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

A KöMaL 2016. áprilisi fizika feladatai

Kérjük, ha még nem tetted meg, olvasd el a versenykiírást.

Kedves Versenyzőnk!

A járvány miatt a saját és családtagjaid egészsége érdekében is kérjük, hogy minden megoldásodat az Elektronikus Munkafüzetben küldd be. Postára ne menj. Bizonytalan, hogy javítóink mikor tudják átvenni a papíron küldött megoldásokat, emiatt a postán küldött dolgozatok javítása elhúzódik — beleértve a februári feladatokra érkezett megoldásokat is.

Ha eddig nem tetted, tanuld meg a TeX rendszer használatát, amellyel honlapunkon közvetlenül megszerkesztheted és beküldheted a megoldásodat, vagy pedig használj szöveg- és képletszerkesztőt és a végeredményt — lehetőleg PDF-ben elmentve — töltsd fel.

A rendkívüli helyzetre tekintettel szkennelt vagy fényképezett kézírást is elfogadunk. Ügyelj arra, hogy a kép jól olvasható legyen, és a felbontás ne legyen se túl nagy, se túl alacsony. Ha fényképezel, érdemes több képet készíteni szórt (természetes) fénynél, és a legjobban sikerült képet használni. A képet fordítsd álló helyzetbe, a szélét vágd körbe, hogy csak a megoldás maradjon a képen, végül méretezd át. Egy A4-es lapot kb. 1400x2000 méretű JPEG képként érdemes feltölteni, így a fájl mérete sem lesz 1 megabájtnál nagyobb. Ezután töltsd fel a megoldásod.

Fényképek feldolgozására sokféle képmanipuláló programot és telefonos applikációt használhatsz (GIMP, Google Photo, Snapseed stb.).


Feladat típusok elrejtése/megmutatása:


M-jelű feladatok

A beküldési határidő 2016. május 10-én LEJÁRT.


M. 359. Méréssel határozzuk meg a szódapatronban lévő szén-dioxid átlagsűrűségét! (A patront biztonsági okokból csak szifonfej segítségével szabad kilyukasztani! Óvatosan kísérletezzünk!)

Közli: Simon Péter, Pécs

(6 pont)

megoldás, statisztika


P-jelű feladatok

A beküldési határidő 2016. május 10-én LEJÁRT.


P. 4830. Egy 2,0 kg tömegű test mozog vízszintes, sík felületen 1,41 m/s sebességgel északkeleti irányban. Ezután 10 másodpercen keresztül hat rá 0,20 N nagyságú erő nyugati irányban. Mekkora és milyen irányú lesz a sebessége?

(3 pont)

megoldás, statisztika


P. 4831. Egy műhold kering az Egyenlítő felett 600 km magasságban. Mennyi a keringési ideje?

(3 pont)

megoldás, statisztika


P. 4832. Egy 400 Hz-es hanghullám halad a levegőben 320 m/s sebességgel. Mekkora a fáziskülönbség két olyan pont között, melyek egymástól 1 méterre vannak a terjedés irányában?

(3 pont)

megoldás, statisztika


P. 4833. Egy útfelbontás során régi vízvezetékcsövet találtak. Hogyan lehetne a cső megbontása nélkül eldönteni, hogy ,,élő''-e a vezeték, és ha az, merre áramlik benne a víz?

(3 pont)

megoldás, statisztika


P. 4834. Egy \(\displaystyle a<b<c\) élekkel rendelkező, homogén tömegeloszlású téglatest vízszintes talajon a legkisebb oldallapján áll. A testet a helyben maradó \(\displaystyle b\) oldaléle körül elbillentve a lehető legkevesebb munkával felborítjuk. Ez a munka 25-ször kisebb, mint a felboruló test legnagyobb mozgási energiája. Mekkora a legnagyobb és a legkisebb oldalél hosszának aránya?

Közli: Légrádi Imre, Sopron

(4 pont)

megoldás, statisztika


P. 4835. Egymás mellett álló két asztal közül az egyik felülete érdes, a másiké igen sima. Mindkét asztalra rögzítünk egy-egy, a másikkal minden tekintetben megegyező (húzó-nyomó) rugót, majd a nyújtatlan rugók szabad végéhez rögzítünk két egyforma testet. Az érdes asztalon bizonyos távolsággal kitérítjük a testet, majd elengedjük. Ugyanebben a pillanatban a sima asztalon lévő testnek adunk egy bizonyos kezdősebességet a rugó tengelyének irányában. Hol lesz a sima asztalon mozgó test, amikor az érdes asztalon levő test a súrlódás miatt végleg megáll? (A közegellenállástól eltekinthetünk.)

Közli: Kovács Péter Tamás, Zalaegerszeg, Zrínyi M. Gimn.

(5 pont)

megoldás, statisztika


P. 4836. Két egyforma tömegű, homogén tömegeloszlású rudat az ábrán látható módon egy függőleges fal mellett (fekvő helyzetben) óvatosan egymás tetejére helyezünk, majd elengedjük azokat. Mekkora lesz a rudak legnagyobb sebességének aránya, ha a felső rúd sugara csak egy hajszálnyival kisebb az alsóénál? (A súrlódás mindenhol elhanyagolhatóan kicsi.)

