Csapatszám: MODELLEZÉS TECHNIKA TANTÁRGYI VERSENY 2007/08 Fıvárosi forduló A szállítás gépei az ókortól napjainkig 18 6 37 15 10 14 100
1. Technika történet. A szövegrészletek elolvasása után válaszolj a feltett kérdésre! a.) Az ókorban kétféle hajót is készítetek. A bödönhajó hossza másfél-, kétszerese volt a szélességének. Ezek kereskedelmi hajók voltak, amelyek védelmére erıs hadiflottát szerveztek. A hosszú és keskeny hadigályákat egy vitorla hajtotta, de harchelyzetben az evezıké volt a fıszerep. Mi volt a bödönhajó, és mi a hosszúhajó elınye? b.) Az 1700-as évek közepén a franciaországi Annonay-ban mőködı papírgyáros család két sarja, a késıbb csak Montgolfier fivérekként ismert Josef és Etienne kísérletezni kezdtek. Elıször vízgızzel próbálták magasba emeltetni szerkezetüket, de a kihőlı vízgız kicsapódott és átnedvesítette a papírt. Késıbb arra figyeltek fel, hogy az égı papír hamuja felszáll az ég felé. A zárt füstöt is fel akarták használni, de az hamar lehőlt, és a jármő a földre ereszkedett. Végül az alulról történı folyamatos melegítés mellett döntöttek. Mi volt találmány? c.) Ezt a mozdonyt George Stephenson 1829-ben készítette a Lancashire-ben rendezendı ranhilli mozdonyverseny számára. A verseny célja az volt, hogy kiválasszák a Liverpool Manchester Railway (LMR) számára a legmegfelelıbb mozdonytípust. Mi volt Stephenson a mozdonyának neve? d.) A budai hegyekben az elsı villák felépítése után szükség volt valamilyen jármőre, mely gyorsan felviszi az utasokat a hegytetıre; ezért megépítették a Svábhegyi Fogaskerekő Vasutat. Európában harmadikként, 1874. június 21.-én. adták át. Kezdetben egy gızmozdony üzemeltette, melyet a szerelvény végére kapcsoltak. Mi volt a feladata a mozdonynak felfelé, és mi volt lefelé? e.) A Budavári sikló két kocsiból állt, melyeket három, lépcsızetesen egymás fölé emelkedı fülkébıl alakítottak ki. A ferde pályáján az egyik kocsi felfelé, a másik lefelé haladt. A két kocsit vontatókötél kötötte össze, amit gızzel hajtott gép mozgatott. 8 Mit gondolsz, miért kötötték össze a két kocsit? 2. Kapcsold össze bető - számpár formában a neveket a hozzájuk tartozó találmánnyal, felfedezéssel! a.) Jedlik Ányos 1. T modell b.) Robert Fulton c.) James Watt d.) Karl Friedrich Drais von Sauerbronn e.) Galamb József f.) Jurij Gagarin g.) Déri Miksa h.) J. B. Dunlop i.) Blériot j.) Nikolaus August Otto 2. Az elsı ember a világőrben 3. A La Manche csatorna átrepülése 4. Belsıégéső motor 5. Gızgép 6. A transzformátor egyik feltalálója 7. Dinamó 8. Fúvott gumiabroncs 9. Futógép 10. Gızhajó 10 a - b - c - d - e - f- g - h - i - j - 2
3. Nevezd meg a képen látható eszközöket! 6 4. A szöveg és a képek alapján válaszolj a kérdésekre! A Grangemouth kikötıje és Falkirk vonalon 1777-ben épült meg a Forth and Clyde csatorna, amely összekötötte Glasgow-t a nyugati parttal. Falkirk és Edinburgh között 1822-ben készült el az Union csatorna. A sajátos domborzati viszonyok miatt azonban a Glasgow - Edinburgh hajóforgalom csak 11 zsilip alkalmazásával mőködhetett, a két vízi út között ugyanis 24 m a szintkülönbség! Ezt váltotta fel a 2002-ben üzembe helyezett nagyon energia- és idıtakarékos Falkirki Vízikerék, ami a modern Skócia egyik jelképe lett. Ez a világon létezı egyetlen forgózsilip, egy hatalmas kétkarú emelı. A karok egy egy vízzel feltöltött gondolát tartanak, ezekbe úsznak be a hajók az alsó és a felsı csatornából. Egy - egy 25 méter hosszú gondola össztömege, a benne lévı vízzel és a hajóval együtt 300 tonna. A kerék gondoláit azonos mennyiségő vízzel töltik fel, amibıl a beúszó hajók a saját súlyuknak megfelelı víztömeget szorítanak ki. Ezért a gondolákban levı hajókkal együtt is, mindig egyensúlyban van a rendszer. Így az alsó és a felsı zsilipet lezárva, a gigászi szerkezet 180 -os átfordításához a 22,5 kw összteljesítményő motoroknak mindössze 1,5 kw/h energia felhasználására van szüksége! A zsilipek lezárása, a megfelelı vízszint-magasság beszabályozása és az átfordítás mővelete mindössze 15 percet vesz igénybe! 3
