2006/2007. tanév. Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny I. forduló november 10. MEGOLDÁSOK

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "2006/2007. tanév. Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny I. forduló november 10. MEGOLDÁSOK"

Klára Tamás
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 006/007. tanév Szakác Jenő Megyei Fizika Vereny I. forduló 006. noveber 0. MEGOLDÁSOK

2 Szakác Jenő Megyei Fizika Vereny I. forduló Megoldáok /0. h = 0 = 0 a = 45 b = 4 = 0 = 600 kg/ g = 98 / a) F =? b) Irány? b b a b b. b co b co a) nyoá értelezée alapján a nyoánövekedé: F p ahol F az felületre erőlege nyoóerő nagyága. Mivel F függőlegeen lefelé irányul így nagyága a tető vízzinte íkra vett vetületével egyenlő azaz b =45 4 = 057. pont = a b co = a b 4 = a b nyoánövekedé: p = g h = 600 kg/ 98 / 0 = 46 Pa. 5 pont nyoóerő nagyága: F = p = Pa = N = 4 kn. pont b) tetőre ható nyoóerő függőlegeen lefelé utat. 5 pont. : x = : x = + ( ) t C: x = 4 + ( ) t a) x () 6 pont C a) t 0 t 6 b) v =? v =? v C =? ha t = 5 c) d =? d C =? d C =? ha t = 4 5 b) v = 0 a tet áll. v = vc = egyene vonalú egyenlete ozgát végeznek. c) távolágok: pont d = x x = + ( ) 4 = 9 5 pont t () d C = x C x = 4 + ( ) 4 = 4 pont d C = x C x = 4 + ( ) 4 ( + 4 ) =6 = 5. pont

3 Szakác Jenő Megyei Fizika Vereny I. forduló Megoldáok /0 v. =00 v ax v 0 = 0 a = 5 / t = a) gy =? b) v ax =? t gy t gy t() a) v ax = a t gy a = t +a t gy ( t gy ). 4 pont gy 00 = 5 t gy +5 tgy ( t gy ) t 4 t gy + 80 = 0 gy t gy = gy = 4 a t gy 576 b) v ax = a t gy = 5 0 = = 5 (4 ) = 0. 4 = pont 0 (a feladat feltételeinek ne felel eg) Megjegyzé: y= t gy 4 t gy + 80 függvény egyik zéruhelye próbálkozáal i egtalálható: t gy y pont 5 pont 4. h 0 = = 0 = 45 d = 5 v = v 0v = 09v h = 08 g = 98 a) D =? b) v =? a) lejtőn végzett ozgá d vízzinte elozduláa geoetriai okok iatt d = h 0. tet ebeége a lejtőn akkora intha h 0 agaágból zabadon eett volna ( = 0!): v = gh 0 = 98 = 44. d távolág befutáa utáni ebeég: v = 09v = = 987. pont pont pont tet a talajra való érkezéének t ideje annyi intha h agaágból zabadon eett volna: t = h 08 = pont g 98

4 Szakác Jenő Megyei Fizika Vereny I. forduló Megoldáok 4/0 vízzinte elozdulá ennyi idő alatt: d = v t = = 69. pont v telje vízzinte elozdulá: D = d + d + d = = 4. pont gt v b) tet ebeége a talajra érkezékor az ábra alapján: v = v (gt) = ( 987 ) ( ) = pont 5. v = 50 = v =? v =? v 60 v z ábra alapján (felhaználva a zabályo hározöget): v ( v = ) = v ( ) v v = v = v v v v = v = 50 =. 8 pont v = v = ( + )v = ( + )v v = 4 v = v = 50 = 7. 7 pont 6. = 7 kg = 0 D= 0 N/ x = 0 = 0 g = 98 / a) v =? ha x = 0 b) E rugó =? 0 F ny EH 0 0 F r g a) z egyenúlyi helyzetben (EH) a rugó egnyúláa:

