Na ovom popisu pronaći ćete vježbe o glavnim temama iz fizike koje se obrađuju u 1. godini srednje škole. Vježbajte i riješite svoje nedoumice pomoću odgovora objašnjenih korak po korak.
Pitanje 1 - Jednoliko kretanje (kinematika)
Auto se kreće ravnom, napuštenom cestom, a vozač održava konstantnu brzinu od 80 km/h. Nakon što su prošla 2 sata od početka putovanja, vozač je krenuo
A) 40 km.
B) 80 km.
C) 120 km.
D) 160 km.
E) 200 km.
cilj
Odredite udaljenost koju je prešao vozač, u km.
Podaci
- Gibanje je jednoliko, tj. stalnom brzinom i nultom akceleracijom.
- Modul brzine je 80 km/h
- Vrijeme putovanja je bilo 2 sata.
Rezolucija
Izračunajmo udaljenost pomoću formule za brzinu:
Gdje,
je prijeđena udaljenost u km.
je vremenski interval u satima.
Kako želimo udaljenost, izoliramo se u formuli.
Zamjena vrijednosti:
Zaključak
Pri stalnoj brzini od 80 km/h nakon 2 sata vožnje vozač prijeđe 160 km.
Vježbajte više vježbe kinematike.
Pitanje 2 - Jednoliko promjenjivo kretanje (kinematika)
U utrci automobila na ovalnoj stazi jedan od automobila ravnomjerno ubrzava konstantnom brzinom. Pilot kreće iz mirovanja i ubrzava 10 sekundi dok ne postigne brzinu od 40 m/s. Ubrzanje koje je postigao automobil bilo je
A) 4 m/s²
B) 8 m/s²
C) 16 m/s²
D) 20 m/s²
E) 40 m/s²
cilj
Odredite ubrzanje u vremenskom intervalu od 10 sekundi.
Podaci
vremenski interval od 10 s.
Varijacija brzine od 0 do 40 m/s.
Rezolucija
Budući da postoji varijacija u brzini, vrsta kretanja je ubrzana. Budući da je stopa ubrzanja konstantna, to je jednoliko promjenjivo kretanje (MUV).
Ubrzanje je koliko se brzina promijenila tijekom određenog vremenskog razdoblja.
Gdje,
The je ubrzanje, u m/s².
je varijacija brzine, to jest, konačna brzina minus početna brzina.
je vremenski interval, to jest, konačno vrijeme minus početno vrijeme.
Kako automobil kreće iz mirovanja i vrijeme počinje usporavati čim se automobil pokrene, početna brzina i vrijeme jednaki su nuli.
Zamjena podataka navedenih u izjavi:
Zaključak
U tom vremenskom intervalu ubrzanje automobila bilo je 4 m/s².
Vidi vježbe Jednoliko raznoliko kretanje
Pitanje 3 - Prvi Newtonov zakon (dinamika)
Zamislite vlak koji putuje kroz Brazil. Iznenada, strojovođa mora naglo zakočiti vlak zbog prepreke na tračnicama. Svi objekti u vlaku nastavljaju se kretati, zadržavajući brzinu i putanju koju su imali prije. Putnici se bacakaju po vagonu, u zraku lebde olovke, knjige, pa čak i ona jabuka koju je netko donio za ručak.
Princip fizike koji objašnjava što se događa unutar vagona je
a) Zakon gravitacije.
b) Zakon akcije i reakcije.
c) Zakon inercije.
d) Zakon o očuvanju energije.
e) Zakon o brzini.
Obrazloženje
Newtonov 1. zakon, koji se također naziva Zakon inercije, kaže da će tijelo koje miruje ostati u stanju mirovanja, a tijelo koje miruje ostat će u stanju mirovanja. Objekt u kretanju nastavit će se kretati konstantnom brzinom osim ako na njega ne djeluje vanjska sila.
U tom slučaju, čak i kad vlak naglo smanji brzinu, objekti se nastavljaju kretati zbog zbog tromosti, težnja tijela je da zadrže stanje gibanja (smjer, modul i smjer) ili odmor.
Možda će vas zanimati više o Prvi Newtonov zakon.
Pitanje 4 - Newtonov drugi zakon (dinamika)
Na eksperimentalnom satu fizike izvodi se eksperiment pomoću kutija različitih masa i na svaku se primjenjuje konstantna sila. Cilj je razumjeti kako je ubrzanje tijela povezano s primijenjenom silom i masom tijela.
