Zadaca Iz Fizike

14.12.2008.

MEHANIČKI TALASI

- Pri širenju talasa čestice sredstva ostaju na svojim mjestima i osciluju oko ravnotežnog položaja, širi se samo stanje oscilovanja odnosno prenosi se energija izvora talasa.

* TIPOVI MEHANIČKIH TALASA *

- Transverzalni - čestice sredstva osciluju okomito na smjer širenja talasa (npr. talas na užetu).
- Longitudinalni - čestice osciluju u smjeru širenja talasa (npr. zvučni talasi).
- Talasi nastaju u izvoru talasa, a oscilovanje se određenom brzinom proširi kroz sredstvo.
- U elastičnim su tvarima susjedne čestice međusobno povezane elastičnim silama te pomak jedne čestice iz ravnotežnog stanja uzrokuje i pomak susjednih čestica.
- Poremećaj ravnotežnog stanja se zbog inercije ne prenosi trenutno nego nekom konačnom brzinom.
- Pritom kroz sredstvo ne putuju čestice nego sam poremećaj; zato je važno razlikovati brzinu oscilovanja čestica oko ravnotežnog položaja od brzine širenja talasa.

- Brzina talasa zavisi o osobinama (elastičnošći i gustini) sredstva kroz koje val prolazi.

- Kada talas prelazi iz jednog sredstva u drugo ili se prostire kroz nehomogeno sredstvo, brzina i talasna dužina mu se mijenjaju, a frekvencija ostaje ista.

* VAŽNI POJMOVI *

- Talasna dužina - udaljenost najbližih tačaka koje osciluju istom fazom.

- Fazna brzina - brzina kojom se valotalasi šire kroz sredstvo (jer se njome širi određena faza talasa).

- Grupna brzina - brzina širenja energije.

- Talasna fronta - geometrijsko mjesto tačaka do kojih dopire oscilovanje u određenom trenutku (*sve tačke talasne fronte imaju istu fazu oscilovanje).

- Valne zrake - pravci po kojima se titraji šire od čestice do čestice.

- U prirodi su najčešći prostorni (trodimenzionalni) talasi:

* Kuglasti - valne fronte su koncentrične kugline plohe, a zrake radijalni pravci.

* Ravni talas - nastaje iz beskonačno dalekog tačkastog izvora; talasne fronte su ravnine, a zrake paralelni pravci.

* SREDINA KROZ KOJU SE PROSTIRU TALASI *

- Sredina čijim posredstvom se prenosi talas može imati neke od sledećih osobina:

** homogena sredina ako su osobine sredine u svim tačkama jednake,

** izotropna sredina ako su fizičke osobine iste nezavisno od pravca kretanja.

* PRIMJERI TALASA *

- Pored mehaničkih talasa koje vidimo na provršini vode, najpoznatiji talasi su elektromagnetni u koje spadaju radio talasi, mikrotalasi, infracrveni talasi, vidljiva svjetlost, ultraljubicasti zraci, rentgentni zraci i gama zraci. Ovi talasi se kroz vakuum kreću brzinom svjetlosti.

Zvučni ili akustični talasi, su (longitudinalni) mehanički talasi koji se kreću kroz materijalnu sredinu (gas, tečnost ili čvrsto telo), a takvih je učestanosti da ih može otkriti čulo sluha (20 Hz - 20 kHz).
Zemljotres ili seizmički talasi su (longitudinalni) mehanički talasi u zemljinoj unutrašnjosti i kori.
Gravitacioni talasi su vrsta fluktuacije u gravitacionom polju predviđene opštom teorijom relativnosti, no za njih još nema eksperimentalne potvrde.

Objavio/la irma991 u 22:38, 0 komentar(a), print, #

30.11.2008.

OSCILACIJE

Harmonijske oscilacije

- Pojave kao što su obilazak Zemlje oko Sunca, noć i dan, kretanje klatna časovnika, plima i oseka mogu se nazvati zajedničkim imenom - periodične pojave. Vrijeme nakon kog se pojava ponavlja zove se period.

Oscilacije su harmonijske ako je povratna sila, srazmjerna udaljenju tela od ravnotežnog položaja:

Konstanta k je koeficijent proporcionalnosti, F je povratna sila a x udaljenje od ravnotežnog položaja (elongacija). Znak minus potiče od suprotnog usmjerenja povratne sile i elongacije.

