. feladator. Feladator I. réz Az alábbi kérdéekre adott válazlehetőégek közül pontoan egy jó. (Ha zükége, zámítáokkal ellenőrizze az eredményt!). Egy úrlódámenteen forduló, elhanyagolható tömegű állócigán átvetett kötél egyik végén m, máik végén M tömegű tetet helyezünk el. A kötelet elengedve azt tapaztaljuk, hogy a tetek gyoruláának nagyága: a = g. Mennyi lehet az M é az m tömegek vizonya? 3 A) M = m B) M = m C) M = 3m D) M = 4m. Hogyan változik a íkkondenzátor energiája, ha a lemezeinek távolágát megduplázzuk, miközben a kondenzátor fezültége nem változik? A) A kondenzátor energiája i a duplájára nő. B) A kondenzátor energiája nem változik. C) A kondenzátor energiája a felére cökken. D) Ezekből az adatokból nem lehet meghatározni. 3. Két azono méretű é tömegű üveggolyót azono ebeéggel egyzerre indítunk el az alábbi két úrlódámente felületen. Melyik tet ér hamarabb é melyik ér nagyobb ebeéggel a pálya végére? A) Mindkét üveggolyó azono ebeéggel é egyzerre ér a pálya végére. B) Mindkét üveggolyó egyzerre ér a pálya végére, de a felő golyó ebeége nagyobb. v C) Az aló golyó hamarabb é nagyobb ebeéggel ér a pálya végére. v D) Az aló golyó hamarabb, de mindkét üveggolyó azono ebeéggel ér a pálya végére. 9
. feladator 4. Két érettégiző diák az elektronok lehetége állapotairól vitatkozik. Egyikük azt állítja, hogy előfordulhat, hogy egy atomban három elektronnak i egyforma az energiája. A máodik diák zerint cak kettő elektronnak lehet egyforma energiája egy adott atomban. Melyiküknek van igaza? A) Egyiküknek em, mert egy atomban minden elektronnak különböző az energiája. B) Az elő diáknak, mert ha az elektronok fő- é mellékkvantumzáma azono, akkor az energiájuk i megegyezik. Ezért akár háromnál több elektronnak i lehet azono az energiája. C) A máodik diáknak, mert egy atomban legfeljebb kettő elektronnak lehet egyforma a fő- é mellékkvantumzáma, ezek cak pinjükben különböznek, ezért cak ennek a kettő elektronnak lehet egyforma az energiája. D) A válaz attól függ, hogy milyen atomról bezélünk. 5. Egy áramlái cő kereztmetzete egy adott helyen 0 cm, az áramlá ebeége m. Mekkora az áramlá ebeége azon a helyen, ahol a kereztmetzet területe cm? A) 5 m B) 5 m C),5 m D) 0, m 6. Adott mennyiégű gáz az. állapotból a. állapotba jut. Melyik állítá hami? A) A folyamat orán a p V zorzat értéke az ötzöröére nő. B) A gáz belő energiája az ötzöröére nő. C) A gáz térfogata a. állapotban 5V 0. D) A gáz a folyamat orán tágul. p,5p 0 p 0.. T 0 5T 0 T 7. 4 teljeen egyforma ki kockát letezünk az aztalra egymá után úgy, hogy a kockák középpontjai egy egyene mentén helyezkednek el, é egy-egy lapjuk teljeen özeérjen. Az aztallal párhuzamoan F nagyágú erővel elkezdjük mozgatni a orban az elő kockát a kockák középpontjain átmenő hatávonalú erővel. Mekkora erő hat az utoló, negyedik kockára? A) F B) F C) F 3 D) F 4 0
