Felvételi, 2017 július -Alapképzés, fizika vizsga-

Hasonló dokumentumok
Felvételi, 2018 szeptember - Alapképzés, fizika vizsga -

TÉMACSOPORTOK A. MECHANIKA

Felvételi tematika FIZIKA 2017

Mechanika - Versenyfeladatok

Feladatlap X. osztály

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

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

a) Valódi tekercs b) Kondenzátor c) Ohmos ellenállás d) RLC vegyes kapcsolása

1. feladat Alkalmazzuk a mólhő meghatározását egy gázra. Izoterm és adiabatikus átalakulásokra a következőt kapjuk:

1. Feladatok a dinamika tárgyköréből

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

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

Fizika minta feladatsor

Hatvani István fizikaverseny Döntő. 1. kategória

Gépészmérnöki alapszak Mérnöki fizika ZH NÉV: október 18. Neptun kód:...

Mérések állítható hajlásszögű lejtőn

Munka, energia Munkatétel, a mechanikai energia megmaradása

58. ročník Fyzikálnej olympiády v školskom roku 2016/2017 Okresné kolo kategórie E Texty úloh v maďarskom jazyku

Elektrosztatika Mekkora két egyenlő nagyságú töltés taszítja egymást 10 m távolságból 100 N nagyságú erővel? megoldás

Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny, I. forduló november 14.

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

Bevezető fizika (VBK) zh1 tesztkérdések Mi az erő mértékegysége? NY) kg m 2 s 1 GY) Js LY) kg m 2 s 2 TY) kg m s 2

Bevezető fizika (infó), 8. feladatsor Egyenáram, egyenáramú áramkörök 2.

azonos sikban fekszik. A vezetőhurok ellenállása 2 Ω. Számítsuk ki a hurok teljes 4.1. ábra ábra

Bor Pál Fizikaverseny, középdöntő 2012/2013. tanév, 8. osztály

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

Fizika II. feladatsor főiskolai szintű villamosmérnök szak hallgatóinak. Levelező tagozat

Elektromos áram, egyenáram

Elektromos ellenállás, az áram hatásai, teljesítmény

Elektromos áramerősség

2.3 Newton törvények, mozgás lejtőn, pontrendszerek

1. Feladatok munkavégzés és konzervatív erőterek tárgyköréből. Munkatétel

Gyakorlat 30B-14. a F L = e E + ( e)v B képlet, a gravitációs erőt a (2.1) G = m e g (2.2)

1.feladat. Megoldás: r r az O és P pontok közötti helyvektor, r pedig a helyvektor hosszának harmadik hatványa. 0,03 0,04.

Irányításelmélet és technika I.

= Φ B(t = t) Φ B (t = 0) t

Mechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések

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

Elektromos áram, áramkör, kapcsolások

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

Hatvani István fizikaverseny Döntő. 1. kategória

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK február 13.

FIZIKA II. Dr. Rácz Ervin. egyetemi docens

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

XVIII. TORNYAI SÁNDOR ORSZÁGOS FIZIKAI FELADATMEGOLDÓ VERSENY

Javítási útmutató Fizika felmérő 2015

Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória

I. Az 1&5 kérdésekre írjátok a vizsgalapra a helyes válasznak megfelelő betűt. (15 pont)

Jedlik Ányos Fizikaverseny 3. (országos) forduló 8. o A feladatlap

Haladó mozgások A hely és a mozgás viszonylagos. A testek helyét, mozgását valamilyen vonatkoztatási ponthoz, vonatkoztatási rendszerhez képest adjuk

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Kirchhoff 2. törvénye (huroktörvény) szerint az áramkörben levő elektromotoros erők. E i = U j (3.1)

Egyenáram tesztek. 3. Melyik mértékegység meghatározása nem helyes? a) V = J/s b) F = C/V c) A = C/s d) = V/A

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

Elektron mozgása kristályrácsban Drude - féle elektrongáz

W = F s A munka származtatott, előjeles skalármennyiség.

Pálya : Az a vonal, amelyen a mozgó test végighalad. Út: A pályának az a része, amelyet adott idő alatt a mozgó tárgy megtesz.