Tijekom eksperimenta kutija održava konstantnu akceleraciju od 2 m/s². Nakon toga dolazi do promjena u masi i snazi u sljedećim situacijama:
I - Masa ostaje ista, ali je modul sile dvostruko veći od izvornog.
II - Primijenjena sila je ista kao i izvorna, ali je masa udvostručena.
Vrijednosti novih ubrzanja u odnosu na izvorne, u oba slučaja, su, respektivno
The)
B)
w)
d)
To je)
Odnos između sile, mase i ubrzanja opisuje drugi Newtonov zakon koji kaže: rezultantna sila koja djeluje na tijelo jednaka je umnošku njegove mase i njegove akceleracije.
Gdje,
FR je rezultantna sila, zbroj svih sila koje djeluju na tijelo,
m je masa,
a je akceleracija.
U situaciji I, imamo:
Masa ostaje ista, ali se veličina sile udvostručuje.
Za razlikovanje koristimo 1 za izvorne količine i 2 za nove.
Izvornik:
Novi:
Sila 2 je dvostruka sila 1.
F2 = 2F1
Kako su mase jednake, izoliramo ih u obje jednadžbe, izjednačimo i riješimo a2.
Zamjena F2,
Dakle, kada udvostručimo veličinu sile, veličina ubrzanja također se množi s 2.
U situaciji II:
Izjednačavanje snaga i ponavljanje prethodnog postupka:
Zamjena m2,
Dakle, udvostručenjem mase i zadržavanjem izvorne sile akceleracija se prepolovi.
Treba pojačanje sa Newtonov drugi zakon? Pročitajte naš sadržaj.
Pitanje 5 - Newtonov treći zakon (dinamika)
Profesor fizike, uzbuđen praktičnim učenjem, odlučuje izvesti neobičan eksperiment u učionici. Obuje koturaljke i zatim se gura o zid. Istražit ćemo fizičke koncepte uključene u ovu situaciju.
Kada se gura o zid učionice dok nosi par koturaljka, što će se dogoditi učitelju i koji su fizički koncepti uključeni?
a) A) Učitelj će biti izbačen naprijed zbog sile koja djeluje na zid. (Newtonov zakon - treći zakon akcije i reakcije)
b) Učitelj će ostati miran jer postoji trenje između klizaljki i poda. (Newtonov zakon - očuvanje količine linearnog gibanja)
c) Učitelj ostaje miran. (Newtonov zakon - trenje)
d) Učitelj će biti odbačen unatrag, zbog kotrljanja klizaljki, zbog primjene reakcije zida. (Newtonov zakon - treći zakon akcije i reakcije)
e) Učiteljeve će se klizaljke zagrijati zbog trenja o podlogu. (Newtonov zakon - trenje)
Newtonov treći zakon objašnjava da svaka akcija proizvodi reakciju istog intenziteta, istog smjera i suprotnog smjera.
Prilikom primjene sile na zid, reakcija gura učitelja u suprotnom smjeru, istim intenzitetom kao i primijenjena sila.
Zakon akcije i reakcije djeluje na parove tijela, nikada na isto tijelo.
Kako klizaljke dopuštaju kotrljanje, učiteljevo središte mase se baca unatrag i on klizi po sobi.
Zapamtite Newtonov treći zakon.
Pitanje 6 - Zakon univerzalne gravitacije
Školski klub Fizika istražuje putanju Mjeseca oko Zemlje. Žele razumjeti silu gravitacijske privlačnosti između Zemlje i njenog prirodnog satelita, primjenjujući principe Newtonovog zakona univerzalne gravitacije.
Masovne procjene su kg za Zemlju i oko 80 puta manji za Mjesec. Središta im se nalaze na prosječnoj udaljenosti od 384.000 km.
Znajući da je konstanta univerzalne gravitacije (G). N⋅m²/kg², gravitacijska sila između Zemlje i Mjeseca iznosi približno
The)
B)
w)
d)
To je)
Newtonov zakon univerzalne gravitacije kaže da je: "Sila gravitacijske privlačnosti između dviju masa (m1 i m2) izravno proporcionalan umnošku njihovih masa i univerzalne konstante gravitacije i obrnuto proporcionalan kvadratu dva udaljenost.
