VJEŽBE IZ FIZIKE GRADEVINSKI FAKULTET U OSIJEKU. ilukacevic/

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

( , 2. kolokvij)

Rad, energija i snaga

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

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

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

Fizika 1. Auditorne vježbe 3 Kružna gibanja. Dunja Polić. Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje Studij računarstva. 17. listopada 2008.

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

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

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

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

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

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

Rotacija krutog tijela

Rad, snaga i energija zadatci

Kinematika i vektori

1. KINEMATIKA MATERIJALNE TOČKE

Rad, energija i snaga

PITANJA IZ DINAMIKE 1

PITANJA IZ OČUVANJA ENERGIJE I ROTACIJSKOG GIBANJA

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

7. Titranje, prigušeno titranje, harmonijsko titranje

5. PARCIJALNE DERIVACIJE

TRIGONOMETRIJA TROKUTA

Ampèreova i Lorentzova sila zadatci za vježbu

Impuls i količina gibanja

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

1.4 Tangenta i normala

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

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

2.7 Primjene odredenih integrala

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

Zadatak Rješenje: skica problema O R b φ a. Dinamika gibanja krutog tijela. Kinetička energija krutog tijela. E-L jednadžbe

Upute za seminarski rad iz Osnova fizike 1 u akademskoj godini 2014./2015.

2. Bez kalkulatora odredi vrijednosti trigonometrijskih funkcija za brojeve (kutove) iz točaka u 1.zadatku.

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

5. Rad, snaga, energija, Zakon očuvanja mehaničke energije, Zakon kinetičke energije

2. Kolokvijum iz MEHANIKE (E1)

Prostorni spojeni sistemi

I. Zadatci višestrukoga izbora

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

Masa, Centar mase & Moment tromosti

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

( , treći kolokvij) 3. Na dite lokalne ekstreme funkcije z = x 4 + y 4 2x 2 + 2y 2 3. (20 bodova)

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

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

1. Kolokvijum iz MEHANIKE (E1)

Algebra Vektora. pri rješavanju fizikalnih problema najčešće susrećemo skalarne i vektorske

I PARCIJALNI ISPIT IZ INŽENJERSKE FIZIKE 1

Akvizicija tereta. 5660t. Y= masa drva, X=masa cementa. Na brod će se ukrcati 1733 tona drva i 3927 tona cementa.

= = = vrijeme za koje tijelo doñe u točku B. g Vrijeme za koje tijelo prijeñe put od točke A do točke B jednako je razlici vremena t B i t A : m m

Zdaci iz trigonometrije trokuta Izračunaj ostale elemente trokuta pomoću zadanih:

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

Rješenje: F u =221,9 N; A x = F u =221,9 N; A y =226,2 N.

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

Matematika 1. kolokviji. Sadržaj

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

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

1. Jednoliko i jednoliko ubrzano gibanje

Primjeri zadataka iz Osnova fizike

Vektorska analiza doc. dr. Edin Berberović.

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

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

Silu trenja osećaju sva tela koja se nalaze u blizini Zemlje i zbog nje tela koja se puste padaju nadole. Ako pustimo telo da slobodno pada, ono će

Predavanja iz mehanike u okviru predmeta Fizika 1 i 2

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

Riješeni zadaci iz Fizike 1 i Fizike 2

OBRTNA TELA. Vladimir Marinkov OBRTNA TELA VALJAK

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:

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

Osnove elektrotehnike I popravni parcijalni ispit VARIJANTA A

Pošto pretvaramo iz veće u manju mjernu jedinicu broj 2.5 množimo s 1000,

Koristeći se apletom, pokrenite animaciju i promatrajte kinetičku, potencijalnu i ukupnu energiju vertikalno bačenog tijela. Što primjećujete?

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

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

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 =?

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

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

Općenito, iznos normalne deformacije u smjeru normale n dan je izrazom:

,8 8,33 28,8 16,8 16,8? 8,33? (brzina voza)

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

Mašinsko učenje. Regresija.

