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

Fórum: Fizikások válaszoljanak

  [1]    [2]    [3]    [4]    [5]    [6]    [7]    [8]    [9]    [10]    [11]    [12]    [13]    [14]    [15]    [16]    [17]    [18]    [19]    [20]    [21]    [22]    [23]    [24]    [25]    [26]    [27]    [28]    [29]    [30]    [31]    [32]    [33]    [34]    [35]    [36]    [37]    [38]    [39]    [40]    [41]    [42]    [43]    [44]    [45]    [46]    [47]    [48]    [49]    [50]    [51]    [52]    [53]    [54]    [55]  

Szeretnél hozzászólni? Jelentkezz be.
[1373] Berko Erzsebet2020-03-24 07:00:24

Ott a hiba, hogy a gravitációs erő az csak a klasszikus fizikában használatos fogalom, és a klasszikus fizika csupáncsak bizonyos körülmények között használható közelítés. Pl. pici méreteknél a klasszikus fizika nem használható, hanem helyette a kvantummechanikát kell alkalmazni; nagy méretek és nagy gravitációs gyorsulások esetén pedig az általános relativitáselméletet kell alkalmazni, miként pl. a Te általad felvetett problémában is. Az általános relativitáselméletben nincs gravitációs erő, hanem görbült téridő van.

Előzmény: [1372] marcius8, 2020-03-23 22:09:57
[1372] marcius82020-03-23 22:09:57

Tegyük fel, hogy egy bolygón a gravitációs térerősség \(\displaystyle g=0,5∗10^{14}\) \(\displaystyle \frac{méter}{sec^2}\). És tegyük fel, hogy ezen a bolygón \(\displaystyle h=900\) \(\displaystyle méter\) magasról álló helyzetből leesik egy test. Hol a hiba a következő gondolatmenetben? Én nem találtam meg.

Newton második törvénye miatt \(\displaystyle F=m*a\), ahol \(\displaystyle F\) a testre ható erő, \(\displaystyle m\) a test tömege, \(\displaystyle a\) a test gyorsulása. Legyen \(\displaystyle m_0\) a test nyugalmi tömege, azaz a test tömege akkor, amikor álló helyzetből el kezd esni. Ahogy esik a test, úgy a sebességének függvényében növekszik a test \(\displaystyle m\) tömege, és úgy növekszik a testet gyorsító gravitációs \(\displaystyle F=m∗g\) gravitációs erő, amely a testet gyorsítja. (Ugye, a testre ható gravitációs erő egyenlő a test tömegének és a gravitációs térerősségnek a szorzatával.) Alkalmazva az \(\displaystyle F=m∗a\) Newton-törvényt, ahol tehát \(\displaystyle F=m∗g\), adódik, hogy \(\displaystyle a=g\), azaz a test gyorsulása az esés alatt végig \(\displaystyle g=0,5∗10^{14}\) \(\displaystyle \frac{méter}{sec^2}\). Mivel a test a gyorsulása végig ennyi, és a test \(\displaystyle h=900\) \(\displaystyle méter\) magasról esik álló helyzetből, így a test sebessége \(\displaystyle v=\sqrt{2gh}\) sebességgel ér földet, ami éppen a fénysebesség.

[1371] Lóczi Lajos2020-02-22 17:47:22

A hozzászólásod időzítése (év, hónap, nap, óra, perc, másodperc) extra precíz volt, gratulálok!

Előzmény: [1370] marcius8, 2020-02-20 20:02:02
[1370] marcius82020-02-20 20:02:02

És még annyi, hogy az összekötő ellenállás-huzalok csak a szabályos ötszög csúcsaiban érintkeznek mindkét kapcsolásban.

Előzmény: [1369] marcius8, 2020-02-20 19:48:38
[1369] marcius82020-02-20 19:48:38

Arra gondoltam, hogy a következő feladatot javaslom a fizika pontversenybe. De aztán mégsem javasoltam, mert egyrészt ebben a feladat inkább matekos jellegű, másrészt azért mert még én sem találtam meg a megoldást. Bármilyen segítséget előre is köszönök.