Njegova formula:
gdje:
F je sila gravitacijske privlačnosti,
G je konstanta univerzalne gravitacije,
m1 i m2 su mase tijela,
d udaljenost između središta masa, u metrima.
Zamjena vrijednosti:
Vidi više o Sila gravitacije.
Pitanje 7 - Slobodni pad (Kretanje u jednoličnom gravitacijskom polju)
U praktičnom zadatku za školski sajam znanosti, grupa će izložiti učinke jednolikog gravitacijskog polja. Nakon objašnjenja pojma gravitacije izvode praktični pokus.
Dvije čelične kugle, jedna promjera 5 cm, a druga promjera 10 cm, oslobode se iz mirovanja, u istom trenutku, jedan od članova grupe, s prozora na trećem katu škola.
Na tlu mobitel koji usporeno snima bilježi točan trenutak udara kugli o tlo. Na listu grupa traži od gledatelja da odaberu opciju koja, prema njima, objašnjava odnos između brzina tijela kada dodirnu tlo.
Vi, s dobrim razumijevanjem fizike, odabrati ćete opciju koja kaže
a) teži objekt će imati veću brzinu.
b) lakši objekt će imati veću brzinu.
c) oba objekta će imati istu brzinu.
d) razlika u brzini ovisi o visini tornja.
e) razlika u brzinama ovisi o masi predmeta.
Zanemarujući utjecaj zraka, sva tijela padaju jednakom gravitacijskom akceleracijom, bez obzira na njihovu masu.
Gravitacijsko polje privlači objekte u središte Zemlje istom konstantnom akceleracijom od približno .
Funkcija brzine je opisana sa:
Pri čemu je Vi početna brzina jednaka nuli, a akceleracija g:
Brzina, dakle, ovisi samo o vrijednosti ubrzanja sile teže i vremenu pada.
Prijeđena udaljenost također se može mjeriti pomoću:
Moguće je vidjeti da ni brzina ni udaljenost ne ovise o masi objekta.
Više trenirajte vježbe slobodnog pada.
Pitanje 8 - Horizontalno lansiranje (Kretanje u ravnomjernom gravitacijskom polju)
Par učenika u pokusu baca loptu vodoravno s velike visine. Dok jedan baca loptu, drugi na određenoj udaljenosti snima video putanju lopte. Zanemarujući otpor zraka, putanja i horizontalna brzina lopte tijekom kretanja su
a) ravna silazna linija, a horizontalna brzina će se povećati.
b) ravna linija, a horizontalna brzina će se povećavati s vremenom.
c) luk kružnice, a horizontalna brzina će se smanjivati s vremenom.
d) valovita linija, a horizontalna brzina će varirati.
e) parabola, a horizontalna brzina će ostati konstantna.
Horizontalno i okomito kretanje su neovisni.
Ako zanemarimo otpor zraka, horizontalna brzina će biti konstantna, jer nema trenja, a kretanje je jednoliko.
Okomito kretanje je ubrzano i ovisi o ubrzanju sile teže.
Kompozicija gibanja čini putanju parabole.
Jeste li zainteresirani saznati više o Horizontalno lansiranje.
pitanje 9 - Snaga i performanse
Student istražuje učinkovitost stroja koja prema podacima proizvođača iznosi 80%. Stroj dobiva snagu od 10,0 kW. Pod ovim uvjetima, korisna snaga koju nudi i snaga koju rasipa stroj su, redom
a) korisna snaga: 6,4 kW i rasipana snaga: 3,6 kW.
b) korisna snaga: 2,0 kW i rasipana snaga: 8,0 kW.
c) korisna snaga: 10,0 kW i rasipana snaga: 0,0 kW.
d) korisna snaga: 8,0 kW i rasipana snaga: 2,0 kW.
e) korisna snaga: 5,0 kW i rasipana snaga: 5,0 kW.
Učinkovitost (η) je omjer između korisne snage i primljene snage, izražen kao:
Korisna snaga je pak primljena snaga umanjena za rasipanu snagu.
