Fizikából kitűzött gyakorlatok és feladatok 1998. november

Beküldhető a mérési feladat és legfeljebb 5 (szabadon választható) elméleti feladat (lásd a versenykiírást).

Mérési feladat

m. 201. Mérjük meg a lépéshossz, illetve a lépések frekvenciájának sebességfüggését - lassú sétától a gyors futásig! (6 pont)

Közli: Szabó Endre, Révkomárom

Az elméleti versenyben kitűzött gyakorlatok és feladatok

FGy. 3195. Egy kosárlabda-játékos zsákoláskor 76 cm-re emelkedik fel függőlegesen. Mennyi időt tölt ilyenkor a pályája felső, illetve alsó 15 cm-én? Miért van az az érzésünk, hogy a játékosok lebegnek a levegőben? (4 pont) (Á)

Budó Ágoston verseny, Szeged

FGy. 3196.  Másodpercenként 100 MJ elektromos energiát kell a fogyasztókhoz eljuttatni 20 km hosszú, 100 mm² keresztmetszetű alumínium távvezetéken. Mekkora a veszteség, ha a felhasználás helyén 100 kV a feszültség? Mekkora lenne a veszteség 380 V feszültségnél? (4 pont) (Á)

Komárom-Esztergom megyei ,,Ifjú fizikus'' verseny

FGy. 3197. Egy 2 kg tömegű test 0,3 m/s vízszintes sebességgel rugalmasan ütközött az egyik végén felfüggesztett 1,5 m hosszú és 3,36 cm átmérőjű, homogén rúd alsó végével, s közben teljes mozgási energiáját átadta a tőle elpattanó rúdnak. Milyen anyagból készülhetett a rúd? Mekkora szögsebességgel indult el, s mennyi idő múlva haladt át újra a kiindulási helyzeten? (4 pont)

Közli: Simon Péter, Pécs

FGy. 3198.  Egy főzőpohárban alul olyan folyadék helyezkedik el, amelynek sűrűsége a víz sűrűségének 3-szorosa. Felette víz van, a víz az említett folyadékkal nem keveredik. Van a főzőpohárban még egy jégdarab is, amibe belefagyott egy alumíniumdarabka. A jégdarab elolvadása során hogyan változnak meg a folyadékszintek? (5 pont)

Közli: Balogh Péter, Budapest

FF. 3199.  Az ábrán látható elektromos hálózatban R₁=400 , R₂=600 , U₀=50 V. Az áramforrás belső ellenállása elhanyagolható. Ha az A és B pontok közé voltmérőt kapcsolunk, az 19,5 V-ot mutat. Mennyi a voltmérő ellenállása? Mekkora feszültséget mutat a voltmérő a B és C pontok között? Hányszorosára kell növelni a voltmérő ellenállását, hogy a feszültségmérések relatív hibáját 1 % alá csökkentsük? (4 pont)

Vermes Miklós feladata nyomán

FF. 3200.  Egy fizikus által írt levélből idézünk: ,,Két egyforma, m=0,4 kg tömegű korongot könnyű, nyújtatlan, D=10 N/m erősségű húzó-nyomó rugóval kötöttem össze. A korongokat vízszintes talajra tettem, majd az egyik korongot v₀=2 m/s kezdősebességgel meglöktem a korongokat összekötő egyenes mentén úgy, hogy a másiktól távolodni kezdjen. Méréseim szerint a meglökött korong kezdeti lassulása 0,3 m/s² volt, a korábbi megfigyeléseimből azt is tudtam, hogy a tapadási súrlódás együtthatója éppen akkora, mint a csúszási súrlódásé. Megfigyeltem, hogy a rendszer mozgása négy szakaszból állt. Megmértem a mozgás egyes szakaszainak időtartamát, és t₁=0,064 s, t₂=0,197 s, t₃=0,305 s és t₄=0,130 s értékeket kaptam, amelyek jól egyeztek az elmélet alapján számolt értékekkel. A legérdekesebbnek a tömegközéppont mozgását találtam. Képzeld el ..." A levél itt megszakadt. Próbált meg befejezni az alábbi kérdéseknek megfelelően:

a) Ábrázold a rendszer tömegközéppontjának sebességét az idő függvényében!

b) Mekkora a tömegközéppont sebessége a mozgás egyes szakaszainak végén?

Wiedemann László (Budapest) feladata nyomán

Olimpiai válogatóverseny, Sopron, 1998.

FF. 3201. Vízszintes tengelyű, R sugarú henger tetejéről súrlódásmentesen csúszik le egy m tömegű, Q töltésű kis test. A henger homogén mágneses mezőben van, B a henger tengelyével párhuzamos irányú. Hol válik el a hengertől a kis test? Előfordulhat-e olyan (reális) eset, hogy a kis test sehol sem válik el a hengertől? (5 pont)

Közli: Varga István, Békéscsaba

FF. 3202. Függőleges vezető tengelyhez elforgathatóan csatlakozik egy vízszintes, 50 cm hosszúságú fémrúd. A fémrúd végénél egy vezető körívre támaszkodik; a körívet az ábra szerint egy 0,1  ellenállású vezető köti össze a tengellyel. (Minden más vezető ellenállása és a súrlódás elhanyagolható.) A berendezés homogén, 0,8 T indukciójú, függőleges mágneses mezőben van.

Mekkora forgatónyomatékot kell kifejtenünk a rúdra, hogy az állandó, 10 s^-1 szögsebességgel forogjon? (4 pont)

Közli: Holics László, Budapest

FN. 3203. Hőszigetelt, de könnyen táguló burokban lévő gáz környezetében a nyomás p₁-ről p₂-re csökken, ezért a bezárt gáz kitágul és lehűl. Mikor csökken jobban a burokban levő gáz hőmérséklete: ha a külső nyomás csökkenése lassan, vagy ha hirtelen következik be? (6 pont)

Közli: Kotek László, Pécs

A fizika feladatok megoldásai a következő címekre küldhetők:

A beküldési határidő: 1998. december 11.