. feladator 8. Egy fantaztiku filmben egy távközléi műhold állandó v ebeéggel körpályán kering az XXX bolygó körül. Ha hirtelen az XXX bolygó körüli gravitáció mező megzűnne, hogyan mozogna tovább a műhold, ha a film rendezői a fizika törvényeit imerik? A) A műhold a körpálya középpontja fele kezdene zuhanni. B) A műhold ugárirányban egyre távolodna a körpálya középpontjától. C) A műhold a körpálya adott pontjába húzott érintő irányában mozogna tovább egyene pályán. D) A műhold továbbra i keringene egy piráli pályán, ahol a körpálya ugara folyamatoan növekzik. 9. A Föld körül keringő két műhold A é B. A B műhold pályája kétzer akkora ugarú körpálya, mint az A műholdé. Mi a kapcolat a két műhold ebeége között? r B A) v = v A B B) v = v A B A r R C) v = v A B D) v = v A B 0. Az Ar-ion lézer zázzor nagyobb teljeítményt i ugározhat, mint egy He-Ne lézer. Az orvotudományban ezt a lézert fetékek gerjeztéére haználják. Egy 488 nm hullámhozúágú kékezöld fényt kibocátó Ar-ion lézerrel végezzük a kétrée kíérletet. Mekkora az elő é a máodik erőítéi hely távolága, ha a két ré távolága 0,0 mm, é az ernyő távolága 90 cm? A),44 mm B) 4,4 mm C),96 mm D),96 mm. Hány éve az az üveg bor, melyben a trícium aktivitáa egynegyede az új bor aktivitáának? A trícium felezéi ideje,3 év. A) 6,5 év B),3 év C) 4,6 év D) 49, év
. feladator. A mikrohullámú ütő ma már zinte minden háztartában megtalálható, nevét a berendezé által haznált elektromágnee ugárzái tartományról kapta. Melyik állítá nem igaz a mikrohullámokra vonatkozóan? A) A mikrohullámokat műorzórában i haználják, mert a mikrohullámok könnyebben hatolnak át a Föld atmozféráján, mint a nagyobb hullámhozú hullámok. B) A radarokban i mikrohullámokat haználnak, melyek egítégével pontoan meghatározható egy tet helyzete é ebeége. C) A mikrohullámú ütőben keletkezett hullámok hullámhoza megközelítőleg,,5 mm. D) A Bluetooth i ezt a tartományt haználja. 3. Egy rezgőkör f frekvenciájú rezgét állít ellő. A rezgőkör kondenzátorának kapacitáát négyzereére változtatjuk. Hányzoroára változik a rezgőkör frekvenciája? A) A frekvencia kétzereére nő. B) A frekvencia i a négyzereére változik. C) A frekvencia felére cökken. D) A frekvencia a negyedére cökken. 4. Egy vékony lence fókuztávolága vörö zínű fényre 8 cm. A lence törémutatója a hullámhoz növekedéével cökken. Hogyan változik a fókuztávolág kék zínű fényre? A) 8 cm marad. B) 8 cm-nél nagyobb lez. C) 8 cm-nél kiebb lez. D) Attól függ, hogy a lence gyűjtő- vagy zórólence. 5. Egy medicinlabda cúzá nélkül gurul a vízzinte padlón. Telje mozgái energiájának hány zázaléka a forgában tárolt energia? A) 0% B) 9% C) 43% D) 50%
. feladator II. réz Az alábbi három téma közül válazon ki egyet, é fejte ki máfél-két oldal terjedelemben, özefüggő imerteté formájában! Ügyeljen a zabato, világo fogalmazára, a logiku gondolatmenetre, a helyeírára, mivel az értékelébe ez i belezámít!. A zegecelt gumiabroncé a jövő? A téli gumi 80. évfordulójára elkézült a világ elő nem zegecelt téli gumiabronca, zegecekkel. Ezzel a forradalmian új koncepcióval é az egyedülálló zegecelt technológiával a gumiabronc egy cipetnyi betekintét nyújt a jövőbe. A jobb tapadá érdekében a vezető aktiválhatja a zegeceket, amennyiben már ninc rá zükég vizahúzódnak a gumiabroncba. [ ] Száraz é tabil téli időjárái körülmények között a zegecek haználata felelege, de jege úton aktiválhatóak, é extra biztonágot nyújtanak. A zegecek egyzerre vezérelhetőek mind a négy gumiabroncon. A zegec tete beágyazva marad a gumiabroncban, é cak a középen lévő erő fém tű mozgatható. Forrá: www.maro.hu, 06. 