19. MIKOLA SÁNDOR ORSZÁGOS TEHETSÉGKUTATÓ FIZIKAVERSENY

DÖNTŐ – 9. OSZTÁLY

GYÖNGYÖS, 2000. MÁJUS 13-16.

 

H feladatsor

Azoknak a tanulóknak ajánljuk, akik hőtannal

kezdték középiskolai tanulmányaikat

 

 

1. Az ábrán látható p – V diagramon felvettük n mól gáz T₁ és T₂ hőmérséklethez tartozó izotermáit, és tetszőlegesen meghúztuk a két izotermát összekötő, a térfogattengellyel párhuzamos AC szakaszt. Ezután az AC szakaszt merőlegesen felező egyenes által az izotermákból kimetszett B és D pontokat adtuk meg.
1. A gáztörvények felhasználásával bizonyítsuk, hogy ABCD négyszög rombusz!
2. Tegyük fel, hogy a gáz az ABCDA körfolyamatot végzi! Mennyi az egy ciklus alatt nyert hasznos munka?
                                                                                    (Kotek László, Pécs)
   
   

2.     Az ábrán látható tartály környezetétől hőszigetelt, és a dugattyú is hőszigetelő tulajdonságú. A nagyobb térrészbe 3 liter lévő hidrogéngázt, a kisebb részbe 1 liter héliumgázt vittünk. Kezdetben minkét térrész 300 K hőmérsékletű és 10⁵ Pa nyomású. Ha a kisebb részben lévő fűtőszállal a gázt 1058,5 K–re melegítjük, akkor éppen a tartály közepéig mozdul el dugattyú.

a.      Mekkora lesz a gázok nyomása ekkor?

b.     Mennyi hőt közöltünk a fűtőszállal?
(Kiss Miklós, Gyöngyös)

3.     Egy edényben 14 gramm nitrogén- és 9 gramm hidrogéngáz elegye van 17 hőmérsékleten és 0,1 MPa nyomáson.

a.      Mekkora az egyes összetevők parciális (részleges) nyomása?

b.     Mekkora a gázelegy térfogata és belső energiája?
                                                               (Holics László, Budapest)

4.  A 0 hőmérsékleten 40 cm hosszú és kis keresztmetszetű vörösréz-rúdhoz azonos keresztmetszetű és 20 cm hosszú, szintén 0 -os alumínium rudat ragasztunk. Mennyivel és milyen irányba tolódik el a kettős rúd tömegközéppontjának a helye a hőmérséklet 50 -os emelésekor?
   A vörösréz sűrűsége 8 920  , az alumíniumé 2 700  . A vörösréz vonalmenti hőtágulási együtthatója 1,62×10^-5  , az alumíniumé 2,39×10⁵  .
                                                                                (Kopcsa József, Debrecen)
   
   

 

 

 

 

M feladatsor

Azoknak a tanulóknak ajánljuk, akik mechanikával

kezdték középiskolai tanulmányaikat

 

1.      Egy függőlegesen feldobott test által az első, a második és a harmadik másodpercben megtett utak aránya 65:17:35. Mekkora volt a test legnagyobb magassága a hajítás szintje felett?
                                                                            (Szegedi Ervin, Debrecen)

2.      Az egyenlő oldalú háromszög alapterületű homogén anyageloszlású egyenes hasáb egyik oldallapján fekszik a m (= 0,3) súrlódási tényezőjű sík felületen. Görgetéssel vagy csúsztatással akarjuk továbbítani. Melyik megoldás igényel több munkát?
                                                                                     (Kopcsa József, Debrecen)

3.      Vízszintes talajon nyugvó két test között összenyomott rugó van. A testek 5,2 m távolságra eltávolodnak egymástól, ha a rugó rögzítését megszüntetjük. A két test kezdeti távolsága elhanyagolható az 5,2 m-es távolsághoz képest. A megtett utak aránya 25:1, és könnyebb test tömege 4 kg.

a.       Hány százaléka később megálló test sebessége a maximális sebességének, amikor a másik test megáll?

b.      Mekkora a nehezebb test tömege?
                                                                              (Kiss Miklós, Gyöngyös)

4.      Az m₁ és m₂ tömegű gömb alakú testek zérus tehetetlenségi nyomatékú csigán átvetett súlytalan fonál köti össze. Az m₂ sokkal – pl. ezerszer nagyobb, mint. A két tömeget az ábrán látható helyzetben tartjuk (pl. kézzel), s egy adott pillanatban mindkettőt elengedjük. Az asztallap és az m₁ test közötti súrlódás elhanyagolható.
Elválik-e az elengedést követő pillanatban az m₁ test az asztallaptól?
                                                                             (Károlyházi Frigyes, Budapest)

 

 

 

EREDMÉNYES VERSENYZÉST KÍVÁN A SZERVEZŐ- ÉS VERSENYBIZOTTSÁG!

19. MIKOLA SÁNDOR ORSZÁGOS TEHETSÉGKUTATÓ FIZIKAVERSENY

DÖNTŐ – 9. OSZTÁLY MÉRÉSI FELADAT

GYÖNGYÖS, 2000. MÁJUS 15.

 

FOLYADÉK ÖSSZETÉTELÉNEK MEGHATÁROZÁSA

SŰRŰSÉGMÉRÉS SEGÍTSÉGÉVEL

 

A most rendelkezésünkre álló eszköz (kétágú, felül elzárható nyúlvánnyal rendelkező szívócső) segítségével, egymással korlátlanul elegyedő (nem keveredő) folyadékok sűrűségét is meg tudjuk határozni. Ilyen folyadékpár például az etilalkohol és a víz, az aceton és a víz stb.

 

Feladat

1. Sűrűség – tömegszázalék diagram felvétele
2. Adott folyadékelegy tömegszázalékos összetételének megállapítása
3. A mérés pontosságát meghatározó tényezők megnevezése és értékelése

 

Ajánlás

1. 25 – 25 cm³ tiszta desztillált vízből és tiszta etilalkoholból kiindulva, az etilalkoholhoz egymás után 10 alkalommal 5 - 5 cm³ vizet pipettázva, határozzuk meg az etilalkohol – víz oldatok sűrűségét.
2. Használjuk ki, hogy az elég hosszú szívócső „párhuzamos” méréseket is lehetővé tesz.
3. Készítsünk mérési jegyzőkönyvet!
4. A desztillált víz sűrűségét 1 000  -nak vegyük!

 

Figyelmeztetés

-        Vigyázzunk arra, hogy a két szárban felszívott folyadékok ne „találkozzanak” egymással! Ha ez bekövetkezik, akkor mindent elölről kell kezdeni!!!

-        Az esetleg felszívott folyadékokat ne nyeljük le, hanem köpjük ki azokat a leöntőbe!

 

Eszközök

1 db szívócső  

1 db (Mohr, Hoffmann vagy más típusú) szorító

3 db 100 – 150 ml-es főzőpohár

1 db pipetta

1 db gumicső

1 db üvegfogó

1 db üveg keverőbot

1 db kettősdió