Feladat: 3063. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: nehéz
Megoldó(k):  Árki István ,  Gönci Balázs ,  Horváth Péter 
Füzet: 1997/november, 505. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egyenletes mozgás (Egyenes vonalú mozgások), Becslési feladatok, Lineáris hőtágulás, Egyéb viszkozitás, Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1997/április: 3063. fizika feladat

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

A világcsúcstartó úszók átlagsebessége 100 méteres gyorsószásnál kb. 2m/s, 1500 méteres gyorsúszásnál pedig 1,7m/s. Egy század másodperc alatt ilyen sebességek mellett 2cm-t, illetve 1,7cm-t tesznek meg. A 100 m-es úszásnál tehát 1 cm-es, az 1500 méteresnél pedig 0,5mm-nyi (!) pontossággal kell megépíteni a medencét (ilyen pontossággal kell beállítani a rajtkő és a célbaérést jelző érzékelő közötti távolságot). Minél nagyobb távolságot tesznek meg a versenyzők, annál nagyobb hosszmérési pontosság szükséges a 0,01s-os időmérési lehetőség kihasználhatóságához.
Érdemes végiggondolni, hogy a víz hőmérsékletét milyen pontossággal kell beállítani ahhoz, hogy a medence hőtágulása ne legyen nagyobb a fentebb számított értékeknél. A beton hőtágulási együtthatója 1,410-5/C, ahonnan azt kapjuk, hogy a hosszméret változása szempontjából elfogadható hőmérsékletingadozás 100 m-es úszásnál kb. ΔT=15C, 1500 méteres úszásnál azonban csak 1C.
A hőmérsékletváltozásnak a medence hosszváltozásán kívül más, sokkal kevésbé számítható, kevésbé ellenőrizhető hatása is van. A melegebb víz belső súrlódása (viszkózitása) kisebb, mint a hideg vízé, emiatt benne kisebb a közegellenállási erő. Másrészt viszont a ,,síkosabb'' vízben az úszó kevésbé tudja húzni magát előre, ez az időeredmények romlásához vezethet. Emellett biológiai különbségeket is okozhat a víz hőmérsékletének megváltozása. Semmi okunk nincs annak feltételezésére, hogy a versenyúszók izmainak teljesítménye a hideg vízben ugyanannyi lenne, mint melegebb vízben. Mindezeket a bizonytalansági tényezőket úgy lehet lecsökkenteni, hogy a versenyuszodák vízhőmérsékletét stabilizálják, 1C-nál jobban nem engedik megváltozni.

 Árki István (Paks, Vak Bottyán Gimn., I. o.t.),
 Gönci Balázs (Budapest, Móricz Zs. Gimn., II. o.t.) és
 Horváth Péter (Nagykanizsa, Batthyány L. Gimn., II. o.t.) dolgozata alapján