Oktatási Hivatal. A 2012/2013. tanévi FIZIKA Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő fordulójának megoldása. I. kategória



Hasonló dokumentumok
Fizika Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny Harmadik fordulója a harmadik kategória részére 2006.

ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEK LENGÉSTANBÓL: A rugóállandó a rugómerevség reciproka. (Egyik végén befogott tartóra: , a rugómerevség mértékegysége:

Összefüggések a marótárcsás kotrógépek elméleti és tényleges

!J i~.számú előterjesztés

E2-tolózár, ford Hajtómű AUMA SA

Fizika előkészítő feladatok Dér-Radnai-Soós: Fizikai Feladatok I.-II. kötetek (Holnap Kiadó) 1. hét Mechanika: Kinematika Megoldandó feladatok: I.

Fizika 12. osztály. 1. Az egyenletesen változó körmozgás kinematikai vizsgálata Helmholtz-féle tekercspár Franck-Hertz-kísérlet...

18/1997. (IV.29.) sz. önkor.mányzati rendelete

Indítómotor behúzótekercsének szimulációs vizsgálata Investigation of the Solenoid Switch of an Electric Starter Motor with Simulation

Mágneses jelenségek. 1. A mágneses tér fogalma, jellemzői

között december 16. napján kötött Támogatási Szerződés közös megegyezéssel történő megszüntetéséről

Szemcseméreteloszlás vizsgálata Barta Emil, Lampart Vegyipari Gépgyár Rt. IX. MZE konferencia, Eger, 1997

Pontszerű test, pontrendszer és merev test egyensúlya és mozgása (Vázlat)

FOLYTONOS TESTEK. Folyadékok sztatikája. Térfogati erők, nyomás. Hidrosztatikai nyomás szeptember 19.

11. ÉVFOLYAM FIZIKA. TÁMOP Természettudományos oktatás komplex megújítása a Móricz Zsigmond Gimnáziumban

GEO-FIFIKA. Földtudományi ismeretterjesztõ füzet. 8. A Föld mélye. A kéregtõl a földmagig

Ajánló. Tagozati vezetőségválasztás. Beszámol a felvételi bizottság. Gépjárműfelelősségbiztosítás

2. Igazolja, hogy a dugattyús kompresszorok mennyiségi foka a. összefüggéssel határozható meg? . Az egyenletből fejezzük ki a hasznos térfogatot:

it) l. számú előterjesztés

BÉKÉSCSABA MEGYE1 JOGÚ VÁROS. Békéscsaba, Szent István tér 7.

HU - Használati útmutató insportline Lilly IN 2164

2009 július NAPKOLLEKTOROS FÛTÉSI RENDSZEREK

~IIami ~ámbrtlő$ék JELENTÉS. a távfűtés és melegvízszolgáltatás támogatási és gazdálkodási rendszerének vizsgálatáról május hó 55.

Város Polgármestere. Előterjesztés. Karikó Józsefné ingatlancsere felajánlásával összefüggő kérdésekről

FE-30 EL (ELT) FE-60 EL (ELT) FE-66 ELT FE-31 ELT FE-61 ELT

TSW Tempomat adapter bekötése (v3)

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

Békés Megyei Lovas Szövetség. A GYERAJ MIHÁLY emlékére kiírt Megyei Fogathajtó Bajnokság (C kategória) versenyszabályzata 2013.