Egy szabályos ötszög csúcsait az oldalak mentén az ábrán látható módon összekötjük az \(\displaystyle R_{piros}\), \(\displaystyle R_{sárga}\), \(\displaystyle R_{zöld}\), \(\displaystyle R_{kék}\), \(\displaystyle R_{lila}\) ellenállás-huzalokkal. Ugyanennek a szabályos ötszögnek a csúcsait az átlók mentén összekötjük az \(\displaystyle r_{piros}\), \(\displaystyle r_{sárga}\), \(\displaystyle r_{zöld}\), \(\displaystyle r_{kék}\), \(\displaystyle r_{lila}\) ellenállás-huzalokkal.

Meghatározandóak az \(\displaystyle r_{piros}\), \(\displaystyle r_{sárga}\), \(\displaystyle r_{zöld}\), \(\displaystyle r_{kék}\), \(\displaystyle r_{lila}\) ellenállások, ha ismertek az \(\displaystyle R_{piros}\), \(\displaystyle R_{sárga}\), \(\displaystyle R_{zöld}\), \(\displaystyle R_{kék}\), \(\displaystyle R_{lila}\) ellenállások, és ha azt akarjuk, hogy az ötszög bármely két szomszédos csúcspontja között az eredő ellenállás változatlan maradjon.

Meghatározandóak az \(\displaystyle R_{piros}\), \(\displaystyle R_{sárga}\), \(\displaystyle R_{zöld}\), \(\displaystyle R_{kék}\), \(\displaystyle R_{lila}\) ellenállások, ha ismertek az \(\displaystyle r_{piros}\), \(\displaystyle r_{sárga}\), \(\displaystyle r_{zöld}\), \(\displaystyle r_{kék}\), \(\displaystyle r_{lila}\) ellenállások, és ha azt akarjuk, hogy az ötszög bármely két szomszédos csúcspontja között az eredő ellenállás változatlan maradjon.

[1368] Sinobi2019-12-27 10:42:51

> „Napkelte esetén napforduló előtt, napnyugta esetén a napforduló után. QED.”

Mármint pont fordítva.
Sematikus ábra: vízszintesen a napok, függőlegesen az időpontok. A sárga a delelés időpontjának változása, a szaggatott ívek a napforduló környékén a deleléshez viszonyított időpontok, a folytonos ívek az "igazi", óra szerinti időpontok. A szélsőértékek balra illetve jobbra tolódnak.

Előzmény: [1367] Sinobi, 2019-12-26 12:35:18
[1367] Sinobi2019-12-26 12:35:18

Téli napfordulókor a Föld közelebb van a Naphoz mint átlagban, a szögsebessége nagyobb, két delelés között eltelő idő nagyobb, mint az átlagos 24 óra. Az eltérés megközelíti alulról a +- fél percet https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_time#Apparent_solar_time.

Ezért napkelte és a napnyugta időpontjának a szélsőértéke ott lesz, amikor már +- 1 perccel csökken/növekszik a nap hossza (lásd ábra). Napkelte esetén napforduló előtt, napnyugta esetén a napforduló után. QED.

Adatok még pl itt találhatók: https://www.timeanddate.com/sun/hungary/budapest

(Tehát az jött ki, hogy ha mondjuk a napéjegyenlőségek éppen az ellipszis csúcsaiba esnének, akkor is elcsúszna a napkelte és a napnyugta időpontjának a szélsőértéke egymástól – nem tudom, hogy ez jó-e?)

Feladat: írjuk le a déli féltekén a napnyugta és a napkelte időpontjának a viselkedését.
Nézzük meg a nyári napforduló körüli időpontokat is!
Adjunk minél több adatra nagyságrendi becslést, és használjunk minél kevesebb kikeresett adatot!

Előzmény: [1364] marcius8, 2019-12-12 09:07:13
[1366] marcius82019-12-21 00:08:58

Gyanús volt, de hát csak össze lehet szedni ennyi töltést, mert hogy elég nagy ez az univerzum....

