Feladat: 253. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Albrecht J. ,  Aschenbrier E. ,  Barna I. ,  Barok Gy. ,  Barta F. ,  Barta I. ,  Beke I. ,  Budó Ágoston ,  Csernák J. ,  Csíky J. ,  Déman P. ,  Dénes P. ,  Déry E. ,  Erdélyi Erzsi ,  Ereky V. ,  Fejér Gy. ,  Feldheim E. ,  Gerber Edit ,  Glasner Mária ,  Gohn E. ,  Hadel M. ,  Jánky Mária ,  Jánosi S. ,  Kardos F. ,  Kiss Gy. ,  Klein Béla ,  Klein T. ,  Kmoschek P. ,  Kövesdi D. ,  Ligeti M. ,  Molnár Ernő ,  Molnár J. ,  Nagymihály L. ,  Nay A. ,  Németh J. ,  Papp Gy. ,  Perneczky B. ,  Pomóthy D. ,  Radó Gy. ,  Radványi M. ,  Richter I. ,  Salamin J. ,  Schossberger A. ,  Sebők Gy. ,  Simon Á. ,  Singer Gy. ,  Stern M. ,  Straubert J. ,  Szabó Piroska ,  Szebasztián Rózsa ,  Sztranszky M. ,  Varga T. ,  Vas Gy. ,  Vincze I. ,  Weisz F. ,  Zsemlye B. 
Füzet: 1930/január, 157 - 158. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Feladat, Fizika, Egyenesvonalú mozgás lejtőn
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1929/november: 253. fizika feladat

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

1. Az M tömegű testet a 30 hajlásszögű lejtőn

f=Mgsin30=Mg2
erő mozgatja az O felé.
 
 

Az m tömegű B testre ható nehézségi erő mg; az egész rendszerre ható erő mg-f és ez
γ=mg-fM+m=2m-M2(M+m)g
gyorsulást létesít. Ezen γ gyorsulással a B test 1 m utat tesz meg 2 sec. alatt, azaz
1=12γt2=2m-M4(M+m)g.4=2m-MM+mgés innenM=2g-1g+1m.

Minthogy s=1m, g=10msec-2 és M=20-110+1220=380gr.
2. Amikor a B test H-ba ér, a C test a lejtőn 1 m utat tett meg, ugyancsak γ gyorsulással, tehát sebessége v=γt=2γ. Másrészt: 1=12γ4, tehát γ=12msec-2 és v=2γ=1msec-1. Ha tehát ekkor a C test C'-be jutott a lejtőn, v kezdősebességgel mozog az f=Mg2 erő ellenében; eleven erejét felemészti ezen erő ellenében végzett munka, amíg D-be jut, azaz
12Mv2=Mg2C'Dés innenC'D=v2g=110=0,1m.OD=OC'+C'D=1,1m.


3. Amidőn a C' test a D-ből visszatér O-ba, gyorsulása a lejtőn: γ'=gsin30=g2. Így az O pontba
v'=2γ'DO=gDO=10×1,1=113,317msec-1.
sebességgel jut vissza.
Amint láttuk, akkor amikor a B a H-ba jutott, sebessége és így a C sebessége is a C'-ben v=1msec-1. A sebesség tehát t=1sec-tól t=2sec-ig egyenletesen növekedett: v=γt=t2 függvénynek megfelelőleg. Ennek grafikonja a (0,0) pontból a (2,1) pontig emelkedő egyenes.
 
 

Ezen ponttól, a sebesség csökken, t. i. a gyorsulás -g2, azaz
v=1-g2(t-2).
Ezen függvénynek leszálló egyenes felel meg.
v=0,hag2(t-2)=1,azazt=2+g2=2,2sec.

Az O pontban a sebesség, irányára való tekintettel ‐ 3,32msec-1;
tehát az 1-g2(t-2)=-3,32 egyenletből t=2,864sec.
 

Klein Béla (Kölcsey Ferenc rg. VII. o. Bp. VI.)