šupanijsko natjecanje iz zike 2017/2018 Srednje ²kole 1. grupa Rje²enja i smjernice za bodovanje 1. zadatak (11 bodova)

Σχετικά έγγραφα
Repetitorij-Dinamika. F i Zakon očuvanja impulsa (ZOI): i p i = j p j. Zakon očuvanja energije (ZOE):

( , 2. kolokvij)

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

Mehanika je temeljna i najstarija grana fizike koja proučava zakone gibanja i meñudjelovanja tijela. kinematika, dinamika i statika

1. Jednoliko i jednoliko ubrzano gibanje

Rad, energija i snaga

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

Dinamika tijela. a g A mg 1 3cos L 1 3cos 1

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

Izradio: Željan Kutleša, mag.educ.phys. Srednja tehnička prometna škola Split

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

Nastavna jedinica. Gibanje tijela je... tijela u... Položaj točke u prostoru opisujemo pomoću... prostor, brzina, koordinatni sustav,

Fizika 1. Auditorne vježbe 5. Dunja Polić. Dinamika: Newtonovi zakoni. Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje Studij računarstva

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

Gravitacija. Gravitacija. Newtonov zakon gravitacije. Odredivanje gravitacijske konstante. Keplerovi zakoni. Gravitacijsko polje. Troma i teška masa

FTN Novi Sad Katedra za motore i vozila. Teorija kretanja drumskih vozila Vučno-dinamičke performanse vozila: MAKSIMALNA BRZINA

1.4 Tangenta i normala

π π ELEKTROTEHNIČKI ODJEL i) f (x) = x 3 x 2 x + 1, a = 1, b = 1;

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

Rad, snaga i energija zadatci

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

1. KINEMATIKA MATERIJALNE TOČKE

Osnove elektrotehnike I popravni parcijalni ispit VARIJANTA A

a) Kosi hitac Krivolinijsko gibanje materijalne toke Sastavljeno gibanje Specijalni sluajevi kosog hica: b) Horizontalni hitac c) Vertikalni hitac

Rad, energija i snaga

7. Titranje, prigušeno titranje, harmonijsko titranje

Srednje škole 1. skupina

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

Numerička matematika 2. kolokvij (1. srpnja 2009.)

INTEGRALNI RAČUN. Teorije, metodike i povijest infinitezimalnih računa. Lucija Mijić 17. veljače 2011.

1 UPUTSTVO ZA IZRADU GRAFIČKOG RADA IZ MEHANIKE II

Ĉetverokut - DOMAĆA ZADAĆA. Nakon odgledanih videa trebali biste biti u stanju samostalno riješiti sljedeće zadatke.

VJEŽBE IZ FIZIKE GRADEVINSKI FAKULTET U OSIJEKU. ilukacevic/

Masa, Centar mase & Moment tromosti

Rad, snaga, energija. Tehnička fizika 1 03/11/2017 Tehnološki fakultet

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

MEHANIKA FLUIDA. Isticanje kroz otvore sa promenljivim nivoom tečnosti

Impuls i količina gibanja

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

PITANJA IZ DINAMIKE 1

1 Promjena baze vektora

I PARCIJALNI ISPIT IZ INŽENJERSKE FIZIKE 1

Vrijedi relacija: Suma kvadrata cosinusa priklonih kutova sile prema koordinatnim osima jednaka je jedinici.

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

Mehanika. Uvod. Mikrometarskim vijkom odredili ste debljinu jedne vlasi d = 0,12 mm. Kolika je ta debljina izražena potencijama od deset u metrima?

Vektorska analiza doc. dr. Edin Berberović.

, Zagreb. Prvi kolokvij iz Analognih sklopova i Elektroničkih sklopova

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

2 m. 2 m. MEHANIKA 2 ispit m. 1 m. 2 m

TRIGONOMETRIJSKE FUNKCIJE I I.1.

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Rješenje 469. m = 200 g = 0.2 kg, v 0 = 5 m / s, h = 1.75 m, h 1 = 0.6 m, g = 9.81 m / s 2, E k =?

Kinematika i vektori

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

ŽUPANIJSKO NATJECANJE IZ FIZIKE Srednje škole 1. skupina

Zadatak 003 (Vesna, osnovna škola) Kolika je težina tijela koje savladava silu trenja 30 N, ako je koeficijent trenja 0.5?

