од испитување на брзината на таложење на еритроцитите (седиментација) кај младата женска популација е до 20mm/h, додека кај возрасната женска популација е до 30mm/h. Колку пати се зголемува радиусот на еритроцитите при стареењето на оваа популација? 8. Да се пресмета радиусот на еритроцитите кај возрасна жена каде брзината на седиментација на еритроцитите е v = 25 mm/h. Потребни податоци: густина на крвна плазма ρ 0 = 1025 kg/m 3, густина на еритроцити ρ = 1125 kg/m 3, коефициент на вискозност на крвната плазма η = Pa s. 9. Колкава е капиларната елевација на крвна плазма поставена во капиларна цевка со радиус R = 1 mm? Густината на крвната плазма е ρ 0 = 1025 kg/m 3, а коефициентот на површински напон е α=5, N/m. 9

10 5. ОПТИКА 1. Светлина се простира во стакло чиј индекс на прекршување е n=1,5. a) Со колкава брзина се движи во стаклото? б)колку време ќе патува ако должината на патот во стаклото е l=10 m? 2. Светлински сноп преминува од истата стаклена средина во вода со индекс на прекршување n=1,33. Како ќе се промени брзината? а) Да се определи релативниот индекс на прекршување. б) Како ќе се разликува времето на патување ако е истата должина? 3. На слободна површина на вода (n=1,34) паѓа зрак светлина под агол α=30 во однос на нормалата на површината. а) Да се определи аголот на прекршување. б) Под кој агол би требало да упадне светлинскиот зрак, за да постигне тотална рефлексија на граничната површина? в) Колку пати е помала брзината на простирање на светлината во вода во однос на воздухот? 4. Светлосен зрак се простира низ стакло (n=1,7) и паѓа на граница стакловоздух. а) Колкав би требало да е упадниот агол на зракот за од овааа гранична површина целосно да се рефлектира? б) Под кој агол упаѓа ако границата е стакло-вода ( со индекс на прекршување n=1,33)? 5. За колку привидно му се доближува текст на читател, ако над текстот постави стаклена планпаралелна плочка со дебелина d=5 mm и индекс на прекршување n=1.6? Да се претпостави дека текстот се чита под прав агол во однос на површината на текстот. 6. Во транспарентен сад со дебело дно, направен од стакло чиј индекс на прекршување е n=1,5, ставени се слоеви (со иста дебелина како и стаклото), вода и глицерин. Индексите на прекршување се n=1,34 и n=1,4. Светлосен сноп упаѓа од воздух под агол α=30 во однос на нормалата на садот. Да се определи: а) Релативниот индекс на прекршување меѓу сите допирни средини (воздухглицерин, глицерин-вода, вода-стакло, стакло-воздух); б) излезниот агол на светлосниот сноп по премин низ сите средини; в) Колкав би требало да биде упадниот агол за светлината да претрпи тотална рефлексија на граничната површина помеѓу глицеринот и водениот слој? 10

11 7. Пред сферно конкавно огледало со радиус R=40 cm поставен е предмет со висина P=6 cm. Каде би требало да се наоѓа предметот за ликот што ќе се добие а)да биде реален и 10 пати поголем од самиот предмет; б) да има иста големина како и предметот; Каков е ликот? 8. Радиусот на сферно конкавно огледало е R=60 cm. Предмет, со висина P=20 cm е поставен на растојание р=45 cm од огледалото. Да се определи а) каков е ликот што се добива, неговата големина и и каде се наоѓа б) колкаво е фокусното растојание; 9. Пред сферно конвексно огледало со радиус R=54 cm поставен е предмет со висина P=6 cm на растојание р=36 cm од темето на огледалото. Да се определи каков е ликот што се добива, неговата големина и и каде се наоѓа. 10. Светол предмет се наоѓа на растојание p=3r од теме на конкавно огледало со радиус R. За колку ќе се промени големината на ликот на предмет поставен пред огледалото, ако: а) радиусот се зголеми за два пати? б) фокусното растојание се зголеми за два пати? в) А) радиусот се намали за три пати? 11. Две идентични сферни огледала со фокусно растојание f =0.3 m, поставени се едно наспроти друго, на иста оптичка оска, на меѓусебно растојание d=5f. На растојание =0.5 m од првото огледало се наоѓа светол предмет со висина P=2 cm. Каде ќе биде ликот на предметот што го создава светлосен сноп ако се одбие прво од поблиското огледало, а потоа од подалечното? Која е големината на добиениот лик? 12. Тенка сферна собирна леќа со фокусно растојание f=5 cm се користи како лупа. На кое растојание од леќата треба да се постави предмет за да неговиот имагинарен лик се појави на растојание l=5 cm од леќата? Колкаво е линеарното зголемување на леќата? 13. Тенка биконкавна сферна леќа изработена од крон-стакло со индекс на прекршување n=1,52, ограничена е со сферни површини чии радиуси на закривување се и. Да се определи фокусното растојание на оваа леќа и оптичката моќност. 14. Во кино-сала растојанието помеѓу филмската трака и екранот е d = 40 m. На кое растојание од леќата со фокусно растојание f=1,4 m треба да се постави оваа трака, за да на екранот се добие јасна слика? 15. Пред тенка собирна леќа со фокусно растојание f=10 сm, поставен е предмет со висина P=2 cm. Да се определи: 11