5 Szakác Jenő Megyei Fizika Vereny I. forduló Megoldáok 5/0 7 kg 98 in 0 g in F r = D x 0 = g in x 0 = = =007. pont D N 0 rugó özenyoódáa a rezgé kiinduló helyzetében ( pont): l = x x 0 = = 08. pont ebeéget kérdező helyzetben ( pont) a rugó özenyoódáa l = = x x 0 = = 007. pont tet függőlege helyzetének egváltozáa az é pont között: h = ( x x )in 0 = (0 0 ) 05 = 005. pont z energiatétet felírjuk a kiinduló () pont é a kérdezett () pont között: D( l) D( l) g h v 5 pont D v = ( l) ( l ) g h N 0 7 kg v = 005 (08 ) (007 ) 98 = 96. pont b) rugó energiája az pontban: N E = D( l) = 0 (08 ) = 4 J. pont 7. r = 78 k D = 758 k = D/ = 679 k H = 06 F g F = 98 / f = N kg a) H =? b) g H =? a) Holdat é a Földet hoogén göbnek tekintve: 4 H = r H = 4 r 06 F 4 F = F. két töeg hányadoát véve: H r (78 k) = 00. F (679 k) Föld felzínén a gravitáció gyorulá értéke a gravitáció törvény alapján: g F = f F 98 (679 0 ) g F F = = kg f - N kg H = 00 F = kg = 74 0 kg. b) Hold felzínén a gravitáció gyorulá értéke a gravitáció törvény alapján: 8 pont

6 Szakác Jenő Megyei Fizika Vereny I. forduló Megoldáok 6/0 - N H kg g H = f = r (78 0 ) kg = 6. 7 pont 8. = kg = 05 =88 / g = 98 / a) d =? b) F =? a) hengerre ható erőket az ábrán tüntettük fel: F d g a F ny henger éppen feleelkedik a dezkáról ha F ny = 0. pont Ekkor fennáll hogy F in = g F co = a ( henger vízzinte irányban gyorul) pont 98 g tg = tg = a 88 = 9. pont z ábra alapján d in = ahonnan d = ( in ) = 5 c ( in 9 ) = 008 c. 4 pont kg 98 g b) Mivel F in = g így F = = =5987 N. 5 pont in in9 Megjegyzé: feladat zögfüggvények alkalazáa nélkül i egoldható haonló hározögek felhaználáával: F = a g kg = 5987 N. 5 pont g h ahol h = d. 5 pont F kg 98 g h = = 5 c F 5987 N h= 49 c. pont Így d = h = 009 c. pont F a g h h = d

7 Szakác Jenő Megyei Fizika Vereny I. forduló Megoldáok 7/0 9. V = V = 04 V C = 0 p = p = Pa a) Q C =? b) E b =? a) Mivel az C görbe izotera T = T C. Eiatt p V = p C V C. Ebből 5 pcvc 4 0 Pa 0 p = = = 0 5 Pa. V 04 C folyaat izobár folyaat így V VC V ahonnan TC = C 0 T T TC V 04 z folyaat izochor folyaat így p p p ahonnan T = 4 0 Pa T T T p 0 Pa = T 5 = T 5 T =. pont = T é így T C = T. pont Q = f Nk (T T ) = f Nk (T T ) = f NkT pont Q C = f f Nk(T C T ) = Q C = Q + Q C = f NkT f Nk (T T ) = NkT = f f f NkT NkT = NkT. z állapotegyenlet alapján p V = NkT így Q C = NkT = p V = 0 5 Pa 04 = J azaz a gáz hőt ad le. pont pont pont b) Mivel T = T C így a belő energia egváltozáa a telje folyaatban E b = 0. pont Máik egoldá: a) belő energia egváltozáa a folyaatban E b = 0 ert T = T C. pont Márézt E b = Q C + W C azaz Q C = W C. pont W = 0 ert V = V V = 0. pont W C = p V = Pa (0 04 ) = J. pont Így Q C = W C = J. pont 0. C = F U = V a) C =? b) Q C =? Q C =? Q C =? háro kondenzátor párhuzao kapcolában van az eredő kapacitá: C = C + C + C = 6C = 6 F = F. pont C a) kapcolá könnyen átrajzolható: pont C C b) Q C = C U = F V = 4 C pont Q C = C U = F V = 48 C Q C = C U = F V = 7 C. pont pont

