Svi Kolokvijumi fizika

OPISIVANJE KRETANJA 1. Materijalna tačka je telo određene mase, ali zanemarljivo malih dimenzija. BRZINA 1. Matematički izraz definicije srednje brzine je: dr/dt 2. Vektor trenutna brzina je v = lim ∆r/∆t = dr/dt [m/s] (matematička formulacija) 3. Definisati vektor trenutne brzine (pravac i smer). pravac tangente na putanju I smer u skladu kretanja 4. Vektor (trenutne) brzine ima pravac tangente na putanju i smer u smeru kretanja; 5. Trenutna brzina je u matematičkom smislu: prvi izvod vektora položaja po vremenu 6. Šta predstavlja izraz ds/dt? intenzitet brzine 7. τrinrsu jedinični vektori tangente i glavne normale na putanju. Tačna jednakost je: c) υ=υ(t)τ – tau 8. Ako je i jedinicni vector x ose, onda je dx i /dt komponenta brzine jedne tacke u pravcu x ose 11. Dati matematičku formulaciju i prikazati vektore trenutne brzine u tačkama A i B. A B 12. Skicirati vektor srednje brzine na putu od A do B. 11. Izvutji tangentu iz krive linije na polovini rastojanja dve tachke. Tangentu tj. Pravu usmeriti strelicom na proizvoljnu stranu I obeleziti je sa asr 12.Vector srednje brzine: spojiti tacku A sa B pravom linijom , strelicom usmeriti ka tacki B I obeleziti liniju kao Vsr 1.Matematički izraz definicije vektora srednjeg ubrzanja:∆v/∆t 2. Napisati matematički izraz definicije vektora (trenutnog) ubrzanja: a = lim ∆v/∆t= dv/dt 3. Ako je kretanje pravolinijsko sa konstantnim intenzitetom brzine (υ= const.), onda su ispunjeni uslovi: an = 0, aτ = 0 4. Uslov za krivolinijsko kretanje sa konstantnim intenzitetom brzine (υ = const.) je: an > 0, aτ = 0 5. Pravolinijsko kretanje sa promenljivim intenzitetom brzine (υ ≠ const.) definisano je sa: an = 0, aτ ≠ 0 6. Krivolinijsko kretanje sa promenljivim intenzitetom brzine (υ ≠ const.) definisano je sa: an > 0, aτ ≠ 0 8. Tangencijalno ubrzanje je u matematičkom smislu: prvi izvod intenziteta brzine po vremenu 9. Koji vektori fizickih velicina su uvek paralelni : brzina I tangencionalno ubrzanje 10. Zaokružiti izraz za komponentu ubrzanja koja izaziva promenu intenziteta brzine dv/dt 11. Zaokružiti izraz za komponentu ubrzanja koja izaziva promenu pravca brzine v²/r povuci tangent na krivu kroz tacku A, povuci normalu na tangentu. Rezultujuci vector je vector ukupnog ubrzanja 13. Dati matematičke izraze za vektore tangencijalnog, normalnog i ukupnog ubrzanja. aτ= dv/dt * tau ; an= n²/ρ *r; a= aτ + an DINAMIKA 1. Definisati vektor količine kretanja (impuls) i napisati matematičku formulaciju P=m*v proizvod mase I vektora brzine 2. Napisati definiciju I Njutnovog zakona i navesti u kojim slučajevima on važi. Telo ostaje u stanju mirovanja ili ravnomernog pravolinijskog kretanja, sve dok ga delovanje neke spoljashnje sile ne primora da to stanje promeni. 3. Definisati II Njutnov zakon i dati njegovu matematičku formulaciju .Rezultantna sila koja deluje na telo jednaka je proizvodu mase I ubrzanja tog tela Fex/rez= m* dv/vt=m*a 4. Kako glasi zakon o održanju količine kretanja?Ukupan vector kolicine kretanja izolovanog sistema je konstanta. 5. Opšti oblik II Njutnovog zakona za kretanje tela pod dejstvom rezultantne sile F , glasi (m – masa tela, υr - brzina, a - ubrzanje, ω - ugaona brzina): F= d(mv)/dt 6. Rezultantna sila F koja deluje na telo mase m, čije je ubrzanje a , prema II Njutnovom zakonu je F =m a (matematička formulacija), pod uslovom da je masa konstantna 7. Napisati definiciju III Njutnovog zakona i navesti u kojim slučajevima on važi. Ako jedno telo deluje na drugo nekom silom onda I drugo telo deluje na prvo silom istog intenziteta I pravca ali suprotnog smera. GRAVITACIONA SILA 1. Napisati u vektorskom obliku Njutnov zakon gravitacije i navesti u kojim slučajevima on važi.Fg= - φ * m1m2/r² *r0 vazi za materijalne tacke I sferna tela. 1