MATEMATIKA I 1.kolokvij zadaci za vježbu I dio

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

Kružno gibanje. Pojmovi. Radijus vektor (r), duljina luka (s) Kut (φ), kutna brzina (ω), obodna brzina (v)

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

PRIMJER 3. MATLAB filtdemo

( ) ( ) Zadatak 001 (Ines, hotelijerska škola) Ako je tg x = 4, izračunaj

Operacije s matricama

OM2 V3 Ime i prezime: Index br: I SAVIJANJE SILAMA TANKOZIDNIH ŠTAPOVA

OSNOVI ELEKTRONIKE VEŽBA BROJ 1 OSNOVNA KOLA SA DIODAMA

ZADATCI S NATJECANJA

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

9. Vježbe. između fluida i remena za slučaj Q = 0.

BIPOLARNI TRANZISTOR Auditorne vježbe

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

VJEŽBENICA 1.: PRAVOCRTNA PROGRAMSKA STRUKTURA

UZDUŽNA DINAMIKA VOZILA

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

IZVODI ZADACI (I deo)

OPĆINSKO NATJECANJE IZ FIZIKE 2012/13. OSNOVNA ŠKOLA

21. ŠKOLSKO/OPĆINSKO/GRADSKO NATJECANJE IZ GEOGRAFIJE GODINE 8. RAZRED TOČNI ODGOVORI

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Matematička analiza 1 dodatni zadaci

MATEMATIKA 2. Grupa 1 Rexea zadataka. Prvi pismeni kolokvijum, Dragan ori

OBRTNA TELA. Vladimir Marinkov OBRTNA TELA VALJAK

nvt 1) ukoliko su poznate struje dioda. Struja diode D 1 je I 1 = I I 2 = 8mA. Sada je = 1,2mA.

2.7 Primjene odredenih integrala

7 Algebarske jednadžbe

2. Kolokvijum iz MEHANIKE (E1)

5. PARCIJALNE DERIVACIJE

I. Zadatci višestrukoga izbora

Lokalni ekstremi funkcije vi²e varijabla

Ampèreova i Lorentzova sila zadatci za vježbu

18. listopada listopada / 13

ρ = ρ V V = ρ m 3 Vježba 101 Koliki obujam ima komad pluta mase 2 kg? (gustoća pluta ρ = 250 kg/m 3 ) Rezultat: m 3.

Rotacija krutog tijela

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

PROSTA GREDA (PROSTO OSLONJENA GREDA)

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

Izdavač HINUS Zagreb, Miramarska 13 B tel. (01) , , fax (01)

Transcript:

šupanijsko natjecanje iz zike 017/018 Srednje ²kole 1. grupa Rje²enja i smjernice za bodovanje 1. zadatak (11 bodova) U prvom vremenskom intervalu t 1 = 7 s automobil se giba jednoliko ubrzano ubrzanjem a 1 = 0.5 m/s. Brzina na kraju prvog vremenskog intervala, u t = 7 s iznosi: v 1 = v 0 + a 1 t 1 = 11.5 m/s. (1 bod) Automobil u prvom vremenskom intervalu prelazi put: s 1 = v 0 t 1 + 1 a 1( t 1 ) = 68.5 m. (1 bod) U drugom vremenskom intervalu t = 5 s automobil se giba jednoliko brzinom v = v 1 = 11.5 m/s te prelazi put: s = v t = 57.5 m. (1 bod) U tre em vremenskom intervalu t = s automobil se giba jednoliko ubrzano ubrzanjem a = 1.5 m/s. Brzina na kraju prvog vremenskog intervala, u t = 15 s iznosi: v = v + a t = 16 m/s. (1 bod) Automobil u tre em vremenskom intervalu prelazi put: s = v t + 1 a ( t ) = 41.5 m. (1 bod) U etvrtom vremenskom intervalu t 4 = 8 s automobil se giba jednoliko brzinom v 4 = v = 16 m/s te prelazi put: s 4 = v 4 t 4 = 18 m. (1 bod) U petom vremenskom intervalu t 5 = v [m/s] 6 s automobil se giba jednoliko usporeno usporenjem a 5 = 0.75 m/s. 16 Brzina na kraju petog vremenskog intervala, u t = 9 s iznosi: 14 1 v 5 = v 4 + a 5 t 5 = 11.5 m/s. (1 bod) Automobil u petom vremenskom intervalu prelazi 10 put: s 5 = v 4 t 5 1 a 5( t 5 ) = 8.5 m. (1 bod) Automobil je pre²ao ukupni put: s = s 1 + s + s + s 4 + s 5 = 68.5 m + 57.5 m + 41.5 m + 18 m + 8.5 m = 77.5 m. Srednja brzina automobila iznosi: v = s t ukupno = 77.5 m 9 s = 1 m/s. (1 bod) v(t) graf prikazan je na slici desno. ( boda) 8 6 4 10 0 0 t [s]. zadatak (10 bodova) Vlak A od ulaska do izlaska iz tunela prelazi put: d + l A = v A t ukupno, (1 bod) 1

