A KöMaL 2024. februári fizika feladatai
Kérjük, ha még nem tetted meg, olvasd el a versenykiírást.
Feladat típusok elrejtése/megmutatása:
 |
M-jelű feladatokA beküldési határidő 2024. március 18-án LEJÁRT. |
M. 429. Egy másfél literes, hengeres üvegpalack kupakját lyukasszuk ki. Töltsük meg a palackot kb. félig vízzel, majd csavarjuk vissza rá a kupakot. Fordítsuk a nyakával lefelé, és mérjük meg, hogy mennyi víz folyik ki belőle. Mérjük meg azt is, hogy a kicsurgás leállásakor mekkora a víz magassága a palackban. A mérési eredmények felhasználásával határozzuk meg, hogy mekkora volt a légnyomás a mérés elvégzésekor.
Közli: Simon Péter, Pécs
(6 pont)
 |
G-jelű feladatokA beküldési határidő 2024. március 18-án LEJÁRT. |
G. 841. Ha \(\displaystyle 20\)-\(\displaystyle 30\) hurkapálcát összegumizunk szorosan, akkor miért vesz föl a köteg közel henger alakot?
Közli: Gelencsér Jenő, Kaposvár
(3 pont)
G. 842. Űrkutatók reményei szerint hamarosan ember által lakott űrbázis épül a Holdon. Képzeljük el, hogy az űrbázis létrehozásának egy éves évfordulóját speciális tűzijátékkal ünneplik meg az űrhajósok. A lövedéket \(\displaystyle 45^\circ\)-os szögben lövik ki, ami 100 m magasan, a pálya tetőpontján robban szét apró részekre, melyek a lövedék tömegközéppontjához képest \(\displaystyle 10~\text{m}/\text{s}\) sebességgel, hosszasan, fényesen világítva repülnek szét. A kilövés helyéhez és idejéhez viszonyítva mikor és hol ér talajt legelőször és legutoljára fényesen világító darabka?
(4 pont)
G. 843. Egy \(\displaystyle 45^\circ\)-os szögben ferdén elhelyezett síktükör fölött \(\displaystyle 12~\text{cm}\) magasan egy \(\displaystyle 3~\text{cm}\) hosszú, vízszintes helyzetű világító nyilat helyezünk el. Adjuk meg, hogy mekkora és milyen helyzetű képet hoz létre a tükörtől \(\displaystyle 18~\text{cm}\)-re lévő, \(\displaystyle 20~\text{cm}\) fókusztávolságú gyűjtőlencse!
(4 pont)
G. 844. Egy gőzfürdőben lényegében \(\displaystyle 42~{}^{\circ}\text{C}\)-os felhőben üldögélnek az emberek. Ezzel szemben egy \(\displaystyle 95~{}^{\circ}\text{C}\)-os finn szaunában a levegő relatív páratartalma mindössze \(\displaystyle 12\%\). Hol magasabb a levegő abszolút páratartalma?
(4 pont)
 |
P-jelű feladatokA beküldési határidő 2024. március 18-án LEJÁRT. |
P. 5544. Egy különleges krumpliágyú esetében a vízszinteshez képest \(\displaystyle \alpha\) szögben kilőtt krumpli kezdősebessége \(\displaystyle v_0=(20~\text{m}/\text{s})\cdot \cos\alpha\). A lövedékre ható közegellenállási erőt hanyagoljuk el! Milyen messzire lehet lőni ezzel a krumpliágyúval vízszintes talajon?
Közli: Széchenyi Gábor, Budapest
(4 pont)
P. 5545. Könnyen mozgó dugattyúval elzárt hengerben \(\displaystyle 180~\text{g}\) tömegű, héliumból és hidrogénből álló gázkeverékkel állandó nyomáson \(\displaystyle 156~\text{kJ}\) hőt közlünk. Ennek hatására a gázkeverék \(\displaystyle 56~\text{kJ}\) munkát végzett. Hány g hidrogén volt a hengerben? Mekkora a gázkeverék hőmérséklet-változása?
Közli: Holics László, Budapest
(4 pont)
P. 5546. Az Eszkimók Csodák Palotájában található egy függőleges tengely körül \(\displaystyle \omega=\pi/6~\text{s}^{-1}\) szögsebességgel forgó, \(\displaystyle R=3~\text{m}\) sugarú, kör alakú jégpályára épített iglu. A forgó igluban két gyerek ül az ábrán látható helyzetben, egymáshoz képest \(\displaystyle \varphi=120^\circ\)-os szögben. Az \(\displaystyle A\) pontban ülőnek sikerül úgy elindítania egy kis méretű korongot, hogy az pont a \(\displaystyle B\) helyen ülő társa kezébe érkezzen az indítást követően \(\displaystyle t=2~\text{s}\) múlva.
\(\displaystyle a)\) Az igluhoz képest mekkora sebességgel és milyen irányba kellett a korongot az \(\displaystyle A\) pontban ülő gyermeknek ellöknie?