Előzmény: [1365] Fálesz Mihály, 2019-12-18 09:21:04
[1365] Fálesz Mihály2019-12-18 09:21:04

A \(\displaystyle 10^9\) Coulomb töltés nem volt gyanús?

Előzmény: [1363] marcius8, 2019-12-12 09:03:42
[1364] marcius82019-12-12 09:07:13

Most tél van, és ilyenkor a Földön az északi féltekén rövidek a nappalok, és hosszúak az éjszakák. Valamikor karácsony környékén a legrövidebb a nappal, és a leghosszabb az éjszaka. Ebben még semmi különös sincsen. De! A Nap legkorábban valamikor december 14-e környékén nyugszik le a legkorábban, és valamikor január 4-e környékén kel fel a legkésőbb. Vajon a napkelte legkésőbbi időpontja és a napnyugta legkorábbi időpontja miért nincsen szinkronban egymással?

[1363] marcius82019-12-12 09:03:42

Középiskolás tankönyvben a következő feladatot olvastam: Egy \(\displaystyle Q=-2*10^{-6} Coulomb\) rögzített töltés körül egy \(\displaystyle m=0,1 milligram\) tömegű és \(\displaystyle q=+10^9 Coulomb\) töltésű részecske kering \(\displaystyle R=5 méter\) sugarú körpályán. Mekkora a töltés sebessége?

A klasszikus mechanika szerint valami irdatlan nagy sebesség adódott eredménynek, a fénysebesség többszöröse. (Azt hiszem, Han Solo és Chewbacca is örülne, ha az Ezeréves Sólyommal is ilyen sebességgel tudnának repkedni....) Na, mindegy, a feladatot ezek után úgy számoltam, hogy figyelembe vettem a részecske tömegének függését a sebességétől. De vajon a részecske töltése is függ a sebességétől, és ha függ, úgy függ, mint a tömeg?

[1362] marcius82019-07-02 16:54:57

Egy \(\displaystyle 5*10^{60}\ \rm{kg}\) tömegű csillag körül \(\displaystyle 2,4*10^8\ \scriptsize{\rm{\frac{méter}{sec}}}\) állandó nagyságú sebességgel, körpályán kering egy \(\displaystyle 12*10^{40}\ \rm{kg}\) nyugalmi tömegű bolygó. Mekkora a körpálya sugara? Az egyszerűbb számolás miatt legyen a gravitációs állandó: \(\displaystyle \gamma=\scriptsize\frac{2}{3}*10^{-10}\ \scriptsize{\rm{\frac{méter^3}{kg*sec^2}}}\), a fény sebessége vákuumban: \(\displaystyle c=3,0*10^8\ \scriptsize{\rm{\frac{méter}{sec}}}\). Itt igazából az a kérdés, hogy a csillag által a keringő bolygóra kifejtett gravitációs erő a keringő bolygó nyugalmi tömegére hat, vagy a keringő bolygó éppen aktuális tömegére.

[1361] marcius82019-05-25 20:19:07

Mekkora erővel hat a bal oldali töltés a jobb oldali töltésre? Mekkora erővel hat a jobb oldali töltés a bal oldali töltésre? A Coulomb-állandó értéke: \(\displaystyle k=9*10^9 \rm\tiny\frac{Volt*méter}{Amper*sec}\).

[1360] Berko Erzsebet2019-05-12 06:07:04

Érettségivel kapcsolatban. Tanórai fegyelem. Házi feladatok elkészítése. Tanórai anyag otthoni átnézése. Tankönyv kinyitása. Ezeket is lehetne vizsgálni. Ha ezek rendben voltak, de a dolgozat rosszul sikerült; akkor jogos a háborgás.

[1359] Gubbubu2019-05-11 11:20:26

Igen, nagyjából. :D Kifejezetten könnyű volt a matek érettségi. Évek óta egyre könnyebb mellesleg.

Aki nem szedett össze az első részből legalább 15, de még inkább 25 pontot (kb. három feladatot lehet "nehéznek" minősíteni ugyanis), az ássa el magát.

