48. РЕПУБЛИЧКО ТАКМИЧЕЊЕ ИЗ ФИЗИКЕ УЧЕНИКА СРЕДЊИХ ШКОЛА ШКОЛСКЕ 2009/2010. ГОДИНЕ I РАЗРЕД Друштво Физичара Србије Министарство Просвете Републике Ср

Слични документи
ДРУШТВО ФИЗИЧАРА СРБИЈЕ МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ И СПОРТА РЕПУБЛИКЕ СРБИЈЕ Задаци за републичко такмичење ученика средњих школа 2006/2007 године I разред

Динамика крутог тела

Microsoft PowerPoint - predavanje_sile_primena_2013

Microsoft Word - ETH2_EM_Amperov i generalisani Amperov zakon - za sajt

PRIMER 1 ISPITNI ZADACI 1. ZADATAK Teret težine G = 2 [kn] vezan je užadima DB i DC. Za ravnotežni položaj odrediti sile u užadima. = 60 o, β = 120 o

PowerPoint Presentation

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ И ТЕХНОЛОШКОГ РАЗВОЈА ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА школска 2017/2018. година ТЕС

Зборник радова 6. Међународне конференције о настави физике у средњим школама, Алексинац, март Одређивање коефицијента пригушења у ваздуху

Microsoft Word - Elektrijada_V2_2014_final.doc

Microsoft PowerPoint - Teorija kretanja vozila-predavanje 4.1.ppt

mfb_april_2018_res.dvi

Microsoft PowerPoint - fizika2-kinematika2012

Proracun strukture letelica - Vežbe 6

9. : , ( )

Romanian Master of Physics 2013 Теоријски задатак 1 (10 поена) Каменобил Фред и Барни су направили аутомобил чији су точкови две идентичне призме са к

Прегријавање електромотора

mfb_jun_2018_res.dvi

ТЕСТ ИЗ ФИЗИКЕ ИМЕ И ПРЕЗИМЕ 1. У основне величине у физици, по Међународном систему јединица, спадају и следеће три величине : а) маса, температура,

Microsoft Word - Dopunski_zadaci_iz_MFII_uz_III_kolokvij.doc

Pismeni ispit iz MEHANIKE MATERIJALA I - grupa A 1. Kruta poluga AB, oslonjena na oprugu BC i okačena o uže BD, nosi kontinuirano opterećenje, kao što

Microsoft Word - Elektrijada_2008.doc

Ravno kretanje krutog tela

Microsoft Word - 7. cas za studente.doc

?? ????????? ?????????? ?????? ?? ????????? ??????? ???????? ?? ??????? ??????:

ЕНЕРГЕТСКИ ПРЕТВАРАЧИ септембар 2005

Sveučilište J.J. Strossmayera Fizika 2 FERIT Predložak za laboratorijske vježbe Cilj vježbe Određivanje specifičnog naboja elektrona Odrediti specifič

Primjena neodredenog integrala u inženjerstvu Matematika 2 Erna Begović Kovač, Literatura: I. Gusić, Lekcije iz Matematike 2

Microsoft Word - Elektrijada 2011

ЛИНЕАРНА ФУНКЦИЈА ЛИНЕАРНА ФУНКЦИЈА у = kх + n А утврди 1. Које од наведених функција су линеарне: а) у = 2х; б) у = 4х; в) у = 2х 7; г) у = 2 5 x; д)

oae_10_dom

Broj indeksa:

3_Elektromagnetizam_09.03

AKVIZICIJA PODATAKA SA UREĐAJEM NI USB-6008 NI USB-6008 je jednostavni višenamjenski uređaj koji se koristi za akviziciju podataka (preko USBa), kao i

ТРОУГАО БРЗИНА и математичка неисправност Лоренцове трансформације у специјалној теорији релативности Александар Вукеља www.

