Középiskolai Matematikai és Fizikai Lapok
Informatika rovattal
Kiadja a MATFUND Alapítvány
Már regisztráltál?
Új vendég vagy?
Matfund
MatfundTámogatás

Kérjük, támogassa adója 1%-ával a KöMaL-t!

Szerk

A KöMaL kiadásának, a versenyek teljes lebonyolításának, díjazásának és a díjkiosztóval egybekötött Ifjúsági Ankétok szervezésének költségeit 2007 óta a MATFUND Középiskolai Matematikai és Fizikai Alapítvány fizeti.

Kérjük, személyi jövedelemadója 1%-ának felajánlásával álljon a több, mint 125 éve alapított Középiskolai Matematikai és Fizikai Lapok mellé!

MatfundTámogatás

Támogatás, adományozás

Matfund

A MATFUND Alapítvány pénzügyi feladata és célja, hogy hosszú távon megoldja a Középiskolai Matematikai és Fizikai Lapok Informatika rovattal című folyóirat stabil finanszírozását. Az elmúlt 25 évben évről évre folyamatosan változó feltételű pályázatokból és támogatásokból tudtuk fenntartani a lapot, bizonytalan anyagi körülmények között.

A Lap
A LapLegfrissebb szám

A KöMaL 2026. áprilisi száma

Szerk

A LapLegfrissebb szám

A KöMaL 2026. márciusi száma

Szerk

A LapMegrendelés

A KöMaL megrendelése

Szerk

A KöMaL egy példányának ára 2025. szeptembertől 1600 Ft, előfizetése 1 évre 12500 Ft – BJMT tagoknak 12000 Ft.

A LapArchívum

A nyomtatott KöMaL archívuma

Szerk

A Középiskolai Matematikai és Fizikai Lapok évről évre bővülő számú évfolyama – jelenleg 1893–1901-ig és 1965 és 2019 között – többféle szempont szerint kereshető, és a kiválogatott feladatok, cikkek kinyomtathatóak. Az összetett kereséssel igazi kincsestárban kutathatnak ingyenesen az olvasók: lehet keresni cikkekben és feladatokban többek között cím, szöveg, kategória (pl. versenyek), témakör és név alapján.

A LapKiadványok

Emelt szintű érettségi matematikából – 24 válogatott gyakorló feladatsor megoldással

Szerk

Jelen kötetünk 24 olyan feladatsorból áll, amelyek 2007 és 2017 között jelentek meg a KöMaL-ban. A feladatsorok összeállítói gyakorló tanárok, szakértők, vezető tanárok, tankönyvszerzők:

A LapA KöMaL története

Mi az a KöMaL?

Szerk

A KöMaL-t Arany Dániel alapította 1893-ban, hogy tartalomban gazdag példatárat adjon tanárok és tanulók kezébe. Azóta matematikusok és tudósok több generációja csiszolta problémamegoldó képességét a KöMaL révén.

Pontverseny
PontversenyVersenykiírás

Versenykiírás a KöMaL 2025–2026. évi pontversenyeire

Szerk

Azok is figyelmesen olvassák el a Versenykiírást, akik tavaly már részt vettek versenyünkben.

Idén is matematikából, fizikából és informatikából indítunk versenyeket. Egyénileg, illetve csapatban is lehet versenyezni, a versenyek 9 hónapon keresztül, 2025. szeptemberétől 2026. június elejéig tartanak. Minden hónapban új feladatokat tűzünk ki, és a megoldásokat a következő hónap elejéig küldheted be. A verseny végeredményét a 2026. szeptemberi számunkban hirdetjük ki. A díjakat jövő ősszel, a KöMaL Ifjúsági Ankéton adjuk át.

