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

Fórum: Érdekes fizika feladatok

  [1]    [2]    [3]    [4]    [5]    [6]    [7]    [8]    [9]    [10]    [11]    [12]    [13]    [14]    [15]    [16]    [17]    [18]    [19]    [20]    [21]    [22]  

Szeretnél hozzászólni? Jelentkezz be.
[103] Hajba Károly2004-05-10 22:13:21

Kedves László!

Nekem is van két facéron hagyott feladatom: 13. [65], 14. [81]. S egy kis segítség a továbbhaladáshoz:

Az első megoldása gyakorlatilag egy geometriai feladat és három egyenlő időközzel leadott rádiójel visszaverődéskülönbségből lehet következtetni a sebességre. De hogyan?

A második megoldása vektoralgebrával (erők) hamar adja a választ.

HK

Előzmény: [99] lorantfy, 2004-04-29 23:54:47
[102] Hajba Károly2004-05-10 22:02:12

Kedves László!

Szintén csak tipp a 18. feladathoz. Inkább csak "hangos" betűs? gondolkodás. :o)

a)Mivel a forgó test megtartja az inercia síkját, így ahogy lassan a Föld körül haladó űrhajó elfordul az üveg forgó inerciasíkjától, az üveg idővel szép lassan eldölni látszik.

b)Az üvegben lévő folyadék csak kis részben vesszi át a forgó mozgást, így nem "ragaszkodik" a forgó mozgás síkjához. A Föld körüli szabadesés miatt nekinyomódik az üveg falának is annak forgását imbolygóvá teszi.

Várom a helyes megoldásodat.

HK

Előzmény: [97] lorantfy, 2004-04-01 10:39:58
[101] Hajba Károly2004-05-10 21:45:47

Kedves László!

A 49. feladatra csak tippelek. A módszerrel lehetséges egy kis "hasznosanyag" veszteség is. Nos:

A palackot fejjel lefelé lefagyasszuk, hogy a palack szájánál gyüljön össze a seprű, majd a dugót eltávolítva a még mindig fejjel lefelé álló palack száját melegítjük. Így először a seprű olvad ki és szépen kifolyik. Majd visszafordítva tiszta anyaggal felöntve visszadugaszoljuk és szép lassan felmelegítjük. Talán nem durran szét a palack. :o)

HK

Előzmény: [98] lorantfy, 2004-04-10 17:28:31
[100] lorantfy2004-05-10 15:51:15

Kedves Fórumosok!

Nagyon magamra maradtam ebben a témában, de hátha valaki bekukkant ide és veszi a fáradságot, hogy hozzászóljon...

Még a téma elején feltettem egy őrült kérdést arról, hogy lejuthat-e egy űrhajós a Föld körül keringő űrsiklóból megfelelő védőöltözékben, fékezőrakétával és ejtőernyővel felszerelve.

Ehhez egy gyakorlati adalék: a Discovery Channel Extrém masinák sorozatában láttam, hogy héliummal töltött hőlégballonnal 34000 m magasra emelkedtek és onnak ejtőernyővel tért vissza egy bátor ember. 27000 m magasságban elérte az 1100 km/h sebességet. Az ejtőernyőt csak 6000 m alatt nyitotta ki, addig szabadon zuhant. Gond nélkül földet ért.

Előzmény: [12] Degu, 2003-11-12 17:56:39
[99] lorantfy2004-04-29 23:54:47

Kedves Érdeklődők!

Nem mondanám, hogy hevesen rávetettétek magatokat a 18-19. feladatokra. Már 2 hete fennvannak és semmi hozzászólás. Igy 18-hoz segítség képpen: az üveg az ábra szerinti függőleges helyzetből, vizszintes helyzetbe billen át. 19-ben pedig a pezsgősüvegnél fagyasztást alkalmaznak.

Előzmény: [98] lorantfy, 2004-04-10 17:28:31
[98] lorantfy2004-04-10 17:28:31

Kedves Fórumosok!

Az üvegről eszembe jutott egy ügyes módszer, amit a borászatban használnak, aki nem ismeri próbálja kitalálni!

A drágább pezsgőket üvegben érlelik. A hozzáadott cukorból baktériumok hatására széndioxid és alkohol keletkezik. A folyamat melléktermékeként keletkező „seprű” a palack alján kiülepszik.

19. feladat Hogyan lehet a palackból a seprűt eltávolítani anélkül, hogy az értékes pezsgő és a nyomást biztosító CO2 eltávozna?

