A P. 4671. feladat (2014. november)

P. 4671. Ismert játék a napelemes, billegő virág (,,flip-flap''). Kívülről azt látjuk, hogy egy műanyag cserépből kiemelkedő kis műanyag virág jobbra-balra hajladozik, miközben két műanyag levele fel-le billeg. A virág jobb oldali szélső helyzetében a levelek a legmélyebben, a bal oldali szélső helyzetében pedig a legmagasabban vannak.

A játékot egy érzékeny (ideálisnak tekinthető) mérlegre helyezzük, és megvilágítjuk. Mikor mutatja a mérleg a legnagyobb súlyt?

Közli: Radnai Gyula, Budapest

(3 pont)

A beküldési határidő 2014. december 10-én LEJÁRT.

Megoldás: A mérleg által mutatott súly két ok miatt is nagyobb lehet a virágra ható nehézségi erőnél. Egyrészt az éppen felfelé mozgó levelekre a levegő közegellenállása lefelé ható erőt fejt ki, ez növeli a virág súlyát. Másrészt ha az egész berendezés tömegközéppontja függőlegesen felfelé gyorsul, az ehhez szükséges ,,többleterőt'' a mérleg nyomóerejének növekedése biztosítja. Ez utóbbi hatás (feltételezve, hogy a cserép belsejében nincsenek számottevő tömegű mozgó alkatrészek) a virág a jobb oldali szélső helyzetében a legnagyobb. Mindkét hatást figyelembe véve a mérleg által mutatott súly várhatóan akkor lesz a legnagyobb, amikor a billegő virág már elhagyta a jobb oldali szélső helyzetét, de még nem érte el a függőleges ,,középhelyzetet''.

Statisztika:

40 dolgozat érkezett.
2 pontot kapott:	Berta Dénes, Bősze Zsófia, Csire Roland, Csurgai-Horváth Bálint, Fehér Balázs, Kasó Ferenc, Kovács 526 Tamás, Körmöczi Dávid, Muth Lajos, Nemes Bálint, Simon Dániel Gábor, Szász Norbert Csaba, Szűcs Kilián Ádám, Tóth Ádám Bars, Vonyó Péter András, Wesniczky Albert.
1 pontot kapott:	12 versenyző.
0 pontot kapott:	12 versenyző.

A KöMaL 2014. novemberi fizika feladatai