PontversenyFeladatok és előzetes megoldások

Feladatok és előzetes megoldások

PontversenyA verseny állása

A verseny állása és a korábbi versenyek végeredménye

Feldolgozottság: 90.6% (255 feladatból 231)

PontversenyGDPR

GDPR és adatkezelési nyilatkozat

Szerk

Az Európai Unió Általános Adatvédelmi Rendelete értelmében 16 évesnél versenyzőink adatait csak a szülő vagy törvényes képviselő hozzájárulásával kezelhetjük. Ezért fiatal versenyőinktől egy szülői hozzájárulást kérünk az adatkezeléshez; amíg nem érkezik meg a szülői nyilatkozat, addig a regisztrációjuk nem érvényes.

A 16 évesnél fiatalabbak regisztrációjakor lehetőséget adunk az egyik szülő nevének és e-mail címének megadására. A szülőnek e-mailt küldünk, és biztosítjuk, hogy a szükséges nyilatkozatot néhány perc alatt megtehesse.

PontversenyTudnivalók

Tudnivalók a KöMaL pontversenyeivel kapcsolatban

Szerk

  • Milyen szövegszerkesztővel készítsem el a megoldásaimat?
  • Mit tehetek, ha egy feladatra, amit beküldtem, nem kaptam pontot?
  • Megjelenhet-e az én fényképem is a pontverseny eredményében?
Matematika
MatematikaMintamegoldás

A B. 5453. feladat megoldása

Szerk

B. 5453. Egy konvex polidéder lapjai az \(\displaystyle ABCD\), \(\displaystyle ABFE\), \(\displaystyle BCGF\), \(\displaystyle CDHG\), \(\displaystyle ADHE\) és \(\displaystyle EFGH\) négyszögek az ábra szerint. Az \(\displaystyle A\), illetve a \(\displaystyle G\) csúcsból induló élek páronként merőlegesek egymásra. Igazoljuk, hogy

\(\displaystyle [ABCD]^2+[ABFE]^2+[ADHE]^2 = [BCGF]^2+[CDHG]^2+[EFGH]^2. \)

(\(\displaystyle [XYZW]\) az \(\displaystyle XYZW\) négyszög területét jelöli.)

Javasolta: Kós Géza(Budapest)

🔒 MatematikaRejtvények, ördöglakatok

Rejtvények, ördöglakatok: Az öntögetős játékok egy geometriai modellje

Bozóki Sándor

A kék edény űrtartalma 8 liter, a zöldé 5 liter, a pirosé 3 liter. Kezdetben a kék edény tele van vízzel, a másik kettő üres. Az edényeken nincsenek jelzések. Egy edényből átönthetünk vizet egy másikba, egészen addig, amíg az előbbiből ki nem fogy, vagy az utóbbi meg nem telik. Érjük el, hogy a kék és a zöld edényben 4-4 liter víz legyen!

űrtartalom: 8 5 3

Hasonló feladványokkal már a 15. században is foglalkoztak [2,3]. Dudeney [3] helyesen sejtette, hogy kell lennie egy szisztematikus megoldási módszernek is a hagyományos próbálgatás, illetve ,,kilogikázás'' mellett.

Egy ilyen, geometriai modellen alapulót ismertetünk [6,7] alapján.

🔒 MatematikaCikk

Amit jó tudni a projektív geometriáról, I. rész

Kiss György, ELTE Geometriai Tanszék

A projektív geometria eredete a reneszánsz idejére tehető, amikor nem matematikusok, hanem festők kezdték tanulmányozni a valósághű ábrázolás és ezen keresztül a középpontos vetítés szabályait.

Hogyan dolgozik a Félszemű Festő?

A félszemű festő szerencsére nem volt gyakori a reneszánsz idején sem. De az igen, hogy egy festő egyik szemével hunyorítva nézte a tájat, tárgyakat, így próbálván felderíteni a perspektivikus képüket. Ennek a „hunyorításnak” az absztrakt megfelelője lesz most a Félszemű Festő, \(\displaystyle FF\), aki szeretne realista képet készíteni a vásznára (jelölje \(\displaystyle \mathcal{V}_0\)) az Alföld (jelölje \(\displaystyle \mathcal{A}\)) egy darabjáról. Mit kell tennie? Az egyszerűség kedvéért tegyük fel, hogy \(\displaystyle \mathcal{V}_0\) valamilyen átlátszó anyagból készült téglalap, \(\displaystyle \mathcal{A}\) egy \(\displaystyle \mathcal{V}_0\)-t nem tartalmazó sík, \(\displaystyle FF\) egyetlen szeme, \(\displaystyle E\) pedig egy olyan pont, amely sem \(\displaystyle \mathcal{A}\)-ra, sem a \(\displaystyle \mathcal{V}_0\)-t tartalmazó \(\displaystyle \mathcal{V}\) síkra nem illeszkedik. A festőnek szeme sem rebben, tehát az \(\displaystyle E\) pont helye rögzített.