SZÁMÍTÁSOS FELADATOK

36. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny II. forduló március óra A verseny hivatalos támogatói

Az Ohm törvény. Ellenállás karakterisztikája. A feszültség és az áramerősség egymással egyenesen arányos, tehát hányadosuk állandó.

Rezgés tesztek. 8. Egy rugó által létrehozott harmonikus rezgés esetén melyik állítás nem igaz?

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

Mechanika. Kinematika

TestLine - Fizika 8. évfolyam elektromosság alapok Minta feladatsor

FIZIKA ZÁRÓVIZSGA 2015

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

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

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

1. feladat R 1 = 2 W R 2 = 3 W R 3 = 5 W R t1 = 10 W R t2 = 20 W U 1 =200 V U 2 =150 V. Megoldás. R t1 R 3 R 1. R t2 R 2

3.1. ábra ábra

Osztályozó, javító vizsga 9. évfolyam gimnázium. Írásbeli vizsgarész ELSŐ RÉSZ

A kísérlet, mérés megnevezése célkitűzései: Váltakozó áramú körök vizsgálata, induktív ellenállás mérése, induktivitás értelmezése.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

58. ročník Fyzikálnej olympiády v školskom roku 2016/2017 Okresné kolo kategórie F Texty úloh v maďarskom jazyku

34. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny II. forduló március óra. A verseny hivatalos támogatói

EGYENÁRAMÚ KÖRÖK. Számítsuk ki, hogy 1,5 milliamperes áram az alábbi ellenállásokon mekkora feszültséget ejt!

Bor Pál Fizikaverseny Eötvös Loránd Fizikai Társulat Csongrád Megyei Csoport DÖNTŐ április osztály

Elektromos ellenállás, az áram hatásai, teljesítmény

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

Számítási feladatok megoldással a 6. fejezethez

1. fejezet. Gyakorlat C-41

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

1. Az egyenes vonalú egyenletes mozgás kísérleti vizsgálata és jellemzői. 2. A gyorsulás

38. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny II. forduló március óra A verseny hivatalos támogatói

FIZIKA II. Egyenáram. Dr. Seres István

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

III. KERÜLETI FIZIKA VERSENY MÁRCIUS 22. SZÁMÍTÁSOS FELADATOK

, és tömege m 400g. . A bot B végét egy surlódás nélküli csuklóhoz rögzitve, Mihai azt észleli, hogy ha F 3N

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Számítási feladatok a 6. fejezethez

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Mérnöki alapok 2. előadás

ÖVEGES JÓZSEF FIZIKAVERSENY

ELEKTROMOSSÁG ÉS MÁGNESESSÉG

Lendület. Lendület (impulzus): A test tömegének és sebességének szorzata. vektormennyiség: iránya a sebesség vektor iránya.

Gyakorlat 34A-25. kapcsolunk. Mekkora a fűtőtest teljesítménye? I o = U o R = 156 V = 1, 56 A (3.1) ezekkel a pillanatnyi értékek:

Ohm törvénye. A mérés célkitűzései: Ohm törvényének igazolása mérésekkel.

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

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

Átírás:

Sapientia Erdélyi Magyar Tudományegyetem Marosvásárhelyi Kar Felvételi, 2017 július -Alapképzés, fizika vizsga- Minden tétel kötelező. Hivatalból 10 pont jár. Munkaidő 3 óra. I. Az alábbi kérdésekre adott helyes válasznak megfelelő betűt írják a vizsgalapra! 15p I.1. Egy szánkó súrlódás nélkül csúszik le az α hajlásszögű lejtőn A szánkó gyorsulása: c a) g b) g cos α c) g sin α d) g tg α I.2. I.3. Tudva, hogy a jelölések megegyeznek a fizika tankönyvekben használtakkal, a gyorsulás mértékegysége az alábbi alakban írható: a) m 2 s b) m 2 s 2 c) m s 2 d) m s 1 A mellékelt grafikonon egy test gravitációs helyzeti energiáját ábrázolták a magasság függvényében. A gravitációs gyorsulás értéke g=10 m/s 2. A test tömege: c a I.4. I.5. a) 500g b) 1 kg c) 2 kg d) 5 kg A k = 60 N/m rugalmassági állandójú rugó megnyúlása x = 2 cm. A rugóban fellépő rugalmassági erő nagysága: a) 0,12 N b) 1,2 N c) 30 N d) 120 N Egy 70 kg tömegű ember áll a vízszintes padlón. Amennyiben a gravitációs gyorsulás értéke g = 10 m/s 2, mekkora nyomóerővel hat az ember a padlóra? a) 700 N b) 70 N c) 700 kg m/s d) 7 N b a