12 а) Каде треба да е поставен предметот за да се добие негов реален лик со големина L=8 cm; б) Колкав и каков ќе биде ликот на исиот предмет ако наместо собирна, се упореби расурна леќа со истото фокусно растојание? 16. Фокусното растојание на леќа во воздух изнесува а кога е истата потопена во вода е. Да се определи индексот на прекрушување на материјалот од кој леќата е изработена ако е познато дека индексот на прекрушување на водата изнесува n= Тенка конвексно-конкавна леќа ги има следниве радиуси на закривување: конкавна површина и за конвексната површина. Индексот на прекршување на стаклото од која е направена леќата е n=1.66. Колкава оптичка моќност има оваа леќа? 18. Тенка конвексно-конкавна леќа, направена од стакло со индекс на прекршување n=1.66, има фокусно растојание f=0,9 m. Радиусот на конкавната површина е R=0,5 m. Да се орпеделат: а) радиусот на закривување кај конвексната површина од леќата; б) оптичката моќност на оваа леќа во воздух; в) оптичката моќност на оваа леќа во вода со индекс на прекршување n=1.33; 19. Објектив кај микроскоп е леќа со фокусно растојание, додека вредноста кај окуларот е. Колкаво треба да се меѓусебното растојание на објективот и окуларот, за зголемувачката моќ на микроскопот да биде u= Објективот кај Галилеев телескоп е собирна леќа со фокусно растојание, а како окулар служи растурна леќа со фокусно растојание. Колкаво е зголемувањето на телескопот? 12

13 6. ФИЗИЧКА ОПТИКА 1. Светлосен сноп упаѓа на површина на езеро под одреден агол и притоа делумно се рефлектира а делумно се прекршува во водата. Колку би изнесувал аголот на прекршување за светлината да е елосно поларизирана, ако е познато дека индексот на прекршување на езерската вода е n= Кој би бил најпогоден агол на неполаризирана светлина која упаѓа на гранична површина воздух-мраз за да се изврши најдобра поларизција на рефлектираниот зрак? Граничниот агол за тотална рефлексија за овие две средини е αg= Сноп од светлина упаѓа на површина на дијамантска плочка под агол α чија вредност одговара на Брустеровиот агол за дијамант. Да се одреди: а) индексот на прекршување на дијамантот, ако sin α = 0.92; б) Под кој агол се прекршил светлинскиот сноп? в) За колку пати се променил интензитетот на светлината по прекршувањето? (Малусов закон) 4. Полариметар чии големина на киветата е l=10 cm и специфичната ротациона моќ изнесува α0=5, се користи за да се одреди концентрација на шеќер во раствор. Испитани се три примерока и соодветно се добиени три вредности за аглите на завртување на рамнината: 12, 30 и 15. Да се одреди: а) во кој од примероците има најголема концентрација на шеќер; б) аглите на завртување на рамнината; в) концентрациите на испитаните примероци; г) Ако се искористи 70% раствор, колку ќе се заврти рамнината кај овој инструмент? (Отчитаната вредност се разликува од вистинската) 5. Полариметар користи кивета со големина l=12 cm. Неговиот агол на специфична ротација е α0=10. За проверка на исправност на инструментот се подготвуваат раствори на шеќер со концентрации 15%, 25% и 50%. Да се одреди: а) Аглитте што ќе се добијат при мерењето на секој од примероците б) Ако се толерира грешка 5%, во кои граници може да се вредностите на измерените агли? в) Колкава е концентрацијата на раствор кој дава вредност 32 измерена со овој инструмент? 13