🔒 MatematikaÉrettségi gyakorló

Megoldásvázlatok a 2026/3. szám matematika gyakorló feladatsorához

Horváth Eszter, Budapest

1. a) Oldja meg a valós számpárok halmazán az alábbi egyenletrendszert:

$$\begin{align*} \frac{5}{x+y}+\frac{4}{x-2y}&=\frac{3}{4},\\ \frac{15}{x+y}-\frac{8}{x-2y}&=1. \end{align*}$$

b) Egy kétjegyű szám \(\displaystyle 5\)-tel osztva \(\displaystyle 2\)-t, \(\displaystyle 6\)-tal osztva \(\displaystyle 3\)-at, \(\displaystyle 9\)-cel osztva \(\displaystyle 6\)-ot ad maradékul. Melyik ez a kétjegyű szám?

2. Szatmári Ferenc családjával egy meleg nyári napon autóval Budapestről Kisvárdára utazott. \(\displaystyle 7\) óra \(\displaystyle 50\) perckor indult. \(\displaystyle 25\) perc alatt, \(\displaystyle 12~\mathrm{km}\)-t haladva érte el az M3-as autópályát. \(\displaystyle 10\) óra \(\displaystyle 55\) perckor a 403-as útra tért le az autópályáról, majd \(\displaystyle 40~\mathrm{km}\) megtétele után, összesen \(\displaystyle 284\) kilométert vezetve \(\displaystyle 11{:}35\) perckor ért Kisvárdára.

a) Mekkora volt az autó átlagsebessége az autópályán?   (3 pont)

Az M3-ason öt alkalommal összesen \(\displaystyle 20~\mathrm{km}\)-en volt útjavítás miatt sebességkorlátozás. Ezeken a szakaszokon a megengedett maximális sebesség \(\displaystyle 80~\mathrm{km}/\mathrm{h}\) volt, de az autósok ezeken a szakaszokon csak \(\displaystyle 50~\mathrm{km}/\mathrm{h}\) sebességgel tudtak vezetni.

🔒 MatematikaÉrettségi gyakorló

Gyakorló feladatsor emelt szintű matematika érettségire (2026/4)

Polák Péter, Budapest

1. a) Egy számtani sorozat három egymást követő tagja (ebben a sorrendben): \(\displaystyle y\), \(\displaystyle x\) és \(\displaystyle 4x-5\). Határozza meg ezeket a számokat, ha összegük \(\displaystyle 1500\).

b) Hány olyan mértani sorozat van, amelynek első \(\displaystyle 5\) tagja között szerepel a \(\displaystyle 2\), a \(\displaystyle 8\) és a \(\displaystyle 32\), ha számít a tagok sorrendje is?

c) Rendezze növekvő sorrendbe az alábbi halmazok számosságát! Válaszát indokolja!

\(\displaystyle A=\{\text{Az }x^2+2x+1=2\text{ egyenlet racionális megoldásai}\}\);

\(\displaystyle B=\{\text{A~\(\displaystyle 40\) pozitív osztói}\}\);

\(\displaystyle C=\left\{n \;\Big|\; 3^{-n+1}>\dfrac{1}{27^3}, n\in\mathbb{N}\right\}\).   (5 pont)

2. a) Bizonyítsa be az alábbi állítást:

,,Ha egy derékszögű háromszög mindhárom oldalának hossza pozitív egész szám, akkor az átfogóhoz tartozó magasságának hossza racionális.''

b) Írja fel az a) feladatban szereplő állítás megfordítását, és döntse el róla, hogy igaz vagy hamis! Válaszát indokolja!

c) Összeadtuk \(\displaystyle 27\) különböző prímszám négyzetét, és eredményül \(\displaystyle 155\;787\)-et kaptunk. Szerepelhetett-e a prímek között a 3?