Példatári feladat nyomán

(5 pont)

megoldás, statisztika


P. 4837. Egy termodinamikai hőerőgép az ábrán látható körfolyamatot végzi. Legalább mekkora \(\displaystyle p^*\) nyomás esetén lesz a gép hatásfoka a legnagyobb, ha a munkavégző közeg állandó tömegű, ideális nemesgáz? Mekkora ez a maximális hatásfok?

(Lásd még Gálfi László Hőfelvétel vagy hőleadás? című cikkét a KöMaL 2009. évi 4. számának 235. oldalán, illetve a honlapunkon: komal.hu/cikkek/cikklista.h.shtml.)

Közli: Radnai Gyula, Budapest

(5 pont)

megoldás, statisztika


P. 4838. Egy szigetelőtalpon álló, 10 cm sugarú fémgömb egy elhanyagolható kapacitású elektrométerrel áll vezető kapcsolatban. Az elektrométer 15 kV feszültséget mutat. Egy viszonylag távol lévő, ugyancsak szigetelőtalpon álló, töltetlen fémgömböt csatlakoztatunk egy hosszú, vékony vezetékkel a töltött gömbhöz. Az elektrométer ezután 10 kV-ot mér. Mekkora a távolabbi fémgömb sugara?

Mátrai Tibor fizikaverseny, Eger

(4 pont)

megoldás, statisztika


P. 4839. Adott \(\displaystyle \ell\) hosszúságú, \(\displaystyle R\ll \ell\) sugarú, szigetelő hengerre szorosan, egyrétegűen csévélünk \(\displaystyle \varrho\) fajlagos ellenállású, \(\displaystyle r\ll R\) sugarú zománchuzalt, és az így kapott tekercsre \(\displaystyle U\) feszültséget kapcsolunk. Az \(\displaystyle r\) sugár hányadik hatványával arányos

\(\displaystyle a)\) a huzalban folyó áram erőssége;

\(\displaystyle b)\) a tekercs önindukciós együtthatója;

\(\displaystyle c)\) a tekercs geometriai középpontjában a mágneses indukcióvektor nagysága?

Közli: Sal Kristóf, Budapest, Fazekas M. Gimn.

(4 pont)

megoldás, statisztika


P. 4840. Egy derékszögű szögletben, függőleges síkban egy vékony, \(\displaystyle L\) hosszúságú rudat mozgatunk úgy, hogy a rúd vízszintesen mozgó alsó végének sebessége állandó, \(\displaystyle v_0\), a másik vége pedig a mozgás során nem válik el a függőleges faltól. A rúd két végén egy-egy \(\displaystyle Q/2\) töltésű kis gömb található, és az egész rendszer homogén mágneses mezőben van, amelyben a \(\displaystyle \boldsymbol B\) mágneses indukcióvektor vízszintes és az ábra síkjára merőlegesen befelé mutat.

\(\displaystyle a)\) Mekkora nagyságú és milyen irányú erőt fejt ki a mágneses mező a rúdra abban a helyzetben, amikor a rúd \(\displaystyle \alpha\) szöget zár be a vízszintessel?

\(\displaystyle b)\) Határozzuk meg ezt az erőt ugyanebben a helyzetben akkor, amikor nem a rúd végein vannak a töltött gömbök, hanem a rúd középpontjánál helyezkedik el egyetlen, \(\displaystyle Q\) töltésű gömb!

Közli: Kotek László, Pécs

(5 pont)

megoldás, statisztika


P. 4841. A Compton-hatás alkalmával az ,,álló'' elektronokat olyan fotonokkal ,,bombázzuk'', amelyek energiája megegyezik az elektronok nyugalmi energiájával. A szóródó fotonok között lesznek olyanok is, amelyek impulzusának nagysága megegyezik a meglökött elektronok impulzusának nagyságával. Ezeket az eseteket tekintve határozzuk meg

\(\displaystyle a)\) a szóródó fotonok és a ,,meglökött'' elektronok közötti szöget;

\(\displaystyle b)\) a meglökött elektron sebességét!

Varga István (1952-2007) feladata

(5 pont)

megoldás, statisztika


P. 4842. Egy átlátszatlan lapon kicsiny lyukak vannak az ábrán látható szabályos hatszögrács elrendezésben. A lapot monokromatikus, \(\displaystyle \lambda\) hullámhosszúságú lézerfénnyel világítjuk meg merőlegesen.

Milyen elhajlási képet figyelhetünk meg a rácstól \(\displaystyle L\) távolságra elhelyezett ernyőn, ha a rácsállandó \(\displaystyle d\)? Mit mondhatunk az intenzitáscsúcsok egymáshoz viszonyított fényességéről? (Feltételezhetjük, hogy \(\displaystyle L\gg d \gg \lambda\).)

(A megoldáshoz segítséget nyújthat a 2005. évi Eötvös-verseny 3. feladatának megoldása, lásd a KöMaL 2006. évi 3. számának 168. oldalán, illetve a honlapunkon: komal.hu/cikkek/cikklista.h.shtml.)

Közli: Vigh Máté, Budapest

(6 pont)

megoldás, statisztika


A fizika gyakorlatok és feladatok megoldásait többféleképpen is beküldheted.

  • Megszerkesztheted vagy feltöltheted az Elektronikus munkafüzetben;
  • Elküldheted postán a szerkesztőség címére:
    KöMaL Szerkesztőség
    Budapest 112, Pf. 32.  1518.

(Az interneten keresztül történő beküldésről olvasd el tájékoztatónkat)