Microsoft Word - Elektrijada 2011

Транскрипт

1 Тест из Физике 1. Жица дужине L причвршћена је са оба краја за плафон. На жицу су окачена 4 метална лептира једнаких маса m и на једнаким међусобним растојањима l (Слика З-1.). Ако је угао који крајеви жице заклапају са плафоном Θ 1 познат растојање D између тачака у којима је жица причвршћена за плафон износи: Слика З-1 L 1 1 θ 1 5 L 1 csθ1 + cs arcg cg θ L 1 D csθ1 + cs arcg g θ а) D csθ + cs arccg g( ) + 1 б) D { csθ + cs( arcg( g( θ ))) 1} L в) D ( ) г) D { csθ + cs( arcg( g( θ ))) 1} д) ( ) L На равном хоризонталном земљишту налази се складиште ширине a5m и висине ha/ (Слика З-.). Висина крова је мала у односу на ширину објекта. Минимална брзина v којом је потребно избацити тело са површине земље тако да оно прелети складиште и одговорајући угао износе (g 1m/s ): Слика З- Страна 1

2 а) v 1m 6 б) v 11m 45 в) 9m г) v 57 д) v 1m 75 v 15m. Блок масе m 1 kg од алуминијума и блок масе m 6kg од бакра повезани су међусобно лаком неистегљивом нити која је пребачена преко котура занемарљиве масе. Блокови се налазе на челичној подлози (Слика З-.) при чему одговарајући коефицијенти статичког и динамичког трења износе μ AlS 61 μ AlD 47 за алуминијум и μ CuS 5 μ CuD 6 за бакар респективно. Угао стрме равни је Θ. Да ли ће систем почети да се креће када се препусти самом себи? Колика је сила затезања нити S? Слика З- а) да S 1N б) да S 1N в) не S 1N г) не S. 5N д) не S 7N 4. Пак масе 8g и полупречника 4cm клизи по глатком столу брзином 15 m/s и наилази на други пак масе 1g и полупречника 6cm који мирује. Приликом проласка први пак додирује ивицу другог пака која је премазана супер лепком. Након додира пакови остају залепљени један за други и тако настављају кретање (Слика З-4.). Брзина центра масе система v cm као и његова угаона брзина ω у односу на центар масе непосредно после спајања пакова износе: Слика З-4. а) v cm 9m ω 571rad / s б) v cm 6m ω 947rad / s в) v cm 6m ω 69rad / s г) v cm 4m ω 15.7rad / s д) v cm m ω 1rad / s Страна

3 5. Хомогена даска дужине l постављена је под углом Θ45 у односу на површину стола и подбочена je штапом (Слика З-5.). На горњој ивици даске налази се лоптица док се на косој површини даске на растојању r c од доње ивице налази лака шоља. Растојање r c при коме ће лоптица упасти у шољу након измицања штапа износи: Слика З-5. а) r c l б) r l c в) r c l г) не постоји такво r c д) r c l 6. Лопта масе M и полупречника R има густину A r r R која се мења са радијалним растојањем од центра лопте r. Зависност гравитационог поља оваквог тела од координате r је: γmr а) G R r γmr г) G r R r r r r [ R] ( R [ R] ( R γmr r [ R] 5 б) G R r ( R r γm r [ R] Rr д) G r ( R r γmr r 4 в) G R r r [ R] ( R Страна

4 7. Шупља коцка занемарљиве масе и странице a је напуњена течношћу и окачена о лаку неистегљиву нит дужине L тако да формира математичко клатно (L >>a). Маса течности која испуњава коцку износи m. Ако се на доњој ивици коцке налази мали отвор кроз који вода истиче константном брзином dm/db период осциловања T се мења са временом као: L m L bl m а) T g б) T 1+ b g ma b L a ba m в) T 1+ g L m L b L ba m д) T 1 g m L b г)систем није линеарни хармонијски осцилатор 8. Два таласа описана су таласним функцијама: y ( x ) 5sin(x 1 ) 1 и y ( x ) 1 cs(x 1 ) где је x у метрима а у секундама. Амплитуда y r и фаза ϕ резултујућег синусоиндалног таласа износе: а) y r 5 ϕ 15 б) y r 5 ϕ в) 6 г) y r 5 5 ϕ 5 д) y r 5 ϕ y r 5 ϕ 9. Акваријум са водом клизи низ стрму раван нагибног угла. Ако је убрзање акваријума am/s угао који заклапа површина воде са површином стрме равни износи: а) 6 б) 61 в) 1 г) 1 д) 1. Два отворена цилиндрична резервоара пречника D 1 m и D 4m стоје на хоризонталној подлози и додирују се бочним странама. При самом дну резервоара на месту где се додирују налази се кружни отвор пречника d1cm који омогућава претакање течности без цурења. Ако је ниво течности у првом резервоару на висини H5m а други резервоар je празан време τ за које ће се нивои течности у резервоарима изједначити износи: Страна 4

