A 2016/2017. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló FIZIKA II. KATEGÓRIA. Javítási-értékelési útmutató

Hasonló dokumentumok
A 2014/2015. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló FIZIKA I. KATEGÓRIA. Javítási-értékelési útmutató. Ksin ma.

Digitális tananyag a fizika tanításához

1. Feladatok a dinamika tárgyköréből

A 2009/2010. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első fordulójának feladatai és megoldásai. II. kategória

28. Nagy László Fizikaverseny Szalézi Szent Ferenc Gimnázium, Kazincbarcika február 28. március osztály

Mechanika - Versenyfeladatok

A 2015/2016. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első forduló FIZIKA I. KATEGÓRIA. Javítási-értékelési útmutató

Javítási útmutató Fizika felmérő 2018

5.1. ábra. Ábra a 36A-2 feladathoz

Optika gyakorlat 2. Geometriai optika: planparalel lemez, prizma, hullámvezető

Tömegpontok mozgása egyenes mentén, hajítások

Megoldás: feladat adataival végeredménynek 0,46 cm-t kapunk.

Oktatási Hivatal FIZIKA. II. kategória. A 2017/2018. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 1. forduló. Javítási-értékelési útmutató

1. Feladatok merev testek fizikájának tárgyköréből

Mikroszkóp vizsgálata és folyadék törésmutatójának mérése (8-as számú mérés) mérési jegyzõkönyv

Optika gyakorlat 5. Gyakorló feladatok

2.3 Newton törvények, mozgás lejtőn, pontrendszerek

A 2016/2017. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló FIZIKA I. KATEGÓRIA. Javítási-értékelési útmutató

Fizika 1i, 2018 őszi félév, 4. gyakorlat

OPTIKA. Vékony lencsék, gömbtükrök. Dr. Seres István

Modern Fizika Labor. 2. Elemi töltés meghatározása

Oktatási Hivatal FIZIKA I. KATEGÓRIA. A 2016/2017. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló FELADATOK

Geometriai Optika (sugároptika)

Oktatási Hivatal. 1 pont. A feltételek alapján felírhatók az. összevonás után az. 1 pont

Arany Dániel Matematikai Tanulóverseny 2008/2009-es tanév első (iskolai) forduló haladók II. kategória

ÖVEGES JÓZSEF ORSZÁGOS FIZIKAVERSENY II. fordulója feladatainak javítókulcsa április 5.

A diákok végezzenek optikai méréseket, amelyek alapján a tárgytávolság, a képtávolság és a fókusztávolság közötti összefüggés igazolható.

A gradiens törésmutatójú közeg I.

A 2014/2015. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első forduló MATEMATIKA I. KATEGÓRIA (SZAKKÖZÉPISKOLA) Javítási-értékelési útmutató

FIZIKA. Ma igazán belemelegszünk! (hőtan) Dr. Seres István

25. Képalkotás. f = 20 cm. 30 cm x =? Képalkotás

Öveges korcsoport Jedlik Ányos Fizikaverseny 2. (regionális) forduló 8. o március 01.

Számítógépes Grafika mintafeladatok

A fény visszaverődése

Bor Pál Fizikaverseny, középdöntő 2016/2017. tanév, 8. osztály

OPTIKA. Vékony lencsék képalkotása. Dr. Seres István

2. OPTIKA. A tér egy pontján akárhány fénysugár áthaladhat egymás zavarása nélkül.

2011/2012 tavaszi félév 2. óra. Tananyag:

Számítógépes Grafika mintafeladatok

Kényszerfeltételek február 10. F = ma

Mikroszkóp vizsgálata Folyadék törésmutatójának mérése

d) A gömbtükör csak domború tükröző felület lehet.