II. Oldják meg a következő feladatot: 15 p Az ábrán látható vízszintes síkra m 1 = 5kg és m 2 = 3kg tömegű testet helyezünk. A testeket nyújthatatlan fonál köti össze. Az m 1 testre a vízszintes síkban állandó, F = 40N erő hat (g = 10 m s 2 ). 1.) Tekintsük azt az esetet, amikor a súrlódás elhanyagolható (μ = 0). Határozza meg: a.) Mennyi a rendszer a gyorsulása? b.) Mekkora a T feszítő erő (feszültség) a két testet összekötő szálban? c.) Mekkora utat tesz meg a rendszer t = 10s alatt? 2.) Tekintsük azt az esetet, amikor a súrlódási együttható μ = 0,1. d.) Mennyi a rendszer a gyorsulása? e.) Mekkora a T feszítő erő (feszültség) a két testet összekötő szálban? f.) Mekkora utat tesz meg a rendszer t = 10s alatt? 3.) Szemléltesse és tárgyalja azt az esetet, amikor az F = 40N erő, α = 30 0 -os szöget zár be a vízszintessel! (a súrlódási együttható μ = 0,1) 6 p 6 p 3 p Megoldás: 1. Súrlódásmentes mozgás. a.) Az ábrának megfelelően F T = m 1 a és T = m 2 a, amelyekből következik, hogy a = F m 1 +m 2 = 5 ( m s 2). b.) T = m 2 a = 15(N) c.) Tekintsük az elmozdulás kezdőértékét nullának és a kezdősebességet is nullának, így 2. A súrlódási együttható μ = 0,1. d = at2 2 = 250(m)

a.) Az ábrának megfelelően F T F s1 = m 1 a és T F s2 = m 2 a, ahol F s1 = μn 1 = μm 1 g és F s2 = μn 2 = μm 2 g, amelyekből következik, hogy a = F μ(m 1+m 2 )g m 1 +m 2 = 4 ( m s 2). b.) T = F s2 + m 2 a = 15(N) c.) Tekintsük az elmozdulás kezdőértékét nullának és a kezdősebességet is nullának, így d = at2 2 = 200(m)

III. Oldják meg a következő feladatot: Egy m 1 = 1kg tömegű anyagi pontnak tekinthető test, h 0 = 1m magasságból szabadon esik a Földi gravitációs térben. A Föld felszínével történő ütközés folytán elveszíti mozgási energiájának 10%-át és visszapattan. A maximális magasság elérése után újból szabadon esik és a Földdel való ütközés után újból elveszíti mozgási energiájának 10%- át majd visszapattan, és így tovább, amíg a Föld felszínén megáll. g = 10 m s 2. Határozza meg: a.) a test mozgási energiáját, sebességét az első szabadesés végén, illetve az Földet érésig eltelt időt, b.) az első visszapattanás után elért maximális magasságot, c.) a harmadik visszapattanás után elért maximális magasságot, d.) a folyamat kezdetétől a harmadik visszapattanás után elért maximális magasság eléréséig eltelt időtartamot. 15 p 5 p 4 p 3 p 3 p Megoldás: a.) Az energia megmaradás törvénye: E pot0 = mgh 0 = mv 0 2 2 = E 0 kin = 10(J) Ennek megfelelően a sebesség Földet éréskor: v 0 = 2gh 0 = 4,47 ( m ) és az eltelt idő t s 0 = 2h 0 g = 0,447(s). b.) Az első Földet érés után a labda elveszíti mozgási energiájának 10%-át (α = 0,1, β = 1 1 α = 0,9), tehát a visszapattanáskor a mozgási energiája E kin megfelelően a kezdősebessége v 1 = β2e 0 kin m, ahol v0 = 2Ekin 0 m = mv 1 2 2 0 = βe kin emelkedés az egy függőleges hajításnak felel meg, amelynek ideje t 1 = v 1 = 9(J). Ennek, így v 1 = βv 0 = 13,41 ( m ). Az s = βv 0 g g = βt 0 = 0,424(s). Az elért maximális magasság h 1 = v 1 2 = β v 2 0 = βh 2g 92 0 = 0,9(m). Ezután szabadeséssel

