A KöMaL 2001. januári fizika feladatai

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

---

M. 221. Mérjük meg, hogy egy lengéscsillapítóval ellátott ajtót mekkora mechanikai munkával lehet teljesen kinyitni!

(5 pont)

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

---

P. 3394. Két autó indul el azonos időpontban, ugyanarról a helyről. Az egyik sebessége \(\displaystyle 60~{\rm km/h}\), a másik sebessége \(\displaystyle 80~{\rm km/h}\). Lehetséges-e, hogy az alábbi sebességgel távolodnak egymástól:

\(\displaystyle a)\) \(\displaystyle 140~{\rm km/h}\);

\(\displaystyle b)\) \(\displaystyle 20~{\rm km/h}\);

\(\displaystyle c)\) \(\displaystyle 100~{\rm km/h}\)?

(5 pont)

---

P. 3395. Egy acél repülőgép-anyahajó hossza a \(\displaystyle 0~^\circ{\rm C}\)-os Jeges-tengeren \(\displaystyle 600~{\rm m}\). Milyen hosszú lesz ugyanez a hajó a \(\displaystyle 20~^\circ{\rm C}\)-os Földközi-tengeren?

(5 pont)

---

P. 3396. Az \(\displaystyle A\) és \(\displaystyle B\) pontokból egyszerre indítunk el egy-egy testet. Az \(\displaystyle A\) pontból induló test kezdősebesség nélkül lecsúszik a \(\displaystyle h=1~{\rm m}\) magas lejtőn, a \(\displaystyle B\) pontból indulót ferdén elhajítjuk. A két test egyszerre és ugyanakkora nagyságú sebességgel csapódik be a \(\displaystyle C\) pontban. Milyen hosszú a lejtő? (A közegellenállás és a súrlódás elhanyagolható.)

(5 pont)

---

P. 3397. Az ábrán látható merev, \(\displaystyle L=2~{\rm m}\) hosszú rúd \(\displaystyle A\) végpontja állandóan az \(\displaystyle x\) tengelyen, \(\displaystyle B\) végpontja pedig az \(\displaystyle y\) tengelyen mozog. Az \(\displaystyle A\) pont sebessége állandó: \(\displaystyle v_A=1~{\rm m/s}\), és \(\displaystyle t=0\)-kor a rúd függőleges.

Határozzuk meg a \(\displaystyle B\) pont sebességét, gyorsulását és a rúd szöggyorsulását az idő függvényében. Mekkorák ezek az értékek az alábbi időpillanatokban: \(\displaystyle t_1=0{,}5~{\rm s}\), \(\displaystyle t_2=1{,}5~{\rm s}\) és \(\displaystyle t_3=1{,}999~{\rm s}\)? (A feladat elemi úton is megoldható.)

(5 pont)

---

P. 3398. Egy korong egyik esetben csak forgó mozgást végez függőleges tengelye körül, másik esetben csak haladó mozgást végez vízszintesen. A két mozgás energiája azonos. A korongot lapjával vízszintes asztalra helyezzük. Melyik esetben áll meg hamarabb? Hányszor hamarabb? (Feltételezhetjük, hogy a korong egyenletesen nyomja az asztalt.)

(5 pont)

---

P. 3399. Az ábrán látható kerethez nyújthatatlan cérnából kötött hurkot erősítünk és a keretnél fogva szappanoldatba mártjuk. Ha a hurokban levő hártyát kiszúrjuk, a hurok körré feszül ki. Mekkora erő ébred a cérnában, ha a kör sugara \(\displaystyle 1~{\rm cm}\), az oldat felületi feszültsége \(\displaystyle 0{,}03~{\rm N/m}\)?

(5 pont)

---

P. 3400. Acetilén gázzal (\(\displaystyle c_p/c_V=\kappa=1{,}25\)) az ábra szerinti \(\displaystyle ABCDA\) körfolyamatot végezzük. Határozzuk meg, hogy a körfolyamat izochor szakaszában a gáz által a környezetnek leadott energia hányszorosa a körfolyamat izobár szakaszán végzett tágulási munkának?

(5 pont)

---

P. 3401. Három azonos, \(\displaystyle T\) területű fémlap \(\displaystyle d_1\) és \(\displaystyle d_2\) távolságra helyezkedik el egymástól. Az \(\displaystyle A\) jelű fámlap töltetlen, a \(\displaystyle B\) és \(\displaystyle C\) fémlapok töltése \(\displaystyle {+q}\) és \(\displaystyle {-q}\). Egy adott pillanatban a \(\displaystyle K\) kapcsoló segítségével az \(\displaystyle A\) és \(\displaystyle C\) fémlapokat egy ismeretlen ellenállású fogyasztón keresztül összekapcsoljuk. Mekkora energiát ad le a fogyasztó a környezetének?

(5 pont)

---

P. 3402. Ugyanakkora erő hat-e két áramjárta vezető, illetve egy árammal átjárt vezető és egy vele párhuzamos elektronsugár között, ha a többi adat megegyezik?

(5 pont)

---

P. 3403. Egy űreszközt szeretnénk a Földről a Marsra eljuttatni úgy, hogy a lehető legkevesebb energiát kelljen befektetnünk. A Földhöz képest mekkora sebességgel kell kilőnünk ezt az eszközt, és a kilövéskor mekkorának kell lennie a Föld–Nap–Mars szögnek? (A Föld és a Mars gravitációs vonzását az objektum pályájának módosításában ne vegyük figyelembe!)

(5 pont)