Hatvani István Fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória

Átírás

1 1. kategória Newton 2. amplitúdó 3. Arkhimédész 4. Kepler 5. domború 6. áram A megfejtés: ATOMKI 7. emelő 8. hang 9. hősugárzás 10. túlhűtés 11. reerzibilis Irányok: - x: ízszintes - y: lefelé - z: felfelé ( a kiszorított íz tömege) Lásd a feladat megoldását A mentőmellény a ízhez képest nyugalomban an. Ha csónakunkat nézzük, akkor fél óráig eleeztünk majd isszaeeztünk fél óráig. a folyó sebessége, tehát egy óra múla és 3,6 km táolságra a kiejtés helyétől találjuk meg Fajta és tárolás függénye is. Pontos leírás és munka után A mérleg karjai és hosszúak. Az első esetben: A második esetben: Az egyenletrendszert megolda:

2 2. kategória Newton 2. amplitúdó 3. Arkhimédész 4. Kepler 5. domború 6. áram A megfejtés: ATOMKI 7. emelő 8. hang 9. hősugárzás 10. túlhűtés 11. reerzibilis Irányok: - x: ízszintes - y: lefelé - z: felfelé ( a kiszorított íz tömege) összefüggés alapján meghatározható. Bármelyik ellenállásból indulunk ki, a másik kettőt olyan ezetéknek képzeljük, amely csak keresztmetszete miatt más ellenállású. Az így elképzelt ezetékek párhuzamosan annak összefoga, így az R e meghatározható. Pl.:, a -os ellenállás ekkor, a -os pedig keresztmetszetű, így Lásd a feladat megoldását A két esetre felíra az energiamérleget: (1) (2) Az (1) egyenletet beíra a (2) egyenletbe: Ebből Fajta és tárolás függénye is. Pontos leírás és munka után A mérleg karjai és hosszúak. Az első esetben: A második esetben: Az egyenletrendszert megolda:

3 3. kategória a másodfokú egyenlet fizikailag értelmes megoldása a pénzérme mozgásának időtartama: h max Az érme -t emelkedik, így a földet érésig utat tesz meg, elmozdulása pedig lefelé. 1m a) A test ízszintes irányú sebessége a mozgás során állandó, így elteltéel lesz a test sebessége. 0 b) Amikor. múla lesz. Ekkor a függőleges irányú elmozdulás y α Rögzítsük a ízhez a koordinátarendszert mintha egy tóban olnánk. Visszaforduláskor táolságuk A találkozásig újabb 2 perc telik el: -t mozdult el.. Eközben az első találkozási pont Wigner Jenő 1983-ban Magyarországra látogatott, ekkor járt Debrecenben is, ahol az ATOMKI-t is meglátogatta. Wigner Jenő a nagy magyar tudósgeneráció tagja, aki 1963-ban kapott fizikai Nobel-díjat az atommagok és az elemi részecskék elméletének toábbfejlesztéséért, különös tekintettel az alapető szimmetriaelek felfedezéséért és alkalmazásáért. (Bödők Zsigmond: Nobel-díjas magyarok 1999.; 40.old.) 1902-ben Budapesten született. A Fasori Eangélikus Gimnáziumban tanult, ahol Neumann Jánossal osztálytársak oltak. Matematika tanára Rátz László, fizikatanára Mikola Sándor olt. A gimnázium elégzése után beiratkozott a Műegyetemre (egyészmérnöknek), de 1921-től a Berlini Műszaki Főiskolán tanult. Látogatta a Német Fizikai Társulat beszélgetéseit, ahol a kor nagy tudósaial többek között Planck, Heisenberg, Pauli, Einstein - találkozhatott re már ismert olt a fizikusok között, 1931-ben adta ki Csoportelmélet módszer a kantummechanikában című műét ban a Princeton Egyetem tanára lett. Az 1930-as éek égén kiterjesztette kutatásait az atommagokra, általános elméletet alkotott az atommag-reakciókra. Szerepe olt a Manhattan ter melletti érelésben, ami az első atombomba megépítéséhez ezetett. Az atomenergia békés felhasználásáért dolgozott, 1941-ben megterezte az első kísérleti atomreaktort, ő jaasolta, hogy a neutronok lassítására izet használjanak ban megkapta a fizikai Nobel-díjat az atommag és elemi részecskék elméletéhez aló hozzájárulásáért, különös tekintettel a szimmetriaelek fölismerésére és alkalmazására. Számos díj, kitüntetés birtokosa. Négyszer látogatott haza (1976, 1977, 1983, 1987), 1977-ben az Eötös Loránd Fizikai társulat, 1988-ban a Magyar Tudományos Akadémia tiszteletbeli tagjáá álasztotta ban felkereste a Paksi Atomerőműet is. Ekkor tett látogatást az ATOMKI-ban is ben halt meg Princetonban. (A Wikipédia Wigner Jenő szócikke alapján)

4 A kötél maximum erőt tud kifejteni. a) és b) és A íz melegítése: A íz és a fémdarab melegítése: A két egyenletből:. A as fajhője A lejtő felett h magasságból leejtett test sebessége a lejtő elérésekor. Miel a test sebessége a lejtő síkjáal 45-ot zár be, így a tökéletesen rugalmas ütközés után ízszintes lesz a sebessége. Ennek a ízszintes hajításnak a paraméterei: és,. h 1,5m Innen a hajítás ideje 1,5m Miel, agyis magasról ejtettük le a testet. A test sebességét a lejtő alján a mechanikai energia megmaradásából számolhatjuk: és metszet A gumibelső középsugara: D d R K R B A gumibelső keresztmetszetének sugara: A tórusz (gumibelső) térfogata: A 2,5 bar túlnyomást jelent, így a belsőben az abszolút nyomás 3,5 bar lesz.

5 4. kategória A szabályos háromszög szimmetria iszonyai miatt a jelzett erők egyenlő nagyságúak, a ektorok egymással 120º-os szöget zárnak be Ez az egyensúlyi helyzet instabil, mert innen kimozdíta a Q` töltés nem tér issza. Ha a Q` töltés ellentétes (pozití), az egyensúly stabilissá álik m α=30º y α m x I y I x β Lásd megoldását Alkalmazzuk a munkatételt mindkét részre: A két egyenletet eloszta egymással: t t t Az átlagsebesség: A súrlódási tényezők arányából köetkezik, hogy a második szakaszon szakaszon a sebességáltozások egyenlőek, ezért. Miel a két Ezt felhasznála

6 Lásd a feladat megoldását A reaktor teljes teljesítménye A reaktorban léő 235 U tömege 1db 235 U hasadásakor a felszabaduló energia 1 mol (235g) hasadásakor energiát nyerünk Az ées üzemidő alatt 235 U-nak felel meg. Ennek tömege energia szabadul fel, ami A fűtőelemben kezdetben léő 235 U -a hasad el egy é alatt l 45º l x Ha így magára hagyjuk, akkor súrlódási erő.. A F r F rx F ry F s m Ahhoz, hogy a test ne induljon el balra, egy ízszintesen jobbra ható erőre an szükség. Ez az erő egy bizonyos határok között áltozik, mert a tapadási erő áltozik, akár iránya is megfordul. A minimális erő: A maximális erő: Tehát a szükséges erő Megjegyzés: Ha, akkor tapadási súrlódási erő nem kell, hogy fellépjen.