Mikroszkóp vizsgálata Lencse görbületi sugarának mérése Folyadék törésmutatójának mérése

FIZIKA ZÁRÓVIZSGA 2015

Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória. J 0,063 kg kg + m 3

MŰSZAKI TERMODINAMIKA 1. ÖSSZEGZŐ TANULMÁNYI TELJESÍTMÉNYÉRTÉKELÉS

Oktatási Hivatal FIZIKA. I. kategória. A 2017/2018. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 1. forduló. Javítási-értékelési útmutató

3. Gyakorlat Áramlástani feladatok és megoldásuk

A 2011/2012. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második fordulójának feladatai és megoldásai fizikából II.

OPTIKA. Ma sok mindenre fény derül! /Geometriai optika alapjai/ Dr. Seres István

EGYSZERŰ GÉPEK. Azok az eszközök, amelyekkel kedvezőbbé lehet tenni az erőhatás nagyságát, irányát, támadáspontjának helyét.

FIZIKA II. 2. ZÁRTHELYI DOLGOZAT A MŰSZAKI INFORMATIKA SZAK

A 2010/2011. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny első fordulójának. feladatai fizikából. I. kategória

A 2014/2015. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló FIZIKA II. KATEGÓRIA. Javítási-értékelési útmutató

Termodinamika (Hőtan)

Szélsőérték feladatok megoldása

1. előadás. Gáztörvények. Fizika Biofizika I. 2015/2016. Kapcsolódó irodalom:

GEOMETRIAI OPTIKA I.

Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória

A kísérlet célkitűzései: A fénytani lencsék megismerése, tulajdonságainak kísérleti vizsgálata és felhasználási lehetőségeinek áttekintése.

A nagyobb tömegű Peti 1,5 m-re ült a forgástengelytől. Összesen: 9p

29. Nagy László Fizikaverseny Szalézi Szent Ferenc Gimnázium, Kazincbarcika február osztály

ÖSSZEFOGLALÁS HŐTANI FOLYAMATOK

1. feladatsor: Vektorterek, lineáris kombináció, mátrixok, determináns (megoldás)

Varga Tamás Matematikaverseny Javítási útmutató Iskolai forduló 2016/ osztály

1.1. Feladatok. x 0 pontban! b) f(x) = 2x + 5, x 0 = 2. d) f(x) = 1 3x+4 = 1. e) f(x) = x 1. f) x 2 4x + 4 sin(x 2), x 0 = 2. általános pontban!

1. Feladatok munkavégzés és konzervatív erőterek tárgyköréből. Munkatétel

Fizika A2E, 9. feladatsor

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Optika gyakorlat 1. Fermat-elv, fénytörés, reflexió sík és görbült határfelületen

Figyelem! Csak belső és saját használatra! Terjesztése és másolása TILOS!

Javítási útmutató Fizika felmérő 2015

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Történeti áttekintés

OPTIKA. Geometriai optika. Snellius Descartes-törvény szeptember 19. FIZIKA TÁVOKTATÁS

A geometriai optika. Fizika május 25. Rezgések és hullámok. Fizika 11. (Rezgések és hullámok) A geometriai optika május 25.

Feladatok megoldásokkal a 9. gyakorlathoz (Newton-Leibniz formula, közelítő integrálás, az integrálszámítás alkalmazásai 1.

Oktatási Hivatal FIZIKA. I. kategória. A 2017/2018. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny 2. forduló. Javítási-értékelési útmutató

MŰSZAKI HŐTAN I. 1. ZÁRTHELYI. Termodinamika. Név: Azonosító: Helyszám: Munkaidő: 80 perc I. 50 II. 50 ÖSSZ.: 100. Javította: Képzési kódja:

Szakmai fizika Gázos feladatok

Hatvani István fizikaverseny Döntő. 1. kategória

KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Fizika minta feladatsor

1. Feladatok a termodinamika tárgyköréből

U = 24 V I = 4,8 A. Mind a két mellékágban az ellenállás külön-külön 6 Ω, ezért az áramerősség mindkét mellékágban egyenlő, azaz :...

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK január 30.