🔒 MatematikaÉrettségi gyakorló

Gyakorló feladatsor emelt szintű matematika érettségire (2026/3)

Horváth Eszter, Budapest

1. a) Oldja meg a valós számpárok halmazán az alábbi egyenletrendszert:

$$\begin{align*} \frac{5}{x+y}+\frac{4}{x-2y}&=\frac{3}{4},\\ \frac{15}{x+y}-\frac{8}{x-2y}&=1.\end{align*}$$

(9 pont)

b) Egy kétjegyű szám \(\displaystyle 5\)-tel osztva \(\displaystyle 2\)-t, \(\displaystyle 6\)-tal osztva \(\displaystyle 3\)-at, \(\displaystyle 9\)-cel osztva \(\displaystyle 6\)-ot ad maradékul. Melyik ez a kétjegyű szám?   (5 pont)

🔒 MatematikaÉrettségi gyakorló

Megoldásvázlatok a 2026/2. szám matematika gyakorló feladatsorához

Tatár Zsuzsanna Mária, Esztergom

1. Határozza meg a természetes számok halmazának azt a legbővebb részhalmazát, amely értelmezési tartománya lehet az alábbi kifejezéseknek.

a) \(\displaystyle \log_x(-2x^2-7x+15)\);    b) \(\displaystyle \sqrt{\dfrac{x^2-2x}{-2x^2- 7x+15}}\).

Megoldás. a) Az alap miatt \(\displaystyle x>0\) és \(\displaystyle x\ne1\), az argumentum miatt \(\displaystyle -2x^2-7x+15>0\). Az egyenlőtlenség megoldása \(\displaystyle -5<x<1{,}5\), ezért a természetes számok halmazán nincs értelmezve a kifejezés, hiszen \(\displaystyle x\neq1\) és \(\displaystyle x\neq0\).

b) A négyzetgyök definíciója miatt \(\displaystyle {\dfrac{x^2-2x}{-2x^2+9x-9}}\geq0\). A számláló pozitív, ha \(\displaystyle x<0\), vagy \(\displaystyle x>2\), negatív, ha \(\displaystyle 0<x<2\), nulla az értéke, ha \(\displaystyle x=0\) vagy \(\displaystyle x=2\). A nevező pozitív, ha \(\displaystyle -5<x<1{,}5\), negatív, ha \(\displaystyle x<-5\), vagy \(\displaystyle x>1{,}5\). Ezért a kifejezés a következő természetes számokon értelmezhető: \(\displaystyle 0\) és \(\displaystyle 2\). Ekvivalens átalakításokat végeztünk.

Fizika
FizikaMintamegoldás

Az M. 445. mérési feladat megoldása

Szerk

M. 445. Mérjük meg, hogy egy adott granuláris anyagnak (pl. rizs, gersli stb.) mekkora a térkitöltése! Mennyire függ ez a rendszer preparálásától (pl.: tömörítés, rázogatás stb.)?

Közli: Széchenyi Gábor, Budapest

FizikaMintamegoldás

A G. 911. fizika gyakorlat megoldása

Szerk

G. 911. Egy vékony szórólencse az ábrán látható \(\displaystyle P\) pontról a \(\displaystyle P'\) pontban állít elő látszólagos képet. A lencse optikai tengelyét a folytonos vonal jelöli, a négyzethálón egy-egy beosztás vízszintesen \(\displaystyle 10~\mathrm{cm}\)-nek, függőlegesen \(\displaystyle 1~\mathrm{cm}\)-nek felel meg. Mekkora a lencse fókusztávolsága?