2. Telo ima veću težinu u podnožju planine nego na vrhu. SILE TRENJA 1.Napisati izraz za silu trenja i definisati veličine koje se pojavljuju u njemu. Ftr= μN μ-dinamicki koeficijent trenja N- sila reakcije podloge 2. Sila spoljašnjeg trenja klizanja (suvo trenje) koja deluje na neko telo prilikom njegovog kretanja po hrapavoj površini, uvek ima pravac kretanja i smer suprotan u odnosu na vektor relativne brzine klizanja tog tela prema podloz OSCILACIJE 1. Faza oscilovanja linearnog harmonijskog oscilatora data je izrazom x=xo sin(ωt+φo) Definisati navedene oznake 2. Osnovna jednačina kretanja linearnog harmonijskog oscilovanja je ωt+φo. Definisati navedene veličine 5. Jednačina x= A sin (ωt+ϕ0) je jednačina harmonijskog oscilatora, gde je x elongacija, A amplituda, ω kruzna frekvencija, φ0 pocetna faza ,ωt+φ0 faza oscilovanja. RAD, SNAGA, ENERGIJA 1. Opštevažeći izraz za elementarni rad u fizici je dA = υr ⋅ dp 2. Izraz za snagu može se napisati u obliku P=|F|*|v|*cos(u gla (F,v)) r r 3. Elementarni mehanički rad sile F pri pomeranju tela za ds iznosi dA=|F|*|v|*cos uglaF,ds 4. Zaokruziti tacan iskaz u svim uslovima;elementarni rad rezultantne eksterne sile jednak je elementarnoj promeni mehaničke energije; 5. Navesti definiciju potencijalne energije tela. Potencijalna energija je sposobnost tela da izvrsi rad zahvaljujuci svom polozajuKad telo može da ima potencijalnu energiju?Jedino ako se nalazi u polju konzervativnih sila 6. Šta su konzervativne sile? To su one sile ciji rad nezavisi od predjenog put avec samo od pocetnog I krajnjeg polozaja 8. Čemu je uvek jednaka promena kinetičke energije tela? Radu rezultantne spoljašnje sile. 10. Čemu je uvek jednaka promena potencijalne energije tela? Negativnom radu konzervativnih sila. 11. Kako glasi zakon o održanju mehaničke energije?U polju konzervativnih sila ukupna mehanicka energija je konstantna 12. Kako glasi zakon o održanju energije? Promena mehanicke energije je jednaka radu ekonzervativnih sila SUDARI: 1. Koji zakoni važe kod elestičnog sudara? ZOME I zakon odrzanja kolicine kretanja 2. Koji zakoni važe kod neelestičnog sudara? Zakon odrzanja kolicine kretanja I zakon odrzanja energije 3. Koji zakon ne važi kod neelestičnog sudara?ZOME- zakon odrzanja mehanicke energije.