5 а) τ 9867s б) τ 16154s в) τ 71s г) τ s д) τ 11s 11. Кроз жицу од волфрама која се налази у вакумираној сијалици успостављена је струја од 1 1A При овој струји валкно сијалице има температуру T 1 1K. Када се јачина струје повећа на A снага сијалице се повећа 5 пута. Волфрамово влакно сматрати сивим телом са коефицијентом сивости независним од температуре. Специфична отпорност жице на температури T 1 износи Ωm. Температура жице T која се успоставља при струји и одговарајућа специфична отпорност волфрама на овој температури биће: а) T 67K Ωm б) T 5K Ωm в) T K Ωm г) T K 95 1 Ωm д) T 67K Ωm 1. Због различите масе молекула различитих елемената у атмосфери састав атмосфере се мења се са променом надморске висине. Полазећи од израза за градијент притиска у атмосфери: dp dz m где је m маса молекула а n њихова концентрација. Одредити колико ће се изражено у процентима променити однос кисеоника и азота на андморској виисни од 1km у порeђењу са овим односом на нивоу мора. Молекуларна маса кисеоника је g/ml а азота 8g/ml. Сматрати да је температура атмосфере константна и износи TK (N A 6 1 k B m kg/s K). а) δ 851% б) δ 984% в) δ % г) δ 984% д) δ 851% gn 1. У току хладног зимског дана човек спушта у џеп m 1 9g бакарних новчића(c Cu 85 J/kg C) на температури 1-1 C. У џепу се већ налази m 14g сребрних новчића (c Ag 5 J/kg C) на температури C. Ако је брзина којима се бакарни новчићи загревају константна и износи b Cu 5 C/s колика је брзина хлађења србрних новчића? Клика је промена ентропије система ΔS при успостављању термодинамичке равнотеже? Сматрати размена топлоте са околином занемарљива. а) 5; S 54 J C б) 47; S 184 J C в) 19; S 54 J C г) 5; S 184 J C д) 5; S 184 J C Страна 5

6 14. Идеалан моноатомски гас (n ml-ова) остварује циклус приказан на Слици З-14. Циклус се састоји од две изотерме на температурама Т i и Т i и две изохоре. Коефицијент искоришћења мотора који ради по датом циклусу износи: Слика З-14. а) η 449% б) η 49% в) η 15% г) η 7% д) η 619% 15. Ретровизор се састоји од правоугаоне призме изграђене од стакла индекса преламања n чији угао при врху је (слика 15.). Задња страна призме је посребрена и формира равно огледало. При дневној вожњи ретровизор стоји у вертикалном положају и слика се формира на основу зрака рефлектованих од задње посребрене површине. У току ноћне вожње возач помера ретровизор да га не би заслепила светла возила која возе иза њега. У овом положају слика се формира на основу зрака рефлектованих од предње стране призме. Угао Θ за који је заротиран ретровизор приликом ноћне вожње износи: Слика З-15. Страна 6

7 а) θ ( n 1) б) θ ( n 1) в) θ n г) θ ( n 1) д) θ ( n + 1) 16. Златна рибица се налази у сферном акваријуму полупречника R15cm. Акваријум је испуњен водом индекса преламања n1. Ако се рибица налази на 1cm од зида акваријума на хоризонталном правцу који пролази кроз његов центар удаљеност на којој рибицу види спољашњи посматрач износи: а) l 9cm б) l 6 45cm в) l 1cm г) l 1 cm д) l cm 17. Две радио антене које истовремено шаљу идентичан радио сигнал налазе се на међусобном растојању m (Слика З-17.). Антене су удаљене 1m од пута. Возач аута који пролази путем полазећи од тачке O први пут чује јак сигнал након m. Таласна дужина сигнала износи: Слика З-17. а) λ 6m б) λ 58m в) λ m г) λ 11646m д) λ 6m 18. Три линеарна поларизатора постављена су као на Слици З-18. Трансмисионе осе првог и трећег поларизатора су ортогоналне. Други поларизатор ротира око осе система константном угаоном брзином ω. У почетном тренутку трансмисиона оса другог поларизатора поклапа се са трансмисионом осом првог поларизатора. Ако неполаризована светлост интензитета i пада на први поларизатор интензитет трансмитоване светлости на излазу из система износи: Страна 7

8 Слика З-18. i i i а) ( 1+ cs 4ω ) б) ( 1 cs 4ω ) в) ( 1+ sin 4ω ) 8 8 i i 1+ cs 4ω д) sin 4ω 16 8 г) ( ) Језгро иридијума r прелази из основног у побуђено стање емитујући фотон енергије 1KeV. Којом брзином v језгро иридијума узмакне ако је његова маса 1-5 kg? а) v 4 1 m / s 4 б) v 6 1 m / s в) v 1 m / s г) v 1m / s 6 д) v 1 m / s. Радиоактивни изотоп 4 84 X после N алфа распада и N бета минус ( - ) распада пређе у изотоп 1 79 Y. Број остварених и - распада износи: а) N N 1 б) N N в) N N N N г) N 1 4 д) N 4 Напомена: Сваки задатак носи 5 поена. Само тачно заокружен одговор уз детаљан поступак и адекватно објашњење биће оцењен са пуним бројем поена. За нетачно заокружен одговор поступак се не узима у обзир. Страна 8