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

A KöMaL 2018. áprilisi fizika feladatai

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

Figyelem! Kézírással készült megoldást csak postai úton fogadunk el. (Ha kézzel rajzolsz ábrát, jól látható minőségben beszkenneled, majd beilleszted a dokumentumba, azt elfogadjuk.)


Feladat típusok elrejtése/megmutatása:


M-jelű feladatok

A beküldési határidő 2018. május 10-én LEJÁRT.


M. 377. Vizsgáljuk meg, hogyan függ egy ampermérővel rövidre zárt napelemen átfolyó áram erőssége a ,,direkt napsugár'' beesési szögétől! Ügyeljünk az ampermérő helyes méréshatár-beállítására!

Közli: Simon Péter, Pécs

(6 pont)

statisztika


G-jelű feladatok

A beküldési határidő 2018. május 10-én LEJÁRT.


G. 633. Lehetséges-e, hogy a labdarúgópályán egy szabadrúgás után a kapu felső lécéről a gólvonalon túlra pattanó labda a földről kifelé, a pálya felé pattan?

(3 pont)

megoldás, statisztika


G. 634. Az ábrán látható golyóscsapágy belső gyűrűje mozdulatlan, a golyók középpontjai 0,2 m/s sebességgel futnak körbe. Mekkora a külső gyűrű fordulatszáma, ha \(\displaystyle r=3\) cm, \(\displaystyle R=4\) cm?

(3 pont)

megoldás, statisztika


G. 635. Egy edényben \(\displaystyle 0~{}^\circ\)C hőmérsékletű víz található. A víz egy részét kiöntjük, \(\displaystyle 0~{}^\circ\)C hőmérsékletű jégdarabbá fagyasztjuk, és visszahelyezzük az edényben maradt vízre, amelyen úszni fog.

\(\displaystyle a)\) Magasabban lesz-e a jégdarab kiálló részének a csúcsa, mint az eredeti vízszint?

\(\displaystyle b)\) Minek nagyobb a gravitációs helyzeti energiája, az eredeti vízmennyiségnek vagy az új víz-jég rendszernek?

Varga István (1952–2007) feladata

(3 pont)

megoldás, statisztika


G. 636. Vajon Miskolctól milyen messze helyezték el az autópálya mellett a képen látható táblát?

Közli: Részegh Anna, Vácduka

(4 pont)

megoldás, statisztika


P-jelű feladatok

A beküldési határidő 2018. május 10-én LEJÁRT.


P. 5023. Egy \(\displaystyle 25^\circ\)-os lejtőn lecsúszó test sebessége a lejtő alján negyede annak a sebességnek, mint amekkorát súrlódás nélkül érhetett volna el. Mekkora a súrlódási együttható?

Közli: Kobzos Ferenc, Dunaújváros

(4 pont)

megoldás, statisztika


P. 5024. Egy \(\displaystyle m\) tömegű testet \(\displaystyle D\) direkciós erejű, feszítetlen állapotában \(\displaystyle \ell\) hosszúságú gumiszálra függesztünk. Ezután az egyensúlyban lévő testet lassan húzzuk úgy, hogy az mindig a test kezdeti helyzetéhez tartozó vízszintes egyenesen mozogjon. Mekkora lesz a kitérítő erő nagysága, amikor a gumiszál a függőlegessel \(\displaystyle \varphi\) szöget zár be?

Adatok: \(\displaystyle \ell=0{,}5\) m, \(\displaystyle \varphi=30^\circ\), \(\displaystyle m=0{,}4\) kg, \(\displaystyle D=10\) N/m.

Közli: Wiedemann László, Budapest

(4 pont)

megoldás, statisztika


P. 5025. Torricelli-kísérletet végzünk egy vastag falú üvegcsővel. A cső belső keresztmetszete \(\displaystyle 1~\rm cm^2\), a külső keresztmetszete \(\displaystyle 3~\rm cm^2\). A cső tömege 624 g, és 2 cm mélyen nyúlik a higanyba.

Mekkora erővel kell tartani a csövet ilyenkor?

Közli: Werner Bence Tamás, Budapest

(4 pont)

megoldás, statisztika


P. 5026. Egy \(\displaystyle m\) tömegű és \(\displaystyle R\) sugarú, vékony gyűrűt kétféleképpen hozunk kis kitérésű lengésbe. Az egyik esetben egy \(\displaystyle r\) sugarú, vízszintes tengelyű hengerre fűzzük fel a gyűrűt, kissé kitérítjük, majd elengedjük. A másik esetben egy \(\displaystyle r\) hosszúságú, elhanyagolható tömegű, vékony tűt ragasztunk a gyűrűbe úgy, hogy a tű a gyűrű közepe felé mutasson, és a gyűrű erre a tűre támaszkodjon lengés közben. A gyűrű mindkét esetben síkmozgást végez.

Melyik esetben hosszabb a lengésidő?

Közli: Radnai Gyula, Budapest

(5 pont)

megoldás, statisztika


P. 5027. Egy kísérleti, rakétahajtású kerékpárral sikerült 333 km/h sebességet elérni. Álló helyzetből indulva 1,1 másodperc múlva lett a sebessége 100 km/h, 2,5 másodpercnél volt a sebessége 200 km/h, 4,3 másodpercnél 300 km/h, és 4,8 másodpercnél érte el a 333 km/h sebességet.

