Fizikából kitűzött gyakorlatok és feladatok 1999. május

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

Mérési feladat

m. 207. Vizsgáljuk egy felfújt, kezdetben közel gömb alakú lufi térfogatának változását, ha egy fonállal fokozatosan a víz alá húzzuk! (6 pont)

Közli: Varga István, Békéscsaba

Az elméleti versenyben kitűzött gyakorlatok és feladatok

FGy. 3254. Egy hordóban fél méter magasságig víz, fölötte ugyancsak fél méter vastagságban 800 kg/m³ sűrűségű olaj van. A folyadékokban úszik egy 1 m hosszú, 1 dm² keresztmetszetű hasáb, melynek alsó, 10 cm-es darabja 2700 kg/m³ sűrűségű alumíniumból, a többi része 500 kg/m³ sűrűségű fenyőfából készült.

A hasábot lassan, óvatosan teljesen kiemeljük a folyadékból. Mennyi munkát végzünk mi, és mennyit a felhajtóerő? (A hasáb végig függőleges marad.) (4 pont)

Közli: Szombathy Miklós, Eger

FGy. 3255. Egy dugattyúval elzárt hengerben 10 g oxigén van. Ezt a gázt a

összefüggés által meghatározott egyensúlyi állapotokon visszük végig, miközben a térfogata a kezdeti 10 literről 25 literre nő. Mekkora a gáz legkisebb és legnagyobb hőmérséklete és nyomása a folyamat során? (4 pont)

Közli: Kotek László, Pécs

FGy. 3256. Egy 50 cm élhosszúságú, egyenlő oldalú háromszög csúcsaiban egy-egy pontszerű, 6^.10^-8 C töltésű, 2 g tömegű test nyugszik. Mekkora az elektromos térerősség és a potenciál a háromszög középpontjában? Mekkora gyorsulással indulnak el a testek, ha a rögzítésüket egyszerre feloldjuk, és mekkora végsebességre tesznek szert? (Minden más erőtől tekintsünk el!) (4 pont)

Közli: Holics László, Budapest

FGy. 3257.  Az M=3 kg tömegű, hajlásszögű lejtőt képező hasáb súrlódásmentesen csúszhat a vízszintes asztallapon. A lejtőre m=1 kg tömegű téglatestet teszünk, amely súrlódásmentesen lecsúszik, miközben a hasáb gyorsulva mozog. Mekkora szög esetén lesz a hasáb gyorsulása maximális? (5 pont)

Közli: Légrádi Imre, Sopron

FF. 3258. Egy bolha a lépcsők éleiről éleire ugorva halad felfele egy lépcsősoron. Mikor tud kevesebb munkával feljutni: ha egyesével, vagy ha párosával veszi a lépcsőket? Melyik esetben ér fel hamarabb? (5 pont)

Közli: Simon Péter, Pécs

FF. 3259. Egy hajó úgy növeli a sebességét, hogy egy beépített szivattyú a hajófenéken lévő nyíláson időegységenként m tömegű vizet szív be, amelyet azután hátrafelé, a hajóhoz képest c sebességgel kilövell. Legfeljebb mekkora sebességre tud a hajó felgyorsulni, ha a rá ható közegellenállási erő a sebességének négyzetével arányos: F_k=B^.v²? (4 pont)

Közli: Nagy Judit, Miskolc

FF. 3260. Szalaggenerátor segítségével egy fémgömböt Q₁ töltésűre tudunk feltölteni. Ha ezt a fémgömböt egy töltetlen másik fémgömbhöz érintjük, akkor annak Q₂ töltést ad át. Folytatva az eljárást - az első gömböt mindig előbb a szalaggenerátorhoz, azután a másik gömbhöz érintjük, - legfeljebb mennyi töltést lehet felhalmozni a második gömbön? (4 pont)

Közli: Sütt Dezső, Budapest

FF. 3261.  Az ábrán látható y=1/x egyenletű hiperbola-lejtő A pontjából kezdősebesség nélkül indul egy 0,1 kg tömegű, pontszerűnek tekinthető test. Mekkora a nyomóerő a B pontban, ha a súrlódás elhanyagolható? (5 pont)

Közli: Szvetnik Endre, Budapest

FF. 3262. Egy dugattyúval elzárt, hőszigetelő falú, vízszintes helyzetű hengerben héliumgáz van. Az m tömegű dugattyú súrlódás nélkül mozoghat a hengerben. A külső légnyomás p_k; a hélium hőmérséklete kezdetben T₀, térfogata pedig V₀.

A dugattyú rögzítését feloldva a külső légnyomás hirtelen összenyomja a gázt, amely ettől T hőmérsékletre melegszik fel. Mekkora e folyamat közben a dugattyú legnagyobb sebessége?

(Adatok: m=100 kg, p_k=10⁵ Pa, V₀=1 m³, T₀=300 K, T=600 K.) (5 pont)

Közli: Csáki Csaba, Budapest

FN. 3263.  Az ábrán látható vasmag középső részén 3600 menetes tekercs van. A vasmag keresztmetszete itt 20 cm², máshol 5 cm². A vas relatív permeabilitása 4600. Mekkora feszültséget jeleznek a voltmérők, miközben a tekercsben folyó áram erőssége 0,1 s alatt nulláról egyenletesen 10 A-re nő?

(A telep belső ellenállása elhanyagolható. U₀=18 V, R₁=3 , R₂=2 .) (6 pont)

Közli: Piacsek István, Sopron

A fizika feladatok megoldásai a következő címekre küldhetők:

A beküldési határidő: 1999. június 11.