A KöMaL 2000. decemberi fizika feladatai

M-jelű feladatok A beküldési határidő 2001. január 15-én LEJÁRT.

---

M. 220. \def\abrabe#1

#1

\abrabe

Készítsünk papírkúpokból vagy félbevágott pingponglabdákból jól csapágyazott szélkereket! Mérjük meg, hogyan függ a kerék fordulatszáma a szél (légáramlás) sebességétől! Következtethetünk-e a mérési adatokból a homorú (konkáv), illetve a domború (konvex) oldalra vonatkozó közegellenállási tényezőkre?

(5 pont)

P-jelű feladatok A beküldési határidő 2001. január 15-én LEJÁRT.

---

P. 3384. Egy téglatest alakú edénybe vizet öntünk. Mekkora az edény magassága, ha mindegyik oldallapra a víz súlyánál nagyobb erő hat?

(5 pont)

---

P. 3385. Egy \(\displaystyle 3~{\rm m}\) hosszú, méterenként \(\displaystyle 1~{\rm kg}\) tömegű, az asztalon fekvő lánc egyik végére egy \(\displaystyle 2~{\rm dm}\) élű, \(\displaystyle 2700~{\rm kg/m}^3\) sűrűségű alumíniumkockát erősítünk. A kockát megfogjuk, s egyenletesen emeljük \(\displaystyle 0{,}5~{\rm m/s}\) sebességgel. Mekkora a helyzeti energia változása \(\displaystyle a)\) \(\displaystyle 5\) másodpercnyi, \(\displaystyle b)\) 10 másodpercnyi emelés után?

(5 pont)

---

P. 3386. Hővezető, merev fal oszt két egyenlő részre egy \(\displaystyle 3\) liter térfogatú, hőszigetelt falú tartályt. Mindkét részben \(\displaystyle 10^5~{\rm Pa}\) nyomású, \(\displaystyle 300~{\rm K}\) hőmérsékletű oxigén van: a bal oldaliban kétatomos (\(\displaystyle {\rm O}_2\)), a jobb oldaliban háromatomos (\(\displaystyle {\rm O}_3\)), vagyis ózon. Az ózon egy idő után kétatomos oxigénné alakul át úgy, hogy két ózonmolekulából három \(\displaystyle {\rm O}_2\) molekula keletkezik: \(\displaystyle 2{\rm O}_3\rightarrow 3{\rm O}_2\).

\(\displaystyle a)\) Mennyi a két részben levő oxigénatomok számának aránya?

\(\displaystyle b)\) Mennyi lesz a nyomás és a hőmérséklet az egyes tartályrészekben a termikus egyensúly beállta után, ha minden egyes \(\displaystyle {\rm O}_3\) molekula átalakulása \(\displaystyle 2{,}4\cdot10^{-19}\rm ~J\) energiafelszabadulással jár?

\noindent(Tekintsük az \(\displaystyle {\rm O}_3\)-at \(\displaystyle 6\), az \(\displaystyle {\rm O}_2\)-t \(\displaystyle 5\) szabadsági fokú ideális gáznak!)

(5 pont)

---

P. 3387. Miért izzadnak sportolás közben a gyerekek általában kevésbé, mint a felnőttek?

(5 pont)

---

P. 3388. Az \(\displaystyle \alpha\) hajlásszögű deszkán \(\displaystyle m\) tömegű testet csúsztatunk fel egyenletes mozgással. Határozzuk meg a csúsztatáshoz szükséges minimális erő nagyságát és irányát! A súrlódási tényező \(\displaystyle \mu\).

(5 pont)

---

P. 3389. A \(\displaystyle m\) és \(\displaystyle M\) tömegű, gömb alakú testeket elhanyagolható tömegű csigán átvetett súlytalan fonal köti össze. A két testet az ábrán látható helyzetben tartjuk, és egy adott pillanatban mindkettőt elengedjük. A \(\displaystyle M\) tömeg sokkal – pl. ezerszer – nagyobb, mint \(\displaystyle m\). Az asztallap és a \(\displaystyle m\) tömegű test között a súrlódás elhanyagolható. Elválik-e az elengedést követő pillanatban a \(\displaystyle m\) tömegű test az asztallaptól?

(5 pont)

---

P. 3390. Mekkora legyen az ábrán látható kapcsolásban a \(\displaystyle C\) kapacitás, hogy ebben a kondenzátorban a lehető legtöbb energia halmozódjék fel? Mekkora ez a maximális energiamennyiség?

(5 pont)

---

P. 3391. Az ábrán látható \(\displaystyle d=4~{\rm cm}\) szélességű, \(\displaystyle B=0{,}02~{\rm T}\) indukciójú homogén mágneses mezőbe \(\displaystyle \alpha=30^\circ\) belépési szög alatt, a \(\displaystyle \hbox{\itB}\) vektorra merőlegesen érkezik egy elektronnyaláb.

\(\displaystyle a)\) Lassú vagy gyors elektronok tudnak áthaladni a mágneses mezőn?

\(\displaystyle b)\) Mekkora feszültséggel gyorsított elektronok ,,verődnek vissza'' a mágneses mezőről?

(5 pont)

---

P. 3392. Az ábrán látható soros \(\displaystyle RLC\) körben az izzó világít. Azt tapasztaljuk, hogy ha rövidre zárjuk a tekercset, nem változik meg az izzó fénykibocsátása. Hogyan változik az izzó fénykibocsátása, ha a kondenzátort zárjuk rövidre?

(5 pont)

---

P. 3393. Homogén, egyenletes keresztmetszetű ellenálláshuzalból szabályos tetraédert állítottunk össze. Egy hosszú, egyenes, a tetraéder \(\displaystyle O\) középpontjába irányuló vezetéken az \(\displaystyle A\) csúcshoz \(\displaystyle I\) áramot vezetünk, a \(\displaystyle B\) csúcsból pedig hasonló módon elvezetjük. Mekkora és milyen irányú lesz a mágneses indukcióvektor a tetraéder középpontjában?

(5 pont)