A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre. II/1. Adatok: : emelkedési magasság, : átlagsebesség; a) (6 pont)
b) vátl=60m15s=4m/s. (4 pont)
II/2. Adatok: Q: a melegítéshez szükséges hő;
| V=6⋅10-4m3;ϱ=1,26⋅103kg/m3;c=2,39⋅103J/kgK;Δt=15∘C | a hőmérsékletnövekedés a) Q=VϱcΔt=2,7⋅104 J. (7 pont)
b) A P=300 W teljesítményű melegítő által t=120 s alatt leadott energia: A hatásfok: η=QW=2,7⋅1043,6⋅104=75%. (1 pont)
c)Az ellenállás értéke a P=U2/R képletből: (4 pont)
II/3. a) A foton energiája: Wf=hν=hcλ, h értéke a táblázatból (kerekítve): h=6,62⋅10-34Js; c értéke táblázatból (kerekítve): c=3⋅108 m/s; λ=5⋅10-7 m. | Wf=hcλ=6,62⋅10-34⋅3⋅1085⋅10-7=4⋅10-19J. |
(8 pont)
b) A jel energiája: | Wj=tU2R=10-4(10-5)2100=10-16J; | | Wj/Wf=10-16/(4⋅10-19)=250. |
(7 pont)
II/4. a) Adatok: OA=5cm; AB=8cm; δ=60∘..
Ha a fénysugár az üveggömb felületéhez az A pontban érkezik, a megtört sugár benne van az OA irányú egyenes és a beeső sugár síkjában, tehát egy, az O középponton átmenő síkban. A teljes sugármenet szimmetrikus az OD egyenesre (OD⊥AB), ezért AC=4 cm. A törésmutató: n=sinα/sinβ. A geometriából: | sinβ=OCOA=OA2-AC2OA=25-165=35;β=36∘52'. |
(7 pont)
Az ABD háromszögben a δ=60∘-hoz, mint külső szöghöz tartozó két nem mellette fekvő belső szög mindegyike 30∘, így | α=β+30∘=66∘52';sinα=0,9196. |
(5 pont)
Így tehát n=sinαsinβ=0,91963/5=1,533. (3 pont)
b) cüveg=clevegőn=3⋅1081,533=1,9657⋅108m/s. (5 pont)
II/5. a) 5 g normál állapotú hélium térfogata: V1=(5/4)⋅22,4=28l; p1=1atm; T1=273K; p2=1,75atm; T2=?; V2=20l. A hőmérséklet növekedése: T2-T1=68,2K=68,2∘C (5 pont)
b) Q=mcvΔT=5⋅10-3kg⋅3,14⋅103 (J/kg∘C)⋅68,2∘C=1071 J (5 pont)
c) A belső energia megváltozása ideális gáz esetén csak a hőmérséklet megváltozásától függ, a folyamattól független. Ha például állandó térfogaton történik a folyamat, akkor munkavégzés nincs, így Ezt a hőfelvételt határoztuk meg a b) kérdésben. Így ΔU=1071 J. (5 pont)
d) A feladatban tekintett folyamatban hőközlés nélkül növeltük a gáz belső energiáját, tehát ezt a belső energianövekedést teljes egészében a gázon végzett munka okozta, így W=ΔU=1071J. (5 pont)
II.6. Adatok: M=0,1kg; b=0,1m; l=0,2m; α=60∘; k=1N/0,1m=10N/m. a) Elegendő az egyik golyó mozgását vizsgálni. A golyó függőleges irányban nem gyorsul, ezért
A golyó vízszintes síkban egyenletes körmozgást végez, tehát a gyorsulása: | a=ω2r=ω2(b+lsinα)=ω2⋅0,273. | Az eredő erő vízszintes:
| Frúdsinα=Mgcosαsinα=1,70N. | | ΣF=Ma;1,73+1,70=0,1⋅ω2⋅0,273ω=11,2s-1, | (10 pont)
b) Egy golyóra: | W1=(1/2)Mv2+Mgh+(1/2)k(Δx)2, | | (1/2)Mv2=(1/2)M(rω)2=0,47J. |
(3 pont)
Mgh=0,01J(mivelh=lcos60∘=0,1m), (3 pont)
(3 pont)
Tehát W1=0,72J, mindkét golyóra külön-külön. Az összesen szükséges munka: W=2W1=1,44J. (1 pont)
|