Vsebina MERJENJE... 1 GIBANJE... 2 ENAKOMERNO... 2 ENAKOMERNO POSPEŠENO... 2 PROSTI PAD... 2 SILE... 2 SILA KOT VEKTOR... 2 RAVNOVESJE... 2 TRENJE IN LEPENJE... 3 DINAMIKA... 3 TLAK... 3 DELO... 3 ENERGIJA... 4 MOČ... 4 TEMPERATURA IN TOPLOTA... 4 TEMPERATURNO RAZTEZANJE... 5 PLINSKE SPREMEMBE... 5 TOPLOTA... 5 PREVAJANJE TOPLOTE... 5 MERJENJE 1. Izračunaj povprečni čas, če so izmerjeni časi 5,0s; 7,0s; 5,0s; 6,0s; 3,0s; 9,0s. Ocenite tudi absolutno in relativno napako ter zapišite rezultat. 2. V laboratoriju so merili čas in izmerili naslednje vrednosti. Izračunaj povprečno vrednost, absolutno in relativno napako. t[s] 271,2 273,5 274,0 273,3 275,0 274,6 odstopanje
GIBANJE ENAKOMERNO 1. Z avtomobilom se pelješ s hitrostjo 110 km/h in za 2 sekundi pogledaš vstran. Kolikšno pot prevoziš v tem času? 2. Motorist vozi 35 min proti severu s hitrostjo 85 km/h in se potem ustavi za 15 min. Po postanku nadaljuje pot proti severu, pri čemer prevozi 130 km v dveh urah. Kolikšna je opravljena pot in kolikšna je motoristova povprečna hitrost? 3. Od vznožja do vrha hriba vodi 5,0 km dolga cesta. Kolesar jo na poti navzgor prevozi s povprečno hitrostjo 8,0 km/h, na poti navzdol pa s povprečno hitrostjo 35 km/h. Izračunajte, koliko časa se kolesar vzpenja, koliko časa se spušča in kolikšna je povprečna velikost hitrosti vožnje na hrib in nazaj. 4. Polž je 20 cm pred pragom vrat. Giblje se s hitrostjo 2,0 cm/min. Izračunajte, kje bo čez četrt ure, če se giblje premo v smeri vrat. ENAKOMERNO POSPEŠENO 5. Tekač starta enakomerno pospešeno. V prvi sekundi gibanja preteče 2,0 m. a. Kolikšen je pospešek tekača? b. Kolikšna je njegova hitrost po prvi sekundi? 6. Avto vozi s hitrostjo 78km/h. Na kateri razdalji se lahko ustavi, če je njegov pojemek 5, 0m/s 2? PROSTI PAD 7. Telo spustimo da prosto pada. Za koliko pade v prvi sekundi prostega padanja? Za koliko pade v drugi sekundi? 8. Koliko časa traja padanje v globino 10m? Kolikšno hitrost ima prosto padajoče telo na tej globini padanja? SILE SILA KOT VEKTOR 9. Sila F 1 ima velikost 15 N, sila F 2 ima velikost 10 N. Kolikšna je velikost vsote teh dveh sil, kadar ležita na isti premici in kažeta v isto smer? Kolikšna je velikost vsote teh dveh sil, če ležita na isti premici in kažeta v nasprotnih smereh? Kolikšna je velikost vsote sil, če ležita na pravokotnih premicah? 10. Velikost sile je 200N njena smer je 40 glede na vodoravnico. Razstavi silo na vodoravno in navpično komponento. RAVNOVESJE 11. Padalec z opremo ima maso 95kg. Preden odpre padalo doseže končno hitrost in se giblje s konstantno hitrostjo 288km/h. Kolikšna je sila zračnega upora na njega?
12. Na lahko vrvico privežemo utež z maso 1,5 kg in jo povlečemo v desno. Vrv je napeta tako kot kaže slika. Kot med vrvjo in navpičnico je α = 30. Izračunaj silo, s katero vlečemo v desno, in silo, s katero je napeta vrv. slika TRENJE IN LEPENJE 13. Klada z maso 5,0 kg leži na ravnini mizi. Koeficient lepenja med klado in podlago je 0,30. Najmanj kolikšna mora biti velikost sile, usmerjenje vzporedno s podlago, da se klada premakne? 14. S silo 120 N v vodoravni smeri pritiskamo klado ob navpično steno. Koeficient lepenja med klado in steno je 0,60, koeficient trenja 0,40, masa klade je 5,0 kg. Ali se klada začne premikati, če v začetku miruje? Kolikšna je sila, s katero stena deluje na klado? DINAMIKA 15. Telo z maso 10kg vlečemo s silo 200N. Izračunaj pospešek telesa. 16. Avto z maso 1,2t med pospeševanjem zavira sila zračnega upora 400N. Avto iz mirovanja doseže hitrost 108km/h v času 4s. Izračunaj silo motorja s katero pospešuje avtomobil. 17. Telo z maso 50 kg je z vrvjo povezano z drugim telesom z maso 100kg. Telesi ležita na vodoravnih tleh. Koeficient trenja prvega telesa s tlemi je 0,4 drugega pa 0,6. S kolikšno silo moramo vleči prvo telo v vodoravni smeri da telesa drsita enakomerno? TLAK 18. S kolikšno silo pritiska zrak na ploskev 1m 2, če je zračni tlak 10 N m 2? 19. Čevljar pritiska na držalo šila s silo 20N. Kolikšen je tlak pod konico šila, če je njena površina 5 10-4 cm 2? 20. V parnem kotlu je tlak za 10 barov večji kot zračni tlak. Kolikšna sila deluje na krožni pokrov varnostne zaklopke, ki ima premer 4cm? 21. Bat premera 1,0 cm pritisnemo s silo 100 N. Bat je s cevjo povezan z batom premera 10 cm. Kolikšno silo zadrži drugi bat? Za koliko se premakne drugi bat, če se prvi premakne za 10 cm? DELO 22. Kolikšna mora biti komponenta vlečne sile v smeri poti, da je na poti 10 m opravljeno delo 150 J? (F = 15 N) 23. Telo z maso 10 kg vlečemo po vodoravnih gladkih tleh s silo 200 N v vodoravni smeri. Gibanju nasprotuje sila 75 N. Koliko dela prejme telo na poti 20 m? Koliko dela opravi pri te gibanju teža telesa? (A = 2500 J, delo sile teže je nič)