03. 3. a) Milyen erők határozzák meg az autó mozgáát kanyarodá közben?...(3 pont) b) Mi a feltétele az autó körpályán maradáának?...() c) Miért fonto az időjárái körülményeknek megfelelően helyeen megválaztott ebeég?...() d) Miért fonto az autógumi állapotának rendzere ellenőrzée é az évzaknak megfelelő autógumi-válaztá a biztonágo közlekedében? Haonlíta öze a nyári é a téli gumik tulajdonágait két zempont alapján!... () e) Magyarázza meg, hogy a követéi távolág helye megválaztáában milyen tényezőket kell figyelembe venni. Térjen ki a féktávolág é a fékút közötti különbégre i, melyben a reakcióidő fontoágát i emelje ki!...(3 pont) f) Említen meg két olyan fejleztét a mai modern autókon, melyek a biztonágoabb kanyarodát é a hatékonyabb fékezét egítik! Röviden magyarázza meg működéi elvüket!... () Kifejté: (5 pont) 3 pont 3
. feladator. A mágnee tér bevezetée é jellemzée Petru Peregrinu 69-ben rézlete vizgálatokat végzett a mágne tulajdonágaival kapcolatban, méghozzá egy abban az időben zokatlan módon kíérleti úton. Egy gömb alakúra elkézített mágne felületén határozta meg az erőhatáokat egy ki fémtű egítégével. Minden egye pontban megállapította azok beállái irányát, é felrajzolta a mágnee erővonalakat. Megállapította azt, hogy ezek olyanok, mint a gömb felületén a meridiángörbék: két egymáal zemben álló póluban találkoznak. Ő vezette be a pólu elnevezét i. Forrá: Simonyi Károly: A fizika kultúrtörténete. 73. o. a) Jellemezze az iránytű működéét!...() b) Mi a következménye annak, hogy a Föld mágnee póluai nem enek egybe a földrajzi arkokkal? Mit értünk a deklináció é inklináció zögén?...() c) Rajzolja fel é jellemezze a rúdmágne, a patkómágne, az áram által átjárt egyene vezető é az egyene tekerc mágnee mezejét!... () d) Hogyan működik a magnetométer?...() e) Definiálja a mágnee indukciót! Térjen ki az indukció irányára é a jobbcavar-zabályra!...(3 pont) f) Hogyan jellemezhető a mágnee mező az indukcióvonalak egítégével?...() g) Mit mutat meg a mágnee fluxu?...(3 pont) d é Déli mágnee pólu mágnee tengely D É Déli földrajzi pólu Ézaki mágnee pólu Ézaki földrajzi pólu forgá tengely Kifejté: (5 pont) 3 pont 3. A hang terjedéi ebeégének mérée levegőben rezonancia egítégével A levegőozlopban kialakuló állóhullámok egítégével könnyen meghatározható a hang terjedéi ebeége. Egy 60 cm hozú, 3 cm átmérőjű cövet függőelegeen tartva egy vízzel teli edénybe helyeztünk úgy, hogy a cő egyik vége a vízbe ért. Egy 440 Hz frekvenciájú hangvillát rezgébe hoztunk, é az üvegcő vízből kiálló réze fölé tartottuk. A cő bizonyo helyzeteiben a hang erőödéét tapaztaltuk. Ezekben a magaágokban leolvatuk a rezonáló levegőozlop hozát. A mért adatokat az alábbi táblázatban rögzítettük. 4
