Kezdőlap


Cím:	Kunfalvi Rezső Olimpiai Válogatóverseny
Füzet:	2016/szeptember, 365. oldal	PDF \| MathML

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

1. feladat. (Ez a feladat három független, kisebb részből áll.)
1.A. Hűtőgép. Egy sátorban hosszú ideje be van kapcsolva a hűtőszekrény. A hőmérséklet a hűtőszekrény belsejében $- 13^{\circ}$ C, a sátorban $1^{\circ}$ C, a sátoron kívül pedig $0^{\circ}$ C.
Mekkora lesz hosszú idő után a sátorban a hőmérséklet, ha még egy ugyanilyen hűtőszekrényt bekapcsolunk?
Tegyük fel, hogy a külső hőmérséklet nem változik; a hűtőszekrények ideális Carnot-gépként működnek, és úgy vannak beállítva, hogy a belsejükben fenntartsák a $- 13^{\circ}$ C hőmérsékletet; valamint a sátor falánál és a hűtőszekrény falánál is teljesül, hogy a hővezetés egyenesen arányos a hőmérséklet-különbséggel.

1.B. Elektromos erővonal. Egy nagy kiterjedésű, vízszintes, földelt fémlap felett

h

magasságban egy pozitív ponttöltést rögzítünk. Hol érik el a lemezt azok az elektromos erővonalak, amelyek vízszintesen indulnak ki a ponttöltésből?

1.C. Pion-bomlás. A pozitív pion

(π^{+})

egyik lehetséges bomlási folyamatában pozitív müon

(μ^{+})

és (a leptontöltés megmaradása miatt) müon-neutrínó

(ν_{μ})

keletkezik:

\begin{matrix} π^{+} \to μ^{+} + ν_{μ} . \end{matrix}

Legalább hány MeV annak a pionnak a kinetikus (mozgási) energiája, amelynek bomlásában a müon és a neutrínó egymásra merőlegesen repülnek szét? A neutrínót tekintsük zérus nyugalmi tömegűnek, azaz olyan részecskének, melynek energiája és impulzusa között fennáll az

E = p c

összefüggés.
A pion nyugalmi energiája:

m_{π} c^{2} = 139, 57 MeV

.
A müon nyugalmi energiája:

m_{μ} c^{2} = 105, 66 MeV