2

3

4

5

1. Definisati talasno kretanje predstavlja prenosenje poremećaja kroz prostor 2.U zavisnosti od prirode poremećanja (izvora talasa), talasi se dele na: mehaničke, elektromagnetne, masene. 3. Definisati transverzalne i longitudinalne talase. Transvezalni talasi su oni kod kojih čestice sredine osciluju normalno na pravac prostiranja talasa tj. brzina čestica je normalna na brzinu prostiranja talasa. Longitudinalni talasi su ono kod kojih delici sredine osciluju u pravcu prostiranja talasa tj. brzina delića je paralelna brzini prostiranja talasa. 4.Napisati jednačinu kretanja harmonijskog oscilatora (izvora talasa) i definisati veličine u njoj. x=x0sin(ωt+φ0) x-elongacija x0-amplituda t- period oscilovanja ω- kružna frekfencija φ- početna faza 5.Napisati jednačinu harmonijskog progresivnog talasa i definisati veličine u njoj. y=0 Asin(ωt-kx) a- ampituda ωw-kružna frekfencija t- period oscilovanja x- pređeni put k- talasni broj (fazna konstanta) 6.Izvesti jednačinu progresivnog harmonijskog talasa. y= A sin(w(t-t')) x=c*t'=> t'=x/c y= Asin(w(t-x/c)) y= A sin(w(t-w*x/c)) y= A sin(wt-kx) 7.Izvesti izraz za brzinu kretanja čestice sredine koja je zahvaćena talasom i definisati veličine u njoj. V= dy/dt= (A sin(wt-kx))'= A cos (wt-kx)(wt-kx)' V= A cos(wt-kx)*w=Awcos(wt-kx) V= V0cos(wt-kx) 8.Navesti podelu talasa prema delu prostora koji zauzimaju: jednodimenzionalni-linijski talasai; dvodimenzionalni- površinski; trodimenzionalni - zapreminski 9.Šta je talasna dužina put koji talas pređe u toku jednog perioda oscilovanja čestica zahvaćenih talasom.Definisati talasni broj i navesti njegovu jedinicu: λ=T*C(m) Talasni br. br. talasnih dužina na 2π metara k=2π/ λ (1/m) 10. Napisati jednakost koja povezuje brzinu prostiranja talasa c, talasnu dužinu λ, i frekvenciju talasa ν. λ= C/V 11. Definisati talasni front i navesti podelu zapreminskih talasa prema obliku talasnog fronta: Skup svih tačaka u kojima čestice u nekom trenutku imaju istu fazu.. Podela zapremiskih talasa prema obliku talasng fronta_ ravanski, cilindrični; sferni 12. Relacija koja povezuje promenu pritiska usled prostiranja mehaničkog talasa sa elongacijom delića sredine u fluidu je:b) Δp(x,t)= -B *dy(x,t)/dx 13. Polazeći od jednačine prostog harmonijskog talasa izvesti izraz za akustički pritisak kod tog talasa. Δp) –B *dy/dx y= A sin (wt-kx) Δp = -B A cos (wt-kx) (-k)= BA cos (wt-kx) Δp = p0=BAK – amplituda 15. Amplituda akustičkog pritiska kod progresivnog prostog harmonijskog talasa c) p0= ρcAω 16. Akustička impedansa se definiše kao:(rečima) je masa supstance sredine koju talas uahvati u jedinici vremena, po jedinici površine normalne na pravac prostiranja talasa Napisati izraz Z = Δm/sat 17. Polazeći od definicije akustičke impedance izvesti izraz za njenu zavisnost od brzine prostiranja talasa. Z = Δm/sat = ro sΔx/sΔt = ro s Δtc/sΔt=ro c Δm= ro V V= sΔx Δx =cΔt 18. Navesti izraz za vezu između akustičkog pritiska i maksimalne brzine oscilovanja čestica sredine zahvaćene talasom. p= ro caw=ZV0 19. Intenzitet akustičnog talasa iznosi: b) I=ro*c*A2*w2 /2 20. Rezultat superpozicije dva progresivna talasa istih frekvencija i amplituda, koji se kreću u suprotnim smerovima je stojeci talas 21. Polazeći od jednačine ravanskog progresivnog talasa izvesti izraz za stojeći talas i definisati njegovu fazu i amplitudu. y1 = A sin (wt-kx) y2 =A sin (wt+kx) y= y1+y2=A sin (wt-kx)+A sin(wt-kx) y=A (sin(wt-kx) +sin wt-kx)) sinα +sinβ = 2 sin α+β /2 cos α-β /2 y=A sin wt-kx+w+kx /2 cos wt-kx-wt-kx /2 y=2Asin(wt)cos (-kx) y= 2A cos(kx) sin (wt) faza fi =wt amplituda A = 2Acoskx 22. Šta biva sa fazom talasa prilikom odbijanja od akustički ređe sredine?faza se ne menja 22'. Šta biva sa fazom talasa prilikom odbijanja od akustički gušće sredine?faza se promeni za pi 23. Koja od ove četiri jednačine ne predstavlja jednačinu stojećeg talasa (D je konstantna dužina): b) y= y0 cos(kx)sin(wt-kx) Za svaku od tri jednačine koje jesu jednačine stojećeg talasa napisati njen deo koji predstavlja amplitudu i deo koji predstavlja fazu φ tog stojećeg talasa, i to onim redom kojim su te jednačine navedene gore: 1.A*=y0 cos()kx φ= wt 2.A*=2y0sin(k(D-x)) φ= wd-kD 3.A*=y0sin(kx) φ=wt 24. Rastojanje između čvora i prvog susednog trbuha stojećeg1 talasa iznosi: landa/4__