Folyadékok és gázok mechanikája

Optikai alapmérések. Mivel több mérésről van szó, egyesével írom le és értékelem ki őket. 1. Törésmutató meghatározása a törési törvény alapján

Nemzetközi Csillagászati és Asztrofizikai Diákolimpia Szakkör Asztrofizika II. és Műszerismeret Megoldások

Lencse típusok Sík domború 2x Homorúan domború Síkhomorú 2x homorú domb. Homorú

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika ZH, október 10.. CHFMAX. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

OPTIKA. Vékony lencsék. Dr. Seres István

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

1. Egy háromtengelyes tehergépjármű 10 tonna saját tömegű. 130 kn. 7 m. a.) A jármű maximális össztömege 24 tonna lehet.(előadás anyaga)!!!!

Németh László Matematikaverseny, Hódmezővásárhely április 8. A osztályosok feladatainak javítókulcsa

Értékelési útmutató az emelt szint írásbeli feladatsorhoz

OPTIKA. Gömbtükrök képalkotása, leképezési hibák. Dr. Seres István

(2006. október) Megoldás:

5. A súrlódás. Kísérlet: Mérje meg a kiadott test és az asztal között mennyi a csúszási súrlódási együttható!

Átírás:

Oktatási Hivatal A 06/07. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló FIZIKA II. KATEGÓRIA Javítási-értékelési útmutató. feladat. M = kg tömegű, L =, m hosszú, könnyen gördülő kiskocsi közepére m = 7,5 kg tömegű, R = 0, m sugarú tömör korongot helyeztünk az ábra szerint. A korong és a kocsi közötti súrlódás együtthatója = 0,4. A korong peremére csévélt vékony fonál két álló és egy mozgó csigán van átvetve, a másik vége az ábrán látható módon könnyű kengyellel a korong tengelyéhez csatlakozik. A mozgó csigán m = 5 kg tömegű nehezék függ. A kezdetben nyugvó rendszert magára hagyjuk. (A csigák tömege elhanyagolható.) a) Mennyi idő múlva ér a kocsi végére a korong? b) Oldjuk meg a feladatot úgy is, ha a korongot ugyanakkora tömegű és sugarú vékonyfalú csőre cseréljük ( = mr )! Megoldás. Először rögzítsük a kiskocsit, hogy meghatározzuk a súrlódási erő irányát általános esetben tetszőleges hengerszimmetrikus testre! (Tekintsük az ábrát!) OKTV 06/07. forduló

Ekkor a mozgásegyenletek: a nehezékre: m g K ma, () a hengerszimmetrikus test haladására: K S ma () a hengerszimmetrikus test forgására: (K + S)R = β () feltételezve, hogy nem csúszik meg a korong ( tisztán gördül ): a R (4) a kényszerfeltétel (fonál nyújthatatlansága): (4)-et ()-ba beírva: () és (6) összege: Innen Ezt beírva ()-be: a a. (5) K + S = R a (6) K = (m + R ) a. K = (m + R ) a. S = K ma = (m + R ) a ma (7) a) Tömör korong esetében = mr, amit a (7) egyenletbe behelyettesítve meggyőződhetünk arról, hogy S = 0! Ez azt jelenti, hogy a kocsi és a korong között nem hat súrlódási erő, a korong mindenkori legalsó pontja akkor sem csúszik meg, ha nincs súrlódás ( = 0 is lehet). Így, ha a kocsit elengedjük, az ennek ellenére is nyugalomban marad! Új, egyszerűsülő egyenleteink ekkor: m g K m a ( ) = () K ma ( ) KR mr ( ) a R (4 ) = (4) a a (5 ) = (5) () és (4)-ből mg K ma, ( ) beírásával: mg ma ma m m rendezve: mg ma ma a, ahonnan a korong közepének a gyorsulására: m a g.= g m m =, m s. A korongnak a kocsi végére gördülésének ideje meghatározható: OKTV 06/07. forduló

