Szakács Jenő Megyei Fizikaverseny II. forduló Megoldások 1/5

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Szakács Jenő Megyei Fizikaverseny II. forduló Megoldások 1/5"

Teréz Faragóné
3 évvel ezelőtt
Látták:

1 Szakác Jenő Megyei Fizikaereny II orduló Megoldáok /5 r,5 c, r,5 c, 4 c, n 7 ordulat/in, ordulat/ a)? b) k/h 5,56 /,? a) Miel a biciklilánc pontjainak ebeége azono a lánc entén, ebből köetkezik, hogy r,5 c r n r n n n, 4,9 5 pont r,5 c π n π n r r r A hátó kerék ebeége πn π 4,8,4 /,78 / b) A hátó kerék ordulatzáára ennáll: π n Az elő ogakerék ordulatzáára ennáll: n r n r Az elő ogakerék kerületi ebeége 5,56,4,5,49 /,76 k/h 7 pont a 4 /, t, t 5, /, a a)? b)? a) a, a (lauláok) 4 pont t t a 4 pont a t t Az egyenletből kiejezhető: t + 4t 4 / 5 pont 4t + t b) t + t ,5 5 pont M 44 kg,,5 /, 5 kg,,8 /, α a) u? b) H? a) A zéndarab pályája a erde hajítának egelelően parabola, ebeégének ízzinte koponene: x co, agy Pithagoraz tételét elhaznála: x pont A cille + zén rendzer ízzinte lendülete egarad: M M ± x (M + ) u u ± x M ± co α M + M + 44 kg,5 ± 5 kg,8 co u 44 kg + 5 kg x 7 pont

2 Szakác Jenő Megyei Fizikaereny II orduló Megoldáok /5 u +,55 / (a zéndarab azono irányban haladt a cilléel) u -, / (a zéndarab zebe haladt a cilléel) pont b) A zéndarab üggőlege ebeége y in α + Hg A lendület üggőlege irányban ne arad eg, hane nullára cökken, ezáltal nyoóerő nöekedét okoz a cillének Ha an úrlódá, ez nöeli a úrlódái erőt, é laítja a cillét Ebben a eladatban ot ne záít a H agaág, a alóágban azonban ne célzerű, ha a zéndarab túl agaról eik a cillébe 4 pont 4 5, t,5 a) H? b)? a) A ürdőző ízzinte ozgáára ennáll, hogy 5 t / t,5 g A cúzda ége é a íz közötti h agaágra ennáll, hogy h t, azaz 9,8 h,5,6 Az energiaegaradá alapján g(h-h) H h +,6 + 6, 4 pont g 9,8 b) Iét az energia egaradát haználjuk öl gh +, agy gh gh 9,8 6,, / pont 5 6 g,6 kg, µ,9, /, F,8 N? A rézeckére ható (nyugali) úrlódái erő S Fµ 5 pont A kaic addig arad a kerékben, aíg a orgó ozgáára ennáll, hogy,6 kg µ F Innen,, c pont µ F,9,8 N p 6 W hazn 6 J, p 5 Pa, 6,, 5 p a) Q le? b) η? a) Ábrázoljuk a körolyaatot p- diagraon! W hazn (p p )( ) p A D B

3 Szakác Jenő Megyei Fizikaereny II orduló Megoldáok /5 Az egyenletből p kiejezhető: Whazn 6J p + p + 5 Pa 5 5 Pa ( 6 4 ) + + A B: Q AB n(t B T A ) (p p ) Q AB Pa 4 7 J B : Q B n(t T B ) (p p ) pont D: Q D Q B 5 ( 4) 5 Pa 6 6 J + n(t D T ) + Q D 7 5 Pa ( 4) 4 J (p p ) pont pont D A: Q DA n(ta T D ) (p p ) Q DA Pa J pont Q el Q AB + Q DA 9 J, Q le Q B + Q D 74 J pont Whazn 6J b) η 7,7 % Q 9 J el 7 g, M kalapác, rugalatlan ütközé, E/E,99 %,99 a) M? b) M 5 kg, E/E? a) A rugalatlan ütközére a lendület egaradá ölírható: M (M +)u M u M + 4 pont A kalapác kezdeti ozgái energiája E M pont A rendzer energiája az ütközé után E M M M ( M + ) u ( M + ) M E ( M + ) M + M + pont M Az energiaezteég E E E E ( ) E,99E pont M + M + (,99) M g kg,99 pont b) E, kg,9,9 % M + 5, kg 5 pont E