ИСПИТНА ПИТАЊА ЗА ПРВИ КОЛОКВИЈУМ 1. Шта проучава биофизика и навести бар 3 области биофизике 2. Основне физичке величине и њихове јединице 3. Појам м

Microsoft Word - 4.Ee1.AC-DC_pretvaraci.10

Microsoft PowerPoint - KoMoMa -predavanje Definisanje alata masina

8. ( )

ELEKTRONIKA

Испитни задаци - Задатак 1 Задатак 1 (23. септембар 2012.) а) Статичком методом конструисати утицајне линије за силе у штаповима V b и D 4. б) Одредит

El-3-60

Univerzitet u Beogradu Elektrotehnički fakultet Katedra za energetske pretvarače i pogone ISPIT IZ SINHRONIH MAŠINA (13E013SIM) 1. Poznati su podaci o

Microsoft PowerPoint - Teorija kretanja vozila-predavanje 3.1.ppt

OБЛАСТ: БЕЗБЕДНОСТ САОБРАЋАЈА ВЕШТАЧЕЊЕ САОБРАЋАЈНИХ НЕЗГОДА 1. Израчунати зауставни пут (Sz) и време заустављања ако су познати следећи подаци: брзин

Microsoft Word - oae-09-dom.doc

RG_V_05_Transformacije 3D

Toplinska i električna vodljivost metala

EНЕРГЕТСКИ ПРЕТВАРАЧИ 1 јануар Трофазни једнострани исправљач прикључен је на круту мрежу 3x380V, 50Hz преко трансформатора у спрези Dy, као

III разред ТАКМИЧЕЊЕ ИЗ ФИЗИКЕ УЧЕНИКА СРЕДЊИХ ШКОЛА ШКОЛСКА 2018/19. ГОДИНА Друштво физичара Србиjе и Министарство просвете, науке и технолошког разв

broj 043.indd - show_docs.jsf

III разред ТАКМИЧЕЊЕ ИЗ ФИЗИКЕ УЧЕНИКА СРЕДЊИХ ШКОЛА ШКОЛСКА 2018/19. ГОДИНА Друштво физичара Србиjе и Министарство просвете, науке и технолошког разв

MATEMATIKA EKSTERNA PROVJERA ZNANJA UČENIKA NA KRAJU III CIKLUSA OSNOVNE ŠKOLE UPUTSTVO VRIJEME RJEŠAVANJA TESTA: 70 MINUTA Pribor: grafitna olovka i

АНАЛИЗА ПРОБЛЕМА ТЕРМИЧКЕ ДИЛАТАЦИЈЕ L КОМПЕНЗАТОРА ПРЕМА СТАНДАРДУ AD 2000 И ДРУГИМ МЕТОДАМА Милан Травица Иновациони центар Машински факултет Универ

Microsoft Word - Tok casa Elektronski elementi Simeunovic Bosko

4.1 The Concepts of Force and Mass

ЕНЕРГЕТСКИ ПРЕТВАРАЧИ септембар 2005

Z-16-48

Microsoft PowerPoint - 3_Elektrohemijska_korozija_kinetika.ppt - Compatibility Mode

Električne mreže i kola 5. oktobar Osnovni pojmovi Električna mreža je kolekcija povezanih elemenata. Zatvoren sistem obrazovan od elemenata iz

ЕНЕРГЕТСКИ ТРАНСФОРМАТОРИ

Microsoft PowerPoint - Odskok lopte

Задатак 4: Центрифугална пумпа познате карактеристике при n = 1450 min -1 пребацује воду из резервоара A и B у резервоар C кроз цевовод приказан на сл

Z-16-32

Sveučilište J.J. Strossmayera Fizika 2 FERIT Predložak za laboratorijske vježbe Određivanje relativne permitivnosti sredstva Cilj vježbe Određivanje r

Sveučilište J.J. Strossmayera Fizika 2 FERIT Predložak za laboratorijske vježbe Lom i refleksija svjetlosti Cilj vježbe Primjena zakona geometrijske o