FizikaMintamegoldás

A G. 912. fizika gyakorlat megoldása

Szerk

G. 912. Az ábrán látható áramkörben kezdetben a kapcsoló nyitva van.

a) Mekkora áramok folynak az áramkör ellenállásain és a telepeken a kapcsoló zárása előtt és után?

b) Mekkora áramok folynak, ha a kapcsoló melletti feszültségforrás polaritását megfordítjuk?

FizikaMintamegoldás

A P. 5691. fizika feladat megoldása

Szerk

P. 5691. Határozzuk meg egy vékony, \(\displaystyle m\) tömegű, homogén tömegeloszlású, \(\displaystyle a\) oldalú szabályos háromszög alakú lemez tehetetlenségi nyomatékát az egyik csúcsán áthaladó tengelyre vonatkozóan, ha az

a) a háromszög síkjára merőleges,

b) a magasságvonal,

c) az előző két tengelyre merőleges.

Közli: Zsigri Ferenc, Budapest

FizikaMintamegoldás

A P. 5700. fizika feladat megoldása

Szerk

P. 5700. A legenda szerint Dido, Türosz hercegnője, miután menekülni kényszerült hazájából, Észak-Afrikába érkezett, ahol a helyi uralkodótól annyi földet kért, amennyit egy ökörbőrrel körbe tud keríteni. Az uralkodó beleegyezett, mire Dido hosszú, keskeny csíkra vágta a bőrt, amiből kerítést készített, majd a lehető legnagyobb földterületet választotta le a tengerpart mentén, megalapítva Karthágó városát.

A történet egy kevésbé ismert változata szerint Dido hajózásai során egy 1 km sugarú, kör alakú szigeten kötött ki, valahol a Földközi-tengeren. Legfeljebb mekkora földterületet tudott leválasztani, ha a kerítésének hossza 1 km volt?

Dido a kettéosztott sziget kisebb területrészét tekinthette sajátjának.

🔒 FizikaCikk

NapCsiga – egy teljesen napelemes jármű lehetőségei és fizikai korlátai

Dőry István

NapCsiga egy tisztán napelemes kishaszonjármű, amely 2017-ben a tatabányai Edutus Egyetemen egy projekt keretében készült, és azóta is használatban van. A járműre szerelt adatgyűjtőnek köszönhetően rengeteg adat áll rendelkezésre, amelyből érdekes tapasztalatok összegezhetők. Ebben az írásban néhány egyszerű és közismert fizikai összefüggés gyakorlati érvényesülését mutatjuk meg; mit lehet elérni és milyen korlátokat jelent ez a technológia.

A napelemes jármű tervezésének legalapvetőbb lépése a méretezés. A jármű saját tömege 350 kg, a maximális terhelhetősége kb. 300 kg. A felszerelt napelemtáblák teljes felülete \(\displaystyle 4{,}8~\mathrm{m}^2\), ezzel szép idő esetén naponta 1-2 kWh befogott energiára lehet számítani. Ehhez kell méretezni a motor teljesítményét (\(\displaystyle 1500~\mathrm{W}\approx 2~\mathrm{LE}\)) és az akkumulátorok kapacitását (3 kWh, 1-2 naponként feltöltődik, 1-2 naponta kihasználjuk). Ez megszabja a hatótávolságot (30-40 km helyi fuvar, ha közben süt a Nap, akkor néha 100 km) (A legtöbb, amit egy nap megtett, az 130 km volt, de arra már nagyon fel kellett készülni: előtöltöttség, korai indulás, sok napoztatás.), és a használat módját: jellemzően helyi teherszállítás, fatelep, bolt, posta, néha országjárás, tábori felszerelés szállítása, nyáron maximális kihasználtság, télen csendes pihenő. Csodák nincsenek: ha egy hétig esik az eső, akkor az akkumulátorban lévő 40 km-re lehet számítani, hiába vannak sürgős elképzeléseink.