J ~15-. számú előterjesztés

Egyéni házi feladat. Az építés fázisai:

Kiromed Zéta Gravitációs gerincnyújtó készülék Használati utasítás Összeszerelési útmutató

MATEMATIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Zalasárszeg Község Önkormányzatának Helyi Esélyegyenl ségi Programjában, a helyzetelemzésénél bemutatott diagramok alapjául szolgáló táblázatok

43. ORSZÁGOS TIT KALMÁR LÁSZLÓ MATEMATIKAVERSENY MEGYEI FORDULÓ HETEDIK OSZTÁLY JAVÍTÁSI ÚTMUTATÓ

Felhasználói kézikönyv

Ragasztóberendezések

Gerendák lehajlása: hibás-e a szilárdságtanon tanult összefüggés? Tudományos Diákköri Konferencia. Készítette: Miklós Zita Trombitás Dóra

TRANZISZTOROS RÁDIÓT

Fizika 11. osztály. 1. Mágneses mező szemléltetése és mérése, mágneses pörgettyű (levitron) Lenz törvénye: Waltenhofen-inga, Lenz-ágyú...

Dr. Szepesi László Erdészeti Gépész Országos Emlékverseny Gyakorlati versenyszabályzata

Agrár-környezetvédelmi Modul Vízgazdálkodási ismeretek. KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSI MÉRNÖKI MSc TERMÉSZETVÉDELMI MÉRNÖKI MSc

Szakács Jenő Megyei Fizikaverseny

5. Telepítés ASIAN PLASTIC

Radványi Gábor alpolgármester. Szabó László vezérigazgató. Tisztelt Képviselő-testület! Tárgy: Javaslat fedett jégpálya létesítésére

Mikrohullámok vizsgálata. x o

FELHASZNÁLÓI KÉZIKÖNYV

Állományvédelem. Levéltári iratok őrzési körülményei. MNL Czikkely Tibor

1. KÜLÖNLEGES MECHANIKUS HAJTÓMŰVEK, HULLÁMHAJTÓMŰVEK, CIKLOHAJTÓMŰVEK... 8

Global Gym kézikönyv

Gábor Dénes Számítástechnikai Emlékverseny 2012/2013 Alkalmazói kategória, II. korcsoport 2. forduló

+ - kondenzátor. Elektromos áram

Porszűrők. Muv.-I.-95-o. A szűrő, szűrő közeg. A szűrőn a gáz áthalad, a por (jelentős része) leválik Leválasztás a szűrőközegen. A szűrők alaptípusai

ELMIB ZRT. FÖLDGÁZKERESKEDELMIÜZLETSZABÁLYZATA. l l I I BUDAPEST, SZEPTEMBER 1.

MEGOLDÓKULCS AZ EMELT SZINTŰ FIZIKA HELYSZÍNI PRÓBAÉRETTSÉGI FELADATSORHOZ 11. ÉVFOLYAM

1. gy. SÓ OLDÁSHŐJÉNEK MEGHATÁROZÁSA. Kalorimetriás mérések

Tanulói munkafüzet. FIZIKA 9. évfolyam egyetemi docens

Anyagtudomány. Vasötvözetek fémtana. Gyakorlati vas-karbon ötvözetek Ötvözetlen acélok, öntöttvasak

Eötvös Loránd Tudományegyetem EGYETEMI KÖNYVTÁRI SZOLGÁLAT MINŐSÉGIRÁNYÍTÁSI KÉZIKÖNYV

Történetek Róma alapításáról és harcairól

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

Forgásfelületek származtatása és ábrázolása

Symbol P360/P460 Felhasználói kézikönyv v 1.0

FÉNYT KIBOCSÁTÓ DIÓDÁK ALKALMAZÁSA A KÖZÉPISKOLAI FIZIKAOKTATÁSBAN

L Ph 1. Az Egyenlítő fölötti közelítőleg homogén földi mágneses térben a proton (a mágneses indukció

Z4Mplus/Z6Mplus/R4Mplus Rövid felhasználói útmutató

MILTON ROY VEGYSZERADAGOLÓ SZIVATTYÚK

Földrajz az általános iskolák 7 8. évfolyama számára

J~ewezé.ti FIATAL GYÓGYSZERÉSZEK ÉLET- ÉS MUNKAKÖRÜLMÉNYEINEK VIZSGÁLATA VIDOVSZKY KÁLMÁN. Beosztá8 szerinti rnego.6zlás. Budapest.