U toku oscilovanja tijelo ima brzinu jednaku nuli u krajnjim položajima-kada je opruga maksimalno istegnuta ili maksimalno sabijena. Tada je sva energija sistema skoncentrisana u opruzi, a kinetička energija tijela jednaka nuli.

Prelaženje potencijalne energije opruge u kinetičku energiju tijela, i obrnuto, odvijalo bi se beskonačno dugo, da nema gubitaka energije. Oscilovanje kod kojeg nema gubitaka energije zove se neprigušeno. Realna oscilovanja su prigušena.

Broj oscilacija u jedinici vremena sa zove frekvencija - n, a vreme trajanja jedne oscilacije zove se period - T. Frekvencija i period povezani su na sledeći način:

Za harmonijsko oscilovanje, nezavisno od vrste oscilatora važi i sledeća jednačina:

gde je m - masa tela koje osciluje.

Objavio/la irma991 u 17:36, 0 komentar(a), print, #

30.11.2008.

MATEMATIČKO KLATNO

- Matematičko klatno je tijelo značajne mase i zanemarljivih dimenzija obješeno o lak neistegljiv konac, koje osciluje u vertikalnoj ravni pod dejstvom gravitacije. Gravitaciona sila može da se razloži u dvije komponente, od kojih jedna samo zateže konac , a druga, aktivna, ubrzava telo. Aktivna komponenta ubrzava telo ka ravnotežnom položaju i predstavlja povratnu silu. Oscilovanje matematičkog klatna može se smatrati harmonijskim samo u slučaju malih amplituda (ugao otklona ne sme biti veći od pet stepeni). Tada se udaljenje od ravnotežnog položaja i povratna sila skoro sasvim poklapaju po pravcu, suprotnog su smjera i povratna sila je srazmjerna udaljenju.

Objavio/la irma991 u 17:34, 0 komentar(a), print, #

30.11.2008.

FIZIČKO KLATNO

- Možemo posmatrati teoriju fizičkog klatna u oscilaciji na malo drugačiji način. Kod fizičkog klatna smjenjuju se kinetička i potencijalna energija prilikom oscilacije, ali nije zgoreg posmatrati i odnos sila.

- U gornjoj tačci klatno ima bestežinsko stanje ili smanjenje sila teže u jednom trenutku. Istovremeno, centrifugalna sila je ravna nuli.

- Tako da pri tim minimalnim silama ili nultim silama u gornjoj tačci, koje su veoma zanimljive prilikom dvostepenih oscilacija, zato što one kulminiraju u donjoj tačci.

- Zbog centrifugalne sile u donjoj poziciji, sila klatna kulminira usljed najveće brzine kretanja, a takođe i gravitaciona sila, odnosno sila teže je maksimalna zato sto klatno propada dole da bi se posle dizalo gore.

Otuda je nemoguće, ili veoma teško zaustaviti dvostepenu oscilaciju.

- Suficit energije, usled ovih inercijalnih sila i gravitacionog potencijala može se objasniti dopunjenom formulom o kinetičkoj energiji, posto imamo impuls, odnosno održavanje oscilacije, znači, imamo izvjesnu uloženu energiju i dodatno ubrzanje usljed gravitacionog potencijala.

Tako da usljed tih sabiranja brzina i pošto energija kinetička raste sa kvadratom brzine, ova jednostavna formula u stvari sve objašnjava. To je jedna samo dopuna kinetičkoj energiji, zato što znamo to i u saobraćaju - pri duplo većoj brzini, zaustavni trag je četiri puta duži.

Objavio/la irma991 u 16:56, 1 komentar(a), print, #

22.10.2008.

MOMENT IMPULSA

- Moment impulsaje fizička veličina kojom se meri nastojanje materijalnog tela da nastavi da rotira.
- Formalno se definiše kao:

Vektorski proizvod vektora položaja tela merenog od izabrane referentne tačke i njegovog impulsa.

Proizvod momenta inercije i ugaone brzine.

Momentom impulsa se izražava kako kretanje tela po orbiti (kruženje Zemlje oko Sunca) tako i rotacija tela oko sopstvenog centra mase (rotacija Zemlje oko sopstvene ose).

- Moment impulsa je vektorska veličina, dakle, poseduje intezitet, pravac i smer.

