Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória

Átírás

1 1. kategória a) A legfontosabb megálaszolandó kérdések a köetkezők oltak: kijuthatnak-e egyáltalán a mikrohullámú jelek a ilágűrbe, milyen mértékben eri issza a Hold a jeleket, hogyan terjednek ezek a jelek a térben és tudják-e észlelni őket a Földön. b) A Föld-Hold táolság km, ezért a jel által megtett út. A jel eleje múla ér issza. A jel ége pedig az indulástól számíta múla érkezik meg. c) A alóságban a kísérlet 50 percig tartott. A jel isszaérkezése után kicsit ártak a köetkező jel indításáal, 3 másodpercenként küldtek jeleket. d) A jeladó teljesítménye 3 4 kw, így a jeladó egyetlen jel kibocsátásakor, azaz és érték közötti munkát égzett. e) Bay Zoltán az idézetben a Debreceni Református Kollégiumban eltöltött 8 diákére gondolt issza, ahol a kollégiumi könytárban nyolcadikos korában [18 éesen] került kezébe Newton könye, a Princípia. A Maróthy György általa Debrecenbe hozott Newton-köny sokáig kísértésben tartotta, hogy lefordítsa latinról magyarra a) A sötétebb színű testek jobban elnyelik a rájuk eső fénysugarakat, mint a ilágosak. A ilágos hó meglehetősen jól isszaeri a ráeső napsugarakat, ezért csak kicsit melegszik, magától nehezen olad. A sötét színű fatörzs sokkal több napsugarat nyel el, csak keeset er issza, így jobban melegszik, mint a hó. Ezért a melegebb fatörzs közelében a hó gyorsabban olad, mint a fa törzsétől táolabb. b) A hó tömege: Ennek felmelegítéséhez kell ( ) hő A hó felolasztásához kell hő hőt kell közölnünk a hóal A fagolyókat pontszerűnek tekintjük. A égzett munka egyenlő a golyók helyzeti energiájának a megáltozásáal. Az egyetlen golyóra számolt energia: ahol és A rendszer teljes energiája egyenlő a rajta égzett munkáal: 1

2 [ ] Az emelésnél tehát 3,6 J munkát égeztünk A falmászásra fordítható energia:. Ha a kezdeti pozícióban rögzítjük a 0 szintet, akkor egy Túró Rudi elfogyasztásából származó hasznos energiáal magasságra mászhatna fel a fiú, azaz Ebből. A kötélmászások száma:. Legalább 17-szer tud felmászni 20 m magasra a) A íz sűrűsége harmada a test sűrűségének, a kiszorított íz és a test térfogata egyenlő, tehát a kiszorított íz súlya, azaz a felhajtóerő harmada a test súlyának, agyis, így a álasz: -nál nagyobb erő kell. b) A medence aljára kifejtett nyomóerő, ha nem hézagmentesen érintkezik a kocka a medence aljáal. A kocka térfogata. A kocka éle, ezért a nyomott felület. A nyomás. Ha a kocka alsó lapja és a medence feneke között nincs folyadék, akkor felhajtóerő nem lép fel. Ekkor a nyomás Az alumínium rúdra ható graitációs erő összeillesztésre onatkoztatott forgatónyomatéka: Az réz rúdra ható graitációs erő összeillesztésre onatkoztatott forgatónyomatéka: A forgatónyomatékok különbségét az tömegű test súlyának forgatónyomatéka egyenlíti ki, a test helyét az alátámasztástól mérjük, és a réz irányában pozití Tehát az alumínium felöli oldalon a forrasztástól -re kell alátámasztani. 2

3 2. kategória a) A legfontosabb megálaszolandó kérdések a köetkezők oltak: kijuthatnak-e egyáltalán a mikrohullámú jelek a ilágűrbe, milyen mértékben eri issza a Hold a jeleket, hogyan terjednek ezek a jelek a térben és tudják-e észlelni őket a Földön. b) A Föld-Hold táolság km, ezért a jel által megtett út indulástól számíta. A jel eleje múla ér issza. A jel ége pedig az múla érkezik meg. c) A alóságban a kísérlet 50 percig tartott. A jel isszaérkezése után kicsit ártak a köetkező jel indításáal, 3 másodpercenként küldtek jeleket. d) A jeladó teljesítménye 3 4 kw, így a jeladó egyetlen jel kibocsátásakor, azaz és érték közötti munkát égzett. e) Bay Zoltán az idézetben a Debreceni Református Kollégiumban eltöltött 8 diákére gondolt issza, ahol a kollégiumi könytárban nyolcadikos korában [18 éesen] került kezébe Newton könye, a Princípia. A Maróthy György általa Debrecenbe hozott Newton-köny sokáig kísértésben tartotta, hogy lefordítsa latinról magyarra a) A bicikli teljes menetideje:. Miel és, ezért a keresett átlagsebesség: Az oda-issza úton az átlagsebességünk. b) Az oda-issza útra mért menetidő, ezért A házunktól kalandpark 8,18 km-re an a) A főágban mért áramerősség, az ED pontok között mért feszültség. A mellékágak száma: három. Az egyes mellékágakban az ellenállások nagysága: - az AB ág ellenállása: - az AGB ág ellenállása: - az AFEDCB ág ellenállása: A párhuzamos kapcsolások miatt: Az ED szakaszon mérhető ellenállás, ezért a teljes ellenálláson mérhető feszültség áramforrás feszültségéel. 3, ami egyúttal azonos az