MATEMATIKA Pokažite da za konjugiranje (a + bi = a bi) vrijedi. a) z=z b) z 1 z 2 = z 1 z 2 c) z 1 ± z 2 = z 1 ± z 2 d) z z= z 2

Srednje škole 1. skupina

MATEMATIKA I 1.kolokvij zadaci za vježbu I dio

m m ( ) m m v v m m m

FIZIKA. Ispitna knjižica 1 FIZ.22.HR.R.K1.16 FIZ IK-1 D-S022. FIZ IK-1 D-S022.indd :25:38

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

Zadaci (teorija i objašnjenja):

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

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

6 Primjena trigonometrije u planimetriji

RAD, SNAGA I ENERGIJA

3.3. Sile koje se izučavaju u mehanici

VJEŽBENICA 1.: PRAVOCRTNA PROGRAMSKA STRUKTURA

ISPITNI ZADACI FORMULE. A, B i C koeficijenti (barem jedan A ili B različiti od nule)

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

ZADATCI S NATJECANJA

F2_ zadaća_ L 2 (-) b 2

Transcript:

VJEŽBE IZ FIZIKE GRADEVINSKI FAKULTET U OSIJEKU www.fizika.unios.hr/ ilukacevic/ ilukacevic@fizika.unios.hr Igor Lukačević Odjel za fiziku Trg Ljudevita Gaja 6 1. kat, soba 6 9. listopada 7.

LITERATURA 1. P. Kulišić, L. Bistričić, D. Horvat, Z. Narančić, T. Petković, D. Pevec: Riješeni zadaci iz mehanike i topline. E. Babić, R. Krsnik, M. Očko: Zbirka riješenih zadataka iz fizike

Poglavlje 1 Kinematika gibanja Zadatak 1.1 Čovjek se nalazi na obali jezera u točki A i želi stići u točku B u najkraćem mogućem roku (vidi sliku 1.1). Udaljenost BC = d = 5 m, a AC = s = m. Čovjek može plivati brzinom od v 1 = 5 km/h i trčati obalom brzinom od v = km/h. Da li će čovjek plivati od A do B ili će trčati obalom, pa onda skočiti u vodu i plivati (slika 1.)? A D C Slika 1.1: Putanja čovjeka. B Zadatak 1. Pomak tijela odreden je jednadžbom x = A + Bt + Ct, u kojoj je A = 1 m, B = 1 m/s, a C = 5 m/s. Izračunajte srednju brzinu tijela izmedu prve i druge sekunde, izmedu 1 s i 1.1 s, te izmedu 1 s i 1.1 s. 3

4 POGLAVLJE 1. KINEMATIKA GIBANJA 39.8 39.6 39.4 39. t (s) 39 38.8 38.6 38.4 38. 38 4 6 8 1 1 14 16 18 x (m) Slika 1.: Ovisnost vremena o udaljenosti x. Zadatak 1.3 Materijalna točka krenuvši iz mirovanja giba se po pravcu tako da joj je akceleracija proporcionalna s vremenom. Koliki je prevaljen put nakon 8 s, ako je nakon 4 s brzina točke 8 m/s (slika 1.3)? 7 6 5 4 3 a(t) v(t) s(t) 1 1 3 4 5 6 7 t (s) Slika 1.3: Kinematičke veličine materijalne točke u ovisnosti o vremenu. Zadatak 1.4 Čestica se giba u x-y ravnini tako da joj vektor položaja ovisi o vremenu po zakonu r = (3t t) i + t 3 j, gdje je r izražen u metrima, a t u sekundama.

Izračunajte r, v, te a u t = 1 s. Kada x komponenta brzine postaje jednaka nuli? Kolika je tada y komponenta brzine? Zadatak 1.5 Lopta je bačena vertikalno uvis brzinom od 1 m/s s ruba krova zgrade visoke 4 m. Odredite vrijeme uspinjanja, maksimalnu visinu koju dosegne lopta, vrijeme potrebno da se lopta vrati do ruba zgrade, položaj i brzinu lopte u trenucima t 1 =.5 s i t = 3 s, te trenutak udarca lopte u tlo ispred zgrade. Zanemarite otpor zraka, te uzmite da je g = 1 m/s (slika 1.4). a(t), v(t), y(t) 3 5 15 1 5-5 -1-15 - -5-3 -35 a(t) v(t) y(t) -4 1 3 4 t (s) Slika 1.4: Kinematičke veličine lopte u ovisnosti o vremenu. 5 Zadatak 1.6 Dva su tijela bačena istovremeno istom početnom brzinom v = 1 m/s iz točke x = y = pod različitim kutevima, ϕ 1 = i ϕ = 3 prema horizontu, te u suprotnim smjerovima. Odredite njihovu relativnu brzinu. Kolika će biti udaljenost izmedu njih nakon pola sekunde?

