Jedlik Ányos Fizikaverseny regionális forduló Öveges korcsoport 08. A feladatok megoldása során végig századpontossággal kerekített értékekkel számolj! Jó munkát! :). A kapcsolási rajz adatai felhasználásával számold ki, mekkora feszültség mérhető az egyes izzókon! Mekkora a rendszer eredő ellenállása? Ω Ω U = 4 V I = 4,8 A R = 6 Ω R = 4 Ω Ω Ω Mind a két mellékágban az ellenállás külön-külön 6 Ω, ezért az áramerősség mindkét mellékágban egyenlő, azaz :... pont I I = I = =, 4A... pont U = I R =,4A 6Ω = 4, 4V...3 pont U = I R =,4A 4Ω = 9, 6V...3 pont A párhuzamosan kapcsolt ágak eredő ellenállása 3 Ω. pont
( + R e R R = képlet alapján) Így a rendszer eredő ellenállása: R e = +3+= 5 Ω... pont. Pista egyik nap reggel 7 óra 35 perckor túrázni indult. Első fél órában megtette útja 35 %-át. 0 perces pihenő után erőre kapott, és 90 percen át meg sem állt. Ezalatt megtette útja hátralévő részének 5 3 részét. Mennyi ideig tartott, míg megtette a maradék,6 km-t, ha egész útra vonatkozó átlagsebessége 4 volt? Mikor ért célba? I. rész: 0,5 h 35%? km 0 perc pihenő II. rész: 90 perc =,5 h...az út 65%-nak a 3/5 része? km III.rész:?,6 km...3 pont s = 65 0,6 = 39 %... pont 00 35 39 = 6%... pont,6 km 6%, akkor 35%...3,5 km, és 39%...3.9 km s össz =,6 + 3,5 + 3,9 = 0 km...3 pont s 0km t = = =, 5h... pont v km 4 h,5 0,5,5 = 0,5h... pont 30 perc 0 perc (pihenő) = 0 percbe telt, míg megtette Pista az utolsó,6 km-t.... pont 0:05 -kor ért célba Pista... pont
3. Egy gyenge mágnest a függőleges fémtáblára téve, az egyenletes mozgással csúszik lefelé. a) Rajzold be az ábrába a mágnesre ható erőket! b) Mekkora a súrlódási együttható, ha tudjuk, hogy a mágneses vonzóerő és a gravitációs erő úgy aránylik egymáshoz, mint 6 :,5? c) Mekkora erővel lehetne függőlegesen felfelé egyenletes mozgással húzni egy másik gyenge mágnest, ha ez a mágnes 5 dkg tömegű, a súrlódási együttható ugyanannyi, mint előbb (b eset), és a mágneses vonzóerő ebben az esetben 5 N? a) Megfelelő erőábrázolás...3 pont b) Egyenletes mozgás esetén F s = F g... pont c) F ny = 5 N F = µ ny F g... pont µ 6 x =, 5x... pont µ 6 =,5... pont µ = 0,5... pont m = 5 dkg = 0,05 kg G = F g = 0,5 N... pont µ = 0,5... pont F h = F s + F g... pont F h = 0,5 x 5 N + 0,5N F h =,75 N...3 pont
4. Patrik egy 700 rugóállandójú csavarrugót már megnyújtott 6 cm-rel. Mennyi munkával tudja újabb 6 cm-rel megnyújtani ezt a rugót? W r W r = 700 0,06... pont W r =,6 J... pont = D x vagy W = F átl. x... pont W r = 700 0,... pont W r = 5,04 J... pont W = W r - W r = 5,04,6 = 3,78 J... pont
5. Cintia a padlásról leejtett egy követ. Borival együtt meg akarták határozni, hogy milyen magasan van a padlás, illetve mekkora sebességgel ér a kő a földre. A kő az esés első félidőjében 3 m utat tett meg. Számításaik szerint a padlás több mint 0 m magasan van és a kő sebessége a becsapódás pillanatában m maximum 5. Igazuk volt-e a lányoknak? Válaszodat indokold! s s = 3 m 0 3 = t s g t =... pont t = 0,77 s... pont t = t = 0,77 s t össz =,54 s... pont m v max = g t = 0,54 = 5,4... pont s h = vmax t = 7,7,54 =,86 m...5 pont Abban igazuk volt a gyerekeknek, hogy több, mint 0 m magasan van a padlás, de a másik állításuk nem igazolódott be... pont Másképp: v max s = t v = 3 max t v max = g t = 0 t Ezután a két egyenletből következik az előző megoldás első egyenlete.
6. Mekkora magasságig lehet egy henger alakú tartályt vízzel megtölteni, ha alaplapjának átmérője 40 cm, és a tartály aljára ható nyomás legfeljebb 48 kpa lehet? ( Az eredményeket század pontosságig kerekítsd.) d = 40 cm r = 0 cm =, m... pont A = r π =, 3,4 = 4,5 m...4 pont p max = 48 kpa = 48 000 Pa... pont p = F A F max = p max A = 48 000 4,5 = 6 960 N...4 pont G max, víz = 6 960 N m víz = 696 kg V = 696 l = 696 dm 3...3 pont A = 4,5 m = 45 dm... pont V = A h... pont 696 = 45 h h max = 48 dm = 4,8 m... pont
Mennyi volt a motor átlagos teljesítménye? Mekkora utat tett meg közben az autó? m v = 08 = 30 s... pont a = s = P = v m = 30 : 5 = s t v m max t = 5 5s 5m s = W F s 400N 5m = = t t 5s...5 pont = 36000W = 36kW 7 pont
8. Egy mindkét végén alátámasztott deszkára az ábrán látható módon rááll egy 50 kg tömegű gyermek, a bal oldali alátámasztási ponttól 30 cm - re. A deszka hossza m. Mekkora erő hat az alátámasztási pontokra? F b + F j = G F b + F j = 500 N... pont k b = 30 cm = 0,3 m... pont k j = 0,3 =,7 m... pont M = M... pont F k = F k... pont A bal oldali alátámasztást tekintve forgástengelynek: 500 0,3 = F j F j = 75 N... pont F b = 500 75 = 45 N... pont
kg 9. Egy 300 3 m átlagsűrűségű, 7 literes strandlabda úszik a Balaton vizén. Pista mennyi erővel nyomja lefelé, ha így a labda 5 része látszik ki a vízből? kg g ρ = 300 0, 3 3 = 3 m cm V = 7 l = 7 dm 3 = 7000 cm 3... pont m = ρ V = 0,3 7000 = 00g...3 pont G = N... pont F fel = G kisz... pont g 4 m kisz = cm 3 7000 = 5600g...3 pont 5 G kisz = F fel = 56 N... pont G + F = F fel... pont + F = 56 F = 35 N... pont