SALGÓ minirallye AMATŐR KUPA

(/ri. számú előterjesztés

1./ Mi a különbség a talaj tönkremenel előtti és közbeni teherbíró képessége között?

Felhasználói kézikönyv

Conrad Szaküzlet 1067 Budapest, Teréz krt. 23. Tel: (061) Conrad Vevőszolgálat 1124 Budapest, Jagelló út 30. Tel: (061)

Ez egy csoda volt mifelénk így mondják

MEGOLDÁSOK ÉS PONTOZÁSI ÚTMUTATÓ

ALAPFOKÚ HIDRAULIKA LABORATÓRIUMI GYAKORLATOK

Automatikus számtárcsa impulzus mérőberendezés

5. modul Térfogat és felszínszámítás 2

BIZTONSÁG TARTALOMJEGYZÉK. BIZTONSÁG 64 Alapvető biztonsági figyelmeztetések Alapvető biztonsági figyelmeztetések

VEGYES TÍPUSÚ CSATORNÁS SZELLÕZÕK TT Ú T M U TAT Á S

IDEGENFORGALMI RÉGIÓBAN. Bevezetés...2. Összefoglalás...2

Önértékelési kézikönyv KOLLÉGIUMOK SZÁMÁRA

Statisztikai tájékoztató Komárom-Esztergom megye, 2012/1

EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA

3. mérés Sorozatmérés digitális kijelzésű mérőórával

b) Adjunk meg 1-1 olyan ellenálláspárt, amely párhuzamos ill. soros kapcsolásnál minden szempontból helyettesíti az eredeti kapcsolást!

5. mérés Mérés és kiértékelés számítógéppel

MŰSZAKI ISMERETEK. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

KÉRDÉSEK_TECHNOLÓGIA MUNKATERÜLET: GÉPÉSZET ÉS FÉMMEGMUNKÁLÁS OKTATÁSI PROFIL: LAKATOS

Szűrési gyakorlat keretes szűrőpréssel.

VIBRO MASTER. Kezelési utasítás. VIBRO MASTER Magágykészítő kombinátorokhoz

Grillez és süt automata STEBA G 80/31 modell. Használati útmutató és jótállási jegy

áramellátás Zöld LED 2 LED Töltőáram megválasztása Akkumulátor

JÁTSZÓTÉRI FIZIKA GIMNAZISTÁKNAK

ÖSSZEFOGLALÓ JELENTÉS

ÚJ KUTATASI EREDMÉNYEK A HIPOIDHAJTASOK MÉRETEZÉSEHEZ LÉVAI IMRE

5. Mérés Transzformátorok

Hallgatói szemmel: a HÖK. A Politológus Műhely közvélemény-kutatásának eredményei

2009/2010. tanév Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny döntő forduló. FIZIKA II. kategória. Héron kútja

SZESZMÉRŐ KÉSZÜLÉKEK

Átírás:

Oktatási Hivata A 2012/2013. tanévi FIZIKA Országos Középiskoai Tanumányi Verseny döntő forduójának megodása I. kategória ELTE Anyagfizikai Tanszék Budapest, 2013 ápriis 13. Forgó hengerekre heyezett rúd mozgásának vizsgáata A mérési feadat két szemben forgatott hengerre heyezett rúd oszciáó mozgásának vizsgáata. A berendezés az aábbi fényképeken átható: 1. ábra A mérőberendezés A rúd emozduását egy optikai kapupár eőtt emozduó kódtárcsa méri (2.ábra).

2. ábra: Emozduás kódtárcsa az optikai kapupárra Az adatokat egy mikrokontroer gyűjti amihez kapcsot nyomógombok és kijező teszi ehetővé a mérés eindítását és a mért idő-emozduás adatpárok kiovasását (3.ábra). 3. ábra Adatgyűjtő eektronika A méréshez a versenyzők az aábbi eírást kapták: A mérés evégzése a következőképpen történik: 1. A kapott berendezésen a két orsóra szorosan úgy tekerje fe a madzagot, hogy a hengerek a madzag húzása közben szembe forogjanak feürő nézve befeé.