6 POGLAVLJE 1. KINEMATIKA GIBANJA Zadatak 1.7 Tijelo pada slobodno s visine H = 1 m. U trenutku kada je počelo padati, drugo tijelo je bačeno sa zemlje prema prvom tijelu. Na visini h = 5 m tijela su se sudarila. Horizontalna udaljenost od mjesta bacanja drugog tijela do mjesta sudara je d = m. Izračunajte početnu brzinu i kut pod kojim je bačeno drugo tijelo. Zadatak 1.8 Tijelo se nalazi na vrhu elipsoida velike poluosi a i male poluosi b. Koliki mora biti kvadrat početne brzine, kojom je izbačeno tijelo u horizontalnom smjeru, da ono ne dodirne elipsoid (slika 1.5)? 1 yv=ga/b.5 v =ga /b v =ga /3b v =ga /4b v =ga /3b v =3ga /4b.5 1 1.5 x Slika 1.5: Putanja tijela s obzirom na kvadrat brzine v. Zadatak 1.9 Izračunajte doskok skijaša skakača koji polijeće brzinom od m/s pod kutem od 15 prema horizontalnoj brzini, uz pretpostavku da se otpor zraka zanemaruje i da se padina može aproksimirati kosinom koja s horizontalnom brzinom zatvara kut od 45. Zadatak 1.1 Automobil se kreće zavojem polumjera zakrivljenosti 5 m, ubrzavajući se u tangencijalnom smjeru akceleracijom od.5 m/s. Izračunajte centripetalnu i ukupnu akceleraciju automobila u trenutku kada mu je brzina 7 km/h. Koliko je vremena potrebno da se automobil ubrza od 54 km/h do

7 km/h? Koliko iznose pripadne kutne brzine? Kolika je pritom kutna akceleracija (izračunajte je na dva načina: preko promjene kutne brzine, te pomoću tangencijalne akceleracije)? Za koliko se promjeni smjer vektora linearne brzine? Zadatak 1.11 Kotač polumjera 1 cm rotira tako da mu se kutni pomak mijenja po zakonu ϕ = a + bt + ct, gdje je a = 1.57 rad, b = 3.14 rad/s i c =.78 rad/s. Potrebno je izračunati kutni pomak, kutnu brzinu, te kutnu akceleraciju u t = 1 s. Kolika je tangencijalna akceleracija točke na rubu kotača? Zadatak 1.1 Sitna kuglica mase m vrti se po kružnici polumjera r stalnim tangencijalnim ubrzanjem a t. Potrebno je izraziti funkciju a r = f(t). U kojem će trenutku motreći od početka gibanja, radijalna akceleracija biti dvostruko veća od tangencijalne, ako je r = 3 cm, a a t =.6 m/s? Zadatak 1.13 Na kraju štapa duljine.3 m, koji može rotirati oko drugog kraja u vertikalnoj ravnini, zalijepljena je mala kuglica. Štap s kuglicom leži u horizontalnoj ravnini xy, te se počinje kružno gibati u smjeru kazaljke na satu s kutnim ubrzanjem od 14π 3 rad/s. Potrebno je odrediti udaljenost od centra rotacije štapa do točke u kojoj kuglica pada na ravninu xy, ako se kuglica otkinula 1.5 s nakon početka kružnog gibanja. 7