FizikaMintamegoldás

A G. 907. fizika gyakorlat megoldása

Szerk

G. 907. Az egyenletes tömegeloszlású, \(\displaystyle m=0{,}7~\mathrm{kg}\) tömegű, \(\displaystyle ABC\) szabályos háromszög alakú lemez \(\displaystyle A\) csúcsa az ábra szerint csuklóval csatlakozik a függőleges falhoz. A háromszög vízszintes \(\displaystyle AB\) oldalának \(\displaystyle B\) végpontját egy fonál köti össze a fallal. A fonál a vízszintessel \(\displaystyle \varphi=60^\circ\)-os szöget zár be.

a) Mekkora erő ébred a fonálban?

b) Mekkora nagyságú, és milyen irányú erővel terheli a háromszöglemez a csuklót?

Közli: Zsigri Ferenc, Budapest

FizikaMintamegoldás

A P. 5674. fizika feladat megoldása

Szerk

P. 5674. Egy hőerőgép egy \(\displaystyle C\) hőkapacitású, kezdetben \(\displaystyle T\) hőmérsékletű test és egy állandó \(\displaystyle T_0\) hőmérsékletű, nagy méretű hőtartály között üzemel.

Vizsgáljuk a következő két esetet: \(\displaystyle T=T_0+\Delta T\) és \(\displaystyle T=T_0-\Delta T\). Melyik esetben nyerhetünk több munkát?

Példatári feladat nyomán

I. megoldás. A maximális, reverzibilis folyamatban működő gép (Carnot-gép) által végzett munka a hatásfok folyamatos változása miatt mindkét esetben integrálással fejezhető ki.

FizikaMintamegoldás

A P. 5679. fizika feladat megoldása

Szerk

P. 5679. Vízszintes talajon súrlódásmentesen mozoghat egy \(\displaystyle M\) tömegű, lapos felületű, kezdetben álló kiskocsi, amelynek egyik végén egy \(\displaystyle m=M/2\) tömegű, kicsiny hasáb helyezkedik el. A kiskocsi \(\displaystyle \ell=24~\mathrm{cm}\) hosszú, a rajta lévő hasáb és a kiskocsi között a súrlódási együttható \(\displaystyle \mu=0{,}2\).

a) Legfeljebb mekkora \(\displaystyle v_0\) sebességgel lökhetjük meg a kicsiny hasábot, hogy ne essen le a kiskocsiról?

b) Mekkora lesz a kiskocsi és a hasáb sebessége abban a pillanatban, amikor a hasáb lerepül a kiskocsiról, ha \(\displaystyle v_1=2v_0\) sebességgel lökjük meg a hasábot?

Közli: Wiedemann László, Budapest

FizikaMintamegoldás

A P. 5680. fizika feladat megoldása

Szerk

P. 5680. Amikor a \(\displaystyle 30^\circ\)-os hajlásszögű, vízszintes síkban folytatódó domboldalt mindenütt hó borította, Peti szokatlan módját választotta a szánkózásnak: az emelkedő aljától számított \(\displaystyle 5~\mathrm{m}\) távolságból különböző kezdősebességgel indult el.

a) Mekkora kezdősebesség esetében áll meg leghamarabb a szánkó?

b) Milyen hosszú utat tett meg felfelé az emelkedőn ebben az esetben a szánkó?

A szánkó pályája egybeesett a domboldal esésvonalával. A lejtő töréspontmentesen csatlakozik a vízszintes felülethez. A szánkó és a hó között a súrlódás elhanyagolható.

Tornyai Sándor fizikaverseny, Hódmezővásárhely

FizikaMintamegoldás

A P. 5682. fizika feladat megoldása

Szerk

P. 5682. Egy \(\displaystyle R\) sugarú, \(\displaystyle H\) magasságú hengerben folyadék van. A hengert a tengelye körül forgásba hozzuk. A forgás szögsebességét lassan növeljük egészen addig, amíg a folyadék széle felhúzódik egészen az edény szájáig. Ekkor a pohár aljának közepéről éppen ,,eltűnik'' a folyadék.

a) Mekkora az edény legnagyobb szögsebessége?

b) Milyen magasan áll a folyadék a hengerben induláskor?

