Fizika — matura 2022.

Automobil miruje na horizontalnoj cesti. Koja je od navedenih tvrdnja točna?

• ANa automobil djeluje samo sila teža.
• BNa automobil ne djeluje niti jedna sila.
• CNa automobil djeluje samo reakcija podloge.
• DNa automobil djeluje više od jedne sile.✓

Točan odgovor: D — Na automobil djeluje više od jedne sile.

Pretpostavite da se kazaljke sata gibaju kontinuirano. Koliko iznosi omjer kutnih brzina minutne i satne kazaljke sata?

• A1
• B6
• C12✓
• D72

Točan odgovor: C — 12

Tijelo se giba po kružnici polumjera $r$ stalnom kutnom brzinom iznosa ω. Koliki je iznos kutne brzine točke koja se nalazi na polovištu spojnice središta kružnice i tijela?

• A0
• Bω/2
• Cω✓
• D2ω

Točan odgovor: C — ω

Ubrzanje sile teže na planetu X dva je puta veće u odnosu na ubrzanje sile teže na površini Zemlje polumjera $R$. Mase planeta X i Zemlje su jednake. Koliki je polumjer planeta X?

• A$R/2$
• B$R / \sqrt{2}$✓
• C$R$
• D$\sqrt{2}R$

Točan odgovor: B — $R / \sqrt{2}$

Dvije metalne tanke žice A i B imaju pri temperaturi 0 °C istu duljinu $l_0$. Žica A zagrije se na 24 °C. Linearni koeficijent toplinskoga rastezanja žice A je 1,2 puta veći od linearnoga koeficijenta toplinskoga rastezanja žice B. Na koliku temperaturu treba zagrijati žicu B da bi se produljila za isti iznos kao i žica A?

• Ana 20,0 °C
• Bna 24,0 °C
• Cna 28,8 °C✓
• Dna 86,4 °C

Točan odgovor: C — na 28,8 °C

U jednoj zatvorenoj posudi nalazi se helij, a u drugoj zatvorenoj posudi argon pri jednakim temperaturama. Pretpostavite da su plinovi idealni. Kakav je odnos srednjih kinetičkih energija atoma navedenih plinova?

• AAtomi helija imaju približno deset puta veću srednju kinetičku energiju od atoma argona.
• BAtomi helija imaju jednaku srednju kinetičku energiju kao i atomi argona.✓
• CAtomi helija imaju približno deset puta manju srednju kinetičku energiju od atoma argona.
• DAtomi helija imaju približno sto puta manju srednju kinetičku energiju od atoma argona.

Točan odgovor: B — Atomi helija imaju jednaku srednju kinetičku energiju kao i atomi argona.

Idealnomu plinu temperatura se izohorno poveća za neki iznos. Što se od navedenoga dogodi zbog povećanja temperature?

• APoveća se broj čestica plina.
• BPoveća se unutarnja energija plina.✓
• CSmanji se tlak plina.
• DPlin izvrši neku količinu rada.

Točan odgovor: B — Poveća se unutarnja energija plina.

Koja od navedenih tvrdnja o promjenama agregacijskoga stanja neke tvari nije točna ako se promjene događaju pri normiranome tlaku?

• ATijekom promjene agregacijskoga stanja temperatura tvari ostaje konstantna.
• BOčvršćivanje i taljenje neke tvari odvijaju se pri istoj temperaturi.
• CSpecifična toplina isparavanja ovisi o masi neke tvari.✓
• DIsparavanje i kondenzacija neke tvari odvijaju se pri istoj temperaturi.

Točan odgovor: C — Specifična toplina isparavanja ovisi o masi neke tvari.

Hladni je spremnik Carnotova toplinskoga stroja pri temperaturi $T$. Pri kojoj će od navedenih temperatura toplijega spremnika korisnost toga stroja biti najveća?

• A$T/2$
• B$T$
• C$2T$
• D$3T$✓

Točan odgovor: D — $3T$

Na svaku od dviju metalnih kugla različitih polumjera nanesu se različite količine električnoga naboja. Kugle se međusobno dotaknu. Kada će naboj prestati prelaziti s jedne kugle na drugu?

• Akada se naboji na kuglama izjednače
• Bkada razlika potencijala između kugli postane nula✓
• Ckada se iznosi električnih polja na površini kugli izjednače
• Dkada električna sila između kugli postane nula

Točan odgovor: B — kada razlika potencijala između kugli postane nula

Pločasti kondenzator određenoga kapaciteta priključi se na izvor stalnoga napona. Dok je kondenzator spojen na izvor, poveća se razmak između ploča. Koja je od navedenih tvrdnja o stanju kondenzatora u opisanim uvjetima točna?

• APovećao se kapacitet kondenzatora.
• BSmanjio se kapacitet kondenzatora.✓
• CSmanjio se napon na kondenzatoru.
• DPovećao se naboj na kondenzatoru.

Točan odgovor: B — Smanjio se kapacitet kondenzatora.