. feladator elő erőödéi hely (cm) máodik erőödéi hely (cm). méré 7,8 56,9. méré 7,6 57 3. méré 7,7 56,8 a) Magyarázza el a méré elméleti hátterét! Kézíten rajzot i!...(3 pont) b) A mért értékekből melyik fizikai mennyiég határozható meg közvetlenül?.( pont) c) Határozza meg a hang terjedéi ebeégét az elő erőödéi helyre kapott eredmények átlagaiból!...() d) Határozza meg a hang terjedéi ebeégét az elő é a máodik erőödéi helyre kapott eredmények együtteének egítégével!...() m e) Számolja ki a méré relatív hibáját mindkét eetben a c hang = 340 irodalmi értékhez vizonyítva!...() f) Melyik eetben kapható pontoabb érték a terjedéi ebeégre, é mi ennek a fizikai magyarázata?...() g) Hogyan cökkenthető a méré hibája? Említen meg két tényezőt!...() h) Hogyan mérhető a hang terjedéi ebeége a Kundt-cő egítégével? Röviden jellemezze az ezközt, é foglalja öze a méré elvét!... () Kifejté: (5 pont) 3 pont III. réz Oldja meg a következő feladatokat! Megállapítáait a feladattól függően zövegeen, rajzzal vagy zámítáal indokolja i! Ügyeljen arra i, hogy a haznált jelöléek egyértelműek legyenek!. A cirkuzból mindenki zámára imerő lehet az a mutatvány, amikor a bűvéz kirántja a terítőt az aztalra tett tányérok é poharak alól. Egy ehhez haonló kíérlet orán a terítő egyik végétől 60 cm-re egy 0 dkg tömegű kritálypoharat tezünk. A terítő é az aztal között a úrlódái együttható 0,3. A pohár mellett megfogjuk a terítőt, é egyenleteen 4 m m gyoruláal kirántjuk a pohár alól. g = 0 a) Mekkora lez a pohár ebeége abban a pillanatban, amikor elhagyja a terítőt?... () 5
. feladator b) Mekkora minimáli gyoruláal kell mozgatnunk a terítőt ahhoz, hogy a pohár alól ki tudjuk rántani?...() c) Legalább mekkora távolágra tegyük a poharat a kíérlet elején az aztal zélétől, hogy biztoan ne een le az aztalról a kritálypohár, ha a pohár é az aztal között a úrlódái együttható 0,5?... () 0 pont. Súrlódámenteen mozgó dugattyúval lezárt hengerben 50 dm 3 térfogatú, 00 000 Pa nyomáú, 7 C hőmérékletű oxigéngáz van. A gázt állandó nyomáon melegítjük, amíg táguláa közben 6000 J munkát végez. a) Mekkora a gáz térfogata a melegíté után?...(3 pont) b) Mennyit változott a gáz hőméréklete, é mekkora a hőméréklet a folyamat végén?...(3 pont) c) Mekkora hőmennyiéget vett fel a gáz a tágulá közben?... () d) Mekkora a belő energia megváltozáa a folyamatban?...(3 pont) 3 pont 3. Egy 0 cm hozú, 000 menete tekerc kivezetéeire 4 V egyenfezültéget kapcolunk. A tekerc 0,3 mm átmérőjű rézhuzalból kézült, a tekerc ugara 3 cm. Ω mm 7 V A réz fajlago ellenálláa 0,068, µ m 0 = 4π 0 Am. a) Mekkora a tekerc ohmo ellenálláa?...(5 pont) b) Mekkora a mágnee indukció a tekerc belejében?... () c) Hogyan változik a mágnee indukció nagyága, ha a tekercbe egy 500 relatív permeabilitáú anyagot tezünk?...() pont 4. Ha egy bizonyo fémből kézült fotokatódot 7,5 0 4 Hz frekvenciájú fénnyel világítanak meg, akkor a fémből kilépő elektronok mozgái energiája,58 0-9 J. (h = 6,63 0-34 J, m e = 9, 0-3 kg) a) Mekkora a fémre jellemző kilépéi munka?...(3 pont) b) Mekkora a kilépő elektronok ebeége?...() c) Mekkora a megvilágító fény határfrekvenciája?... () d) Mekkora frekvencia eetén lenne a kilépő elektronok ebeége a korábbinak háromzoroa?... () 3 pont 6
