Fizika — matura 2020.

Tijelo se giba jednoliko ubrzano i u četvrtoj sekundi prijeđe put od 10,5 m. Kolika je akceleracija tijela ako je tijelo na početku mirovalo?

• A1,31 m/s²
• B2,33 m/s²
• C2,63 m/s²
• D3 m/s²✓

Točan odgovor: D — 3 m/s²

Dječak vrti kuglicu na niti u horizontalnoj ravnini. Kuglica opiše jednu kružnicu u jednoj sekundi. Sila napetosti niti $F_N$ usmjerena je horizontalno. Dječak zatim počinje ubrzavati kuglicu držeći radijus putanje stalnim tako da kuglica opiše dva kruga u jednoj sekundi. Kolika je sada napetost niti?

• A$\frac{1}{4}F_N$
• B$\frac{1}{2}F_N$
• C$2F_N$
• D$4F_N$✓

Točan odgovor: D — $4F_N$

Traktor mase m ore njivu u obliku kružnice polumjera r stalnom brzinom v. Koliko iznosi rad sile podloge na traktor kada traktor jednom obiđe kružnicu?

• Anula✓
• B$\frac{2mg\pi}{r}$
• C$2r\pi mg$
• D$2\pi mv^2$

Točan odgovor: A — nula

Dva satelita masa $m_1 = 2m_2$ gibaju se oko Zemlje po kružnim putanjama jednakih polumjera $r_1 = r_2$. Koja od navedenih tvrdnja ne vrijedi za gibanje satelita?

• ANa satelite djeluju jednake centripetalne sile.✓
• BSateliti imaju jednaka ophodna vremena.
• CSateliti se gibaju jednakim brzinama.
• DSateliti se gibaju jednakim centripetalnim ubrzanjima.

Točan odgovor: A — Na satelite djeluju jednake centripetalne sile.

Koliko iznosi akceleracija slobodnoga pada na površini Marsa $g_M$ u usporedbi s akceleracijom slobodnoga pada na površini Zemlje $g_Z$ ako je masa Marsa $m_M = 0,107 m_Z$ i polumjer Marsa $R_M = 0,53 R_Z$?

• A$g_M = 0,20 g_Z$
• B$g_M = 0,38 g_Z$✓
• C$g_M = 2,63 g_Z$
• D$g_M = 4,95 g_Z$

Točan odgovor: B — $g_M = 0,38 g_Z$

U zatvorenoj posudi nalazi se idealni plin na temperaturi 75 °C i tlaku $p_1$. Što vrijedi za tlak $p_2$ u posudi nakon izohornoga zagrijavanja plina do temperature 150 °C?

• A$p_2 = \frac{p_1}{2}$
• B$p_2 = p_1$
• C$p_1 < p_2 < 2p_1$✓
• D$p_2 = 2p_1$

Točan odgovor: C — $p_1 < p_2 < 2p_1$

Idealni plin nalazi se u posudi stalnoga volumena. Posuda sadrži množinu n plina pri tlaku p i temperaturi T. Za koji će se faktor povećati tlak ako se temperatura poveća četiri puta?

• A4/nR
• B4/n
• C4✓
• D4nR

Točan odgovor: C — 4

U posudi na temperaturi T nalazi se smjesa dvaju idealnih plinova O₂ i H₂. Masa molekule O₂ šesnaest je puta veća od mase molekule H₂ ($m(\text{O}_2) = 16m(\text{H}_2)$). Koliki je omjer srednjih kinetičkih energija molekule kisika i vodika $E_k(\text{O}_2) / E_k(\text{H}_2)$?

• A$\frac{1}{16}$
• B1✓
• C4
• D16

Točan odgovor: B — 1

Učenik je izmjerio da je temperatura nekoga idealnog plina 23 °C. Izmjerenu temperaturu uvrštava u jednadžbu stanja idealnoga plina. Koji iznos temperature učenik treba uvrstiti da bi se ispravno koristio jednadžbom stanja idealnoga plina?

• A23 °C
• B23 K
• C296 °C
• D296 K✓

Točan odgovor: D — 296 K

Koja je od navedenih termodinamičkih veličina jednaka nuli u kružnome procesu?

• A$\Delta U$✓
• BQ
• CW
• D$E_k$

Točan odgovor: A — $\Delta U$

Jedan kilogram željeza treba primiti 340 J topline da mu se temperatura povisi za jedan kelvin. Kojom fizičkom veličinom iskazujemo navedeno svojstvo tvari?