14 г) Ако поставиме друг раствор што ќе измери двапати поголем агол на ротација, колкава би била неговата концентрација? 6. Колку пати ќе се зголеми енергетската емисија на апсолутно црно тело ако неговата апсолутна температура се зголеми 10 пати? Како ќе се промени брановата должина на емитираното зрачење? 7. Колкака е енергетската емисија од човечкото тело при нормална температура (t 36 ), ако е познато дека човечкото тело е сиво тело со коефициент k 0,90? Да се пресмета и брановата должина во која просечно зрачи човекот, како и моќноста на зрачењето ако се земе дека просечната површина н чове е 1,73 m Како се променила тепературата на пациент кој се испитува термографски, ако од еден регион до друг спектралната емисија се разликува 2 пати? За колку е променета брановата должина? 9. Температура на едно тело е измерена Т1=2500К. Колкава ќе биде температурата на друго тело, ако емисионата моќ му се разликува за бранова должина Δλ=0,5μm? За колку ќе се разликуваат нивните емисиони способности? 10. Емитираната енергија на светлинскиот извор за извесно време E=10 ev, а брановата должина на емитуваната светлина е 500 nm. Колку фотони емитирал светлинскиот извор за ова време? 11. Колкава е фреквенцијата на електромагнетното зрачење, која од површина на платината, избива електрони со брзина v 5000km/ s? Излезната работа на платината е A 6, 3 ev. Колку изнесува кинетичката енергија на овие електрони? Колкава бранова должина има тоа зрачење? 12. Колкав закочен напон е потребно да се приложи, за да се запре фотоефектот од површината на алиминиумот под дејство на UV зрачење со бранова должина 300nm? Излезната работа на алуминиумот изнесува A 2, 98 ev. 13. Калиум чија излезна работа е 2,25 ev, се осветлува со монохроматска светлина со 450 nm. Да се определи максималната кинетичка енергија на фотоефектот! 14. Брзината на фотоелектроните емитирани од површината на калиумот е v 3000 km/s. Излезната работа на калиумот изнесува A 1, 92 ev. а) Колкава е брановата должина на електромагнетното зрачење? б) Како треба да се промени фреквенцијата на електромагнетното зрачење за брзината на емитуваните фотоелектрони да се намали за 10 пати? 14

15 7. РЕНТГЕНСКО ЗРАЧЕЊЕ 1. Да се определи линеарниот коефицинет на атенуација за вода на рендгенски сноп со бранова должина λ=1 nm. Колку пати ќе ослаби интензитетот на снопот зрачење ако поминува низ слој од вода со дебелина l=1.5m? Како ќе се промени интензитетот ако брановата должина се зголеми 10 пати? 2. Ефективниот атомски број за коски е Zef=14, а за меки ткива Zef=6. За колку пати ќе се разликува атенуираниот сноп при премин низ иста дебелина на слој од меко ткиво и коски? 3. Колку треба да е дебел слојот на меко ткиво за упаден сноп на рендгенското зрачење да се намали 4 пати, ако е познато дека брановата должина на зрачењето е λ=0,5 nm. 4. Да се одреди контрастот на радиографска снимка на која се прикажани ткива по атенуација низ коскено и мускулно ткиво, ако измерените интензитети се разликуваат така што Iмускули=1.5 Iкоски. 5. На табелата подолу се прикажани вредности за густината и ефективниот атомски број на ткива од човекото тело и некои од застапените хемиски елементи во него. Да се пресмета: а) линеарниот коефициент на атенуација за мускулно ткиво, масти и воздух за рентгенско зрачење со бранова должина λ=1 nm. б) Колку дебел слој од вода е потребен за зрачење со λ=10 nm да се намали 6 пати; в) Колку пати се разликува линеарниот коефициент на атенуација на ист рентгенски сноп при премин низ средина на масти и хемискиот елемент јод; г) Да се определи контрастот помеѓу мускулно ткиво и масти на радиографска слика при при апсорпција на рентгенско зрачење со ист упаден интензитет I0 ( да се определат I1 и I2). Материјал Вода Мускул Масти Воздух Јод Бари ум Еф. атомски 7,42 7,46 5,92 7, број (Z) Густина (g/cm 3) 1,0 1,0 0,91 0, ,94 3,5 15