(5 pont)

Közli: Simon Péter, Pécs

Megoldás. a) Tegyük fel, hogy a henger \(\displaystyle \omega\) szögsebességgel forog, és a víz formája a feladatnak megfelelő. Nyilván a víz felszíne forgásszimmetrikus, tehát bármely, a henger forgástengelyén áthaladó keresztmetszet ugyanolyan formájú lesz. Legyen valamely keresztmetszet felszínének az egyenlete \(\displaystyle h(r)\), ahol \(\displaystyle r=0\) a forgástengely és \(\displaystyle h=0\) a henger alaplapja.

Vegyünk egy \(\displaystyle m\) tömegű vízrészecskét a felszínen, amely \(\displaystyle x\) távolságra van a forgástengelytől. A forgó hengerhez rögzített vonatkoztatási rendszerben erre a részecskére hat az \(\displaystyle mg\) nagyságú, függőleges irányú nehézségi erő, az \(\displaystyle m\omega^2r\) nagyságú, vízszintes irányú centrifugális erő (tehetetlenségi erő), és egy, a folyadék felületére merőleges irányú nyomóerő (1. ábra). Ahhoz, hogy a részecske egyensúlyban legyen, a nehézségi erő és a centrifugális erő vektoriális összegének merőlegesnek kell lennie a felületre.


1. ábra

A felület meredeksége \(\displaystyle h'(r)\), amiből

$$\begin{gather*} h'(r)=\frac{m\omega^2r}{mg}=\frac{\omega^2}{g}r,\tag{1}\\ h(r)=\frac{\omega^2}{2g}r^2+c,\tag{2} \end{gather*}$$

ahol \(\displaystyle h(0)=0\) alapján az integrációs állandó \(\displaystyle c=0\). Ezen kívül a feladat szövege alapján \(\displaystyle h(R)=H\), amiből:

\(\displaystyle \omega=\frac{\sqrt{2gH}}{R}. \)

b) Határozzuk meg a folyadékból hiányzó forgási paraboloid \(\displaystyle V\) térfogatát! Ehhez osszuk fel a testet \(\displaystyle \mathrm{d}h\) magasságú henger alakú szeletekre (2. ábra).


2. ábra

A \(\displaystyle h\) magasságban lévő szelet sugara (2) alapján:

\(\displaystyle r(h)=\frac{\sqrt{2gh}}{\omega}, \)

térfogata pedig:

\(\displaystyle \mathrm{d}V=\frac{2gh}{\omega^2}\pi\,\mathrm{d}h. \)

A keresett térfogat integrálással határozható meg:

\(\displaystyle V=\frac{2g\pi}{\omega^2}\int\limits_0^H h\,\mathrm{d}h=\frac{gH^2\pi}{\omega^2}=\frac{HR^2\pi}{2}. \)

(Az utolsó lépésben \(\displaystyle \omega\) előző részben megkapott kifejezését helyettesítettük be.) A teljes henger térfogata \(\displaystyle HR^2\pi\), tehát a forgási paraboloid térfogatának kétszerese. Így a folyadék térfogata megegyezik a forgási paraboloid \(\displaystyle V\) térfogatával, amiből a folyadék magassága induláskor:

\(\displaystyle H_0=\frac{V}{R^2\pi}=\frac{H}{2}. \)

Rajtik Sándor Barnabás (Budapesti Fazekas M. Gyak. Ált. Isk. és Gimn., 10. évf.)

