A Bugát Pál
XXIII. Országos Középiskolai Természetismereti Műveltségi Vetélkedő elődöntőjének
FIZIKAFELADATAI
F.1. A budapesti ELTE Fizikai Intézetének hétemeletes
épületében gyorslift szállítja a diákokat és a tanárokat. A lift a földszintről
15 másodperc alatt ér fel az ötödik emeletre. Fizikus diákok vizsgálják a
lift mozgását, ezért a liftbe magukkal visznek egy fürdőszoba-mérleget és
egy stoppert. Péter rááll a mérlegre, ami "80 kilót" mutat, majd
elindítják a liftet. A felfelé induló liftben a mérleg mintegy 2,5 másodpercig
"85 kilót" jelez, majd a mutató visszaáll 80-ra. Megálláskor a mérleg
(szintén 2,5 másodpercig), 75 "kilót" mutat.
- Magyarázzátok meg, miért mutatja Péter súlyát másnak a mérleg
induláskor és érkezéskor, mint egyébként!
- Ábrázoljátok a lift sebesség-idő grafikonját! A
grafikonra jelöljétek a földszinttől az 5. emeletig megtett utat is!
- Határozzátok meg a lift egyenletes mozgásának sebességét!
Mekkora az épületben egy emelet magassága?
(10 pont)
F. 2. A fűtésre használt kályhák, kazánok égéstermékeit
kéményekbe vezetjük be. A távfűtés esetén a radiátorokban keringő meleg
vizet központi kazánban állítják elő, ilyen távfűtő-mű kéményét
mutatja a mellékelt fotó.
- Maximum fél oldal terjedelemben ismertessétek a kémény működésének
"fizikai" alapjait. Vajon miért építik 40–50 m magasra az erőművek,
gyárak kéményeit?
- A fényképen a kémény szájánál nem látható a füst.
Vajon miért?
- A kéményből a füst egy rövid szakaszon szinte függőlegesen
emelkedik, majd vízszintes irányban elhúzódik. Magyarázzátok meg a
jelenséget! Miért nem megy magasabbra a füst?
(10 pont)
F. 3. A mobiltelefon az utóbbi 10–15 évben mindennapi
életünk elengedhetetlen eszközévé vált. Magyarországon a legújabb adatok
szerint közel 3 millió készülék van üzemben.
- Vajon mekkora energiát használunk el telefonálásra egy év
alatt? A használat során a készülék akkumulátorát a hálózatról
rendszeresen fel kell tölteni. A töltőkészüléken feltüntetik, hogy az
eszköz a 230 V-os hálózatból 100 mA áramot vesz fel és 5 V egyenfeszültségen
450 mA árammal tölti az akkumulátort.
(10 pont)
F.4.
Honfoglaló őseink közül sokan éltek földbe ásott ún. "veremház"-ban.
A veremház szerkezetét és az építés menetét a rajz mutatja.
A földbe ásott 70–80 cm mély négyszögletű
"vermet" egyszerű nyeregtető fedi.
A tető két ferde lapja kb. derékszögben találkozik. A tetőt
tartó gerinc-gerendát ágas fák tartják. A tető szerkezete is egyszerű:
a gerinc-gerendára támaszkodó ferde husángokat hajlékony vesszővel fonták
be, majd erre 30–40 cm vastag szalma, illetve nád került.
- Becsüljétek meg, hogy mekkora erővel nehezedett a rajzon bemutatott ház
teteje az ágasfákra télen, amikor a félméteres hó sem lehetett
ritka! Az eredményt támasszátok alá egyszerű számítással! (A tetővel
lefedett alapterület 4m × 3m, a hiányzó adatokat mindennapi
tapasztalat alapján becsüljétek meg, vagy táblázatból határozzátok
meg!)
(10 pont)
Vissza a lap tetejére