16 8. ЕЛЕКТРИЧНИ ПОЈАВИ 1. Два еднакви негативни точкести електрични полнежи се наоѓаат на растојание r=48cm во вакум и заемно дејствуваат со сила. Колку елементарни електрични полнежи содржат полнежите. ) 2. Со колава сила си заемнодејствуваат два точкести полнежи 5 C и 4 C што се на растојание во воздух ( ). 3. Два еднакви полнежи се наоѓаат на растојание и заемнодејствуваат со сила N. Колкаво количество електричество содржи секој од полнежите? Полнежите се наоѓаат во воздух. 4. Две еднакви топчиња наелектризирани со позитивни количество електричество, соодветно, се наоѓаат на растојание што е многу поголемо од нивните димензии. Да се определи масата на топчињата ако е познато дека Кулоновата сила со која полнежите се одбиваат е урамнотежена со гравитационата сила со којашто се привлекуваат две топчиња. 5. Да се определи јачината на електричното поле што го создава точкаст електричен полнеж во точка што е на растојание од полнежот. Средината е воздух. 6. Силата со која си заемнодејствуваат два точкасти полнежи поставени во некоја течност на растојание од е еднаква на силата со која тие два полнежи си заемнодејствуваат во воздух на растојание од. Колкава е релативната диелектрична константа на непознатата течност. 7. Да се пресмета силата со којашто хомогено електрично поле со јачина дејствува на електрилен полнеж. 8. Два точкасти полнежи C и 2 C се на растојание еден од друг во воздух. Да се определи јачината на електричното поле што тие го создаваат во точка што го дели растојанието на половина. 9. Електричното поле со јачина дејствува на електрон и го забрзува. 16

17 а) да се определи силата F што дејствува на електронот б) да се определи забрзувањето што го добива електронот ако за масата на електронот знаеме дека 9,1 kg. 10. Meѓу две точки со различен потенцијал е пренесено количество електричество q=2c при што е извршена работа А = 300J. Да се определи потенцијалот на втората точка, ако на првата е 1 = 12V. 11. Да се пресмета работата А што се врши при пренесување на електричниот полнеж до точка што е на растојание од истиот полнеж. Електричните полнежи се наоѓаат во воздух. 12. Да се пресмета јачината на струјата што тече низ проводник, ако за време t=1 низ него протекува количество електричество q=1400c. 13. Низ електрична светилка тече струја со јачина = 1,6A, кога таа е вклучена во коло со напон = 120V. Да се определи отпорот на светилката. 14. Да се пресмета напонот на дел од струјно коло што содржи отпорник = 10Ω, ако е познато дека за време = 5min низ проводникот протекува количество електричество = 120C. 15. Да се определи електричниот отпор R на бакарен проводник со маса и плоштина на напречен пресек. Густината на бакарот, а специфичниот електричен отпор е 16. Отпорот на волфрамовата жица во светилка при температура е Да се определи отпорот на жицата ако температурата на жицата е Температурниот коефициент на елетричниот отпор на волфрамот е 0, По проводник со должина и плоштина на напречен пресек тече струја со јачина, при потенцијална разлика на краевите од проводникот. а) да се определи отпорот на проводникот б) да се определи специфичниот електричен отпор на материјалот од кој е направен проводникот 18. Колкава маса цинк се издвојува при електролиза со струја со јачина = 12А за време = 3h. Атомската маса и цикот е 65,5g/mol валентноста е = По колку време t на електролиза на воден раствор на бакарен хлорид на катодата ќе се издвои маса бакар? Јачината на електричната струја е, а електрохемискиот еквивалент на бакарот 20. Да се пресмета фарадеевиот број F и електричниот полнеж на електрон, ако е познато дека при протекување на струја со јачина, за време низ раствор 17

18 на катодата се издвојува за валентноста. бакар. Атомската маса на бакарот 21. Земете дека екстрацелуларната течност на клетката има концентрација на калиумови јони еднаква 4,50 mol/l и концентацијата во интрацелуларната течност еднаква на 1,38 mol/l. Пресметајте ја потенцијалната разлика долж клеточната мембрана. Занемарете ја дифузијата на останатите јони низ мембраната, а температурата при која се бара да се пресмета потенцијалот е 310К. 22. При несреќа, маж доаѓа во контакт со електричен приклучок (штеќер) (120V). Притоа, тој е заземјен така што струјата протекува од едната до другата дланка. а) Ако отпорот на човековото тело изнесува = 500 Ω, колкава е струјата која ќе протече низ човекот? б) Доколку целата регија од едната до другата дланка (вклучувајќи ги и градите) може да се моделира како цилиндер со константен дијаметар (еднаков на дијаметарот на бицепсот), должина еднаква на должината од едната до другата дланка и може да се земе дека целото ткиво е хомогено, да се пресмета специфичниот отпор на човековото ткиво. Кај просечен маж, должната на раката (од прст до рамо) изнесува приближно 60cm, растојанието помеѓу двете рамена е 30cm, a дијаметарот на бицепсот е 10cm. в) Да се пресмета вкупната моќност и моќноста на единица волумен. 18