24. Sile F 1 = 100 N, F 2 = 2OO N, F 3 = 150 N in F 4 = 220 N delujejo na telo v smereh, kot je skicirano na sliki. Kolikšno je celotno delo vseh sil na poti s = 2 m v narisani s meri? (A = 41 J) 25. Koliko dela je opravil Kevin Fast, ki je leta 2009 potegnil letalo z maso 189 ton na razdalji 8,8 m? Privzemite, da je vlekel v vodoravni smeri z največjo možno silo, ki jo omogoča lepenje podplatov s tlemi. Kevin je imel maso 136 kg, koeficient lepenja med betonom in gumo je 1,0. S kolikšno močjo je Kevin opravil delo, če je poteg trajal 80 s? ENERGIJA 26. S kolikšno hitrostjo se mora gibati 10 gramska kroglica, da ima enako kinetično energijo kot 100 kilogramska krogla, ki se giblje s hitrostjo 1 m/s? (v = 100 m/s) 27. Telo z maso 2 kg se giblje s kinetično energijo 10J. Kolikšna je njegova hitrost? (v = 3,2 m/ s) 28. Za koliko se spremeni hitrost avtomobila z maso 1200 kg, če prejme 50 kj dela in na začetku: a. miruje ali b. ima hitrost 100 km/h. 29. Za koliko se poveča potencialna energija planinca z maso 80kg, ki se povzpne iz 1200m nadmorske višine na 1600m. 30. Nenapeto vzmet stisnemo za 1,0 cm in pri tem opravimo 5,0 mj dela. Koliko dela opravimo, ko vzmet stisnemo za nadaljnji centimeter? Kolikšna je tedaj prožnostna energija vzmeti? 31. Kolikšna je potencialna energija žoge mase 0,4 kg na višini 20 m. Žogo spustimo brez začetne hitrosti prosto padati. Kolikšna je njena potencialna energija in kolikšna kinetična energija na višini 10 m nad tlemi in tik preden pade na tla? Zračni upor zanemarimo. MOČ 32. Delavec dviguje 50-kilogramske vreče cementa na 1,0 m više ležeči oder. S kolikšno povprečno močjo mora delati, da dvigne 100 vreč v eni uri? (P = 14 W) 33. Kolikšna mora biti povprečna moč letalskega motorja, da se 3,5 tonsko letalo dvigne v eni minuti za 1 km. (570 kw) TEMPERATURA IN TOPLOTA 34. Izrazi v Kelvinih: a. 10 C b. 53,15 C c. 100 C 35. Izrazi v C: d. 10 K
e. 53,15 K f. 273,15 K TEMPERATURNO RAZTEZANJE 36. Železni žebelj najprej potopimo v tekoči dušik, ki ima temperaturo 77 K, in izmerimo dolžino žeblja 20,00 mm. Žebelj nato potopimo v vrelo vodo. Za koliko se žebelj podaljša? (dolžinska temperaturna razteznost železa: α = 11,8 10 6 K 1 ) 37. Kolikšna je sprememba prostornine aluminijaste krogle polmera 10 cm, če jo segrejemo z 0 C na 100 C? Temperaturni koeficient linearnega raztezka za aluminij je 2,3 10 5 K 1. PLINSKE SPREMEMBE 38. Temperatura plina je 27 o C. Na katero temperaturo moramo plin ohladiti, da se mu pri izobari spremembi volumen zmanjša za 30%? 39. Plin s temperaturo 27 C je zaprt v navpični valjasti posodi pokriti s premičnim valjem. Višina stolpca zraka je 20 cm. Za koliko se dvigne bat, ko se pri stalnem tlaku temperatura poveča za 150 o C? 40. V sobi z merami 5m x 4m x 2.5m je zrak s temperaturo 20 C in tlakom 1 bar. Kolikšna je masa zraka v sobi? (Povprečna molekulska masa zraka je 29.) TOPLOTA 41. Koliko toplote potrebujemo da 5 litrov vode segrejemo iz 5 C na 22 C. (c p =4200J/kgK) 42. V 250g vode s temperaturo 18 C vstavimo kovinski merjenec z maso 200g in temperaturo 95 C. Čez čas imata voda in merjenec temperaturo 24 C. Kolikšna je specifična toplota merjenca, če privzamemo, da poteka izmenjava toplote le med merjencem in vodo. 43. V 2,5 kg vode s temperaturo 17 C potopimo svinčeno kroglico z maso 300g in temperaturo 64 C. Kolikšna je končna temperatura? (c p (H 2 O) = 4200J/kgK, c p (Pb) = 130J/kgK) PREVAJANJE TOPLOTE 1. Betonska talna plošča v nezasuti kleti (pritlična etaža) ima toplotno prevodnost 1,1 w/mk. Površina plošče je 60 m 2. Notranja temperatura kleti je 15 C, temperatura tal (zemlje), na kateri leži plošča, je 8,0 C. Debelina plošče je 30 cm. a. Izračunajte toplotni tok skozi talno ploščo.