Feladat: 5363. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Kitűző(k):  Széchenyi Gábor 
Füzet: 2021/november, 509. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Feladat, Pontrendszer tömegközéppontja, Pontrendszer impulzusa
Hivatkozás(ok):Feladatok megoldásai: 2022/március: 5363. fizika feladat

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

Egy vékony, magas üvegcsőből homokórát készítettünk. A benne lévő homok m0 tömege megegyezik az üvegcső és a tartótalpak együttes tömegével. Kezdetben a homok az alsó térfél h=5 cm hosszú részét tölti ki, és az eszköz megfordítása után egyenletes ütemben t0=1 perc alatt pereg le. (A felső és az alsó térfélben lévő homok alakját közelítsük hengerekkel.)

 
 

a) Határozzuk meg, hogy hol van a homokóra tömegközéppontja t idővel az óra elindítása után! (Ne foglalkozzunk a homokóra indítását követő, illetve a megállását közvetlenül megelőző nagyon rövid időtartamokkal, amikor a homokzuhatag még vagy már nem tölti ki a kifolyónyílás és az alsó becsapódási hely közötti teljes távolságot.)
b) Számítsuk ki, hogy mekkora a homokóra impulzusa (lendülete) t idővel a homokóra elindítása után!
c) Nagyon érzékeny mérleggel megmérjük a homokóra súlyát, miközben a homok a felső tartályból az alsóba pereg. Azt találjuk, hogy a mért súly egy kicsivel nagyobb, mint a már lepergett homokóra súlya. Az előző két részfeladatra adott választ felhasználva adjuk meg, hogy hány ezrelékkel nagyobb a működő homokóra súlya a már ,,lejárt'' homokóráénál!