- Pravac vektora momenta impulsa je normalan na ravan orbite tela (paralelan sa osom rotacije) i poklapa se sa pravcem vektora ugaone brzine.

- SI jedinica za moment impulsa je kgm²s^-1 (kilogram metar na kvadrat u sekundi ).

Moment impulsa je održan, dakle, za njega važi zakon održanja (konzervacije).

- Prema ovom zakonu, moment impulsa fizičkog sistema ostaje konstantan (nepromenjen) dok ga ne promeni spoljašnja sila, tačnije moment sile.

- Ili, ekvivalentno tome, moment sile jednak je brzini promene momenta impulsa. Kada kruto telo rotira, njegovo protivljenje promeni rotacionog kretanja meri se njegovim momentom inercije.

Objavio/la irma991 u 21:43, 0 komentar(a), print, #

22.10.2008.

FREKVENCIJA

- Frekvencija je fizikalna veličina kojom se izražava broj titraja u određenom vremenskom intervalu.
- Za određivanje frekvencije događanja broj događaja koji promatramo u određenom vremenskom intervalu se podijeli s trajanjem tog vremenskog intervala.
- Jedinica za frekvenciju je 1Hz.
- 1 Hz predstavlja ponavljanje događaja jednom u sekundi,2 Hz dvaput u sekundi i itd.
- Alternativna metoda određivanja frekvencije je mjerenje vremena između dva uzastopna ponavljanja događaja (period) iz čega se frekvencija izračunava kao recipročna vrijednost tog vremena:
             f = 1/T, gdje je T - period
- Mjerenje frekvencije zvuka, elektromagnetskih valova,električnih signala, ili ostalih valova, frekvencija u hercima je broj ponavljajućih ciklusa valnog oblika u sekundi.
- Ako se radi o zvučnom valu, frekvencija je ta koja većim dijelom karakterizira visinu tona.
- Frekvencija ima inverznu vezu prema pojmu valna duljina.
- Frekvencija f jednaka je brzini v vala podijenjena s valnom duljinom λ (lambda) vala:
                     f = v / λ



Objavio/la irma991 u 21:37, 0 komentar(a), print, #

19.10.2008.

VERTIKALNI HITAC NANIŽE

- Kada se tijelo baci sa neke visine početnom brzinom vertikalno na zemlju :
                                          v = v0 + gt
                                          h = v0t + gt2 / 2
                                          v = (v02 + 2gh)1/2
* v je brzina tela u trenutku t,
* v0 je početna brzina tijela, a
* h visina sa koje je bačeno tijelo.
- Jednačine se mogu upotrebiti za visine blizu površine zemlje .
- U jednačinama se ne spominje otpor vazduha.

Objavio/la irma991 u 19:16, 0 komentar(a), print, #

19.10.2008.

VERTIKALNI HITAC UVIS

- Vertikalni hitac je jednodimenzionalno gibanje u smjeru Y-osi.

- U smjeru X-osi nema gibanja, pa je X-koordinata tijela koje se giba uvijek jednaka, dok je brzina u smjeru X-osi konstantno jednaka nuli.

- Tijelo ima u početku ima početnu brzinu gibanja u smjeru Y-osi.

- Brzina tijela u smjeru Y-osi u trenutku t jednaka je: ,
gdje je: ubrzanje sile teže. Tijelo se giba s negativnom akceleracijom, tj. početnu brzinu, pri usponu, s vremenom smanjuje član koji sadrži ubrzanje sile teže.

- Y-koordinata u trenutku t jednaka je:
- Ova formula je jednačina kvadratne funkcije, koja nam govori kako izgleda krivulja puta.

- Kad tijelo dođe do svoje najveće visine koju može dostici, brzina .
Uvrstimo li u prethodnu formulu za Y-koordinatu, dobivamo formulu za izračunavanje najveće visine:

Iz izraza za brzinu dobivamo vrijeme koje je potrebno da tijelo dođe iz početnog položaja u položaj najveće visine:

Objavio/la irma991 u 19:10, 0 komentar(a), print, #

19.10.2008.