\(\displaystyle b)\) Mekkora távolságra közelíti meg a korong a mozgása során az iglu középpontját?
Közli: Szász Krisztián, Budapest
(5 pont)
P. 5547. Egy kicsi fagolyót \(\displaystyle 30~\text{cm}\) hosszú fonálra kötünk, és a fonál szabad végét egy vödör fenekén, a középponttól \(\displaystyle 20~\text{cm}\) távolságban rögzítjük. A vödörbe vizet töltünk, és a szimmetriatengelye körül forgatni kezdjük. (A víz mindvégig ellepi a golyót.) Mekkora szögsebességgel kell a vödröt forgatnunk, hogy hosszú idő után a fonál a függőlegessel \(\displaystyle 30^\circ\)-os szöget zárjon be?
Quantum Magazine nyomán
(5 pont)
P. 5548. Egy kicsiny, lapos hűtőmágnes súlya \(\displaystyle G\). A mágnest a hűtőszekrény függőleges oldalára helyezzük, majd a fémlapra merőleges, függőleges síkban valamilyen irányba húzni kezdjük. A legkisebb erő, amivel meg tudjuk mozdítani a mágnest függőlegesen felfelé, \(\displaystyle F_1\), lefelé pedig \(\displaystyle F_2\).
\(\displaystyle a)\) Mekkora a mágnes és a hűtőszekrény oldala közötti tapadási súrlódási együttható?
\(\displaystyle b)\) Mekkora húzóerővel hat a fémlemez a mágnesre, amikor azt nem húzzuk semerre?
Adatok: \(\displaystyle G=0{,}10~\text{N}\), \(\displaystyle F_1=0{,}20~\text{N}\) és \(\displaystyle F_2=0{,}05~\text{N}\).
(Lásd még a G. 702. számú gyakorlatot a KöMaL 2020. évi 3. számában.)
Közli: Gnädig Péter, Vácduka
(5 pont)
P. 5549. Homogén tömegeloszlású, \(\displaystyle M\) tömegű, vékony huzalból zárt síkgörbét hajlítunk. Az így kapott keret tehetetlenségi nyomatéka a tömegközéppontján áthaladó, síkjára merőleges tengelyre vonatkozóan \(\displaystyle \Theta_0\). A testtel ezután kísérletet végzünk az ábrán vázolt módon: különböző pontjai mentén felfüggesztjük, majd mérjük a kis amplitúdójú, saját síkjába eső lengéseinek periódusidejét. Mekkora a lehetséges legkisebb lengésidő?
Dürer Verseny feladata nyomán
(5 pont)
P. 5550. Lézerfénnyel megvilágítjuk az \(\displaystyle R\) sugarú, \(\displaystyle n\) törésmutatójú gömblencsét. Merre kell irányítani az optikai tengelyen a lencse középpontjától \(\displaystyle d\) távolságra lévő pontból kiinduló fénysugarat, hogy az a lencsén megtörve a lencse másik oldalán a középponttól ugyancsak \(\displaystyle d\) távolságra metssze az optikai tengelyt? Adott törésmutató mellett milyen \(\displaystyle d\) estén lehetséges ez a fénysugármenet? Számoljuk ki a kérdéses irány szögét a \(\displaystyle {d=2R}\), \(\displaystyle {n=3/2}\) adatokkal!
Közli: Cserti József, Budapest
(4 pont)
P. 5551. Egy nagy rendszámú atommag mellett elhaladó, \(\displaystyle 2~\text{MeV}\) energiájú fotonból elektron-pozitron pár keletkezik. (A nehéz atommag csak impulzust vesz fel, energiát szinte semmit.) A mágneses térben elhelyezett Wilson-kamrában mindkét részecske ugyanabban a síkban, \(\displaystyle 5~\text{cm}\) sugarú köríven mozog. Mekkora a mágneses indukcióvektor nagysága?
Példatári feladat nyomán
(5 pont)
P. 5552. Képzeljük el, hogy az ábrán látható koaxiális kábelen \(\displaystyle P\) teljesítményt szállítunk \(\displaystyle \ell\) távolságra. A kábel elhanyagolható ellenállású belső vezetékének sugara \(\displaystyle a\), a vékony falú, hasonlóan ellenállásmentesnek tekinthető külső cső sugara pedig \(\displaystyle b\). Mind a kábelen kívül, mind a belső vezeték és a külső cső között vákuum van, a kábelen egyenáram folyik.
\(\displaystyle a)\) Mekkora a távvezeték árama, ha a külső cső falát sem befelé, sem kifelé nem feszíti erő?
\(\displaystyle b)\) A koaxiális kábel melyik végén – jobbra vagy balra – van a generátor (tápegység), illetve a fogyasztó (terhelés)?
Közli: Honyek Gyula, Veresegyház
(6 pont)
A fizika gyakorlatok és feladatok megoldásait honlapunkon keresztül küldheted be:
- megszerkesztheted vagy feltöltheted az Elektronikus munkafüzetben.
(Az interneten keresztül történő beküldésről olvasd el tájékoztatónkat)