4 Szakác Jenő Megyei Fizikaereny II orduló Megoldáok 4/5 8,5, t 75, t 5, t 5, ρ Al 7 kg/, ρ íz kg/, g 9,8 /, α,4 5 / a) F agy F nagyobb? b) F F? a) A göb ugara 5 -on: ( α t), iel α t << + α t,5 (,4 5 5),9988,5,4994 A göb térogata 5 -on: 4 π 4 π, 4994,57 pont A göb térogata 75 -on 4 π 4 π,5,56, pont > A rugó erőérő a göbre ható graitáció erőnek é a elhajtóerőnek a különbégét utatja: F ρ Al g ρ íz g, F ρ Al g ρ íz g, é F < F ert > Tehát 5 -on az erőérő többet utat, ert kiebb a elhajtóerő b) F F ρ Al g ρ íz g ( ρ Al g ρ íz g) ρ íz (α t) g F F,57 kg/, ,8 / 8,4 N Megjegyzé: Ha a göb ugarát 5 -on ezük,5 -nek, az erők különbégében a térogat helyére,5 írandó, é eredényül 8,45 N adódik Mindkét egoldát ogadjuk el 9 a) A cérna elágáa előtt a rendzer egyenúlyban an: F K + g, pont K g pont F D l g F g D l pont g K A cérna elágáa után K lez, é a tetek kezdőebeég nélkül ozogni kezdenek A ozgáegyenletek: K a F g g, a g (ölelé), a g, a g (leelé) g b) Az ozgáára elírható az energiaegaradá: D( l) D( l) gh h l g 6 pont, /, B,6 T, E 7 N/, A 7,5 c, ε 8,854 4π k N F? (nagyág é irány) Q A pozití töltéű leezre a Gau-törény alapján: EA, így Q EAε 5 pont ε

5 Szakác Jenő Megyei Fizikaereny II orduló Megoldáok 5/5 N Q 7 7,5 4 8,854,9 N A töltéekre ható erő a Lorentz-er ő, erőlege a ebeégre é a B-onalakra é a rajz íkjából kielé utat: F QB,9, /,6 T, N 7 pont b Ω,,8P ax P? a) Az ellenálláú ogyaztó a axiáli teljeítényt akkor ezi öl, ha b P ax b ( + ) ( + ) b b b 4 b A egálto zott belő ellenállára ennáll, hogy,8p ax, aiből 4 b b b,5 b,8 b) A ogyaztóra (ellenálláa aradt b) jutó teljeítény: 4Pax P b b,79 5 pont ( b + b) ( b +,5b ),5 b, 5 Ezerint a teljeítény %-kal cökkent pont A 4 c, H 9 c, a c, h c, L c, p k 5 Pa, g 9,8 /, ρ 6 kg/, 5 Q? A nitrogén eredeti térogata é nyoáa a kiinduló T hőérékleten: AH 6 c,6, pont p 5 p k + ρ(h h)g 5 Pa + 6 kg/,7 9,8 /,9 Pa pont A egengedett térogatáltozá ah c, pont Ezerint a nitrogén alatt a higany x c 5 c,5 -t üllyed pont A 4 A gáz térogata, nyoáa tehát a égő T hőérékleten: + 8 c,8, pont p p,7 5 k + ρ(h +x)g 5 Pa + 6 kg/,95 9,8 / Pa pont A zükége hőt az I őtételből tudjuk kizáítani: Q E + W A belő energia áltozáa: E n( T T ) ( p p ) pont E (,7 Pa,8,9 Pa,6 ) 49,5 J pont A unkát a p- diagra alatti területből záolhatjuk, elhaznála, hogy az állapotáltozát egyene írja le, iel a gáz nyoáa a higanyozlop aga ágáal (azaz a térogattal) lineárian áltozik A unkát a gáz égzi 5 p + p (,7 +,9) Pa W, 4 J 5 pont Q E + W 49,5 J + 4 J 46,5 J 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