Задатак 4: Центрифугална пумпа познате карактеристике при n = 2900 min -1 ради на инсталацији приказаној на слици и потискује воду из резервоара А у р

Microsoft Word - SRPS Z-S2-235.doc

Microsoft Word - 4.Ucenik razlikuje direktno i obrnuto proporcionalne velicine, zna linearnu funkciju i graficki interpretira n

Novi faktori za vecu efikasnost dvostepenog oscilatora

Математика основни ниво 1. Одреди елементе скупова A, B, C: a) б) A = B = C = 2. Запиши елементе скупова A, B, C на основу слике: A = B = C = 3. Броје

EMC doc

PowerPoint Presentation

Републички педагошки завод Бања Лука Стручни савјетник за машинску групу предмета и практичну наставу Датум: године Тема: Елементи и начин

Београд, МАТРИЧНА АНАЛИЗА КОНСТРУКЦИЈА ЗАДАТАК 1 За носач приказан на слици: а) одредити дужине извијања свих штапова носача, ако на носач

PITANJA I ZADACI ZA II KOLOKVIJUM IZ MATEMATIKE I Pitanja o nizovima Nizovi Realni niz i njegov podniz. Tačka nagomilavanja niza i granična vrednost(l

PowerPoint Presentation

Rucka.dft

Microsoft Word - Fizika_kozep_irasbeli_javitasi_1011_szerb.doc

Зборник радова 6. Међународне конференције о настави физике у средњим школама, Алексинац, март Нелинеарно еластично клатно Милан С. Коваче

untitled

Predavanje 8-TEMELJI I POTPORNI ZIDOVI.ppt

Информатичка одељења Математика Република Србија Министарство просвете, науке и технолошког развоја Завод за вредновање квалитета образовања и васпита

СТРАХИЊА РАДИЋ КЛАСИФИКАЦИJА ИЗОМЕТРИJА И СЛИЧНОСТИ Према књизи [1], свака изометриjа σ се може представити ком позици - jом неке транслациjе за векто

M e h a n i k a 1 v e ž b e 4 /1 1 Primer 3.1 Za prostu gredu prikazanu na slici odrediti otpore oslonaca i nacrtati osnovne statičke dijagrame. q = 0

M e h a n i k a 1 v e ž b e 4 / 2 9 Primer 3.5 Za prostu gredu prikazanu na slici odrediti otpore oslonaca i nacrtati osnovne statičke dijagrame. Pozn

Шифра ученика: Укупан број бодова: Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ и технолошког РАзвоја ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСП

Microsoft Word - lv2_m_cirilica.doc

Analiticka geometrija

Pitanja za pripremu i zadaci za izradu vježbi iz Praktikuma iz fizike 1 ili Praktikuma iz osnova fizike 1, I, A za profesorske

Математика 1. Посматрај слику и одреди елементе скуупова: а) б) в) средњи ниво А={ } B={ } А B={ } А B={ } А B={ } B А={ } А={ } B={ } А B={ } А B={ }

Microsoft PowerPoint - ravno kretanje [Compatibility Mode]

1

Microsoft Word - NULE FUNKCIJE I ZNAK FUNKCIJE.doc

(Microsoft Word - Dr\236avna matura - kolovoz ni\236a razina - rje\232enja)

Microsoft Word - Document1

Република Србија МИНИСТАРСТВО ПРОСВЕТЕ, НАУКЕ и технолошког развоја ЗАВОД ЗА ВРЕДНОВАЊЕ КВАЛИТЕТА ОБРАЗОВАЊА И ВАСПИТАЊА ЗАВРШНИ ИСПИТ НА КРАЈУ ОСНОВН

Microsoft Word - Molekuli-zadaci.doc

PRIRODNO-MATEMATIČKI FAKULTET U NIŠU DEPARTMAN ZA MATEMATIKU I INFORMATIKU ZADACI SA REŠENJIMA SA PRIJEMNOG ISPITA IZ MATEMATIKE, JUN Odrediti

