A G. 736. feladat (2021. február)

G. 736. Egy nagy, vízzel telt tál annyira nyúlik túl az asztal szélén, hogy hajszál híján lebillen. A tál asztal fölötti részénél egy jégkocka úszik a vízen. Nagyon enyhe fuvallat lassan az asztalon kívüli rész felé sodorja a jégkockát. Mikor billen le a tál?

Közli: Holics László, Budapest

(3 pont)

A beküldési határidő 2021. március 16-án LEJÁRT.

Megoldás. A tál aljára kifejtett nyomóerő csak a vízszint magasságától függ, a jégkocka helyzetétől nem. Emiatt a tál mindaddig nem billen le, amíg a jégkocka el nem éri a tál jobb oldali szélét. Ott nekiütközik a tál oldalfalának, és ettől a tál lebillenhet.

Megjegyzés. A jégkocka a ütközéskor erőlökést fejt ki a falra, hiszen a sebessége nagyon rövid idő alatt nullára csökken, vagy ellenkező előjelűre vált. Az úszó jégkocka alatt balra mozgó víz is rendelkezik impulzussal, és belátható, hogy ez az impulzus (mozgásmennyiség) éppen akkora nagyságú, de ellentétes előjelű, mint a jég impulzusa. Ha a víz mozgása hirtelen szűnne meg (a valóságban nem ez történik!), akkor a tál bal oldali falát ugyanakkora erőlökés érné, mint a jobb oldalit. A tál még ebben az esetben is lebillenne, hiszen a falakra ható erőknek eredő forgatónyomatéka lenne. Ennek leírása azonban meglehetősen bonyolult, a feladat megoldását enélkül is teljes értékűnek fogadható el.

Statisztika:

32 dolgozat érkezett.
3 pontot kapott:	Bencz Benedek, Cynolter Dorottya, Fehérvári Donát, Kovács Dorina , Sebestyén József Tas, Stein Felix, Vágó Botond.
2 pontot kapott:	Bacsó Dániel, Beke Botond, Borsos Balázs, Buzási-Temesi Imre, Dancsák Dénes, Lipóczi Levente, Marozsi Lenke Sára, Móricz Benjámin, Patricia Janecsko, Szanyi Attila, Török Hanga, Vig Zsófia, Vincze Farkas Csongor, Waldhauser Miklós, Wórum Soma.
1 pontot kapott:	1 versenyző.
0 pontot kapott:	7 versenyző.
Nem versenyszerű:	2 dolgozat.

A KöMaL 2021. februári fizika feladatai