HORIZONTALNI HITAC

- Kretanje tela koje nastaje kada se ono baci sa neke visine početnom
brzinom u horizontalnom pravcu.
- Ovo kretanje može se razložiti na dva kretanja :
           * ravnomerno pravolinijsko duž horizontalnog pravca i
           * ravnomerno ubrzano duž vertikalnog pravca.
- Odgovarajuće jednačine :
                              x = v0t
                              y = h - gt2 / 2
                              vx = v0
                              vy = gt
-   x i y - su koordinate tela u trenutku t,
- h - je visina sa koje je bačeno telo,
-   v0 - je početna brzina tela usmerena u pravcu x ose.
- Treba znati da se jednačine mogu upotrebiti u slučaju da se kretanje vrši
blizu zemljine površine i da je sila otpora vazduha zanemarljivo mala.

Objavio/la irma991 u 18:29, 0 komentar(a), print, #

19.10.2008.

KOSI HITAC

- Kosi hitac je gibanje koje tijelo izvodi kad je izbaceno u kosom smijeru u odnosu na tlo.

α - ugao elevacije
- početna brzina
d – domet
h - maksimalna visina
t - vrijeme leta

U vodoravnom smjeru gibanje je jednoliko, a u okomitom ubrzano s akceleracijom .

Objavio/la irma991 u 18:00, 0 komentar(a), print, #

08.10.2008.

KOSMIČKE BRZINE

PRVA KOSMIČKA BRZINA

- Prva kosmička brzina je brzina koju treba saopštiti tijelu da bi se ona okretala oko Zemlje na maloj visini.


DRUGA KOSMIČKA BRZINA

- Druga kosmička brzina je minimalna brzina koju treba saopštiti raketi da bi ona uspjela da se iščupa iz stega gravitacije Zemlje i ode beskonačno daleko, nošene kroz svemir sopstvenom inercijom.


TREĆA KOSMIČKA BRZINA

- Treća kosmička brzina je brzina koju treba dati objektu da bi napustilo sunčev sistem i otišao u međuzvjezdano prostranstvo.

ČETVRTA KOSMIČKA BRZINA

- Četvrta kosmička brzina je minimalna brzina koju je potrebno dati objektu da bi napustio galaksiju Mliječni Put.

Objavio/la irma991 u 14:44, 1 komentar(a), print, #

21.09.2008.

NEWTONOVI ZAKONI

- Njutnovi zakoni su skup od osnovna tri zakona klasične fizike.
- Opisuju vezu između kretanja tijela i sila koje djeluju na tijelo.
- Ovi zakoni čine temelj klasične fizike.

          PRVI NEWTONOV ZAKON - ZAKON INERCIJE

- Svako tijelo zadržava stanje mirovanja ili ravnomjernog pravolinijskog kretanja, sve dok drugo tijelo svojim djelovanjem ne promjeni to stanje.

$\sum_{i=1}^ n \overrightarrow{F_i} = \overrightarrow{0}$
          DRUGI NEWTONOV ZAKON - ZAKON SILE

- Ovaj zakon opisuje činjenicu da je promjena kretanja (ubrzanje) nekog tijela moguća jedino dejstvom sile i povezuje silu koja djeluje na tijelo sa masom tijela i ubrzanjem kojem je tijelo izloženo.
- Jačina sile koja djeluje na tijelo i daje mu ubrzanje jednaka je proizvodu mase tijela i ubrzanja.

$\overrightarrow{F}= m \cdot \overrightarrow{a}$
F - sila; m - masa; a - ubrzanje.
- SI jedinica za silu je njutn (N).

        Sila teže i težina
- Sila kojom zemlja privlači tijelo zove se sila teže.
- Pod uticajem Zemljine teže,tijela dobivaju ubrzanje g.
- Prema 2. Newtonovom zakonu jačina sile Zemljine teže je F = mg.
- Obilježava se slovom Fg ili G.
- Sila teže brojno je jednaka proizvodu mase tijela i ubrzanja sile Zemljine teže.
- Težina tijela je sila kojom Zemlja privlači tijelo.

          TREĆI NEWTONOW ZAKON - SILA AKCIJE I REAKCIJE

- Ako jedno tijelo djeluje silom na drugo tijelo, onda i drugo tijelo djeluje na prvo silom iste jačine i suprotno smijera.

$\overrightarrow{F_1} = -\overrightarrow{F_2}$
- Djelovanje jednod tijela na drugo je akcija, a protiv djelovanje drugog tijela je reakcija.

Objavio/la irma991 u 14:03, 0 komentar(a), print, #