ér vissza a Földre, t 1 idő alatt és v 1 = v 1 sebességgel. Az emelkedés és a visszaesés együttes ideje: t 1 = 2t 1 = 0,848(s). A második Földet érés után a labda ismét elveszíti mozgási energiájának 10%-át, majd minden ugyanúgy történik a harmadik Földet érésig, mint azt ahogyan az előzőekben bemutattuk. Tehát: 2 - mozgási energia: E kin = mv 2 2 1 = βe 2 kin = β(βe 0 kin ) = β 2 0 E kin = 8,1(J) - kezdősebessége: v 2 = 2E 2 kin = βv m 1 = β( βv 0 ) = βv 0 = 4,023 ( m ) s - az emelkedés majd pedig a visszaesés ideje: t 2 = v 2 = βv 0 g g = βt 0 = 0,4023(s) - a harmadik Földet érésig eltelt idő: t 2 = 2t 2 = 0,8046(s) - az elért maximális magasság: h 2 = v 2 2 = 2g β2 v 2 0 = 92 β2 h 0 = 0,81(m) A harmadik Földet érés után a mennyiségeket megadó összefüggésekben matematikai rekurencia figyelhető meg, így pl. a visszapattanás után elért maximális magasságot a h 3 = β 3 h 0 = 0,729(m) összefüggés, míg az emelkedés és visszaesés idejét a t 3 = β 3 2t 0 = 0,3816(s). c.) Az előbbieknek megfelelően a folyamat elindulása és a harmadik visszapattanás után elért maximális magasság eléréséig eltelt időtartamot a következő összefüggéssel számíthatjuk ki: t = t 0 + t 1 + t 2 + t 3 = 1,1862(s).

IV. Az alábbi kérdésekre adott helyes válasznak megfelelő betűt írják a vizsgalapra! 15p I.1. Két sorba kapcsolt ellenállás vezetőképességének eredője: b I.2. I.3. a) G S = G 1 + G 2 b) G S = G 1G 2 G 1 +G 2 c) G S = G 1 G 2 d) G S = G 1+G 2 G 1 G 2 Egy 10kΩ ellenállású fogyasztó egy óra alatt Q = energiát fogyaszt, ha 1A erősségű áram folyik át rajta. a) 10 kw b) 10 Wh c) 10 kwh d) 10 J Ha a fizikai mennyiségek és mértékegységek jelei azonosak a tankönyvben használtakkal, a fajlagos ellenállás S.I. mértékegysége: a) Ωm b) Ωm 1 c) Sm d) Sm 1 c a I.4. Az elektromos ellenállás hőmérsékletfüggését megadó összefüggés: c a) R = R 0 (1 + Δt) b) R = R 0 αδt c) R = R 0 (1 + αδt) d) R = R 0 (α + Δt) I.5. Egy fémvezető merőleges keresztmetszetén egy másodperc alatt 2 10 18 számú elektron halad át. Egy elektron töltése qe=1,6 10-19 C. A vezetőn áthaladó stacionárius áram erőssége: a) 0,032A b) 0,32A c) 3,2A d) 32A b

V. Oldják meg a következő feladatot: 15 p A mellékelt ábrán látható áramkör egy E = 32 V elektromotoros feszültségű és elhanyagolható belső ellenállású áramforrást tartalmaz. A három elektromos ellenállást a mellékelt értékekkel jellemezzük: R1 = R3 = 200 Ω és R2 = 300 Ω. a. Számítsák ki az áramkör mindhárom ágában az áramerősséget; 5 p b. Határozzák meg az R2 ellenálláson eső elektromos feszültség értékét; 4 p c. Számítsák ki az R3 ellenállás által 30 perc alatt felhasznált energiát; 3 p d. Határozzák meg az áramforrás által szolgáltatott összteljesítményt. 3 p a) b) R e = R 1 + R 2 R 3 R 2 + R 3 = 320Ω I 1 = E R e = 0,1 A U 12 = I 1 R 2 R 3 R 2 + R 3 = 12V I 2 = U 12 R 2 I 3 = U 12 R 3 = 0,04A = 0,06A c) Q 3 = I 2 3 R 3 t = 1296 J d) P t = E I 1 = 3,2W