• Alatentnom toplinom taljenja
• Bspecifičnom toplinom taljenja
• Cspecifičnim toplinskim kapacitetom✓
• Dunutarnjom energijom

Točan odgovor: C — specifičnim toplinskim kapacitetom

Koji je od navedenih izraza za izohorni proces točan?

• A$Q = \Delta U$✓
• B$Q = 0$
• C$Q = c\Delta T$
• D$Q = W$

Točan odgovor: A — $Q = \Delta U$

Otpornik, zavojnica i kondenzator vezani su u seriju na izvor izmjeničnoga napona. Struja u krugu ima maksimalnu vrijednost i u fazi je s naponom. Koliki je tada ukupni otpor?

• A$Z = 0$
• B$Z = R$✓
• C$Z = R_L - R_C$
• D$Z = \sqrt{R^2 + (R_L - (-R_C))^2}$

Točan odgovor: B — $Z = R$

Dva pozitivna točkasta naboja iznosa 1 nC i 10 nC nalaze se u homogenome električnom polju iznosa 1 N/C tako da se njihova spojnica poklapa s jednom od silnica polja. Vektor polja usmjeren je od manjega naboja prema većemu naboju. Koliko iznosi ukupno električno polje u točki koja se nalazi na sredini spojnice dvaju naboja ako su oni udaljeni 2 m?

• A10 N/C
• B80 N/C✓
• C90 N/C
• D100 N/C

Točan odgovor: B — 80 N/C

U homogeno električno polje uleti negativno nabijena čestica brzinom v u smjeru silnica polja. Kako će se gibati čestica?

• Ajednoliko pravocrtno
• Bjednoliko ubrzano po pravcu
• Cjednoliko usporeno po pravcu✓
• Djednoliko po kružnici

Točan odgovor: C — jednoliko usporeno po pravcu

Dva otpornika otpora $4 \Omega$ i $6 \Omega$ vezani su u seriju na izvor napona 12 V. Kolika se energija utroši na otporniku od $6 \Omega$ tijekom jedne minute? Zanemarite unutarnji otpor izvora.

• A288 J
• B432 J
• C518,4 J✓
• D1440 J

Točan odgovor: C — 518,4 J

Dvije metalne kugle A i B jednakih polumjera električki su nabijene. Naboj kugle A iznosi $Q_A = -1,6 \cdot 10^{-18}$ C, a naboj kugle B iznosi $Q_B = +9,6 \cdot 10^{-19}$ C. Kugle spojimo vodičem zanemariva kapaciteta. Koja je od navedenih tvrdnja za kuglu A nakon spajanja točna?

• AKugla A dobila je osam protona.
• BKugla A izgubila je osam protona.
• CKugla A dobila je osam elektrona.
• DKugla A izgubila je osam elektrona.✓

Točan odgovor: D — Kugla A izgubila je osam elektrona.

Tijelo ukupne energije E titra na opruzi oko ravnotežnoga položaja ($x = 0$) s amplitudom A. Koliko iznosi kinetička energija tijela kada se tijelo nalazi na udaljenosti $x = \frac{1}{2}A$?

• A$\frac{1}{3}E$
• B$\frac{1}{2}E$
• C$\frac{2}{3}E$
• D$\frac{3}{4}E$✓

Točan odgovor: D — $\frac{3}{4}E$

Ana proizvede zvuk koji se jednoliko širi u svim smjerovima i čiji intenzitet na udaljenosti 1 m iznosi $10^{-6} \text{ W/m}^2$. Koliki intenzitet zvuka čuje Stipe koji se nalazi na udaljenosti 20 m od Ane?

• A$10^{-6} \text{ W/m}^2$
• B$10^{-7} \text{ W/m}^2$
• C$5 \cdot 10^{-8} \text{ W/m}^2$
• D$2,5 \cdot 10^{-9} \text{ W/m}^2$✓

Točan odgovor: D — $2,5 \cdot 10^{-9} \text{ W/m}^2$

Luka je od oftalmologa dobio nalaz na kojemu piše da mu trebaju naočale jakosti -2 dpt. Kakve leće na naočalama treba nositi Luka?

• Adivergentne leće žarišne daljine 50 cm✓
• Bkonvergentne leće žarišne daljine 50 cm
• Cdivergentne leće žarišne daljine 200 cm
• Dkonvergentne leće žarišne daljine 200 cm

Točan odgovor: A — divergentne leće žarišne daljine 50 cm