t s L, ahol, tehát a s a t t s L m m L m m, m 7,5 5 kg m m g mg 5 kg 0 s 0,6 s. b) Vékonyfalú cső esetében = mr, amit a (7) egyenletbe behelyettesítve megállapíthatjuk, hogy S = ma > 0, ami azt jelenti, hogy ebben az esetben a csőre ható súrlódási erő forgatónyomatéka növeli a cső szöggyorsulását, illetve ennek ellenereje, a kocsira ható súrlódási erő a kiskocsit jobbra gyorsítja. Ezek után oldjuk fel a kiskocsi rögzítését, és írjuk fel dinamikai egyenleteket és a kényszerfeltételeket feltételezve, hogy a cső nem csúszik meg a kiskocsin: m g K m a ( ) K S ma ( ) (K + S)R = mr β ( ) S = Ma, (4 ) ahol a a kiskocsi gyorsulása. A kényszerfeltételek: a = a Rβ (5 ) a = a + Rβ. (6 ) Hat egyenletünk van hat ismeretlennel. Az (5 ) és (6 ) összefüggésekben szereplő gyorsulásokat írjuk be rendre az ( ) és (4 ) egyenletekbe, ahonnan kifejezhetjük a K és S erőket: K = m g m a = m Rβ g m a m S = Ma MRβ. Ha ezeket beírjuk ( )-be és ( )-be, akkor már csak két ismeretlenünk marad (a és β). A tömegközéppont a gyorsulását úgy kapjuk meg, ha mondjuk Rβ-t kifejezzük az egyik egyenletből, majd beírjuk a másikba: (4m m + 6Mm )g a = 4m = 0g + 9m M + 8mM + 5m m 6,5 =,7 m s. A kiskocsi gyorsulása: m 7,5 m m a a,7,. M m 7,5 s s A kiskocsi gyorsulásának iránya megegyezik a vékonyfalú cső mozgásirányával, ezért a a cső relatív gyorsulása: m m m arel a a,7,,7. s s s A cső kocsi végére gördülésének ideje a koronghoz hasonló módon határozható meg: OKTV 06/07. forduló

s L rel, ahol, tehát arel s a t t s L, m t 0,74 s. a m rel,7 s Ellenőrzés (hogy a cső nem csúszik meg): Visszahelyettesítve ki tudjuk számítani a cső kerületi gyorsulását: M m m R a arel,7, M m s majd a cső tömegközépponti és kerületi gyorsulásából megkaphatjuk a súrlódási erőt: S = Ma = =,4 N, ami megnyugtató módon kisebb a tapadási súrlódási erő maximumánál: S max = μmg = 0 N, tehát a cső nem csúszik meg a kiskocsin.. feladat. Egy lezárt üvegedényben, melynek térfogata liter, a hőmérséklet hosszabb ideje 90 C. Ekkor 50 ml folyadék állapotú víz van benne. Az üvegedényre csatlakoztatott légnyomásmérő 60 kpa-t mutat. a) Mekkora tömegű víz van ekkor folyadékállapotban az üvegben? b) Az üvegben a hőmérsékletet lassan 5 C-ra növeljük. Most mekkora tömegű víz van folyadékállapotban az edényben? c) Mennyit mutat ekkor a nyomásmérő? d) Ezután az edény nyakán lévő szelepet megnyitjuk. Adjunk becslést arra, hogy mennyi víz fog elforrni az üvegből! A külső nyomás 0, kpa, a víz fajhője 00 C-on 40 J/(kg C), 5 C-on 460 J/(kg C), a további szükséges adatokat a Függvénytáblázatban találhatjuk meg. Az üveg hőkapacitásától és hőtágulásától eltekinthetünk. A számolás során alkalmazzunk ésszerű kerekítéseket! Megoldás. A Függvénytáblázat adatait fogjuk felhasználni: A 90 C-os víz sűrűsége f = 965 kg/m. A 90 C vízgőz sűrűsége g= 0,44 kg/m, és nyomása 70, kpa. A 5 C vízgőz sűrűsége g = 99 kg/m, és nyomása kpa. A víz párolgási hője 00 C-on 56 kj/kg, 5 C-on 87 kj/kg. a) A 90 C-os víz sűrűsége 965 kg/m. Az 50 ml 90 C-os víz tömege: m f = ρ f V = (965 kg m ) (5 0 5 m ) 48, g. b) Amikor a palack 90 C-os, a benne lévő telített vízgőz tömege: m g = ρ g V g = (0,44 kg m ) (9,5 0 4 m ) 0, 4 g. OKTV 06/07 4. forduló