Megjegyzések. 1. A forgási paraboloid metszetének egyenlete meghatározható geometriai megfontolásokkal is. A parabolatükör a tengelyével párhuzamos fénysugarakat a fókuszpontba gyűjti (3. ábra). A parabola geometriai definíciója szerint a fókuszponttól és a vezéregyenestől egyenlő távolságra lévő pontok halmaza (\(\displaystyle PF=PP'\)). Az \(\displaystyle F\) fókuszpont és a \(\displaystyle v\) vezéregyenes távolsága a parabola \(\displaystyle p\) paramétere, amellyel a parabola egyenlete:

\(\displaystyle h=\frac{1}{2p}r^2. \)


3. ábra

A 3. ábráról leolvashatóan a görbe érintője az \(\displaystyle FPP'\) egyenlő szárú háromszög szimmetriatengelye, így az \(\displaystyle FP'\) szakasz merőleges rá. Ezért a merőleges szárú szögek miatt:

\(\displaystyle \tg\alpha=\frac{r}{p}. \)

Ezek alapján (1) felhasználásával (\(\displaystyle \tg\alpha=h'(r)\)):

$$\begin{gather*} p=\frac{r}{\tg\alpha}=\frac{g}{\omega^2},\\ h=\frac{1}{2p}r^2=\frac{\omega^2}{2g}r^2, \end{gather*}$$

a megoldásban kapott kifejezéssel összhangban.

2. A folyadék térfogata a forgástestekre ismert számítási módszerrel is meghatározható. Ekkor a forgástestet \(\displaystyle r\) sugarú, \(\displaystyle \mathrm{d}r\) vastagságú, \(\displaystyle h(r)\) magasságú hengergyűrűkre bontjuk (4. ábra), amelyek térfogata:

\(\displaystyle \mathrm{d}V=2r\pi h(r)\,\mathrm{d}r. \)

Behelyettesítve \(\displaystyle h(r)\) (2)-ben megkapott kifejezését, és az integrálást elvégezve:

\(\displaystyle V=\int\limits_0^R\frac{2H\pi}{R^2}r^3\,\mathrm{d}r=\frac{2H\pi}{R^2}\frac{R^4}{4}=\frac{HR^2\pi}{2}, \)

az előző eredménnyel összhangban.


4. ábra

40 dolgozat érkezett. Helyes 19 megoldás. Kicsit hiányos (4 pont) 9, hiányos (1–3 pont) 10, nem versenyszerű 1, nem értékelt 1 dolgozat.

FizikaMintamegoldás

A P. 5683. fizika feladat megoldása

Szerk

P. 5683. Az ábrán különböző színű LED-ek áram–feszültség karakterisztikáját láthatjuk. A grafikonról leolvashatjuk, hogy adott feszültség esetén mekkora a LED árama.

a) Az ábra alapján határozzuk meg, hogy mekkora teljesítményt vesz fel egy vörös, egy zöld és egy kék LED, ha \(\displaystyle 2{,}5~\mathrm{V}\) feszültségre kötjük őket párhuzamosan!

b) Mekkora lesz ugyanennek a három LED-nek a teljesítménye, ha \(\displaystyle 7{,}5~\mathrm{V}\) feszültségre kötjük őket sorosan?

Közli: Honyek Gyula, Veresegyház

FizikaMintamegoldás

A P. 5684. fizika feladat megoldása

Szerk

P. 5684. Egyenletes vastagságú drótból az ábrán látható keretet készítjük el. Számítsuk ki az \(\displaystyle A\) és \(\displaystyle B\), valamint az \(\displaystyle A\) és \(\displaystyle C\) pontok közötti eredő ellenállások arányát!

Közli: Cserti József, Budapest

FizikaMintamegoldás

A P. 5692. fizika feladat megoldása

Szerk

P. 5692. Egy adott mennyiségű egyatomos ideális gáz kvázisztatikusan eljut a kezdeti \(\displaystyle p_0\) nyomású és \(\displaystyle V_0\) térfogatú állapotából a \(\displaystyle p_0\) nyomású és \(\displaystyle 2V_0\) térfogatú végállapotába. A folyamatot úgy választjuk meg, hogy a gáz hőmérséklete sohasem csökkenhet, illetve a gáz sohasem adhat le hőt.

a) Minimálisan mekkora hőt közölhettünk a gázzal?

b) Maximálisan mekkora hőt közölhettünk a gázzal?

Kvant feladat

Hírek, beszámolók, hirdetések
Fórum

Friss fórum témák