Fizika — matura 2024.

Tijelo se giba stalnom brzinom duž osi x. Na tijelo počne djelovati stalna sila usmjerena duž osi y. Koja je od navedenih tvrdnja za gibanje tijela točna?

• AIznos brzine tijela i smjer gibanja tijela neće se promijeniti.
• BIznos brzine tijela ostat će isti, a promijenit će se smjer gibanja tijela.
• CIznos brzine tijela će se smanjiti, a smjer gibanja tijela promijeniti.
• DIznos brzine tijela će se povećati, a smjer gibanja tijela promijeniti.✓

Točan odgovor: D — Iznos brzine tijela će se povećati, a smjer gibanja tijela promijeniti.

Loptica mase $m$ leti u vodoravnome smjeru brzinom $v$ i udara okomito o vertikalni nepomični zid. Sudar loptice sa zidom savršeno je elastičan. Koliki je impuls sile kojim je zid djelovao na lopticu?

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

Točan odgovor: C — $2mv$

Tijelo se uz pomoć napete niti podiže uvis. Kako se promijeni iznos napetosti niti kad se gibanje tijela promijeni iz jednolikoga u jednoliko usporeno?

• ASmanji se.✓
• BPoveća se.
• COstaje jednak i uvijek je nula.
• DOstaje jednak i uvijek je različit od nule.

Točan odgovor: A — Smanji se.

Tijelo ovješeno na nit spušta se prema tlu tako da se giba jednoliko. Koja je od navedenih tvrdnja o radu sile napetosti niti i radu gravitacijske sile na tijelo tijekom gibanja točna?

• AOba su rada pozitivna.
• BOba su rada jednaka nuli.
• CRad napetosti niti je pozitivan, a rad gravitacijske sile negativan.
• DRad napetosti niti je negativan, a rad gravitacijske sile pozitivan.✓

Točan odgovor: D — Rad napetosti niti je negativan, a rad gravitacijske sile pozitivan.

Koja je od navedenih tvrdnja za ukupnu energiju pri padu teniske loptice na Zemlju točna? Zanemarite silu uzgona i otpora zraka.

• AUkupna energija raste jer raste brzina loptice.
• BUkupna energija cijelo vrijeme ima istu vrijednost.✓
• CUkupna se energija smanjuje jer se smanjuje visina na kojoj se nalazi loptica.
• DUkupna se energija smanjuje jer gravitacijska sila nad lopticom vrši negativan rad.

Točan odgovor: B — Ukupna energija cijelo vrijeme ima istu vrijednost.

Horizontalna cijev kroz koju prolazi tekućina ima širi i uži dio. Statički i dinamički tlakovi tekućine u širemu dijelu cijevi su $p_{stA}$ i $p_{dA}$, a u užemu dijelu cijevi su $p_{stB}$ i $p_{dB}$. Koja je od navedenih tvrdnja o odnosima tlakova u cijevi točna?

• A$p_{stA} < p_{stB}$ i $p_{dA} < p_{dB}$
• B$p_{stA} > p_{stB}$ i $p_{dA} > p_{dB}$
• C$p_{stA} < p_{stB}$ i $p_{dA} > p_{dB}$
• D$p_{stA} > p_{stB}$ i $p_{dA} < p_{dB}$✓

Točan odgovor: D — $p_{stA} > p_{stB}$ i $p_{dA} < p_{dB}$

Kolika je brzina vode u velikoj cijevi ako je brzina vode u svakoj od manjih cijevi $v$?

• A$\dfrac{dv}{D}$
• B$\dfrac{2dv}{D}$
• C$\dfrac{d^2v}{D^2}$
• D$\dfrac{2d^2v}{D^2}$✓

Točan odgovor: D — $\dfrac{2d^2v}{D^2}$

Robert Brown promatrao je zrnca peludi u kapljici vode svjetlosnim mikroskopom. Koja je od navedenih tvrdnja o ponašanju pojedinoga zrnca peludi vidljivoga svjetlosnim mikroskopom točna?

• AZrnce peludi cijelo se vrijeme giba jednoliko pravocrtno.
• BZrnce peludi miruje u kapljici vode jer i molekule vode u kapljici miruju.
• CZrnce peludi giba se nasumično jer se s njim sudaraju molekule vode koje se također nasumično gibaju.✓
• DZrnce peludi giba se nasumično samo ako je voda jako zagrijana, a miruje ako je voda sobne temperature.

Točan odgovor: C — Zrnce peludi giba se nasumično jer se s njim sudaraju molekule vode koje se također nasumično gibaju.

Koji je od navedenih izraza za računanje promjene duljine metalne šipke $\Delta l$, početne duljine $l_0$ i linearnoga termičkog koeficijenta rastezanja $\alpha$ pri povećanju temperature za $\Delta t$ točan?

• A$\Delta l = 3l_0\alpha\Delta t$
• B$\Delta l = l_0\alpha\Delta t$✓
• C$\Delta l = -l_0\alpha\Delta t$
• D$\Delta l = l_0(1 + \alpha\Delta t)$

Točan odgovor: B — $\Delta l = l_0\alpha\Delta t$

Dvije jednake bakrene kocke, od kojih je jedna temperature 20 °C, a druga temperature 50 °C, dovedu se u kontakt. Na kojoj će temperaturi prestati izmjena topline među kockama? Zanemarite gubitak topline u okolinu.