gdje je d duljina tunela, l A duljina vlaka A, v A = 6 km/h = 10 m/s brzina vlaka A i t ukupno vrijeme gibanja vlaka A kroz tunel. Slijedi da je: t ukupno = d + l A 554 m + 98 m = = 65. s. (1 bod) v B 10 m/s Vlak B se na putu s giba t s = s jednoliko ubrzano ubrzanjem a B i po etnom brzinom v B0 = 11 m/s. Vrijedi: s = v B0 t s + 1 (v B1 v B0 )t s, (1 bod) gdje je v B1 brzina vlaka B u trenutku ulaska u tunel. Za gibanje vlaka B u tunelu vrijedi: d + l B = v B1 (t ukupno t s ), (1 bod) gdje je l B duljina vlaka B. Slijedi da je brzina v B1 jednaka: v B1 = d + l B 554 m + 79 m = = 15 m/s. (1 bod) t ukupno t s 65. s s Udaljenost vlaka B od tunela u trenutku ulaska vlaka A u tunel jednaka je: s = 1 (v B1 + v B0 )t s = 1 (11 m/s + 15 m/s) s = 99 m. (1 bod) Ubrzanje vlaka B na putu s jednako je: a B = v B1 v B0 = 0.174 m/s. (1 bod) t s Postavimo ishodi²te koordinatnog sustava u to ku ulaska vlaka A u tunel. trenutak ulaska vlaka B u tunel za po etni trenutak. Tada vrijedi: x A (t) = v A (t s + t), x B (t) = d v B1 t. U trenutku kada su se vlakovi sreli, njihove koordinate poloºaja su jednake: Uzmimo v A (t s + t ) = d v B1 t t = d v At s = 1.96 s. (1 bod) v A + v B1 Prema tome, vlakovi e se sresti na udaljenosti x A (t ) = v A (t s + t ) = 59.6 m od ulaza u tunel vlaka A. (1 bod) Relativna brzina vlaka B u odnosu na referentni sustav, u kojem vlak A miruje, iznosi: v B,rel = v B1 + v A = 5 m/s. Vrijeme mimoilaºenja vlakova jednako je: t m = l A + l B 98 m + 79 m = = 7.08 s. (1 bod) v B,rel 5 m/s. zadatak (10 bodova) Kvadar e se gibati uz kosinu dok se ne zaustavi, a zatim e se gibati niz kosinu. Dijagram sila na kvadar za vrijeme N gibanja uz kosinu prikazan je na slici desno. Slijedi da je drugi Newtonov zakon za gibanje kvadra u smjeru paralelno F tr kosini i u smjeru okomito na kosinu oblika: 0 F g ma 1 = 1 mg + F tr, (1 bod) 0 = mg N. (1 bod) Sila trenja jednaka je: F tr = µn. (1 bod) Silu reakcije podloge izrazimo pomo u druge jednadºbe i uvrstimo u izraz za silu trenja te dobijemo: F tr = µ mg.

Uvr²tavanjem u prvu jednadºbu za ubrzanje kvadra dobijemo: a 1 = 1 ( ) 1 + µ g = 6.69 m/s. (1 bod) Dakle, kvadar se giba jednoliko usporeno uz kosinu. Vrijeme do zaustavljanja je: 0 = v 0 a 1 t 1 t 1 = v 0 = 4 m/s = 0.6 s. a 1 6.69 m/s Put koji priježe u tom vremenu jednak je: s 1 = v 0 t 1 1 a 1t 1 = v 0 = 1. m. a 1 Tijelo e se nakon zaustavljanja po eti gibati jednoliko ubrzano niz kosinu. U ovom slu aju sila trenja djeluje paralelno kosini u smjeru uz kosinu. Slijedi da je drugi Newtonov zakon za smjer paralelan kosini u slu aju gibanja niz kosinu oblika: ma = 1 mg F tr. (1 bod) Ubrzanje tijela niz kosinu jednako je: a = 1 ( ) 1 µ g =.1 m/s. (1 bod) Tijelo e ponovo posti i po etnu brzinu nakon vremena: v = v 0 = a t t = v 0 = 4 m/s = 1.8 s. a.1 m/s U ovom vremenu tijelo e prije i put: s = 1 a t = v 0 a =.56 m. Prema tome, tijelo e ponovo posti i po etnu brzinu nakon t = t 1 + t = v 0 ( 1 a 1 + 1 a ) = 1.88 s ( boda) vremena te u tom( vremenu priježe ukupan put: s = s 1 + s = v 0 1 + 1 ) =.76 m. ( boda) a 1 a 4. zadatak (9 bodova) Na slici su prikazane sve sile na tijela A i B pri emu su sile na tijelo A ozna ene crvenom bojom, a sile na tijelo B zelenom bojom ( boda). Tijelo A e se gibati vertikalno prema dolje ubrzanjem a A, a tijelo B e se gibati u horizontalnom smjeru ulijevo ubrzanjem a B. Drugi Newtonov zakon za tijelo A u horizontalnom i vretikalnom smjeru, respektivno, glasi: 0 = F BA N A, m A a A = m A g 1 F BA. (1 bod) Drugi Newtonov zakon za tijelo B u horizontalnom i vretikalnom smjeru, respektivno, glasi: m B a B = F AB, (1 bod) 0 = N B m B g 1 F AB. N B F gb F AB N A F ga F BA