8 POGLAVLJE 1. KINEMATIKA GIBANJA

Poglavlje Dinamika čestice Zadatak.1 Na horizontalnoj podlozi leže dva tijela mase m 1 =. kg i m =.3 kg medusobno su povezana tankom niti. Predmeti su, takoder, preko koloture na uglu podloge, spojeni s tijelom mase m 3 =.6 kg. Izračunajte akceleraciju sistema zanemarivši trenje, te uzevši u obzir da je faktor trenja izmedu prva dva tijela i podloge.4. Kolike su sile napetosti niti N 1 i N u slučaju kada je trenje zanemarivo? Zanemarite masu niti i koloture, te gibanje koloture. Zadatak. Tijelo mase m = 5 kg vuče se pomoću niti po podlozi stalnom brzinom. Ako je faktor trenja klizanja µ k =.3, za koji kut nagiba niti je napetost niti najmanja (slika.1)? Kolika je tada napetost niti? Zadatak.3 Na stolu leži daska mase M = kg, a na dasci uteg mase m = 3 kg. Koja se sila mora upotrijebiti da bi se izvukla daska ispod utega, ako je zadan faktor trenja izmedu dske i utega µ 1 =.3 i faktor trenja izmedu daske i stola µ =.4? Zadatak.4 Za sustav utega s koloturom poznate su slijedeće veličine: m 1 = kg, m = 1. kg, te kut nagiba kosine α = 5. Izračunajte vrijednost faktora trenja µ, koja omogućuje da se uteg giba jednolikom brzinom. Trenje izmedu koloture i niti zanemarite. 9

1 POGLAVLJE. DINAMIKA ČESTICE 45 4 35 T (N) 3 5 15 1 π/8 π/4 3π/8 π/ α Slika.1: Ovisnost napetosti niti o kutu α. Zadatak.5 Koliko dugo se spušta tijelo niz kosinu visine h = m i nagiba α = 45, ako je maksimalni kut pri kojem tijelo može mirovati na kosini β = 3 (slika.)? 1 1 8 6 4 - -4-6 a = a (α) t = t (α) -8 π/6 π/4 π/ α Slika.: Ovisnost akceleracije i vremena spuštanja tijela o kutu α. Zadatak.6 Po kosinama s kutevima nagiba ϕ 1 = 5 i ϕ = 4, gibaju se dva tijela masa m 1 = 8 kg i m = 5 kg vezana pomoću niti prebačenom preko koloture. Faktori trenja tijela na kosini su µ 1 =.1 i µ =.. Izračunajte: ubrzanje tijela, te

11 napetost niti. Zadatak.7 Kuglica mase m = 1 g obješena na niti duljine l = 1 m, giba se jednoliko po kružnici, tako da zatvara kut ϕ = 6 s vertikalom. Odredite period kruženja i napetost niti tog tzv. koničnog njihala (slika.3). T (s).5 1.5 1.5 π/6 π/.5. F N (N).15.1.5 π/6 π/ ϕ Slika.3: Ovisnost perioda kruženja i napetosti niti o kutu ϕ. Zadatak.8 Predmet mase 1 kg klizi niz petlju. S koje minimalne visine predmet mora krenuti bez početne brzine, da bi uspješno napravio petlju polumjera.5 m? Kojom silom predmet pritišće podlogu? Zanemarite trenje. (slika.4) 6 5 F N = F N (ϕ) v = v (ϕ) 4 3 1 π/4 π/ 3π/4 π ϕ Slika.4: Ovisnost kvadrata brzine tijela i sile pritiska na podlogu o kutu ϕ.

1 POGLAVLJE. DINAMIKA ČESTICE Zadatak.9 Tijelo mase 1 kg giba se u ravnini tako da su mu koordinate odredene jednadžbama: x(t) = 1t, y(t) = 5t, gdje su pomaci u metrima, a vrijeme u sekundama. Potrebno je odrediti tangencijalnu i radijalnu silu u trenutku t = 1 s (slika.5). Koliki je tada radijus zakrivljenosti putanje? 5 15 a t y (m) 1 5 a r a -5-1 -15-5 1 15 5 3 x (m) Slika.5: Putanja tijela, te komponente akceleracije u trenutku t = 1 s.

m/kv t (s) Poglavlje 3 Rad i energija. Sudari Zadatak 3.1 Automobil na horizontalnoj cesti razvija brzinu v i zatim nastavlja vožnju s isključenim motorom. Nakon koliko vremena mu se brzina smanji na v /, ako je otpor gibanju proporcionalan kvadratu brzine (slika 3.1)? Izračunajte rad sila otpora za to vrijeme. v v (m/s) v / Slika 3.1: Ovisnost brzine automobila o vremenu. Zadatak 3. Potrebno je primjenom zakona očuvanja energije izračunati brzinu matematičkog njihala amplitude ϑ, kada prolazi kroz položaj ravnoteže. 13