• A15 °C
• B30 °C
• C35 °C✓
• D50 °C

Točan odgovor: C — 35 °C

Tijelima masa $m_A$ i $m_B$ dovode se količine toplina $Q_A$ i $Q_B$. Specifični toplinski kapacitet tijela A dvostruko je veći od specifičnoga toplinskog kapaciteta tijela B. Pri kojim će se od navedenih uvjeta tijelima A i B temperature promijeniti za isti $\Delta t$?

• A$m_A = m_B$ i $Q_A = 2Q_B$✓
• B$m_A = 2m_B$ i $Q_A = Q_B$
• C$m_A = \dfrac{m_B}{2}$ i $Q_A = 2Q_B$
• D$m_A = m_B$ i $Q_A = \dfrac{Q_B}{2}$

Točan odgovor: A — $m_A = m_B$ i $Q_A = 2Q_B$

Toplinski stroj tijekom svakoga kružnog ciklusa izvrši rad 100 J na okolinu i pritom hladnijemu spremniku preda 500 J energije. Kolika je korisnost toga toplinskog stroja? Zanemarite gubitke energije u okolinu.

• A17%✓
• B20%
• C80%
• D83%

Točan odgovor: A — 17%

Korisnost Carnotova toplinskog stroja iznosi 50 %. Kolika je temperatura toplijega spremnika ako je hladniji spremnik temperature 0 °C?

• A136,58 K
• B136,58 °C
• C273,15 K
• D273,15 °C✓

Točan odgovor: D — 273,15 °C

Kondenzator s paralelnim pločama priključi se na izvor napona, čime se kondenzator nabije. Kondenzator se zatim odspoji od izvora napona i nakon toga mu se između ploča umetne dielektrik. Koja je od navedenih tvrdnja za napon među pločama i pohranjenu električnu potencijalnu energiju u kondenzatoru točna?

• ASmanjuju se napon i električna potencijalna energija.✓
• BPovećavaju se napon i električna potencijalna energija.
• CSmanjuje se napon, a povećava se električna potencijalna energija.
• DPovećava se napon, a smanjuje se električna potencijalna energija.

Točan odgovor: A — Smanjuju se napon i električna potencijalna energija.

Kako se mijenjaju iznosi brzina i akceleracija kugli u odnosu na njihov početni položaj? Zanemarite trenje između kugli i podloge, kao i gravitacijsku silu između kugli.

• AIznosi brzina i akceleracija im se smanjuju.
• BIznosi brzina i akceleracija im se povećavaju.
• CIznosi brzina su im stalni, a iznosi akceleracija jednaki nuli.
• DIznosi brzina im se povećavaju, a iznosi akceleracija smanjuju.✓

Točan odgovor: D — Iznosi brzina im se povećavaju, a iznosi akceleracija smanjuju.

Otpornik nepoznatoga otpora $R$ spojen je s otpornikom otpora 18 Ω tako da njihov ukupan otpor iznosi 6 Ω. Kako su spojeni otpornici i koliki je iznos otpora $R$?

• AOtpornici su spojeni serijski i $R = 9 \text{ Ω}$.
• BOtpornici su spojeni serijski i $R = 11 \text{ Ω}$.
• COtpornici su spojeni paralelno i $R = 9 \text{ Ω}$.✓
• DOtpornici su spojeni paralelno i $R = 11 \text{ Ω}$.

Točan odgovor: C — Otpornici su spojeni paralelno i $R = 9 \text{ Ω}$.

Vodljivi prsten nalazi se u homogenome magnetskom polju indukcije B usmjerenom vertikalno prema gore. Pri kojem će se od navedenih gibanja prstena u njemu inducirati struja?

• APrsten se rotira oko vertikalne osi.
• BPrsten slobodno pada i ne rotira se.
• CPrsten se rotira oko horizontalne osi.✓
• DPrsten se giba jednoliko i ne rotira se.

Točan odgovor: C — Prsten se rotira oko horizontalne osi.

Učenik mjeri najveću brzinu $v$ bloka mase $m$ koji je ovješen na idealnu oprugu i koji harmonijski titra amplitudom $A$. Ako se blok zamijeni blokom mase $2m$, ali amplituda titranja ostane jednaka, koliko iznosi maksimalna brzina bloka mase $2m$?

• A$2\nu$
• B$\tfrac{\nu}{\sqrt{2}}$✓
• C$\tfrac{\nu}{2}$
• D$\tfrac{\nu}{4}$

Točan odgovor: B — $\tfrac{\nu}{\sqrt{2}}$

Koja je od navedenih tvrdnja za period titranja matematičkoga njihala nakon povećanja mase i amplitude točna?

• APeriod titranja se nije promijenio.✓
• BPeriod titranja povećao se $\sqrt{3}$ puta.
• CPeriod titranja povećao se 3 puta.
• DPeriod titranja povećao se 9 puta.

Točan odgovor: A — Period titranja se nije promijenio.

Dva ravna vala istih valnih duljina šire se kroz isti medij. Za odnos amplituda valova vrijedi $A_2 = 3A_1$. Kako se odnose energije valova?

• A$\tfrac{E_2}{E_1} = \tfrac{1}{3}$
• B$\tfrac{E_2}{E_1} = 1$
• C$\tfrac{E_2}{E_1} = 3$
• D$\tfrac{E_2}{E_1} = 9$✓

Točan odgovor: D — $\tfrac{E_2}{E_1} = 9$