[97] lorantfy2004-04-01 10:39:58

18. feladat: Föld körül keringő űrállomáson egy űrhajós megpörget egy kólásüveget hossztengelye körül.

Hogyan forog az üveg: a) ha üres

b) ha fél térfogatnyi folyadék van benne és az üveg le van zárva?

[96] lorantfy2004-03-23 13:46:06

Kedves Mate!

A "fényelektromos meghajtást" én arra az esetre gondoltam, amikor a búrán belül szinte teljes vákum van. A töltésvesztés kihasználása az ebonitrúddal jó ötlet. Jó lenne látni a gyakorlatban.

Ha a kilépő elektronok lendülete meg tudná forgatni a kereket, akkor a kilépési munka miatt a forgás erősen frekvenciafüggő lenne. Tehát pl. piros szinű fény nem forgatná, zöldre pedig már erősen pörgetne.

Előzmény: [94] Mate, 2004-03-22 17:31:59
[95] Mate2004-03-22 17:35:18

Amúgy tényleg az lehet a jelenség kulcsa, hogy a melegebb sötét felülethez nekiütköző levegőrészecskék nagyobb sebességgel pattannak vissza, mint a világos felülethez ütköző levegőrészecskék. Ezért jön forgásba a malom. (radiométer)

[94] Mate2004-03-22 17:31:59

A fényelektromos hatás miatt kilépő elektronok negatív töltést visznek magukkal, így a keréknek pozitív töltésűnek kell lennie. Ha megdörzsölt ebonitrudat közelítenénk a búrához, akkor láthatóan befolyásolná a fénymalom mozgását. Persze az is igaz, hogy a kilépő elektronoknak valahol be kell csapódniuk, például a világos színű lemezfelületen. Ekkor azonban nem hatna eredő forgatónyomaték a rendszerre. Ha azonban fotoelektromos jelenség mozgatná a malmot, nem jönne forgásba hőmérsékletváltozás hatására (hajszárító, hidegvíz).

Az elektronok kicsiny tömege miatt a kilépő elektronok okozta forgatólökés túl kicsiny a tengelysúrlódás legyőzéséhez.

Előzmény: [93] lorantfy, 2004-03-22 17:04:12
[93] lorantfy2004-03-22 17:04:12

Kedves Géza!

Köszönöm a megoldásodat. Természetesen a feladatok mindenkinek szólnak. Nyilván jobban örülnénk, ha a diákok oldanák meg őket, de remélhetőleg voltak akik gondolkodtak rajta, vagy csak elolvassák a megoldást és tanulnak valamit belőle.

Érdekes lenne megnézni, hogy ha a búrában teljes vákum lenne, vajon forogna-e ez a kerék? (szerintem nem)

A hajszárítóval való melegítésnél kettős hatás érvényesül, az üvegbúra melegítése és a sugárzó hő hatása. Ezért a pozitív irányú forgás nem olyan gyors mint alapesetben a negatív és függ a hajszárító távolságától.

Mi középiskolában, mikor a tanárunk ezt megmutatta azt a megoldást találtuk ki, hogy a lapátok sötét oldalán olyan bevonat van, ami fény hatásásra elektronokat sugároz ki.(Fotoelektromos hatás)

Hogyan lehetne ezt egyszerűen bizonyítani vagy cáfolni?

Előzmény: [92] Kós Géza, 2004-03-22 15:39:19
[92] Kós Géza2004-03-22 15:39:19

Kedves László,

Nem vagyok fizikus (és nem is biztos, hogy az egész feladat nekem szól...) de azért megpróbálok válaszolni. A tudásomból sajnos hiányoznak az olyan részletek, hogy a levegő és a matt fekete vagy fényes felület között hogyan történik a hővezetés, de azt tudom, hogy a matt fekete gyorsabb.

A lapát a környezetét hűti vagy melegíti, és a felmelegített/lehűtött levegő kitágul/összehűzódik. A tágulás/összehúzódás lokális nyomásváltozásnövekedést/csökkenést is jelent. A sűrűség is változik, ezért a lapát közelében levő levegő fel/leszáll, összekeveredik a levegő többi részével.

A hatás a sötét oldalon sokkal nagyobb. Ezért, ha a kerék melegebb, mint az üvegben levő levegő, akkor a lapátok mindkét loldalán lokálisan megnő a nyomás, de a sötét oldalon jobban, ezért a kerék negatív irányban forog. Ha pedig a lapát hidegebb, mint a levegő, akkor a sötét oldalon csökken jobban a nyomás, a kerék pozitív irányban forog.