PowerPoint Presentation

Транскрипт:

I РАЗРЕД Друштво Физичара Србије Министарство Просвете Републике Србије ЗАДАЦИ ГИМНАЗИЈА ВЕЉКО ПЕТРОВИЋ СОМБОР 7.0.00.. На слици је приказана шема електричног кола. Електромоторна сила извора је ε = 50 V, а унутрашњи отпор извора може да се занемари. Вредности отпорника су R = Ω, R = Ω, R = Ω и R = Ω. Одредити вредност напона: a између тачака А и D, b између тачака B и E, c између тачака C и F. (0п Слика.. У систему приказаном на слици један крај безмасене неистегљиве нити је намотан на хомогени цилиндар одређеног радијуса и масе M = 0 kg, док је за други крај нити причвршћен тег масе m= kg. Нит је пребачена преко идеалног котура. Цилиндар се котрља по стрмој равни, 0 нагибног угла β = 0, без клизања. Одредити интензитет и смер убрзања цилиндра ако је систем почео да се креће из стања мировања. (0п Подсетник: Момент инерције хомогеног цилиндра у односу на уздужну осу симетрије која пролази кроз центар масе износи I = MR где је R радијус цилиндра.. У систему приказаном на слици одредити интензитет и смер убрзања центра сваког котура у односу на подлогу. Масе блокова су m и m (видети слику. Сви котури у систему имају занемарљиве масе, а трење у осовини котура може да се занемари. Сматрати да је нит неистегљива, безмасена и у сваком тренутку вертикална, као и да нема проклизавања нити. Занемарити све силе трења и сматрати да се систем почео кретати из стања мировања. (0п. На дасци масе M = kg налази се калем масе m = 0,5kg спољашњег полупречника R= 0 cm и унутрашњег полупречника r= cm (слика. Момент инерције калема око уздужне осе симетрије која пролази кроз центар масе је I = 0 kgm. Коефицијент трења између даске и калема је µ= 0, док се трење између даске и подлоге може занемарити. Калем је преко неистегљивог конца занемарљиве масе, намотаног на калем, везан за вертикалан зид (слика. У почетном тренутку систем мирује. Коликом хоризонталном силом F треба вући даску да би калем проклизавао по дасци, а коликом да би се котрљао без проклизавања? За убрзање Земљине теже узети g = 0m/s. (0п Слика. Слика. Слика.

5. У циљу одређивања убрзања Земљине теже извршен је експеримент чија је принципијелна шема приказана на слици 5. У цеви у којој је успостављен вакуум налази се метална плочица дужине L, која је причвршћена да виси вертикално помоћу електромагнета. У тренутку када се прекине довод електричне струје електромагнету плочица се откачи и почне слободно да пада. Мерење времена падања плочице врши се помоћу система извор светлости-фотодиода-тајмер. У тренутку када плочица прекине сноп светлости, који из извора S пада на горњу фотодиоду, тајмер I почне да мери време. Када је плочица прешла пут L, сноп светлости из S поново осветли горњу фотодиоду и тајмер I престаје са радом. У истом тренутку тајмер II почиње да мери време јер је тада плочица заклонила светлост из извора S која пада на доњу фотодиоду. Када плочица поново пређе пут L, сноп светлости из извора S поново осветли доњу фотодиоду и тајмер II престаје да мери време. Јасно је дакле да и тајмер I и тајмер II мере време за које плочица током падања пређе исту дужину пута L. Грешка одређивања дужине плочице је 0,mm, док грешка мерења времена може да се занемари. Експеримент је поновљен за пет металних плочица различитих дужина L и резултати извршених мерења су приказани у табели ( t - време које је измерио тајмер I, t - време које је измерио тајмер II. Слика 5. Табела. Број мерења L [ mm ] t [ s ] t [ s ] 99,8 0,085 0,055 0,0 0,08 0,055 0, 0,0850 0,0570 0, 0,085 0,058 5 0, 0,0866 0,0600 а Наћи теоријску зависност између мерених физичких величина б Нацртати одговарајући график в Графичком методом одредити убрзање Земљине теже и проценити грешку Напомена: Тајмер је електронска штоперица (0п Задатке припремио: мр Зоран Мијић, Институт за физику, Београд Рецензент: Проф. др Александар Срећковић, Физички факултет, Београд Председник Комисије за такмичење ДФС: Проф. др Мићо Митровић,Физички факултет, Београд