8 Szakác Jenő Megyei Fizika Vereny I. forduló Megoldáok 8/0. = 5 = 0 = 0 U = 0 V U = 5 V U = 0 V a) U =? b) potenciáleé iránya? c) I =? Kirchhoff II. törvényét alkalazva: I + I I = U U I + I I = U + U 5 I + 0 I 0 I = I + 0 I 0 I = I 0 I = 0 0 I + 0 I = 5 I = 5 I 0 I + 0 I = 5 0 I = 5 I = 05 I = 5 I = pont a) z ellenálláon eő fezültég: U = I = 05 5 = 5 V. pont b) I U U + z ábrán feltüntetett ténylege árairány alapján a pont potenciálja nagyobb. pont c) z U fezültégű telepen átfolyó ára nagyága I = 075. pont + U I I +. = I = 0 l = 0 c = 0 = 90 F =0 N Ω = 007 a) E =? b) =? a) huzal ellenálláa = l a rajta eő fezültég U = I így U = I l. 4 pont l I U z elektroo térerőég a huzalban E = = l l azaz E = I = pont = 07 V. pont

9 Szakác Jenő Megyei Fizika Vereny I. forduló Megoldáok 9/0 b) huzalra ható ágnee erő F = Il in innen F 0N N = = = 005 Il in 0 0 in90 = 5 0 V = 5 0 T. 7 pont. = kg = 0 y = v = v = 5 Hz a) =? ha = 6 c b) E rezg =? E rezg =? a) haroniku rezgőozgá kitéréére é ebeégére fennáll hogy = y = in t v = co t. Így t =. Eiatt v = co =. Tehát v = v =. = in t pont rezgéi energia egváltozik így Dy + v = D ( ) + ( ) = 9 + = 6 c = = = = 46 c. 6 pont 4 4 b) rezgéi energiák: E = D = = kg (5 ) (6 0 ) = 009 J 4. d = 5 c = 0 c n ü = 5 = 60 x = 5 c c = 0 5 k/ a) n p =? b) t ö =? E = D = ( ) E = = 00 J. x a) z ábra alapján d x 5c in = =05 így = 0. 4 pont 0c üveg töréi törvény felhaználáával: in in 60 n p = = in in0 = 7. 4 pont y plexi pont pont

10 Szakác Jenő Megyei Fizika Vereny I. forduló Megoldáok 0/0 b) fény a plexiben y = co = 0 c co 0 = 866 c = utat tez eg. pont fény ebeége a plexiben: 8 c 0 c p = = n p haladá ideje a plexiben: y t p = = pont c p fény ebeége üvegben: 8 c 0 c ü = = 0 8. n ü 5 haladá ideje az üvegben: d 5 0 t ü = = pont c ü 8 0 fény telje áthaladái ideje: t ö = t p + t ü = = pont

Hasonló dokumentumok

Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny, I. forduló, 2003/2004. Megoldások 1/9., t L = 9,86 s. = 104,46 m.

Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny, I. forduló, 2003/2004. Megoldások 1/9., t L = 9,86 s. = 104,46 m. Szakác enő Megyei Fizika Vereny, I. forduló, 00/004. Megoldáok /9. 00, v O 4,9 k/h 4,9, t L 9,86.,6 a)?, b)?, t t L t O a) A futók t L 9,86 ideig futnak, így fennáll: + t L v O. Az adott előny: 4,9 t L