2. Heyezze a két rúd közü az egyiket a két hengerre úgy, hogy a kódéc kerüjön a tartón eheyezett optikai eovasó két U aakú detektorának közepére. Azért, hogy a rúd a mozgás során ne fordujon e a rudak egyik odaa kicsit e van marva. Mindig úgy tegye fe a tudat, hogy a marás kifeé egyen. A rúd közepe a tartó közepétő kb. 5 cm távoságra egyen. 3. Nyomja meg az adatgyűjtő eektronika ba széső gombját. Ekkor eindu az adatgyűjtés. A kijezőn a Running feirat jeenik meg. Aapértemezésben az adatgyűjtő 50 ms-omként feveszi a rúd emozduását. Egy tejes mérés 100 adatot gyűjt. (Megjegyezzük, hogy az adatgyűjtő jobb széső gombjának megnyomásáva vátoztatni tudja az adatgyűjtés idejét, de az 50 ms hasznáata a egoptimáisabb.) Az adatgyűjtés végéve a kijezőn a Stop feirat jeenik meg. 4. A mérés eindítása után viszonyag assan és ehetőeg egyenetesen húzza a madzagot. Ekkor a rúd rezgőmozgásba kezd. 5. A fevett idő-emozduás adatpárok a baró második gomb nyomogatásáva kiovashatók. A baró harmadik gomb megnyomása az adatkiovasás mutatóját visszaviszi az eejére. Ezze ehet újra kezdeni a kiovasást. Megjegyezzük, hogy ha a kiovasás mutató nem az eején á akkor a start megnyomása nem indít e új mérést. Ezze ekerühető, hogy a még nem kiovasott adatokat véetenü feüírjuk. 6. A mérés során vátoztatni tudja a hengerek távoságát. A két hengert mindig szimmetrikusan heyezze e. A ehetséges távoságok: 45, 55,65,75 cm. (A egszéső pozíciókat ne hasznája.) Az evégzendő feadatok a következők votak: 1. A mérést eőször az aumínium rúdda kezdje 45cm-es henger távoságná. A meéket tábázatba vegye fe mind a 100 mérési adatpárt majd a miiméter papíron ábrázoja a rúd emozduásának időfüggését. (10 pont) 2. Adjon részetes eméeti magyarázatot a megfigyet jeenségre. Határozza meg, hogy miyen összefüggés van a rezgésidő és a rudak távosága i. az egyéb reeváns fizikai paraméterek között. (15 pont) 3. A további három hengertávoság meett vegye fe a mozgást, de itt már eegendő minden 4. adatpárt fevenni. Ezután áapítsa meg a rezgésidőt a hengerek távoságának függvényében. A rezgésidő négyzetét ábrázoja a hengertávoság függvényében. Miyen fizikai paraméter határozhatók meg ebbő a görbébő és mennyi az értéke? (10 pont) 4. A 55cm-es henger távoság meett vizsgája a műanyag rúd mozgását. Magyarázza meg az aumínium és a műanyag rúd mozgása közötti küönbség okát. (5 pont) A feadatok megodása:

4. ábra A rúd emozduás-idő diagramja 55cm-es hengertávoságná 1. feadat: Az A rúd esetén 55cm hengertávoság esetén kapott emozduás-idő diagram átható a 4. ábrán. A köté nem tejesen kontroáható kezdeti meghúzásábó adódó rövid ideig tartó szabáytaan mozgás után a rúd jó közeítésse harmonikus rezgést végez. 2. feadat : A rúd mozgásának eírásához eőször számítsuk ki a fetámasztásokná ható erőket akkor ha a rúd középpontját a hengereket összekötő hosszúságú szakasz feezőpontjához képes x-e emozdítjuk. Ekkor az 5. ábra aapján feírhatjuk az erők összegére hogy, 5. ábra: A hengereken feépő erők kiszámítása. F1+F2=mg