. feladator Megoldáa. Feladator I. réz. B) Írjuk fel a mozgáegyenleteket az m tömegű é az M tömegű tetre! M g - K = M a K - m g = m a Mivel a = g, ezért behelyetteíté után az elő egyenletből: K = M g, 3 3 4 a máodik egyenletből: K = m g. Ebből M = m. 3. C) A kondenzátor kapacitáa az eredeti kapacitá fele lez. Mivel a fezültég nem változik, a kondenzátor energiája a felére cökken az W = U C = U C = W. 3. D) A felő golyó ebeége az emelkedő miatt előzör cökken, majd újra v lez. Az aló golyó ebeége a völgy miatt nő, majd újra v lez. Ebből látzik, hogy mindkét golyó azono v ebeéggel ér a pálya végéhez. Mivel az aló golyó átlagebeége v-nél nagyobb, a felő golyó átlagebeége v-nél kiebb, az aló golyó ér hamarabb a pálya végére. 4. B) Az elektronállapotok energiája a fő- é mellékkvantumzámtól függ, így például p állapotban 6 db, 3d állapotban 0 db elektronnak egyforma az energiája az adott atomban. 5. B) A kontinuitái egyenlet zerint: A v = A v. Mivel a kereztmetzet ötödrézére cökkent, az áramlái ebeég ötzöröére nő. 96
. feladator Megoldáa 6. C) Az egyeített gáztörvény értelmében a p V zorzat állandó. Mivel a T hőméréklet ötzöröére nőtt, ezért a p V zorzat i az ötzöröére nő. Ezért a gáz térfogata a folyamat végére a négyzereére, nem pedig az ötzöröére nő.,5p 4V p V 0 0 0 0 = 5T T 7. 0 0 D) Írjuk fel a kockákra ható erőket, é haználjuk fel Newton III. törvényét! A négy kocka együtt mozog, ezért a gyoruláuk megegyezik. Az. kockára a mozgáegyenlet: F F = m a, F F = m a, F F = m a, F 3 3 34 34 = m a. Az utoló egyenletet behelyetteítve az előzőbe: F 3 = m a. Ezt az előző egyenletbe helyetteítve: F = 3m a. F Ebből: F = 4m a, amiből: F =. 34 4 8. C) A műhold a körpálya érintője mentén mozogna tovább. Az egyenlete körmozgá dinamikai feltétele, hogy a tetre ható erők eredője a kör középpontja fele mutaon, é nagyága állandó legyen. A műholdat az XXX bolygó által kifejtett gravitáció erő tartotta körpályán. Mivel ez megzűnt, a körmozgá helyett egyene vonalú pályán fog mozogni. Körmozgá eetén a ebeég iránya minden pillanatban a körpálya adott pontjába húzott érintő irányával egyezik meg, így a gravitáció erő megzűnéekor a v kerületi ebeéggel érintő irányban fog tovább mozogni a műhold. 9. A) m v m M = γ, melyet mindkét műholdra alkalmazzunk, é ozuk el r r egymáal a két egyenletet! v r r = = =, melyből v = v. v r r 97
. feladator Megoldáa 0. C) λ = x d, ahol d a két ré távolága, L pedig az ernyő távolága: L L x = λ =,96 mm. d. T C) Mivel az aktivitáa a negyed rézére cökkent, így az A= A özefüggé alapján az eltelt idő (t) a felezéi idő (T) kétzeree, 4,6 0 év.. C) A mikrohullámú tartomány hullámhoza m é mm közötti, a mikrohullámú ütőben haznált mikrohullám hullámhoza 5 cm között van. A Bluetooth rövid hatótávolágú özekötteté, a,4 GHz-e tartományban működik. 3. C) Az imert özefüggé alapján a rezgőkör frekvenciája f =. π L C Vagyi a rezgőkör frekvenciája a kondenzátor kapacitáának négyzetgyökétől fordított arányban függ, ezért ha a kapacitá négyzereére nő, akkor a frekvencia a felére cökken. 4. C) A kék fény hullámhoza kiebb a vöröénél, ezért a lence törémutatója a kék fényre nagyobb, mint vöröre, így a fókuztávolág cökken, 8 cm-nél kiebb lez. A fókuztávolágot a következő özefüggé egítégével i meghatározhatjuk: = ( n ) +. f r r t 98