Állítólag a II. rész volt nehezebb. De hát aki nem kettest akar, hanem négyes-ötöst, az rinyálás helyett készüljön. Egyébként lehet javítóérettségit tenni, ha jól tudom.

Mondom ezt olyan tanárként, akit eléggé (sőt túlzottan) jóindulatúnak szoktak tartani a tanítványai.

Hangsúlyozom, hogy szvsz, tehát ellenvéleményekre nyitott vagyok.

Mellesleg, ha jól tudom, Németországban párhuzamosan folyik egy ugyanilyen petíciógyűjtős cirkusz, mert ott is "túlnehéz" lett az érettségi, szóval itt valami komolyabb dolog lehet a háttérben.

Előzmény: [1357] titok111, 2019-05-09 11:24:58
[1358] arab piac2019-05-10 12:11:17

Senkinek nincs ötlete a G. 662 feladat kapcsán?

Előzmény: [1352] arab piac, 2019-05-03 14:08:42
[1357] titok1112019-05-09 11:24:58

Az ide matek érettségi 1,5-szer volt nehezebb mint tavaly. Ennek két oka volt: egyrészt 1 lappal hosszabb volt, másrészt a papírlapok vastagabbak voltak.

[1356] marcius82019-05-07 22:47:28

Mondjuk a feladatot értem, csak a matek részét nem tudtam összerakni. Ahogy értelmezem ezt a feladatot, most egy olyan Carnot-gépet kell működtetni, amelynek a magasabb hőmérsékletű hőtartálya véges, alacsonyabb hőmérsékletű hőtartálya végtelen. Így ennek a Carnot-gép működése során a magasabb hőmérséklető hőtartályának a hőmérséklete csökken, az alacsonyabb hőmérsékletű hőtartályának hőmérséklete állandó. Ez a folyamat addig tart, amíg a magasabb hőmérsékletű hőtartályának a hőmérséklete le nem csökken az alacsonyabb hőmérsékletű hőtartály hőmérsékletére.

Előzmény: [1355] marcius8, 2019-05-07 16:47:57
[1355] marcius82019-05-07 16:47:57

Tudna valaki segíteni? Ezt a feladatot egy magántanítványomtól kaptam, és hát nincs elég pihent agyam a kérdés megválaszolásához. Előre is köszönöm mindenkinek a segítséget.

[1354] Sinobi2019-05-04 13:14:38

Hopsz, itt a link a feladathoz: [G.662. feladat] Szeretek mindenhova linket rakni, nem tudom most miért hagytam le.

OFF: a megoldás alatt a A KöMaL 2019. februári fizika feladatai nálam a matematika feladatokra mutat.

[1353] Sinobi2019-05-03 22:29:54

Hát az én intuíciómnak teljesen ellentmond hogy a c esetben v-nél kisebb sebességgel mozogjon.
Szerintem ha a kötél felcsavarodik a hengerre, akkor ha én húzom magam után, akkor utol fog érni, gyorsabban halad nálam.

Szívesen látnék róla videót vagy szimulált gifet, ha valakinek van ilyen programja és tudja kezelni is.

Előzmény: [1352] arab piac, 2019-05-03 14:08:42
[1352] arab piac2019-05-03 14:08:42

G. 662.(c) esetben a kis hengerhez felülről egy vele azonos átmérőjű, szabadon forgó másik kis henger is csatlakozik. A felső henger nekiszorul az alsónak, és a lebillenését egy-egy görgőhöz csatlakozó rúdszerkezet akadályozza meg. A felső hengerre is fonalat csévéltünk, és a fonál végét v sebességgel húzzuk. A korongok a talajon, illetve a kis hengerek egymáson nem csúsznak meg.

Valaki egy rajzon elmagyarázná, hogy itt pontosan mi történik? A honlapon közölt megoldásból ez számomra nem derül ki.

