3. Série 13. Ročníku

Výběr série

Termín odeslání poštou: -
Termín uploadu: -

1. asfaltoví holubi

Na pokusné střelnici se nachází vrhač asfaltových holubů. Ve vzdálenosti $d$ od něj stojí myslivec, snažící se zasáhnout letící cíl. Pod jakým úhlem $α$ musí namířit, aby se trefil, víme-li, že na zamíření potřebuje čas $τ$ (tj. čas od vrhu holuba do výstřelu)? Asfaltoví holubi jsou vrháni kolmo vzhůru rychlostí $v_{h}=25\;\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$, náboj opouští hlaveň rychlostí $v_{0}=400\;\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$, vzdálenost $d=50\;\mathrm{m}$ a čas $τ=2\;\mathrm{s}$. Odpor prostředí zanedbejte.

2. supravodič

Mějme následující obvod (viz. obrázek). Část obvodu obsahující $R_{2}$ a $L$ (10H)je ponořena do kapalného hélia. Vodiče v této části jsou supravodivé (mají nulový odpor). Vyndáme-li $R_{2}$ z hélia, má odpor 5 Ω.

První experiment probíhá následovně: Proud $I$ měníme pomocí $R_{1}$ tak, aby v časovém intervalu ($t_{0},t_{1})$ byl konstantní 1 A, v ($t_{1},t_{2})$ rovnoměrně klesal na nulu, v ($t_{2},t_{3})$ rovnoměrně stoupal na 0,5 A a dále byl konstantní. V čase $t_{3}$ rezistor $R_{2}$ vyndáme z hélia a v čase $t_{4}$ jej tam opět spustíme. V $t_{0}$ je $I_{1}=I_{2}=0,5A$. Určete časový průběh $I_{1}$ a $I_{2}$ v časovém intervalu ($t_{0},t_{4})$.

Druhý experiment probíhá následovně: Na počátku je $R_{2}=0Ω$, $I_{1}=0A$, $R_{1}=7,5Ω$, $I=0,5A$. $R_{1}$ se dále nemění. V čase $t_{1 }vyndámeR_{2}$ z hélia a v čase $t_{2}$ jej tam opět spustíme. Načrtněte do grafu průběh časové závislosti $I$, $I_{1}$, $I_{2}$.

3. a přece se točí

Uvažte měděný kruhový závit o poloměru $R=10\;\mathrm{cm}$, který leží na stole v magnetickém poli Země (vektor magnetické indukce je rovnoběžný se stolem, který se nachází na rovníku). Poloměr drátu je $r=0,3\;\mathrm{mm}$. Závitem prochází proud $I$. Určete $I$ tak, aby se závit překlopil (předpokládejte, že tření je dostatečně velké, takže závit neproklouzne).

4. my name is James Bond...

Představme si autíčko, které jede po letišti rovnoměrně přímočaře (vzhledem k letištní hale) rychlostí $v$. Kromě autíčka stojí na letišti sličná letuška (nestojí na přímce, po které se pohybuje autíčko). V okamžiku, kdy je autíčko letušce nejblíže (t.j. spojnice autíčko - letuška je kolmá na **$v)$, se řidič rozhodne, že dojede letušku navštívit. Autíčko dokáže v libovolném směru vyvinout zrychlení o maximální velikosti $a$. Za jaký nejkratší čas se autíčko dostane k letušce? Čas se počítá od okamžiku fatálního rozhodnutí. Předpokládejte, že auto u letušky nebude zastavovat ani přibržďovat. (Nápověda:** Uvažujte různé vztažné soustavy.)

P. šup sem, šup tam

Spočtěte frekvenci kmitů atomů v krystalu NaCl. Můžete si úlohu zjednodušit tak, že budete uvažovat pouze coulombovské působení sousedních atomů. Jako bonus můžete spočítat i amplitudu výchylky.

E. hustota

Sežeňte si stopky, dostatečné množství lihu (denaturovaného) a neokalibrovaný hustoměr (či dřevěnou tyčku zatíženou závažíčkem), u kterého si můžete zjistit rozměry a hmotnost. Navrhněte vhodnou metodu, ve které použijete zmíněné pomůcky, a změřte hustotu lihu.

S. diodová charakteristika

Uvažujme reálnou křemíkovou diodu s přechodovým napětím 0,6 V při pokojové teplotě (fyzici pro jednoduchost považují za pokojovou teplotu 300 K, oproti normální 20 °C = 293 K, protože se s tím lépe počítá a lépe se to pamatuje). Pokuste se z uvedených rovnic (i v minulých dílech seriálu) odhadnout, jak se bude dioda chovat při zvýšení teploty o 10 K, 20 K a 40 K. Není třeba do puntíku počítat, co se přesně stane, jde pouze o kvalitativní odhady. Ti, kdo mají možnost, mohou odhady ověřit měřením – k měření voltampérové charakteristiky je třeba pouze dioda, ochranný odpor (nikdy nezapojujte diodu v propustném směru přímo na napětí!), zdroj napětí, voltmetr a ampérmetr. Odhady by měly být pro přehlednost aspoň schematicky nakreslené v nějakém grafu. Zaměřte se zejména na velikost závěrného proudu a polohu kolena v propustném směru.

Tato stránka využívá cookies pro analýzu provozu. Používáním stránky souhlasíte s ukládáním těchto cookies na vašem počítači.Více informací

Partneři

Pořadatel

Mediální partner


Created with <love/> by ©FYKOS – webmaster@fykos.cz