. feladator Megoldáa 5. B) Egy m tömegű, r ugarú gömb tehetetlenégi nyomatéka: Θ = m r, 5 ezért a forgában tárolt energia: E = Θ ω = m r ω = m v. forg. 5 5 7 A telje mozgái energiája: E = m v + Θ ω = m v. mozg. 0 E kettő energia aránya: E Θ ω forg. = = 0 = 09,. E 7 mozg. 7 m v + Θ ω 0 II. réz. A zegecelt gumiabroncé a jövő? a) Kanyarodá közben az autó mozgáát a nehézégi erő, a nyomóerő, továbbá az autó é az út között fellépő tapadái erő határozza meg. 3 pont b) Az egyenlete körmozgá dinamikai feltétele az, hogy a tetet érő erők eredője a kör középpontja felé mutaon é állandó nagyágú legyen. Az előbbi erők közül a tapadái erő az, ami ezt az eredő erőt tudja biztoítani, melynek lehetége legnagyobb értéke a nyomóerő nagyágától függ. c) Az időjárái vizonyok alapvetően meghatározzák a tapadái úrlódái együttható nagyágát. Az autó pedig a kerekei é az azfalt között fellépő tapadái erő hatáára mozog, kanyarodik, fékez, ezért a biztonágo közlekedéhez alapvető a kerekek megcúzá nélküli tizta gördülée. d) Az azfalt tapadáa mellett az autógumi tapadái tulajdonágainak megválaztáával érhetjük el a legmegfelelőbb tapadái együtthatót. A nyári é a téli gumi anyagában, zéleégében, vatagágában é mintázatában i eltér egymától. (A téli gumi anyaga még nagy hidegben i rugalma marad, é képe a deformációra, jobban tapad, mint a nyári gumi. A téli gumiabronc durvább mintázata a hóban, íko úton való közlekedét egíti, míg a nyári abroncon levő hozú, kifele irányuló barázdák a víz elvezetéét egítik.) 99
. feladator Megoldáa e) A helye követéi távolág alapvetően az autó ebeégétől é az útvizonyoktól függ. Két autó között akkor megfelelő a követéi távolág, ha az elő autó hirtelen fékezéekor a hátó autó anélkül meg tud állni, hogy letérne az útról vagy nekimenne az előtte lévő autónak. A követéi távolág megválaztáakor azt i figyelembe kell vennünk, hogy a vezély ézlelée é a fékezé megkezdée között eltelt időben az autó még változatlan ebeéggel halad. Az így megtett távolág egyenlete mozgát feltételezve a reakcióidő é a ebeég zorzata, mely nagy ebeégnél például autópályán akár 40 m i lehet. A fékút a ténylege fékezé alatt megtett út, míg a féktávolág a reakcióidő alatt megtett út é a fékút özege. A féktávolág ezért nagyobb, mint a fékút. A minimáli követéi távolág a reakcióidő alatt megtett úttal kell, hogy megegyezzen! A valóágban ennél nagyobb távolágot érdeme tartani a biztonágo megállához. 3 pont f) Két fejlezté említée é rövid magyarázata (kipörgégátló, blokkolágátló fékrendzer, ASP tb.). Tartalom: Kifejté: Özeen: 8 pont 5 pont 3 pont. A mágnee mező bevezetée é jellemzée a) Az iránytű egy mágneezett acéltű, amely egy függőlegeen álló tű hegyén forog. Az iránytű a földmágneég hatáára áll be É-D irányba. b) A Föld mágnee póluai nem enek egybe a földrajzi arkokkal. A deklináció vagy elhajlá zöge a mágnee délkör é az adott hely cillagázati délkör íkjának a zöge. Az inklináció vagy lehajlá zöge a vízzinte tengely körül elfordulni képe iránytű é a vízzinte ík zöge. A deklináció é az inklináció zög a Föld különböző pontjain különböző értékű. c) A rúdmágne, a patkómágne, az áram által átjárt egyene vezető é a tekerc mágnee mezéjének zemléltetée indukcióvonalakkal helye rajz. 00
