A KöMaL 2001. februári fizika feladatai

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

---

M. 222. A palánkról visszapattanó jégkorong visszaverődési szöge általában nem egyezik meg a beesési szöggel. (A jégkorong mozgását modellezhetjük falról visszapattanó befőttesüveg-tető mozgásával.) Hogyan függ a visszaverődés szöge a falhoz csapódó korong (tető) sebességétől és a beesési szögtől?

(5 pont)

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

---

P. 3404. Belül üres alumíniumgolyó \(\displaystyle 20{,}0~^\circ{\rm C}\)-os vízben lebeg. A vizet a golyóval együtt melegíteni kezdjük. Nő vagy csökken ekkor a golyóra ható felhajtóerő? Miért?

(5 pont)

---

P. 3405. A robogók rugózását gyakran az ábrán látható változó menetemelkedésű csavarrugóval oldják meg. Mi az előnye ennek a rugónak?

(5 pont)

---

P. 3406. Milyen magasra ér fel az a rakéta, amit az első kozmikus sebességgel függőlegesen lőnek ki a Föld felszínéről?

(5 pont)

---

P. 3407. Az ábrán felülnézetben látható elrendezésben egymásra tettünk három ugyanolyan méretű, de különböző tömegű, homogén tömegeloszlású rudat. A rudak egyik vége egy-egy oszlopra, másik vége mindig egy másik rúd közepére támaszkodik. Az oszlopok egyforma magasak. Mekkora erővel nyomják a rudakat? (Legyen \(\displaystyle m_1=1~{\rm kg}\), \(\displaystyle m_2=2~{\rm kg}\), \(\displaystyle m_3=3~{\rm kg}\).) Változik-e az eredmény, ha két rudat felcserélünk?

(5 pont)

---

P. 3408. Nagyon érzékeny mérlegen lemérjük egy levegővel felfújt léggömb súlyát. Ezután kiengedjük a levegőt, és lemérjük az üres léggömb (és a madzag) súlyát. Mit tapasztalunk? Miért?

(5 pont)

---

P. 3409. Ideális gázzal végzett nyitott folyamatot a \(\displaystyle (V,\;T)\) diagramon egy egyenes szakasz ábrázolja. Milyen esetekben lehet a szakasz felezőpontjában a nyomás a kezdő- és végállapot nyomásának számtani közepe?

(5 pont)

---

P. 3410. Síkkondenzátor lemezei között olyan homogén \(\displaystyle E\) elektromos és az ábra síkjára merőleges homogén \(\displaystyle B\) mágneses mező van, hogy a lemezekkel párhuzamosan belőtt pozitív töltésű részecskék irányváltoztatás nélkül érik el az ernyőt. A síkkondenzátor lemezeinek hossza \(\displaystyle b\), az ernyő \(\displaystyle c\) távolságra van a lemezek jobb oldali végétől. Ha a mágneses mezőt kikapcsoljuk, a töltött részecskék becsapódási pontja az ernyőn \(\displaystyle y\)-nal elmozdul. Határozzuk meg a részecskék \(\displaystyle Q/m\) fajlagos töltését! (A nehézségi erő hatásától tekintsünk el!)

(5 pont)

---

P. 3411. \let\foot=\footnote \def\hb\hfill\break \foot\(\displaystyle ^*\)Lásd a Kölcsönös indukció c. cikket lapunk 110. oldalán. \(\displaystyle N\) menetes, \(\displaystyle r\) sugarú lapos tekercset egy hosszú, egyenes vezetőtől \(\displaystyle \ell\) távolságra helyezünk el (\(\displaystyle \ell\ll r\)). A lapos tekercs és az egyenes vezető egy síkban vannak. Az egyenes vezetőbe egy voltmérőt iktatunk, távoli végeit pedig leföldeljük. Mit mutat a voltmérő, ha a tekercs áramát \(\displaystyle t_0\) idő alatt egyenletesen nulláról \(\displaystyle I_0\)-ra növeljük?\hb Adatok: \(\displaystyle N=100\), \(\displaystyle \ell=100~{\rm cm}\), \(\displaystyle r=2~{\rm cm}\), \(\displaystyle t_0=5~{\rm s}\), \(\displaystyle I_0=2~{\rm A}\).

(5 pont)

---

P. 3412. Keresztezett állású polárszűrőkön nem jut át a fény. Ha közéjük becsúsztatunk egy harmadik polárszűrőt, valamennyi fény átjuthat. A bejövő fénynek legfeljebb hányad része juthat át?

(5 pont)

---

P. 3413. Ha egy fényes kanálba annak homorú oldala felől belenézünk, fejreállva látjuk magunkat. Megfordítva a kanalat, a domború oldala felől nézve egyenes állásban látjuk magunkat, de úgy tűnik, hogy ugyanakkorának, mint az előbb. Próbáljuk ki, és magyarázzuk meg a jelenséget!

(5 pont)

---

P. 3414. A paksi atomerőműben az \(\displaystyle ^{235}_{~92}{\rm U}\) atommag egy ,,termikus'' neutronnal ütközve \(\displaystyle ^{90}_{36}{\rm Kr}\)-ra és \(\displaystyle ^{143}_{~56}{\rm Ba}\)-ra hasadhat, miközben három gyors neutron is keletkezik. A Kr és a Ba izotóp instabil, \(\displaystyle \beta\)-sugárzást kibocsátva még négyszer bomlanak. Mik a végtermékek?

(5 pont)

---

P. 3415. Egy hagyományos lemezjátszót \(\displaystyle \alpha\) szögben megdöntünk. Ráteszünk a korongjára egy kis testet, a tengelyétől \(\displaystyle r\) távolságra, a lehető legalacsonyabb helyzetben. Ezután a korongot nyugalmi helyzetből indítva \(\displaystyle \beta\) szöggyorsulással forgatjuk. A kis test \(\displaystyle t\) idő múlva csúszik meg.

\(\displaystyle a)\) Mekkora a \(\displaystyle \mu\) tapadási súrlódási együttható a korong és a kis test között?

\(\displaystyle b)\) Legalább mekkora legyen \(\displaystyle \mu\), hogy kezdetben még ne csússzon meg a test?

(5 pont)