aho m a rúd tömeg, g pedig a nehézségi gyorsuás. A forgatónyomatékok egyenőségét a rúd közepére feírva adódik, hogy F1 ( 2 +x ) =F2 ( 2 x) Az egyeneteket megodva kapjuk, hogy x 2 F1=mg +x 2 F2=mg Amennyiben a két hengert szembe forgatjuk akkor a rúdra ható vízszintes a súródás következtében feépő erő F=μ ( F1 F2 )= μ 2 mg 2x, aho μ a súródási együttható. Megjegyezzük, hogy a 2 szorzó abbó adódik, hogy a rúd két egymássa derékszöget bezáró kúpon van fetámasztva (ásd 1. ábra), így a fetámasztási feüetre ható tejes nyomóerő a függőeges erő 2 -szerese. (Ha a versenyző nem vette figyeembe a 2 -es szorzót 2 pont evonást kapott.) Innen a rúd mozgásegyenete: ma= μ2 2 mg x, amey egy harmonikus rezgőmozgás egyenete. A rezgés T periódus ideje a mozgásegyenetbő eovasható: T=2π μ2 2 g Ezért amennyiben a hengerek távoságának függvényében ábrázojuk a rezgésidő négyzetét egy egyenest ke kapjunk. Az egyenes meredekségébő a súródási együttható meghatározható. 3.feadat. Az A rúd esetén küönböző hengertávoságok meett az aábbi rezgésidőket mérhetjük:

Hengertávo- 45 ság [cm] 55 65 75 85 Rezgésidő [s] 1.78 2.2 2.35 2.46 2.72 A méréseket többször megisméteve megáapítható, hogy a periódusidő adatok 5%-os hibáva határozhatók meg. 2 Ábrázova T -et a hengertávoság függvényében majd az adatpárokra egy egyenest iesztve az egyenes meredekségére 0.082 cm/s2 adódik (ásd 6.ábra). Innen a súródási együttható a fenti képet aapján (megjegyezzük, hogy a nehézségi gyorsuást cm/s 2-ben ke beírni) μ= 4π 1 =0,17 0. 082 8 g 6. ábra A rezgésidő négyzete a hengertávoság függvényében 4. feadat: 55 cm-es hengertávoság meett a műanyag rúdra 1.8 s-os rezgésidő adódik. Ez vaamive nagyobb mint a az A rúdná mért 2.2s. Így a műanyag rúd esetében a súródási együttható kisebb.

O k t a t á si Hiva t a A 2012/2013. tanévi FIZIKA Országos Középiskoai Tanumányi Verseny döntő forduójának pontozási útmutatója I. kategória Pontozási irányevek 1. Az aumínium rúd =45 cm-es görgőtáv meet történő kiméréséért és a grafikon ferajzoásáért 10 pont jár. Amennyiben kisebb hiányosságok vannak, a pontszám annak megfeeően csökken. Ha a mérés oyan kis ampitúdóva történt, hogy a periódusidő nem vot meghatározható, 6 pontot adtunk. 2. Az eméeti rész heyes megodása 15 pont. Két pontot azért a feismerésért adtunk, hogy a görgőn évő V aakú váyúban csúszva a nyomóerő nem függőeges, hanem merőeges a feüetre. Kisebb eszámoásokért itt is evontunk pontokat. 3. Az aumínium rúd másik három görgőtávoságon történő kiméréséért 5 pontot adtunk. A maradék 5 pontot a engésidők meghatározásáért, a grafikon ferajzoásáért és a súródási együttható meghatározásáért adtuk, annak arányában, hogy meddig jutott e. 4. A műanyag rúd mozgásának kiméréséért 2 pont járt. Az a feismerés, hogy a engésidő azért nagyobb, mert a súródási együttható kisebb, járt a másik három pont.