Feladat: 414. fizika gyakorlat Korcsoport: 14-15 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Bereznai Miklós ,  Czinege Zoltán ,  Hódi Gyula ,  Márta Attila ,  Soós Csaba 
Füzet: 1977/december, 225 - 226. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Felhajtóerő, Folyadékhozam, Függvények grafikus elemzése, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1977/május: 414. fizika gyakorlat

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

A kocka sűrűsége 0,6g/cm3, ezért a kockamagasságának 0,6 részéig, 5cm0,6=3cm mélyen merül a vízbe, amikor úszik. (A kockával egyenlő súlyú, és alapterületű vízoszlop magassága a kocka magasságának 0,6 része.) Ezért addig, amíg a vízszint magassága az edényben nem éri el a 3cm-t, a kocka az edény alján marad. A 3cm-es vízszint eléréséhez

100cm23cm-25cm23cm=225cm3
vízre van szükség. Mivel percenként 1l=1000cm3 víz folyik az edénybe, 0,225 perc múlva lesz az edényben a víz 3cm magasan. Eddig állandóan a 75cm2-es alapterület töltődik fel vízzel, tehát a vízszint magassága az eltelt idővel egyenesen arányos, a grafikonnak ez a része egyenes.
A 3cm-es magasság elérése után a kocka a vízszinttel együtt emelkedik (úszik), tehát a teljes alapterület töltődik vízzel. Az 5cm-es magasság eléréséig tehát további
100cm22cm=200cm3
vízre van szükség, ennyi víz 0,2 perc alatt folyik az edénybe. A 3cm-es magasság elérése után ismét egyenes a grafikon, de az egyenes meredeksége valamivel kisebb, mint az első szakasz meredeksége.
 

 

Természetesen az 5cm-es magasság a továbbiakban állandó marad, a víz kifolyik az edényből.
 

 Márta Attila (Gyöngyös, 6. sz. Ált. Isk. 8. o. t.)
 

Megjegyzések. 1. Ha a kocka alá nem tud a víz beszivárogni (igen sima felületek érintkeznek vagy a fakocka alját pl. zsírral bekenjük), akkor a kocka nem emelkedik fel, végig az edény alján marad. Ebben az esetben az edény megteléséig a grafikon egyetlen egyenes (szaggatott vonal az ábrán).
 

 Bereznai Miklós (Tata, Eötvös J. Gimn., I. o: t.)
 

2. A feladat kitűzésekor tévesen 100dm3-es alapterületet adtunk meg. A megoldások értékelésénél mindkét kiindulási adatot elfogadtuk.