24'. Rastojanje između dva susedna čvora stoječeg talasa iznosi: _landa/2_ 24''. Rastojanje između dva susedna trbuha stojećeg talasa iznosi_landa/2__ 25. Frekvencija n-tog harmonika vazdušnog stuba u cevi zatvorenoj na oba kraja iznosi: a) Vn = n/ 2L *(F/mi)1/2 25'. Frekvencija n-tog harmonika vazdušnog stuba u cevi otvorenoj na jednom kraju iznosi : Vn=(2n-1)C/4L 25''. Frekvencija n-tog harmonika vazdušnog stuba u cevi otvorenoj na oba kraja iznosi:Vn= (2n+1)C/2L 26. Frekvencija n-tog harmonika transverzalnog talasa u žici učvršćenoj na oba kraja iznosi: Vn = n/2L (F/mi) 1/2 27''. Frekvencija n-tog harmonika šipke dužine L učvršćene na sredini iznosi:Vn =(2n+1)*C/2L 28. Stojeći talas nastaje kao reyultat sabiranja dva talasa jednakih frekfencija I amplituda, iostih pravaca I suprotnih smerova 29. Definisati rezonanciju. pojava kod koje se frekfencija pokudena oscilacije poklopi sa nekom od sopstvenih frekfencija oscilatora I rezonatora. Tada dolazi do maksimalnog povećanja amplituda oscilujućih čestica, što se kod rezonatora manifestuje kao maksimalno pojačanje zvuka. 30. Definisati zvuk i navesti podelu zvuka prema opsegu frekvencija. Zvuk je longitudualni mehanicki talas koji se prostire kroz elastične čvrste, tečne I gasovite sredine Deli se na: infrazvuk , čujni zvuk, ultrazvuk 31. Polazeći od izraza za brzinu zvuka u gasu u zavisnosti od ravnotežnog pritiska p, izvesti izraz za zavisnost brzine zvuka od temperature c= (Rtae/mi) ½ c= (aeR(273+t)/mi) ½ = (aeR273(1+t/273)/mi) ½ c= c0 (1+t/273) ½ ELEKTROMAGNETNI TALASI 1. Izvori elektromagnetnih talasa su:_naelektrisanja koja se krecu ubrzano Apsolutni indeks prelamanja sredine, čija je relativna dielektrična konstanta εr, data je izrazom:n=c/cn Talasna dužina X zraka leži u intervalu:_v-10-9-10-12 m_ 2. Napisati vezu između brzine prostiranja elektromagnetnog talasa, dielektrične konstante i magnetne permeabilnosti sredine kroz koju se prostire:c= 1/ (εμ) Talasna dužina infracrvenog zračenja leži u intervalu:10-4-103. Ako je talasna dužina elektromagnetskog talasa u vakuumu λ, onda je njegova talasna dužina u sredini čiji je apsolutni indeks prelamanja n: landa n = landa/ nTalasna dužina ultraljubičastog zračenja leži u intervalu:_10-7-10-9 4. Napisati jednačinu progresivnog harmonijskog elektromagnetnog talasa i nacrtati njegov dijagram u Dekartovom koordinatnom sistemu. Objasnite značenje svih veličina koje koristite. E = E0 sin (wt-kx) 5. Definisati indeks prelamanja svetlosti.n za dati materujal predstavlja odnos brzine svetlosti u vakuumu I brzine svetlosti u tom materijalu_ 6. Napisati izraze za intenzitet elektromagnetnog talasa i definisati veličine koje figurišu u njima. I = 1/cmi *E02 /0 = (με) ½ / μ * E 02 /2z E 0 – vektor elektronskog polja z – karakteristična infpend. 7. Pod kojim uslovima se javljaju efekti interferencije dva talasa? Moraju da imaju jednake frekfencije (k 1 =k 2= k)_ ; vremenski konstantnu polaznu faznu razliku Δ fi 0 _ 8. Definisati interferenciju talasa. Je slaganje dva ili vise talasa pri čemu dolazi u nekim tačkama do pojačanja, a u drugim do slaganja inteziteta u odnosu na intezitete pojedinih talasa. 10. Fazna razlika dva talasa pri njihovoj potpuno konstruktivnoj interferenciji iznosi_Δ fi= 2zpi 10'. Fazna razlika dva talasa pri potpuno destruktivnoj interferenciji iznosi Δfi =(2z+1) pi 11. Izraz za intenzitet rezultujućeg talasa Irpri interferenciji dva talasa intenziteta