Prema tre em Newtonovom zakonu sila tijela A na tijelo B F AB jednakog je iznosa sili tijela B na tijelo A F BA, odnosno vrijedi F AB = F BA (1 bod). Tijelo A u vremenskom intervalu t pomakne se u vertikanom smjeru za y. U istom vremenskom intervalu tijelo B pomakne se u horizontalnom smjeru za x. Sa slike se moºe vidjeti da je omjer pomaka jednak: 1 y x = =. Budu i da su vremenski intervali u kojima tijela A i B naprave pomake y i x, respektivno, jednaki, njihova ubrzanja se odnose na isti na in. Prema tome, vrijedi: a A =. (1 bod) a B U zadatku je zadan omjer masa tijela A i B m A = 1 4 iz ega slijedi m B = 4m A. Iz tre e jednadºbe slijedi: F AB = m B a B = 1 4m A a A = 8 m Aa A. (1 bod) Uvr²tavanjem u drugu jednadºbu dobije se: m A a A = m A g 1 8 m Aa A, ( 1 + 4 ) a A = g, a A = g. (1 bod) 7 Slijedi da je ubrzanje tijela B jednako: a B = 1 a A = g. (1 bod) 7 m B Δx Δy 5. zadatak (10 bodova) Vrijeme od trenutka izba aja loptica do njihovog sudara jednako je vremenu potrebnom da loptica, koju je bacila Marica, priježe njihov mežusobni horizontalni razmak: s = v M t ukupno t ukupno = s v M = 1 s. (1 bod) U tom e vremenu loptica, koju je bacila Marica, pasti za: h M = 1 gt ukupno = 5 m, (1 bod) dok se loptica, koju je bacio Ivica, u istom trenutku nalazi na visini: h I = v I0 t ukupno 1 gt ukupno = m u odnosu na svoju po etnu visinu. Prema tome, vertikalna udaljenost poloºaja izba aja loptica iznosi: h = h I + h M = 8 m. (1 bod) Ovisnost brzine loptice, koju je bacio Ivica, o vremenu je oblika: v I (t) = v I0 gt. Uvr²tavanjem t ukupno u prethodnu jednadºbu dobije se brzina loptice, koju je bacio Ivica, neposredno prije sudara: v I (t ukupno ) = v I0 gt ukupno = m/s. (1 bod) Dakle, iznos brzine je m/s, a smjer vertikalno prema dolje. Brzina loptice, koju je bacila Marica, neposredno prije sudara ima dvije komponente: komponentu u horizontalnom smjeru iznosa 5 m/s i u vertikalnom smjeru prema dolje iznosa: 4

v M,vertikalno = gt ukupno = 10 m/s. Ukupna brzina je: v M = 5 + 10 m/s = 11. m/s. (1 bod) Smjerovi brzina loptica neposredno prije sudara prikazani su na slici (1 bod). U slu aju sudara loptica u to ki najvi²e putanje loptice koju je bacio Ivica, najprije treba odrediti poloºaj sudara. Vrijeme potrebno da loptica, koju je bacio Ivica, dosegne maksimalnu visinu svoje putanje jednako je: 0 = v I gt max t max = v I0 = 0.8 s, (1 bod) a maksimalna visina iznosi: h max = 1 gt max =. m. g Prema tome, loptica, koju je bacila Marica, mora prije i vertikalnu udaljenost: h M = 8 m. m = 4.8 m. (1 bod) Time je odreženo vrijeme pada loptice koju je bacila Marica: h M = 1 h gt t = M = 0.98 s. g Nadalje, brzina kojom Marica treba baciti lopticu u horizontalnom smjeru iznosi: v M = l t = 5.1 m/s. (1 bod) Marica treba baciti lopticu prije Ivice i to za t = t t max = 0.18 s. (1 bod) v M v I 5