I РАЗРЕД Друштво Физичара Србије Министарство Просвете Републике Србије РЕШЕЊА ЗАДАТАКА ГИМНАЗИЈА ВЕЉКО ПЕТРОВИЋ СОМБОР 7.0.00. Р. Један од начина решавања задатка јесте упрошћавањем електричног кола налажењем еквивалентних отпорности. На слици је приказано електрично коло еквивалентно почетном, где је RBE еквивалентни отпор између тачака B и Е који износи RBE = R ( R + R ( R + R + R =,5Ω (п. Сада се може наћи и еквивалентни отпор између тачака А и D који износи R = R ( R + RBE ( R + R + RBE,6Ω (п па се коначно добија Слика. упрошћено коло приказано на слици. Струја I се сада лако налази из I = ε ( R + R,89 A (п па је први тражени напон између тачака А и D једнак U = IR,V (п. Након што је одређен напон U са слике се може одредити и струја I ' = U ( R + RBE 6,8A (п па се за напон између тачака B и Е добија U BE = I ' RBE 9,57 V (п. Коначно, струја која протиче кроз отпор R је I '' = U BE ( R + R,59 A (п (слика па је тражени напон UCF = I '' R 6,8V (п. Напомена: постоји неколико различитих начина решавања задатка и сваки од њих ће бити бодован на адекватан начин. Слика. Слика. Р. На слици приказане су силе које делују на блок и цилиндар, као и њихови претпостављени смерови. Из услова неистегљивости конца закључује се да је убрзање блока два пута веће од убрзања цилиндра тј. важи a = a (п (ако цилиндар пређе пут s без проклизавања, блок се помери за s услед додатног намотавања конца на цилиндар. Једначина кретања блока је ma= T mg (п док је кретање цилиндра описано једначином Ma= Mg T Ftr (п. За ротационо кретање цилиндра важи Iα = ( Ftr T R (п где је α угаоно убрзање цилиндра, I момент инерције и R радијус цилиндра. Како је у питању котрљање цилиндра без клизања, важи a= α R (п. Комбиновањем Слика. претходних једначина коначно се добија тражено убрзање цилиндра a= g ( M m (8m+ M 0, m/s (6п које је очигледно усмерено дуж x осе. Р. На слици 5 приказане су одговарајуће силе које делују на блокове, као и претпостављени смерови кретања. Ако x осу са почетком у центру горњег котура, усмеримо вертикално наниже и положај центра десног котура означимо са x, левог котура са x и најнижег котура са x онда из услова неистегљивости конца мора да важи x + x + ( x x + ( x x + ( x x = const односно x = x + x. Из претходног следи веза између убрзања котурова тј. a = a + a (п. ( a - убрзање центра десног котура, a - убрзање центра левог котура и a - убрзање центра доњег котура. Очигледно је да и леви блок масе m има убрзање a док доњи блок масе m има убрзање као и котур за који је закачен тј. a. Ако положај десног блока масе m означимо са x његово убрзање a лако налазимо из услова x x+ x x= const односно x= x x одакле је a= a a= a a (п. Једначина кретања левог блока је ma = T mg (п, кретање десног блока је описано једначином m( a a = T + mg (п, док за најнижи блок важи ma = mg T (п. Решавањем претходног система једначина налази се a = 0,6g (п a = g (п и a = 0,g (п, дакле убрзања a и a су усмерена у супротном смеру x осе, док a има смер x осе. Слика 5.