4 Az áramforrás feszültsége. b) Az eredő ellenállás: c) Tudjuk, hogy A mellékágakon belül az egyes ellenállásokon áthaladó áram (miel sorosan kapcsoltak) ugyanakkora, azaz megegyezik az ágon folyó árammal. A mellékágakban mérhető áramerősség fordítottan arányos azok ellenállásáal, tehát:, ezért,, A kocka térfogata: A krómozott kocka térfogata: A króm térfogata: A króm tömege: Az idő meghatározása: erősségű áram hatására alatt króm álik ki, erősségű áram hatására 1 s alatt erősségű áram hatására, hány másodperc alatt álik ki króm álik ki, króm A astag krómréteget (8 perc) alatt lehet a kocka felületére elektrolizálni a) Az egyes fogyasztókon mérhető feszültség és. b) 1. A fogyasztók akkor működnek az előírt 10 V feszültségen, ha az A fogyasztóal olyan ellenállást kapcsolunk párhuzamosan, hogy az eredő ellenállás éppen a B fogyasztó ellenállásáal egyezzen meg. Az A fogyasztóal párhuzamosan, 10 Ω-os ellenállást kell kapcsolnunk. 2. A B fogyasztón pedig, ha, akkor erősségű áram folyik. Ehhez a B fogyasztóal sorosan kell kapcsolnunk egy ellenállást, úgy hogy az áramerősség maradjon az áramkörben. Az eredő ellenállás: 4

5 A B fogyasztóal sorosan egy -os ellenállást kell kapcsolnunk. c) Az összteljesítmény:. d) Az áramkör hatásfoka 62,5% A merülőforraló ellenállása és teljesítménye. 5

6 3. kategória a) tehát a test a körí harmadát teszi meg r d s b) ΔI -os szögelfordulás A rendszer geometriája alapján: a) Első autó: Második autó: A köetési táolság: b) A kérdéses időig a második autó -rel több utat tett meg: a (t ) Az egyenlet megoldása után. a t t l y M a) A kötél elszakad, a test ízszintes hajítással a talajra érkezik, az ábra szerinti táolságra. x m b) A test a kötélen marad, köríen mozog, magasságig emelkedik: 6

7 miatt,, α f m m a) A rendszer geometriájából adódóan a rugóra: α b) Ha ebből a helyzetből elengedjük a testet, az erő megszűnik, a másik két erő eredője ízszintes és nagyságú, ezért gyorsulás ízszintes irányú és. F r F F Ha, akkor kell, hogy legyen! a) d b) x y A rugóban tárolt energia maximuma akkor an, amikor a két test sebessége egyenlő nagy. 7

8 4. kategória a) b) Ha Ha a test gyorsul lehetne, de természetesen a súrlódási erő csak 5 N. A test nyugalomban marad, ha eredetileg állt. Ha mozgásban olt, egyenletesen lassula megáll Lásd a feladat megoldását A íz-cukor arányának megfelelően fagylaltban íz és cukor an. A cukor égéshője agy tápértéke A szerezetünk által felett energia: A szerezetünk által leadott energia, feltételeze, hogy a cukor nem melegszik fel, hanem azonnal elkezdi a szerezet hasznosítani:, agyis a szerezetünk energia mérlege erősen pozití, ezt nem befolyásolja a cukor melegedésének elhanyagolása a) Ha az U alakú cső baloldali szárába ízoszlopot töltünk, akkor a két szár higany szintjének különbsége: y b) A hosszú ízoszlop betöltésekor a baloldali szárban -nal lejjebb kerül a Hg szint, a jobb oldaliban y-nal feljebb. A két szárbeli különbség -nal nő meg. y Hg 8

9 a) Az átáramló gáz térfogat a összefüggés alapján, agy rögtön a sűrűség definíciója alapján: b) Az átáramló gáz sebessége: a) Egyensúly esetén a két erőpár fogató nyomatékának abszolút értéke megegyezik egymással. A korrekt álasz 0,29 b) Most α helyett alamilyen β szög, és forgatónyomaték a 0 pontban. => A derékszögű háromszög induló adataiból a szükséges adatok kiszámíthatók. A kérdéses P pontban a kettő eredője a felé mutat és nagysága. Hogy az eredő térerősség ízszintes legyen, az az ábrának megfelelő kell legyen! Ekkor az kell, hogy a Q töltés pozití legyen! Másrészt: