20. Mikola Sándor Országos Tehetségkutató Fizikaverseny

döntő - 9. évfolyam

Gyöngyös, 2001. május 12-15.

M feladatsor

A feladatsort azon tanulóknak ajánljuk, akik mechanikával
kezdték középiskolai tanulmányaikat.

M. 1. feladat

Ugyanazon térfogatú léggömböt egyszer hidrogénnel, másszor héliummal töltjük. Melyik esetben és hányszor nagyobb a léggömb teherbírása?

Az adott feltételek mellett a gázok sűrűsége   -ben: hidrogéné 0,08, a héliumé 0,16, a levegőé 1,162. A léggömb anyagának tömegét a teher mellett, a teher térfogatát a léggömb térfogata mellett elhanyagolhatjuk.

(Kopcsa József, Debrecen)

M. 2. feladat

Az 1000 sűrűségű folyadék felszínén úszik egy 800  sűrűségű 10 cm élhosszúságú kocka. Az előbbi folyadékra vele nem egyenlő és nála kisebb, 750  sűrűségű folyadékot rétegezünk.

Ábrázoljuk a kocka nagyobb sűrűségű folyadékba merülő részének magasságát a másik folyadék rétegvastagságának függvényében!

(Kopcsa József, Debrecen)

M. 3. feladat

Az ábrán látható két, egyenként m (= 1 kg) tömegű kiskocsi közül az egyik platóján egy ugyancsak m tömegű test található. Az érintkező felületek között a tapadási súrlódási együttható 0,5 értékű. A bal oldali kocsi elejéhez egy elhanyagolható tömegű, D  rugót rögzítettünk.

Legfeljebb mekkora sebességgel ütközhet centrálisan a bal kiskocsi a másik nyugalomban lévő kiskocsival, ha azt akarjuk, hogy a kocsin lévő test ne csússzon meg?

(Suhajda János, Kiskőrös)

M. 4. feladat

Egy lejtő végéhez az ábrán látható módon egy kiskocsi csatlakozik. A lejtőről h magasságból elengedett test a kiskocsi feléig csúszik. A lejtő és a test között elhanyagolható a súrlódás. Milyen magasról indítsuk a testet, hogy éppen a kiskocsi végénél álljon meg? (A kiskocsi a talajon gyakorlatilag ellenállásmentesen halad, kerekeinek tömege elhanyagolható.)

(Kiss Miklós, Gyöngyös)

M. 5. feladat

Egy hosszú keskeny csavarrugó annyira gyenge, hogy még saját súlya alatt is számottevően megnyúlik. Ezt a rugót egyszer az egyik végénél fogva függőlegesen lógatjuk, másszor mindkét végét tartjuk egymástól olyan távolságban, hogy a rugó az ábrán látható alakot vegye fel.

Mely esetben hosszabb a megnyúlt rugó?

(Károlyházi Frigyes, Budapest)