Р. Када даска почне да се вуче неком силом F калем и даска почну да се крећу у општем случају убрзањима a и a (слика 6 у односу на подлогу. Кретање калема се може описати једначином ma= Ftr T (п, а кретање даске једначином Ma = F Ftr (п где је F tr сила трења између даске и калема. Ротација калема око своје осе симетрије је описана једначином Iα = Tr+ Ftr R (п где је α угаоно убрзање калема за које важи α = a r (п. Из услова котрљања калема по дасци без проклизавања следи α = ( a a R (п па из претходне две једначине се налази веза убрзања даске и калема тј. a ( = a R r r + (п. Комбиновањем претходних једначина налази се a = ( r+ R Ftr ( I r+ mr (п, а затим и веза између вучне силе и силе трења па је коначно F Ftr ( M ( R r ( I mr = + + + (п. У случају када је Ftr > µ mg долази до проклизавања калема, а ако је Ftr по дасци. У граничном случају када је Ftr ( µ mg калем се котрља = µ mg налази се F = µ mg + M ( R+ r ( I+ mr = 6 N (п. Дакле, ако је вучна сила F > 6 N калем ће проклизавати по дасци, док ће се за F 6 N котрљати без проклизавања (п. Р5. Нека метална плочица приликом слободног пада има брзину v у тренутку када својом доњом ивицом заклони светлост из извора s да не пада на фотодиоду. У том тренутку тајмер I почиње да мери време све док горња ивица плочице не прође тако да се поново успостави сноп светлости која пада на фотодиоду и у том тренутку тајмер I зауставља мерење времена. Очигледно, за време t Табела. које измери тајмер I плочица пређе пут L па важи L= vt + gt (п. У истом тренутку плочица доњим крајем заклања сноп светлости из извора s који пада на доњу фотодиоду па тајмер II почиње са мерењем времена t све док се поново не успостави сноп светлости. Слично као у претходном случају важи L= v t + gt (п при чему је v = v + gt (п. Комбиновањем претходних релација долази се до једначине tt ( t+ t = L (п која се може искористити ( t t g tt ( t + t за одређивање убрзања Земљине теже. Ако означимо y= (чије су вредности дате у табели и ( t t x= L уочавамо линеарну зависност y= kx где је коефицијент правца праве k= / g (п. На слици 7 је приказан одговарајући график па се избором две неексперименталне тачке нпр. А B Број мерења L [ mm ] t [ s ] (,6mm 0,0750s може одредити коефицијент правца праве као k yb + ya xb + xa Релативна грешка се рачуна као = + 0, 09 па је k y y x x за коефицијент правца се добија t [ s ] tt ( t + t ( t t 99,8 0,085 0,055 0,000 0,0 0,08 0,055 0,08 0, 0,0850 0,0570 0,058 0, 0,085 0,058 0,066 5 0, 0,0866 0,0600 0,086 B A B A налази се да је g= 0,8m s па је коначно решење и нацртан одговарајући график вреде (5п. k= (0, 0± 0, 006s m (п. Како је k k= g y x (0 mm 0,05 s и B A = k= B y x A 0, 0059s m Слика 6. = k= 9,79m s и 0,0s m односно коначно g k = g k g= (9,8± 0,m s (п. Коректно састављена табела Може се приметити да се графичком методом добија прилично велика грешка. Ипак, овакав експеримент може послужити за изузетно прецизно одређивање убрзања Земљине теже (када се резултати мерења обрађују нумеричким методама јер се време може одредити са великом тачношћу тако да практично.

грешка крајњег резултата зависи само од грешке одређивања дужине плочице (која се такође може веома прецизно измерити. 0.00 0.08 Напомена: Признаће се и свака друга зависност нпр. L= f ( t, t којом се добија коректан резултат. [ s ] 0.06 0.0 0.0 0.00 00 0 0 0 0 L [ mm ] Слика 7. Одређивање убрзања Земљине теже 5