I1 i I2, čije se faze rarlikuju za ∆φ iznosi: Ir = I 1 + I 2 + 2(I 1 I 2) ½ cos Δ fi 11'. Napišite izraz za intenzitet svetlosti u tački u kojoj se sreću dva koherentna harmonijska talasa, istih intenziteta, ako je njihova fazna razlika u toj tački π/3:___ I 1 = I 2 = I 0 Ir= 2 I 0 +2() 12. Izraz za amplitudu rezlultujućeg talasa pri interferenciji dva talasa amplituda E10 i E20, čije se faze razlikuju ∆φ iznosi: E2ro = E210 + E220 + 2E210 E220 cos Δfi 13. Ako se talasi prostiru kroz sredinu sa indeksom prelamanja n (različitim od 1), napisati izraz za intenzitet retultujućeg talasa nastalog interefencijom dva koherentna talasa na mestu gde je njihova putna razlika ∆x. Δ fi = kΔx 14. Definisati Hajgensov princip i Frenelovu dopunu. Svaka tačka do koje je stigao talas, predstavlja izvor sekudarnog sfernog talasa. Frenelova dopuna Ti sekundarni sferni talasi su međusobno koherentni tako da interferisu I mogu da se vide njihove interfrencije 15. Definisati difrakciju prema Hajgens-Frenelovom prinipu. Izvesti jednačinu difrakcione rešetke (desno nacrtati sliku). 16. Kada se kroz difrakcionu rešetku propušta bela svetlost pod najmanjim uglom, u spektru prvog reda, se vidi maksimum koje boje? ljubičasta 17. Kada kroz difrakcionu rešetku propustimo belu svetlost centralni maksimum je koje boje? bela 18. Kada se kroz difrakcionu rešetku propušta bela svetlost pod najveim uglom, u spektru prvog reda, se vidi maksimum koje boje? crvena MODERNA FIZIKA 1. Vinov zakon pomeranja je sledećeg oblika: d) landa max = b/T gde sumax, T , b talasna dužina pri kojoj spektralna emisiona moć ima maksimalnu vrednost, apsolutna temperatura i Vinova konstanta, respektivno. 2.Štefan-Bolcmanov zakon je sledećeg oblika: b) We= σ *T 4 gde sue, wλ,T , σ emisina moć, spektralna emisiona moć, apsolutna temperatura tela i Štefan-Bolcmanova konstanta, respektivno. 3. Kako glasi Vinov zakon pomeranja? Definisati veličinekoje se pojavljuju u njemu. Maksimum sile zavisnosti Wlanda = f(landa, T) se sa porastom temperature pomera ka manjim talasnim dužiunama. landa max*T = b ili lanada max = b/t landa max – talasna duzina koja odgovara max. spek. emisione moci b – vinova konstanta 4. Izraz za svetlosni (radijacioni) pritisak je: p= I/c(1+R) 5. Izraz za svetlosni (radijacioni) pritisak je p= I/c(1+R 6. de-Broljeva talasna dužina može da se predstavi izrazom: landa = h/p = h/ mv, Definisati veličine koje figurišu u njemu: landa – talasna duzina bio koje cestice h- Plankova konstanta p – de Broljeva konstanta 7. Emisiona moć, We, se definiše kao: ukupna energija koju telo emituje u vidu elektromagnetnog zračenja u svim pravcima, u jedinici vremena I jedinice površine i data je izrazom: W = 1/ ds (dE/dt) = dP/dS , njena jedinica jeW/m2 Veza između emisione moći i spektralne emisione moći je data izrazom: dW = Wlanda*d landa 8. Spektralna emisiona moć, wλ se definiše kao: je ukupna emisiona snaga sa jedinice površin etela, sa talasnom duzinom u jediničnom intervalu oko talasne duzine landa, data je izrazom:Wlanda= 1/ d landa (dP/dS) Desno nacrtati grafik zavisnosti wλ = f(λ) za tri različite temperature (λ-talasna dužina). 9. Prema Plankovoj kvantnoj hipotezi i Ajnštajnovoj fotonskoj hipotezi, energija izračenog kvanta je data izrazom: Ef = hv= h c/landa Masa mirovanja fotona je jednaka: nuli___ 11. Napisati relaciju koja definiše fotoefekat: _hv = Ai* weve2_/ 2 Definisati navedene oznake: Ai – izlazni rod; we – masa elektrona; ve – brzina elektrona 12. Kinetička energija elektrona izbačenih pri fotoelektričnom efektu proporcionalna je b)frekvenciji upadnog zračenja; Crvena granica fotoefekta je data izrazom: hv = Ai (Ek=0)