VI. Oldják meg a következő feladatot: 15 p Az ábrán szemléltetett egyenáramú Wheatstone-híd a következő áramköri elemeket tartalmazza: l = 50 cm hosszúságú, S = 5 10 9 m 2 keresztmetszetű és ρ = 2 10 7 Ωm fajlagos ellenállású huzal, R 1 = 6Ω, R 2 = 20Ω (villanyégő), R 3 = 5Ω ellenállások, r = 2Ω belső ellenállású és E = 60V e.m.f.-ű egyenáramú tápegység, egy R x mérendő ellenállás és a G-vel jelzett galvanométer. A híd kiegyensúlyozott állapotban van akkor, amikor a huzalellenállást az 5-tel jelzett csúszó érintkező pontosan kettőbe osztja. Határozza meg: a. mi annak a feltétele, hogy a galvanométer zéró feszültséget mutasson (a híd 2 p kiegyensúlyozottságának feltétele!). b. az R x ellenállás értékét, 3 p c. az 1-5 és 5-4 pontok közötti huzalellenállások értékét, 3 p d. Az adott áramkörben az adott feltételek mellett az égőn U 2 = 10V a feszültség 4 p és P 2 = 5W teljesítmény disszipálódik. Számítsa ki az áramkör ágaiban folyó áramokat, valamint az U 12, U 34, U 14 feszültségeket. (pl. az U 12 az 1 és 2 pontok közötti feszültséget jelöli) e. Tegyük fel, hogy működés közben kiég az égő. Határozza meg az új állapotban 3 p az 1-3 pontok közötti lévő ellenállás értékét és számítsa ki, milyen helyzetbe kell a csúszó érintkezőt helyezni ahhoz, hogy a híd újból kiegyensúlyozott legyen. Számítsa ki az így nyert két huzalszakasz ellenállás értékét! Megoldás: a.) A kapcsolásnak megfelelően az etalon ellenállás értéke: R e = R 1 + R 2R 3 R 2 +R 3 = 10(Ω). Mivel a híd ki van egyensúlyozva és l 1 = l 2, tehát R l1 = R l2, így R x = R e = 10(Ω). b.) R l1 = ρ Cul 1 = 10(Ω) és R S l1 = R l2 = 10(Ω) c.)

Az égő teljesítménye: P 2n = U 2n I R2 tehát I R2 = P 2n U 2n = 0,5(A). Az R 3 ellenálláson szintén U 2n = U 23 a feszültség, így I R3 = U 2n R 3 = 2(A). A csomópont törvényből: I 1 = I R2 + I R3 = 2,5(A). Ohmtörvényéből: U 13 = I 1 R e = 25(V) és mivel a híd ki van egyensúlyozva, U 34 = U 13 = 25(V). Mivel U 14 = U 13 + U 34 = 2 I 2 R l1 = 50(V), I 2 = U 14 = 2,5(A). 2 R l 2 A csomópont törvényből: I = I 1 + I 2 = 5(A). d.) Ha az égő kiég, akkor ott megszakad az áramkör, így az etalon ellenállás értéke megváltozik, új értéke pedig R e = R 1 + R 3 = 11(Ω). A híd akkor lesz újból kiegyensúlyozva, ha elmozdítjuk a csúszó érintkezőt úgy, hogy az l hosszúságú vezetőt l 1 és l 2 szakaszokra osztja, l = l 1 + l 2. Az egyensúly feltétele: R e I 1 = R 1 I 2 R x I 1 = R 2 I 2 így tehát R e = R 1 = l 1 R! x R 2 l = l 1 2 l l 1 R e l 1 = l = 26,19(cm). R e +R x