. feladator Megoldáa d) A magnetométer egy árammal átjárt tekerc, mely egy tengely mentén elfordulni képe. A magnetométerre ható maximáli forgatónyomaték egyeneen arányo a magnetométeren folyó áram erőégével, a menetzámmal, a magnetométer területével é a mágnee mező erőégével. M max = B A N I. e) A mágnee indukció egy adott helyen a mágnee mező erőégét jellemző fizikai mennyiég: B =, melynek nagyágát a mágnee mező Mmax. I A N adott pontjába helyezett magnetométerre ható forgatónyomaték nagyágából határozhatjuk meg az özefüggé alapján, ahol M max a maximáli forgatónyomaték nagyága, A a tekerc felülete, N a tekerc menetzáma é I a tekercen átfolyó áramerőég nagyága. A mágnee indukció mértékegyége a tela (T). A mágnee indukció vektormennyiég, irányát megállapodá zerint az adott pontba helyezett, egyenúlyban levő mágnee dipólu ézaki pólua mutatja. Irányát a magnetométer áramának irányából a jobbcavar-zabály egítégével adhatjuk meg. 3 pont f) A mágnee mező a mágnee indukcióvonalak egítégével zemléltethető. A mágnee indukcióvonalak érintőjének iránya megegyezik a mágnee indukcióvektor irányával, az indukcióvonalakra merőlege egyégnyi felületen áthaladó indukcióvonalak záma egyenlő a mágnee indukció zámértékével. g) A mágnee fluxu egy adott felületen átmenő mágnee indukcióvonalak zámát adja meg: Φ = B A. Ha a felület nem merőlege az indukcióvonalakra, akkor az indukcióvektor felületre merőlege özetevőjével kell zámolni: Φ = B A coa. Mértékegyége a weber (Wb). Tartalom: Kifejté: Özeen: 3 pont 8 pont 5 pont 3 pont 0
. feladator Megoldáa 3. A hang terjedéi ebeégének mérée levegőben rezonancia egítégével a) A hangvilla által keltett hullámok a vízfelzínhez érve vizaverődnek é a cőben állóhullámok alakulnak ki. A vízfelzínnél comópontok, míg a zabad végen duzzadóhelyek vannak. Az elő erőítéi helyen egy telje hullám hozának egynegyed rézét, míg a máodik erőödénél háromnegyed rézét kapjuk. λ 4 3 pont b) A mért értékek ezért az egynegyed, illetve a háromnegyed hullám hoznak felelnek meg. pont c) 7,7 cm, ezért a hullámhoz 70,8 cm. A hang terjedéi ebeége ebből m c = λ f = 0,708 m 440 = 3, 5. d) Vonjuk ki a máodik é az elő erőödéi helyekre kapott átlagokat egymából! Ekkor az előbbiek alapján éppen a félhullámhozat kapjuk meg: λ = 0, 569 m 0,77 m = 0, 39 m, melyből a hullámhoz l = 0,784 m. A hang m terjedéi ebeége: c = λ f = 0, 784 m 440 = 344, 96. e) A relatív hiba az elő eetben: h = vagyi 8,4%-o. A máodik eetben: h =,5%-o. cirodalmi czámolt cirodalmi czámolt cirodalmi cirodalmi = = 340 3,5 = 0,084, 340 344,96 340 = 0,05, vagyi 340 f) A máodik eetben okkal pontoabb eredmény kapható, melynek az a magyarázata, hogy a kialakuló állóhullám negyed hullámhoza valójában egy kicit nagyobb, mint a cő vízből kiálló rézének a hoza. Az állóhullám egy kicit kinyúlik a cőből. (Az eltéré alapvetően a cő átmérőjétől függ). A két erőödéi helyhez tartozó távolágok kivonáával ez az eltéré kiküzöbölhető. g) Két tényező említée a hiba cökkentéére (pl. pontoabb jelölé, pontoabb leolvaá, többzöri méré, cendeebb környezet). 0