[1351] Sinobi2019-04-11 19:36:11

> A fenti gyakorlati szempontok ellenére a fizikai valóság tökéletesen leírható B-vel és E-vel, és nincs szükség a D-re és a H-ra, már csak azért sem, mert a fizikában csak mérhető mennyiségek vannak, és amikor valamit mérünk, az minden látszat ellenére mindig az E és a B.

Heh. Ha valami mérhető, akkor egy tetszőleges függvénye (pl konstansszorosa) is mérhető :P

De ha már említetted a Mai fizikát, 5-ik kötet, 1969, 154-es oldal: „A fizika történetének korábbi szakaszában, amikor még nagyon fontosnak tartották azt, hogy minden fizikai mennyiséget közvetlenül kísérletekkel lehessen meghatározni, a fizikusok örömmel vették észre, hogy meg tudják határozni E és D jelentését a szigetelőkben anélkül, hogy az atomok között kellene bujócskázniuk. Az E átlagos térerősség számszerűen egyenlő azzal az \(\displaystyle E_0\) térerősséggel, amely a térrel párhuzamos résben észlelhető. A D térerősséget pedig úgy lehet megmérni, hogy meghatározzák az \(\displaystyle E_0\) térerősséget a térre merőlegesen vágott résben.”

Előzmény: [1349] Berko Erzsebet, 2019-04-07 08:21:17
[1350] SmallPotato2019-04-08 23:55:46

Köszönöm a részletes választ.

"... a H jellemzőt (talán) meg sem említi, de amikor olyan gyakorlati kérdést érint, mint pl. a hiszterézisgörbe, akkor kénytelen H helyett pl. azt írni, hogy ..."

Jól értem tehát, hogy a fizikában, a mező jellemzéséhez elég a B, de gyakorlati szempontból (név nélkül, vagy megnevezve) szükség van a H-ra is?

Előzmény: [1349] Berko Erzsebet, 2019-04-07 08:21:17
[1349] Berko Erzsebet2019-04-07 08:21:17

A H úgy kerülhető meg, vagyis úgy mellőzhető, ahogy minden olyan könyvben olvasható, melyben (lényegében) nem látunk mást, csak B mezőjellemzőt. Több ilyen könyv is van: 1.) Középfokú, mely nem nagyon mélyül el az anyagban, bizonyos időt szánva a könyv átnézésére, úgy tűnik, hogy erre példa: dr. Jurisits József – dr. Szűcs József: Fizika 10. Hőtan. Elektromosságtan. Mozaik Kiadó – Szeged, 2002. 2.) Középfokú, mely icipicit jobban elmélyül az anyagban, B mezőjellemzőt használ, de megemlíti a H-t is. Pl.: dr. Halász Tibor – dr. Jurisits József – dr. Szűcs József: Fizika 11-12. Közép- és emelt szintű érettségire készülőknek. Mozaik Kiadó – Szeged, 2004. A 165. oldalon írja: Megjegyzés: A mágneses mező jellemzésére a mágneses indukció mellett (vagy helyett) esetenként használják a mágneses térerősséget is, melynek jele H, mértékegysége A/m. A két mennyiség közötti kapcsolat: B = (műr)*(mű0)*H. Például a tekercs belsejében a mágneses térerősség: H = I*N/l. 3.) Középfokú, mely icipicit szintén jobban elmélyül az anyagban, B mezőjellemzőt használ, a H jellemzőt (talán) meg sem említi, de amikor olyan gyakorlati kérdést érint, mint pl. a hiszterézisgörbe, akkor kénytelen H helyett pl. azt írni, hogy B0, melyet vákuumbeli indukciónak nevez. Lásd: Holics László: Fizika, gimnázium III. osztály, Nemzeti Tankönyvkiadó, Budapest, 1996, 304-305. oldal. Tehát helyesbítenem kell a korábban írtakat: Fentiekkel szemben minden olyan könyv használja a B-t is és a H-t is (meg a D-t is és az E-t is), mely könyv gyakorlati kérdésekkel is foglalkozik, és melynek írója nem akar elszakadni a több mint száz évre visszatekintő villamosmérnöki szakirodalomtól. Erre példa Dr. Jekelfalussy Gábor: Korszerű elektrotechnika, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970 könyve, mely most itt van előttem. Jekelfalussy ritka nyíltsággal mondja ki az igazságot a 63-64. oldalon: Képletátrendezéssel a villamos tér (6a) képletéhez hasonló alakú egyenletet kaptunk: M=(mű0)*(műr)*(I/l)*(Im)*A. (48a ) Az analógia alapján a (7) egyenletnek megfelelően a B=(mű0)*(műr)*I/l (49 ) képlettel definiált fogalmat a mágneses tér térerősségének kellene neveznünk (annál is inkább, mert ez a fogalom tényleg a tér erősségét fejezi ki). Sajnos a névadók, az erővonal hosszegységére eső áramot, vagyis a H=I/l (50) fajlagos gerjesztést nevezték el annak idején térerősségnek, és így B-t másként kellett elnevezni. Még szerencse, hogy az idegen indukció nevet kapta, így nem is kell rajta töprengeni, hogy a név fedi-e a fogalmat. Másolás/bemásolás vége.