A 5 C-os víz sűrűsége 99 kg/m, a telített vízgőzé, kg/m. Az edény V0 térfogata nem változott, azt egyrészt víz, másrészt vízgőz (+ levegő) tölti ki. A víz + vízgőz össztömege sem változhatott meg, ezt kihasználva így írhatjuk fel az edény térfogatát: m f m f mg m f V0. Az egyenlet megoldása: V 0 m f + m g ρ g m f = ( ρ 47, 5 g. f ρ ) g Tehát 5 C-on 47,5 g víz és, g gőz van az edényben (az össztömeg 48,7 g). f c) A nyomásmérő a telített vízgőz nyomásának és az edényben lévő levegő nyomásának összegét mutatja (hiszen a részleges, idegen szóval parciális nyomások összeadódnak). A 5 C-os telített vízgőz nyomása kpa. A levegő térfogata: V = V 0 m f ρ f 9,49 0 4 m. Alkalmazzuk az egyesített gáztörvényt a gőztérben lévő levegőre: g p V T Használjuk fel, hogy a levegő kezdeti térfogata p V T. V = 9,5. 0-4 m, nyomása p = 60 kpa 70, kpa = 89,9 kpa. p = V T p V T 99 kpa. A nyomásmérő által mutatott érték: kpa + 99 kpa = kpa. d) A szelepen át távozó gőz és levegő miatt a palackban hamar lecsökken a nyomás a 0, kpa külső nyomás értékre. Ilyen külső nyomás mellett viszont a 5 C-os víz túlhevítettnek tekinthető, így heves forrás jön létre. Felső becslést kaphatunk az elforrt víz mennyiségére, ha a 5 C-hoz tartozó fajhővel és párolgási hővel számolunk, valamint úgy tekintjük, hogy a forráshoz szükséges hő a teljes vízmennyiséget hűti: c 5 m f T = L 5 m felső A behelyettesítés után m felső, g. Alsó becslést úgy kaphatunk az elforrt víz mennyiségére, ha a 00 C-hoz tartozó párolgási hővel és fajhővel számolunk, továbbá úgy tekintjük, hogy a forráshoz szükséges hő csak a megmaradó vízmennyiséget hűti: c 00 (m f m alsó ) T = L 00 m alsó Ebben az esetben m alsó, g. Láthatjuk, hogy az alsó és a felső korlátos becslések igen közel vannak egymáshoz. Megállapíthatjuk, hogy valamivel több mint gramm víz forr el, ami a teljes vízmennyiség közel 5%-a. Megjegyzés: A d) kérdés esetében bármilyen helyes becslésre a maximális pontszám megadható. OKTV 06/07 5. forduló