Mikor és mekkora volt a legnagyobb gyorsulása, és mekkora út befutása után érte el a legnagyobb sebességet? Mekkora volt az össztömeg, ha 4,2 kN tolóerejű volt a rakéta?

Közli: Vass Miklós, Budapest

(4 pont)

megoldás, statisztika


P. 5028. Egy 1 méter hosszúságú, zárt hengeres tartályban levegő van. A tartályt a vízszintes hossztengelye irányában állandó gyorsulással mozgatjuk, miközben a bezárt levegő hőmérsékletét mindvégig állandó, \(\displaystyle T=273\) K értéken tartjuk. Mekkora \(\displaystyle a_0\) gyorsulás esetében lenne a tartály elején a levegő nyomása

\(\displaystyle a)\) 0,1%-kal kisebb,

\(\displaystyle b)\) feleakkora, mint a tartály hátulján?

Útmutatás: A földi légkör sűrűsége – ha a hőmérséklet mindenhol \(\displaystyle T=273\) K lenne – a barometrikus magasságformula szerint változna: \(\displaystyle \varrho(h)= \varrho_0{\rm e}^{-\frac{Mgh}{RT}}\), ahol \(\displaystyle M\) a levegő átlagos moláris tömege, és kb. 5500 méter magasságban csökkenne a sűrűség a tengerszinten mérhető érték felére.

Példatári feladat nyomán

(5 pont)

megoldás, statisztika


P. 5029. Egy alumíniumkockára ráhelyezünk egy vele azonos tömegű vaskockát.

\(\displaystyle a)\) Mekkora az így kapott fémtömb átlagsűrűsége?

\(\displaystyle b)\) Hány kg/m\(\displaystyle {}^3\)-rel változik meg a fémtömb átlagsűrűsége, ha a hőmérsékletét \(\displaystyle 15~{}^\circ\)C-kal megemeljük?

Közli: Széchenyi Gábor, Budapest

(4 pont)

megoldás, statisztika


P. 5030. Egy \(\displaystyle 4d\) hosszúságú, \(\displaystyle m\) tömegű, szigetelő pálca végeihez ugyancsak \(\displaystyle m\) tömegű, kicsiny fémgömböket rögzítettünk. A pálca egyik végétől \(\displaystyle d\) távolságban egy \(\displaystyle m\) tömegű, átfúrt fémgömb található, amely súrlódásmentesen csúszhat a pálcán. Mindhárom fémgömbre \(\displaystyle Q\) töltést juttatunk, és a rendszert – egy űrállomáson lebegve – magára hagyjuk.

Mekkora lesz a középső gömb maximális sebessége, és mennyit mozdulnak el a testek a legnagyobb sebesség eléréséig?

Versenyfeladat nyomán

(4 pont)

megoldás, statisztika


P. 5031. Az ábra szerinti elrendezésben \(\displaystyle C= 4~\mu\)F. A rendszer \(\displaystyle U=16~\)V egyenfeszültségre van kapcsolva.

\(\displaystyle a)\) Mekkora az egyes kondenzátorok feszültsége és töltése?

\(\displaystyle b)\) A \(\displaystyle \rm K\) kapcsolót nyitjuk. Az új egyensúly beálltáig mennyi töltés áramlik át az áramforráson?

Közli: Zsigri Ferenc, Budapest

(4 pont)

megoldás, statisztika


P. 5032. Mekkora sebességgel lökődik vissza egy \(\displaystyle {}^{220}_{~86}\rm Rn\) atommag, miközben egy \(\displaystyle \alpha\)-részecskét bocsát ki? A radonizotóp tömege \(\displaystyle 220,011\,394\) u, a bomlás után visszamaradó polónium \(\displaystyle \big({}^{216}_{~84}\rm Po\big)\) tömege pedig \(\displaystyle 216,001\,915\) u.

Közli: Légrádi Imre, Sopron

(4 pont)

megoldás, statisztika


P. 5033. Kozmikus porból és gázokból álló, \(\displaystyle M\) tömegű csillagközi köd perdülete \(\displaystyle N\). A belső gravitációs hatások következtében a köd teljes anyaga két kis méretű gömbbe tömörül, és így kettőscsillag alakul ki.

\(\displaystyle a)\) Mekkora a kettőscsillag tömegközéppont körüli \(\displaystyle T_\text{csillag}\) keringési ideje, ha a csillagok körpályán mozognak, és a tömegük \(\displaystyle m_1\), illetve \(\displaystyle m_2\)? (\(\displaystyle m_1+m_2=M\) és \(\displaystyle m_1\le m_2\).)

\(\displaystyle b)\) Mekkora lehet a két csillag távolsága?

\(\displaystyle c)\) Ha a kialakuló kettőscsillag távolsága nem pontosan állandó, hanem kis amplitúdóval ingadozik, mekkora ennek az ingadozásnak a periódusideje?

Közli: Mihail Sandu, Călimănești, Románia

(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)