A fenti gyakorlati szempontok ellenére a fizikai valóság tökéletesen leírható B-vel és E-vel, és nincs szükség a D-re és a H-ra, már csak azért sem, mert a fizikában csak mérhető mennyiségek vannak, és amikor valamit mérünk, az minden látszat ellenére mindig az E és a B.

Beírok még néhány sort Feynman Mai fizika 7. (Ferromágnesség, A H mágneses tér, 110. oldal környékén, 1986) … A H vektortér definícióját mi úgy választjuk, hogy H=B-M/((epszilon0)*c*c). (88.12) Így a (88.11) egyenlet alakja: … (88.13) Ez a képlet egyszerűnek látszik, de ha alaposabban megvizsgáljuk, akkor rájövünk, hogy a D és H betű mennyi bonyolultságot rejt magában. Most valamire figyelmeztetnem kell az Olvasókat. Akik számításaikban SI-egységekkel dolgoznak, más definíciót választottak H-ra. Nevezzük az ő terüket H(vessző)-nek (ők természetesen még nevezhetik H-nak), melyet úgy definiálnak, hogy H(vessző) = (epszilon0)*c*c*B-M. (88.14) (Továbbá az (epszilon0)*c*c helyett új számot, 1/(mű0)-t írnak; így még eggyel több állandót kell figyelemmel kísérniük!). Ezekkel a meghatározásokkal a (88.13) egyenlet még egyszerűbb lesz: … (88.15) De H(vessző)-nek ezzel a definíciójával problémák merülnek fel. Először azért, mert nem egyezik azon Olvasók meghatározásával, akik nem SI-egységeket használnak, másodszor, H(vessző)-re és B-re különböző egységeket ad. Úgy gondoljuk, hogy kényelmesebb, ha H egységei B egységeivel azonosak, mintha M egységeivel egyeznének meg, mint a H(vessző) egységei. Ha azonban valaki mérnök akar lenni és transzformátorokat, mágneseket és efféléket fog tervezni, nyitva kell tartania a szemét! Sok könyvet talál majd, amely H-t a (88.14) egyenlettel határozza meg a mi definíciónk, a (88.12) egyenlet helyett, és sok más könyvet - különösen a mágneses anyagokra vonatkozó kézikönyvet -, amelyek a B-t és H-t úgy kapcsolják egymáshoz, ahogy mi is tettük. Gondosan ki kell tehát találnia, hogy az adott esetben melyik jelölésmódot használták a könyvben...

  [1]    [2]    [3]    [4]    [5]    [6]    [7]    [8]    [9]    [10]    [11]    [12]    [13]    [14]    [15]    [16]    [17]    [18]    [19]    [20]    [21]    [22]    [23]    [24]    [25]    [26]    [27]    [28]    [29]    [30]    [31]    [32]    [33]    [34]    [35]    [36]    [37]    [38]    [39]    [40]    [41]    [42]    [43]    [44]    [45]    [46]    [47]    [48]    [49]    [50]    [51]    [52]    [53]    [54]    [55]