. feladat. Egy vékony optikai gyűjtőlencse mindkét oldala azonos R görbületi sugarú, a lencse anyagának törésmutatója n. Ha a lencsétől méterre helyezünk el egy tárgyat, akkor a keletkező valódi kép mérete a tárgy negyedrésze lesz. Ha ugyanezzel a lencsével a leképezést nem levegőben, hanem vízben végezzük el, akkor az méterre lévő tárgyról a lencse négyszeres nagyítású valódi képet állít elő. (A víz abszolút törésmutatója 4/ értékűnek, a levegőé -nek tekinthető.) a) Mekkora a lencse anyagának n törésmutatója és mekkora az R görbületi sugár? Ezután párhuzamos fénynyalábokkal olyan vizsgálatokat végzünk, hogy a lencse egyik oldalán víz, a másik oldalán pedig levegő van. b) Mekkora a lencse levegőbeli és vízbeli fókusztávolsága, ha az optikai tengellyel párhuzamos fénynyaláb rendre vízből, illetve levegőből érkezik? Végezetül megvizsgáljuk a lencse képalkotását úgy is, hogy a lencse egyik oldalán víz, a másik oldalán pedig levegő van, miközben megtartjuk az méteres tárgytávolságot. c) Szerkesszük meg a képet először úgy, amikor a (tetszőleges magasságú) tárgy vízben van, majd úgy is, amikor a tárgy levegőben van, és a kép vízben keletkezik! d) Mekkora a kép tárgyhoz viszonyított mérete levegőben és vízben, ha a tárgy rendre vízben, illetve levegőben van? Útmutatás:. Lencsék levegőbeli leképezési törvényét a következő összefüggés segítségével általánosíthatjuk: n t + n k = n n + n n, R R ahol t a tárgytávolság az n törésmutatójú közegben, k a képtávolság az n törésmutatójú közegben, illetve n a lencse anyagának törésmutatója, továbbá R és R a lencse két oldalának görbületi sugara. Az összefüggésben szereplő R és R görbületi sugarak előjeles mennyiségek, melyek domború lencsék esetében pozitívak, ha a lencse anyagának abszolút törésmutatója nagyobb, mint a vele érintkező közegeké.. A feladatbeli leképezéseket létrehozó fénysugarak a szokásos tárgyalásnak megfelelően az optikai tengely irányától csak kismértékben eltérő, úgynevezett paraxiális sugarak. Megoldás: a) Ha a leképezés levegőben történik, akkor a leképezési törvény szerint: t + t/4 = 0 cm = (n ) R. Ha ugyanez vízben történik, akkor az üveg abszolút törésmutatója helyett az n/nvíz relatív törésmutatót kell használni: t + 4t = 80 cm = ( n ) n víz R = (n 4 ) R. A két fenti egyenletből: n = n üveg = / és R = 0 cm. Megjegyzés: Ugyanezeket az egyenleteket kapjuk akkor is, ha a feladat Útmutatásában megadott egyenletbe a lencse n, a víz nvíz és a levegő nlevegő = értékű abszolút törésmutatóját helyettesítjük be. b) A feladat Útmutatásában megadott általános képletből úgy tudjuk kiolvasni a fókusztávolságot, hogy a tárgyat a végtelenbe helyezzük (t = ), mert ekkor kapunk róla párhuzamos fénynyalábot, és ilyenkor a kép a fókuszban jelenik meg (k = f). Ennek alapján a vízből levegőbe érkező párhuzamos fénynyalábra a következő összefüggést írhatjuk fel: OKTV 06/07 6. forduló

n víz + f víz levegő = = n n víz + n f víz levegő R R = 4 0 cm + 0 cm = 0 cm, amiből f víz levegő = 0 cm. Ha a levegőből vízbe érkező párhuzamos fénynyalábra írjuk fel az Útmutatásban megadott összefüggést, akkor ezt kapjuk: + n víz f levegő víz = amiből f levegő víz = 40 cm. n víz = n f levegő víz R + n n víz = R 0 cm + 4 0 cm = 0 cm, Megjegyzés: Vegyük észre, hogy bár a fenti két egyenletsor jobb oldala megegyezik, a kétoldali fókusztávolságok különbözőek. c) A szerkesztések a következő pontban láthatóak. d) Először alkalmazzuk a megadott általános leképezési törvényt abban az esetben, amikor a tárgy a vízben van, és a kép a levegőben jön létre: n víz t + 4 k = 00 cm + k = n n víz + n R R = 0 cm, amiből k = 50 cm adódik. A képalkotást szerkesztéssel is meg kell határozni. Figyelembe kell vennünk, hogy a fókusztávolság a levegőben 0 cm, míg vízben 40 cm: Vegyük észre, hogy α < β, vagyis a vékony lencse optikai középpontján áthaladó fénysugár megtörik, hiszen az üveg két oldalán két különböző közeg található. Alkalmazzuk a Snellius Descartes-törvényt: amiből kiszámíthatjuk a nagyítást: n víz = N = K T = n víz sin β tan β sin α tan α = K k T t k t = 4 50 00 =. Ugyanilyen módon kaphatjuk meg a nagyítást akkor, ha a tárgy levegőben van, a kép pedig vízben keletkezik. Először írjuk fel az algebrai egyenletet (a leképezési törvényt): t + n 4 víz k = 00 cm + k = n R + n n víz = R 0 cm,, OKTV 06/07 7. forduló