Korisna snaga = primljena snaga - rasipana snaga
S prinosom od 80%, odnosno 0,8, imamo:
Dakle, korisna snaga je:
Korisna snaga = primljena snaga - rasipana snaga
Korisna snaga = 10 kW - 2 W = 8 kW
Možda biste se željeli sjetiti o mehanička snaga i performanse.
pitanje 10 - Konzervativni mehanički sustav
U laboratoriju za fiziku, staza s kolicima simulira tobogan. Napuštaju kolica s odmora na najvišoj točki staze. Kolica se zatim spuštaju, smanjujući visinu, dok im se brzina povećava tijekom spuštanja.
Ako nema gubitka energije zbog trenja ili otpora zraka, kako se očuvanje mehaničke energije primjenjuje na ovaj konzervativni sustav?
a) Ukupna mehanička energija raste kako kolica ubrzavaju.
b) Ukupna mehanička energija se smanjuje, jer se dio energije trenjem pretvara u toplinu.
c) Ukupna mehanička energija ostaje konstantna jer ne djeluju disipativne sile.
d) Ukupna mehanička energija ovisi o masi kolica, jer ona utječe na gravitacijsku silu.
e) Ukupna mehanička energija varira ovisno o temperaturi okoline, jer utječe na otpor zraka.
Mehanička energija je zbroj svojih dijelova, kao što su gravitacijska potencijalna energija i kinetička energija.
S obzirom na konzervativni sustav, odnosno bez gubitaka energije, konačna energija mora biti jednaka početnoj.
Kolica su u početku mirovala, kinetička energija im je bila jednaka nuli, dok je potencijalna energija bila maksimalna, jer je bila na najvišoj točki.
Kada se spušta, počinje se kretati i njegova se kinetička energija povećava kako se visina smanjuje, a smanjuje se i njegova potencijalna energija.
Dok se jedan dio smanjuje, drugi se povećava u istom omjeru, održavajući mehaničku energiju konstantnom.
Prisjetite se pojmova o mehanička energija.
Pitanje 11 - Specifična masa ili apsolutna gustoća
U istraživanju svojstava tvari, tri kocke različitih volumena i materijala koriste se za izradu ljestvice specifične mase tih materijala.
Uz pomoć vage i ravnala za kocke se dobivaju:
- Čelik: Masa = 500 g, Zapremina = 80 cm³
- Drveni: Masa = 300 g, Zapremina = 400 cm³
- Aluminij: Masa = 270 g, Volumen = 100 cm³
Od najveće specifične mase do najniže, pronađene vrijednosti su:
a) Čelik: 6,25 g/cm³, Aluminij: 2,7 g/cm³, Drvo: 0,75 g/cm³
b) Drvo: 1,25 g/cm³, čelik: 0,75 g/cm³, aluminij: 0,5 g/cm³
c) Čelik: 2 g/cm³, drvo: 1,25 g/cm³, aluminij: 0,5 g/cm³
d) Aluminij: 2 g/cm³, čelik: 0,75 g/cm³, drvo: 0,5 g/cm³
e) Aluminij: 2 g/cm³, čelik: 1,25 g/cm³, drvo: 0,75 g/cm³
Specifična masa materijala definirana je kao masa po jedinici volumena, a izračunava se po formuli:
Za željezo:
Prema drvo:
Za aluminij:
Saznajte više na:
- Specifična masa
- Gustoća
Pitanje 12 - Tlak koji stvara stupac tekućine
Učenik roni u jezero na razini mora i doseže dubinu od 2 metra. Koliki je pritisak vode na nju na ovoj dubini? Razmotrimo ubrzanje gravitacije kao a gustoća vode kao
.
a) 21 Pa
b) 121 Pa
c) 1121 Pa
d) 121 000 Pa
e) 200 000 Pa
Tlak u tekućini u mirovanju dan je formulom:
P=ρ⋅g⋅h + atmosferski P
gdje:
P je tlak,
ρ je gustoća tekućine,
g je ubrzanje gravitacije,
h je dubina fluida.
Vježbajte više hidrostatičke vježbe.
ASTH, Rafael. Vježbe iz fizike (riješene) za 1. godinu srednje škole.Sve je bitno, [n.d.]. Dostupno u: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-fisica-para-1-ano-do-ensino-medio/. Pristup na:
Vidi također
- Vježbe potencijalne i kinetičke energije
- Fizičke formule
- Newtonovi zakoni Vježbe komentirane i riješene
- Rad u fizici
- Hidrostatske vježbe
- Fizika u Enemu
- Vježbe na kinetičkoj energiji
- Gravitacija