0. Amikor a malmot megvilágítjuk, a kereket leginkább közvetlenül a fény, a levegőt pedig a kerék melegíti. A kerék a melegebb, tehát negatív irányban forog.

1. Ha a fekete oldalt eltakarjuk, akkor is a lapát melegszik jobban, mint a levegő. (A letakarás amúgy is kevés, az üveg belső faláról és a fényes lapátoldalakról visszaverődő fény a fekete lapátoldalakat is melegíti.)

2. Ha hajszárítóval fújunk rá, akkor közvetlenül az üveget melegítjük, az üveg a levegőt, a levegő a kereket. A kerék a hidegebb, a forgásirány pozitív.

3. Ha ezután lehűtjük az üveget hideg vízzel, akkor az üveget és a levegőt hűtjük, ismét a lapát lesz a melegebb, a forgásirány negatív.

Előzmény: [91] lorantfy, 2004-03-19 13:54:32
[91] lorantfy2004-03-19 13:54:32

Kedves Fórumosok!

Leírom a "fénymalom"-hoz kapcsolódó kisérletek tapasztalatait, ezután már csak meg kéne magyarázni a történteket. Legyen a lámpával megvílágított malom forgási iránya (felülnézetben) negatív.

1. A fekete oldalon felét letakarva is negatív irányban pörög csak lassabban.

2. Ha hajszárítóval meleg levegőt fújunk rá pozitív irányban fog forogni.

3. Ha ezután hideg vizet öntünk rá, megáll és újra negatív irányban pörög.

Előzmény: [86] lorantfy, 2004-03-11 23:30:53
[90] Kós Géza2004-03-16 11:22:30

Volt egyszer egy feladat, amit az 1985-ös fizika "Ki miben tudós?" versenyen adtak fel.

Egy nikkel gyűrűt függőleges, könyen forgó tengelyre szerelünk. Az egyik pontja mellé egy erős mágnest rögzítünk, és a mágnes közelében a nikkel gyűrűt melegítjük. A kerék elkezd forogni.

a) Mi az oka a forgásnak?

b) Megfordul-e a forgás iránya, ha a mágnest megfordítjuk?

(A berendezést Curie-keréknek hívják; aki nem kíváncsi a megoldásra, olvashat róla itt.)

Előzmény: [86] lorantfy, 2004-03-11 23:30:53
[89] Mate2004-03-13 14:55:46

Matematikai feladatok megoldásánál sokszor olvashatjuk azt, hogy: "Ismeretes, hogy

-adott kerületű síkidomok közül a körnek a legnagyobb a területe. -adott kerületű háromszögek közül a szabályosnak a legnagyobb a területe.

Próbáljuk meg ezeket a tételeket bizonyítani valamilyen egyszerű, fizikai gondolatmenettel!

[88] Mate2004-03-13 14:48:08

Magam is erre a következtetésre jutottam, bár a hivatalos megoldást sosem olvastam. Aki hasonló érdekességeket (vagy még érdekesebb jeleneteket) szeretne megtudni Richard P. Feynman csodálatos életéről, az olvassa el a "Tréfál, Feynman úr?" című életrajzi kötetet.

[87] lorantfy2004-03-12 22:33:23

A cső görbületében a víz sebességvektor irányának változásához szükséges erőt a cső fala biztosítja.

A csőre ható ellenerő a szerkentyűt felülről nézve negatív irányba forgatja.

A cső kezdeti szakaszában van egy kis súrlódási erő aminek ellenkező irányú a forgatónyomatéka, de az előbbihez képest azt hiszem elhanyagolható. A további csőszakaszban ható súrlódási erő egyenese a tengelyen megy át, így nem forgat.

Előzmény: [85] Mate, 2004-03-11 17:54:14
[86] lorantfy2004-03-11 23:30:53

Kedves Mate!

Kösz a választ! Részben egyetértek veled, de szerintem a fotonok kisugárzásakor keletkező "ellenerő" kevés ahhoz, hogy megforgassa a kereket, mégha légritkított térben van is.

Örülök, hogy rámutattál, hogy a visszaverődés és elnyelődés közötti lendületváltozás különbségéből adódó erő nem forgathatja. Annakiején az én fizikatanárom még ezzel próbálta magyarázni, aztán észrevettük, hogy jé, pont ellenkezőleg forog.