Milyen elven mőködik a Falkirki Vízikerék? Ki az az ókori fizikus, akinek törvényét olvashatod a szövegben? Miért ilyen csekély az átfordításhoz szükséges energia? Mennyibe kerülne egy zsilipelés energiaköltsége Magyarországon, ahol egy kw/h elektromos energia ára 38 Ft? Mi a zsilipek feladata, jelentısége? 10 5. Kösd össze az összetartozó fogalmakat! Arkhimédészi csavar Kötélpálya Szállítószalag Daru Hajó Lift Fakitermelés Tıkesúly Ellensúly Heveder Vízkiemelés Futómacska 6 6. Egészítsd ki az alábbi szöveget! Az elektromos áramot nagy mennyiségben állítják elı. A termelés általában úgy történik, hogy valamilyen energiát felhasználva mechanikai energiát állítanak elı, melyet a alakít át elektromos energiává. Az energiafajták közül az elektromos áram szállítható a Az elektromos áram az erımővekbıl a fogyasztókig jut el. A fogyasztó kapja az energiát, mint annak az elıállítási költsége. Ennek egyik oka a okozta veszteség. Hogy ezt a veszteséget csökkentsék, a távvezetéket, az áramot pedig feszültségen szállítják. Ha a feszültség növekszik, az áramerısség, így a hıveszteség is lesz. A feszültségszintek váltását a biztosítja. A távvezetéken az áramot 120-400 -on szállítják. A fogyasztók közelében a feszültséget Voltra letranszformálják. 13 7. Motor bekötési rajza. Milyen kapcsolók vannak az áramkörben, hogyan vannak egymáshoz képest bekötve? Magyarázd el a kapcsolás lényegét! 8 4
8. Döntsd el az alábbi állításokról, hogy igazak, vagy hamisak? (Írj a négyzetekbe I vagy H betőt.) a, Lánchajtásnál a hajtó és a hajtott kerék forgásiránya megegyezik. b, Ha a hajtott kerék átmérıje nagyobb, mint a hajtó keréké, akkor az áttétel lassító. c, A motor fordulatszáma (n) és nyomatéka (M) egymással egyenesen arányos. 5 d, A Wankel motor forgódugattyús belsıégéső motor. e, A Diesel motorban nincsenek szelepek. 9. Nevezd meg a képeken látható technikai eszközöket. 6 10. Számozd be 1-tıl 4-ig a képeken látható áruszállítási módokat aszerint, hogy mekkora a százalékos részesedésük az összes szállításból. (1. legyen a legjelentısebb szállítási mód!) 4 5
11 TOTO Karikázd be a helyes választ! a.) Hány évig közlekedtek a fogaskerekő vasút elsı személykocsijai? 1. Csak két évig 2. Körülbelül hatvan évig X. Egy híján száz évig b.) Miért volt híres a Kocson gyártott kocsi? 1. A díszessége miatt 2. Kormányozhatósága miatt X. A rugózása miatt c.) Mikor építették az elsı magyar autópályát? 1. 1970- ben 2. 1960-1976 között X. 1910- ben d.) Mi a másik neve a gépkocsi vezérmő tengelyének? 1. Fı tengely 2. Forgattyús tengely X. Bütykös tengely e.) Mi a kuplung feladata? 1. Sebességet vált 2. Megszakítja a kapcsolatot a motor és a kerekek között X. Megállítja a gépkocsit f.) A felhıkarcolók építésének egyik feltétele volt a biztonságos felvonó. Mikor épültek az elsı toronyházak? 1. Az 1880-as években 2. Az 1910-es években X. 1945 után g.) A lift irányítása: 1. Szabályozás 2. Vezérlés X. Egyik sem h.) A liftben az ellensúly a teljes kabin- és a hasznos terhelés felét egyenlíti ki. Mikor a legkisebb a fülke mozgatásához szükséges erı? 1. Ha a fülke üres 2. Ha a fülke félig van megterhelve X. Ha maximális a terhelés i.) Mi történik, ha a felvonót túlterhelik? 1. Nem indul a lift, nem csukódik a fülkeajtó 2. Leszakad a kötél, lezuhan a fülke X. Semmi, a lift nehezen indul, akadozva jár j.) Melyik állítás nem igaz szíjhajtás esetén? 1. A szíj mindkét ága egyformán feszes 2. Van megcsúszás (szlip) X. A tengelyeket merılegesen terhelı erı szükséges a kapcsolathoz 10 6
Szókeresı Ha kihúzod a meghatározásokhoz tartozó fogalmakat, a maradék betők kiadnak egy, a szállítással kapcsolatos kifejezést. Magyarázd meg, mit jelent ez a fogalom! A megfejtéseket írd a meghatározások után! (A szavak vízszintesen vagy függılegesen helyezkednek el, egy bető több szóhoz is tartozhat.) G İ Z M O Z D O N Y E E M E L İ L V Á Z N K İ O L A J I É K E E G I V Í Z L C O R R İ N I O G L S T Á İ Z D A I F A A R T M K Ó S Z É N P Ó O Ő A H Z S K Y Á G R S Z Á É G İ Z G É T I Á Z G İ Z I Y P K N N A É R O T O R F O G A S K E R É K 1. Az álló és a forgórész között teremt kapcsolatot: 2. Vasúti pályaudvar régies elnevezése: 3. Forró, légnemő víz: 4. Motor forgórésze: 5. Gyertya alapanyaga: 6. Oxidáció: 7. Egyszerő gép, lehet egykarú vagy kétkarú: 8. Tüzelıberendezés, mely a vízbıl gızt fejleszt: 9. Trevithick találmánya: 10. Egyszerő gép: 11. Szállítás klasszikus közege: 12. Kerékpár része: 13. Kerékpár biztonsági berendezése: 14. Elektromos energiát termelnek benne: 15. Kötött pálya: 16. Izzó más néven: 17. Föld kiemelésére szolgáló munkagép: 18. Mechanikai energiát elektromos energiává alakít át: 19. Szilárd halmazállapotú tüzelıanyag: 20. Benzin alapanyaga: 21. Mechanikai transzformátor része: 22. Az elektromos energia hétköznapi neve: A megfejtés, és magyarázata: 14 7