Dva kondenzatora jednakih kapaciteta C spojimo prvo serijski, a nakon toga paralelno. Kako se odnose ukupni kapaciteti $\frac{C_{serijski}}{C_{paralelno}}$ za te spojeve?

• A$\frac{1}{4}$✓
• B$\frac{1}{2}$
• C2
• D4

Točan odgovor: A — $\frac{1}{4}$

Dva otpornika otpora $R_1$ i $R_2$ spojena su paralelno na neki izvor napona. Naponi na krajevima otpornika redom iznose $U_1$ i $U_2$, a struje kroz njih jednake su $I_1$ i $I_2$. Koja je od navedenih jednadžbi za takav spoj točna?

• A$\frac{I_1}{I_2} = \frac{R_2}{R_1}$✓
• B$\frac{I_1}{I_2} = \frac{R_1}{R_2}$
• C$\frac{U_1}{R_1} = \frac{U_2}{R_2}$
• D$\frac{U_1}{R_2} = \frac{U_2}{R_1}$

Točan odgovor: A — $\frac{I_1}{I_2} = \frac{R_2}{R_1}$

Koja je od navedenih tvrdnja točna za matematičko njihalo tijekom titranja?

• ABrzina i akceleracija tijela jednake su nuli kada je tijelo u ravnotežnome položaju.
• BBrzina i akceleracija tijela jednake su nuli kada je tijelo u amplitudnome položaju.
• CBrzina i akceleracija tijela nisu nikad istodobno jednake nuli.✓
• DBrzina tijela u amplitudnome je položaju maksimalna, a akceleracija tijela tada je jednaka nuli.

Točan odgovor: C — Brzina i akceleracija tijela nisu nikad istodobno jednake nuli.

Sustav se sastoji od tijela koje harmonijski titra na opruzi periodom T. Ukupna energija sustava iznosi E. Elongacija tijela dana je jednadžbom $x = A\sin(2\pi t/T)$. Koja je od navedenih tvrdnja točna za potencijalnu $E_p$ i kinetičku energiju $E_k$ sustava u trenutku kada je $t = T/4$?

• A$E_k = \frac{E}{4}, E_p = \frac{3E}{4}$
• B$E_p = E_k = \frac{E}{2}$
• C$E_p = E, E_k = 0$✓
• D$E_k = E, E_p = 0$

Točan odgovor: C — $E_p = E, E_k = 0$

Val amplitude $A$ prostire se brzinom $v$ kroz neko sredstvo. Kada prijeđe u drugo sredstvo, brzina mu postane $2v$. Koja je od navedenih tvrdnja točna za valnu duljinu vala u drugome sredstvu?

• APrepolovi se.
• BOstane ista kao u prvome sredstvu.
• CUdvostruči se.✓
• DUčetverostruči se.

Točan odgovor: C — Udvostruči se.

Izvor vala titra prema jednadžbi $x = 5\text{cm} \cdot \sin(\frac{\pi t}{0,4\text{ s}})$. Val se širi zrakom brzinom 50 m/s slijeva na desno. Koja je od navedenih jednadžbi vala točna?

• A$y = 0,05\text{m} \cdot \sin(\frac{\pi t}{0,4\text{s}} - \frac{\pi x}{40\text{m}})$
• B$y = 0,05\text{m} \cdot \sin(\frac{\pi t}{0,4\text{s}} - \frac{\pi x}{20\text{m}})$✓
• C$y = 0,05\text{m} \cdot \sin(\frac{2\pi t}{0,4\text{s}} - \frac{2\pi x}{40\text{m}})$
• D$y = 0,05\text{m} \cdot \sin(\frac{2\pi t}{0,4\text{s}} - \frac{2\pi x}{20\text{m}})$

Točan odgovor: B — $y = 0,05\text{m} \cdot \sin(\frac{\pi t}{0,4\text{s}} - \frac{\pi x}{20\text{m}})$

Zvuk se u zraku širi brzinom $v_z$, u vodi brzinom $v_v$ i u željezu brzinom $v_ž$. Koji je od navedenih odnosa točan za brzinu širenja u navedenim sredstvima?

• A$v_ž > v_v > v_z$
• B$v_z = v_v = v_ž$
• C$v_z < v_v = v_ž$
• D$v_z < v_v < v_ž$✓

Točan odgovor: D — $v_z < v_v < v_ž$

Točkasti izvor zvuka stalne frekvencije nalazi se u praznome prostoru i emitira zvuk koji se širi jednoliko u svim smjerovima. U nekoj točki koja je od izvora udaljena za r razina zvuka iznosi L. Koji od ponuđenih odgovora može biti razina zvuka u točki koja je od izvora udaljena više od r, ali manje od 2r?

• A2L
• BL
• CL / 2✓
• D0

Točan odgovor: C — L / 2

Koliko iznosi upadni kut zrake svjetlosti koja iz zraka upada na površinu vode ako se reflektirana zraka vrati u izvor?

• A0°✓
• B45°
• C60°
• D90°

Točan odgovor: A — 0°