Van itt egy pár kérdés még ezzel kaocsolatban:

1. Mi történik, ha az álló malom egyik felét (a fekete oldalú lemeznél) letakarjuk és azután kapcsoljuk be a lámpát?

2. Mi történik, ha egy hajszárítóval ráfújunk?

3. Mi történik, ha a lámpával forgásba hozott malomra hideg vizet engedünk?

Előzmény: [85] Mate, 2004-03-11 17:54:14
[85] Mate2004-03-11 17:54:14

A fénymalom lemezkéinek egyik oldala matt sötét, a másik fényes és világos. Így ha fényt bocsátunk a lemezekre, a lemezkéken elnyelődő fény hőmérsékleti sugárzás formájában távozik. Mivel a matt fekete felület sugárzási tényezője nagyobb, mint a fényes világos felületé, ezért a fekete felületen nagyobb energia sugárzódik ki egységnyi idő alatt. Ennek az energiának pedig tömege van (ezt Einstein óta tudjuk), és a perdületnek meg kell maradnia, ezért forgásba jön a kerék, mégpedig úgy, hogy a fényes oldal néz a fény felé. Ha úgy gondolkodnánk, hogy a fényforrásból a lemezekre érkező fotonok a fényes felületről visszaverődnek, a feketén pedig elnyelődnek, éppen ellentétes eredményt kapnánk...

Ez egy kicsit hasonlít egy régi Feynman-feladathoz: Egy mindkét végén meghajlított üvegcsövet középen csapágyazunk, és vizet vezetünk bele. Ekkor a berendezés úgy viselkedik, mint egy kerti locsoló, a szerkezet a víz kiáramlási irányával ellentétesen forgásba jön. Ezután a szerkezetet víz alá visszük, és most kifelé szivattyúzzuk belőle a vizet. Most melyik irányba forog a szerkezet?

[84] lorantfy2004-03-07 18:51:28

15. feladat: Miért forog az ábrán látható "fénymalom" és milyen irányba?

[83] lazar2004-02-26 14:12:55

Akkor tegyük össze a kettőnk módszerét: a Te végigvonuló átlátszó sávod simán megvalósíthatő az LCD-vel, és nem kell mechanikus alkatrész hozzá. :-) Mikor megyünk a Szabadalmi Hivatalba? :-)

Előzmény: [78] lorantfy, 2004-02-23 13:56:38
[82] Mate2004-02-26 09:54:35

A tömegpontok különböző tömegűek!

[81] Hajba Károly2004-02-25 23:12:48

14. feladat:

Ugyanazon gépkocsi, egyszer egyenes úton, majd körpályán halad, egyéb paraméterekben (tömeg, sebesség, légellenállás, ...) nincs különbség. Azonos lesz-e mindkét esetben a gépkocsi fogyasztása?

HK

[80] Hajba Károly2004-02-25 14:06:57

Kedves Mate!

Ha minden tömegpont egyenesen a súlypont felé halad, nem tudnak összeütközni, ha pontszerű elemekre gondolunk. Legfeljebb valamelyek hamarabb érik el a súlypontot és itt vizsgálhatnánk a visszapattanás feltételeit. De hát ez már nem tárgya az eredeti kiírásnak.

Tehát tömegpontokat nem csak egy kör vagy gömbfelszín mentén lehet elhelyezni, hanem több körív vagy szféra mentén is. Most biztosan még csak azt látom, hogy ha szimmetrikusan vannak elhelyezve, akkor könnyen tudunk ilyent több körívre vagy gömbfelszínre elhelyezni.

Érdekes kérdés, hogy le tudok-e helyezni pl. 3 különböző tömegű pontot a síkban úgy, hogy az egy-egy pontra ható erők a súlypont felé mutassanak. Ekkor ugyanis a szimmetria sem feltétel.

Előzmény: [79] Mate, 2004-02-24 17:36:28
[79] Mate2004-02-24 17:36:28

Kitűnő hozzászólás! Tényleg olyan elrendezéseket kell vizsgálnunk, amelyekben a kezdeti gyorsulás a súlypont felé mutat. Ui. forgás tényleg nem alakulhat ki, de ha két test előbb összeütközik, és utána tovább zuhan a súlypont felé, pályája töröttvonal lesz, nem egyenes.

Előzmény: [76] Hajba Károly, 2004-02-19 11:56:33

  [1]    [2]    [3]    [4]    [5]    [6]    [7]    [8]    [9]    [10]    [11]    [12]    [13]    [14]    [15]    [16]    [17]    [18]    [19]    [20]    [21]    [22]