aminek a megoldása: k = 400 cm 57,4 cm. Az előző esethez hasonlóan végezhetjük el a kép 7 megszerkesztését: A lencse optikai középpontján most is megtörik a fénysugár, azonban ebben az esetben α > β, tehát a Snellius Descartes-törvényt így írhatjuk fel: T sin α tan α n víz = sin β tan β = t, K k amiből a nagyítás: N = K T = k n víz t = 400 4 7 00 = 7. Megjegyzések:. A feladat a) részének megoldásából azonnal látszik, hogy f levegő levegő = 0 cm, illetve f víz víz = 80 cm.. A feladatban szereplő összes esetben a 0 cm-es görbületi sugár előjele pozitív.. A feladat megoldásában a szokatlan az, hogy a nagyítás kiszámításakor nem alkalmazhatjuk a jól ismert N = k/t összefüggést. OKTV 06/07 8. forduló

. feladat. Értékelési útmutató a) A mozgásegyenletek helyes felírása 4 pont A súrlódási együttható zérus voltának igazolása A korong tömegközéppontja gyorsulásának meghatározása pont Az idő helyes meghatározása b) A mozgásegyenletek helyes felírása 4 pont A kényszerfeltételek helyes felírása 4 pont A cső tömegközéppontja és a kocsi gyorsulásának meghatározása pont Az idő helyes meghatározása pont összesen : 0 pont. feladat. a)a 90 C-os víz tömegének helyes kiszámolása b)a 90 C-os levegőben lévő telített vízgőz tömegének helyes kiszámolása Annak megfogalmazása, hogy a folyadék, illetve gőz állapotú víz össztömege nem változik. A fenti gondolatnak megfelelő egyenlet felírása Az egyenlet helyes megoldása c)a levegő térfogatának helyes megállapítása 5 C-on A levegő térfogatának helyes megállapítása 90 C-on A levegő nyomásának helyes megállapítása 90 C-on Az egyesített gáztörvény felírása a két állapotra A fenti egyenlet rendezésével a levegő nyomásának helyes megállapítása 5 C-on pont pont pont pont d) Plauzibilis becslésre vonatkozó egyenlet helyes felírása 4 pont Az egyenlet helyes megoldása pont összesen : 0 pont. feladat. a) A leképezési törvény felírása az üveg törésmutatójával és a görbületi sugárral levegő-levegőre A leképezési törvény felírása az üveg és a víz törésmutatójával és a görbületi sugárral víz-vízre A kérdéses törésmutató és görbületi sugár számszerű meghatározása pont b) A víz-lencse-levegő rendszer fókusztávolsága pont A levegő-lencse-víz rendszer fókusztávolsága pont c) A szerkesztések helyes elvégzése (- pont) 4 pont d) A vízben lévő tárgy képének relatív mérete levegőben 4 pont A levegőben lévő tárgy képének relatív mérete vízben 4 pont (Ha a versenyző az N = k/t összefüggést alkalmazza, illetve nem veszi észre, hogy a lencse optikai középpontján áthaladó fénysugár megtörik, akkor a c) és d) kérdésre adott válaszára nem kaphat pontot.) összesen: 0 pont A megoldásban vázoltaktól eltérő számításokra, amelyek elvileg helyesek és helyes végeredményre vezetnek, az alkérdésekre adható teljes pontszám jár. OKTV 06/07 9. forduló