. feladator Megoldáa h) A hang terjedéi ebeégét a Kundt-féle cő egítégével i meghatározhatjuk. A Kundt-cő egy kb. métere üvegcő, melynek átmérője néhány centiméter. Egyik oldalról a cő végét egy jól záró mozgatható dugattyú zárja el. A cő belejében egyenleteen zétzórva parafarezelék található. Ha a cő máik végén valamilyen imert frekvenciájú hangot keltünk, akkor a dugattyú mozgatáával elérhető, hogy a cőben a parafarezelék állóhullámokat rajzoljon ki. A hullámhoz méréével a frekvencia imeretében meghatározható a hang terjedéi ebeége (akár különböző gázokban i). Tartalom: Kifejté: Özeen: 8 pont 5 pont 3 pont III. réz. Adatok: m = 0,3, m = 0 dkg, l = 60 cm = 0,6 m, a a) v =?, b) a min =?, c) D =? terítô m m = 4, g= 0. a) A pohár gyoruláát a terítő é a pohár közötti úrlódái erő okozza: m m m g = m a pohár, ezért a = µ g= 3. pohár A pohár cak abban az eetben eik le a terítőről, ha a terítő gyoruláa nagyobb a pohár gyoruláánál. Abban a pillanatban, amikor a pohár éppen elhagyja a terítőt, a terítő által megtett út éppen a terítő hozával nagyobb a pohár által megtett útnál: apohár aterítô = l+ t = t. terítô l, Ebből t = = =,095. a a terítô pohár A pohár ebeége, amikor elhagyja a terítőt: m v = a t = 3,095 = 3,9 m. pohár b) A pohár alól cak akkor tudjuk kirántani a terítőt, ha a terítő gyoruláa nagyobb a pohár gyoruláánál, vagyi 3 m -nél. 03
. feladator Megoldáa c) Miután a pohár elhagyta a terítőt, a pohár é az aztal között fellépő úrlódái erő laítja. A pohár megálláához zükége idő: 3,9 m v v t = = = = 0,66. a µ g m 0,5 0 Ezalatt a pohár által az aztalon megtett út: a = t Özeen: 5 0,66,09 m. ( ) = = 0 pont. Adatok: V = 50 dm 3, T = 300 K, W = 6000 J, p = 00 000 Pa. a) V =?, b) DT =?, c) Q =?, d) DE b =? a) Állandó nyomáon melegítve a gázt, a térfogati munka nagyága: W 6000 W = p DV, amiből: V = = = p 00000 0,03 m3. Ezért: V = V + DV = 0,08 m 3. b) A Gay Luac-törvény egítégével: V V =, T T T V 300 0,08 amiből: T = = = 480K, a hőméréklet-változá 80 K. V 0,05 3 pont 3 pont c) A gáz tömege meghatározható a megadott adatokból: m p V M 3 00000 = Pa 0,05 m 0,03 kg = mol = 0,8kg. R T J 8,3 300 K mol K Q= c m T = 90 0,8 80 = 96,8 J. p d) E = Q+ W = 96,8J 6000 J= 596,8 J, vagy mivel p állandó a b k E = f m M R T = f p V özefüggé alapján i meghatározható az b energiaváltozá. Özeen: 3 pont 3 pont 04
. feladator Megoldáa 3. Adatok: l tekerc = 0 cm, N = 000, U = 4 V, d huzal = 0,3 mm, r tekerc = 3 cm, Ω mm ρ = 0,068, m m r = 500. a) R =?, b) B =?, c) B =? ρ l a) R = A huzal ρ r π N tekerc 0,068 0,03 000 = = = 44,8 r π huzal 0, 5 ( ) Ω 5 pont N U N I b) B = µ = µ R 0 0 l l tekerc tekerc 000 4 7 44,8 = 4π 0 = 0, 0034T 0, c) B = µ r B= 500 0,0034 T=,68 T Özeen: pont 4. 4 9 3 Adatok: f = 75, 0 Hz, E =,58 0 J, m = 9, 0 kg, mozg. h = 6,63 0-34 J. a) W ki =?, b) v =?, c) f =?, d) f =? a) A kilépéi munka a fényelektromo egyenlet alapján: W = h f E = 3,39 0 9 J. ki mozg. e 3 pont E mozg. 5 m b) E = m v,melybô lv = = 5,89 0. mozg. m c) A határfrekvencia meghatározáa: E mozg. = 0 J, ekkor h f = W ki. 9 W 3,39 0 J ki 4 f = = = 5, 0 Hz h 34 h 6,63 0 J d) A fényelektromo egyenletből: E + W m ( 3v) Wki mozg ki f = = 5 =,46 0 Hz h h Özeen: 3 pont 05