Fizika1 vizsga 2007.01.17.

A ketteshez az elméleti részből 12 pont, a feladatokból 7,5 pont kell.
A vizsga scannelt változata.

Kifejtős kérdések

max. 15 pont, feladatonként 3 pont

1. Tömegközéppont tétele
2. Doppler hatás frekvencia tétele
3. Ideális gázok esetén adiabatikus folyamatokra jellemző [math]pV^\kappa[/math] összefüggés levezetése
4. Elektrosztatika Gauss tétele
5. Ohm törvény integrális és differenciális alakja

Igaz-hamis kérdések

max. 15 pont, jó válasz: 1p, nincs válasz: 0p, rossz válasz: -1p

1. Ha egydimenziós mozgásnál a gyorsulás nő, akkor a sebesség is mindig nő (gondoljon a gyorsulás grafikus jelentésére is).
2. A sebességnek soha nincs pályára merőleges komponense, de a gyorsulásnak lehet mindkettő (érintőleges és normális).
3. A körmozgás szögsebesség vektora mindig merőleges egy adott pont ezen körmozgásából származó sebességére.
4. A tehetetlen tömeg és a súlyos (súlyból számolt) tömeg értéke a földön megegyezik, de a holdon már a súlyos tömeg kisebb, mert ott a gravitációs gyorsulás is kisebb.
5. Matematikai inga mozgása során az ingára ható erők eredője minden pillanatban érintőirányú.
6. A munka szempontjából mindegy, azaz a munka ugyanaz az érték lesz, ha a tömegpont nyugalomból v sebességre gyorsítunk, vagy a v sebességről megállítunk egy egyenes mentén – feltéve, hogy ugyanakkora útszakaszon történik mindez
7. A munkatétel nem érvényes, ha az erők között surlódási erők is vannak
8. A forgó Földön a vízszintesen mozgó testre északi féltekén mindig balra, a délin pedig mindig jobbra irányuló oldalsó eltérítő erő hat
9. Merev test perdülete állandó, ha a rá ható erők eredő forgatónyomatéka 0.
10. Párhuzamos tengelyek esetén mindig TKP-on átmenő tengelyhez tartozó tehetetlenségi nyomaték a legkisebb
11. A Carnot-féle körfolyamat megfordítható, de ekkor a hasznos munka mindig negatív, azaz munkát kell befektetni hozzá
12. Az entrópia állapotfüggvény, azaz független attól, hogy reverzibilis, vagy irreverzibilis változással jutott a gáz adott állapotába
13. Az elektrosztatikában a potenciál állandó fémes vezetők felületén és a térerősség zérus azok belsejében.
14. Kondenzátorok energiája egyenesen arányos a rajtuk lévő feszültséggel.
15. Stacionárius áramoknál fémes vezetők belsejében a térerővonalak a felülethez közel a felületre merőlegesek.

Megoldás

non-official

  1	 2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
  H	 I	I	H	H	I/H	H	H	I	I	I	H	H	H	?

Megjegyzés: A 6. kérdésnél mindkét választ elfogadták. Amennyiben eltekintünk a testre ható egyéb erőktől, mint pl. a gravitációs erő, az állítás igaz.

Feladatok

max. 20 pont, jó: 2,5p

1. Egy tömegpont egyenes vonalú mozgást végez az x tengely mentén. Mozgását az x(t) = -1 + 3t² - 2t³ függvénnyel írhatjuk le. Mekkora a tömegpont átlagsebessége a t = 0 s indulástól az első megállásig tekintve?

A: 9 m/s

B: 1 m/s

C: 3 m/s

D: 5 m/s

E: egyik sem

2. Anyagi pontnak tekinthető 4 kg tömegű test vízszintes lemezen fekszik, a súrlódás elhanyagolható. A lemez közepén lyuk van, amelyen keresztül zsineget vezetünk át és a testre erösítjük. A test kezdetben 0,5 m távolságra van a középponttól és ekkor 4 m/s sebességgel a TKP körüli mozgásra indítjuk. A zsineggel előbb körpályán tartjuk, majd befelé húzzuk a testet. A zsineg 600 N feszítőerőnél szakad el. Mekkora sugarú körön mozgott ekkor a test? (Tipp: Tekintsük a feladatot az impulzusmomentum illetve a perdület szemszögéből.)

A: 2,4 cm

B: 29,9 cm

C: 12 cm

D: 41,2 cm

E: egyik sem

3. Egy m₁= 3 kg tömegű test tökéletesen rugalmatlanul ütközik egy m₂= 7 kg tömegű testtel. Határozzuk meg, hány százaléka vész el együttes kinetikus energiájuknak az ütközés során, ha az m₂ tömegű test az ütközés előtt nyugalomban volt!

A: 70%

B: 59,5%

C: 53,2%

D: 24,5%

E: egyik sem

4. Az északi sarkon egyenesen megcélzott vízszintes irányú lövést adunk le egy 500 m-re lévő tárgyra, a lövedék sebessége 500 m/s. Milyen irányba és milyen eltéréssel csapódik be a lövedék a cél mellé - ha első közelítésben feltételezzük, hogy a lövedék rövid röpte alatt nem hagyja el a vízszintes síkot, és a rá ható eltérítő erő állandónak vehető?

A: balra 0,036 m

B: jobbra 0,056 m

C: jobbra 0,036 m

D: jobbra 0,016 m

E: egyik sem

5. 100 kPa nyomású és 200 m³ térfogatú levegőt (2 atomos!) állandó térfogaton melegítünk amíg 300 kPa lesz a nyomása. Mennyivel változott meg a gáz belső energiája?

A: 10³ J

B: 10² J

C: 10⁸ J

D: 10⁶ J

E: egyik sem

6. Egy mólnyi ideális gáz izoterm módon 10⁴ Pa-ról 10 Pa-ra terjed ki. Mennyi az entrópia megváltozása?

A: 57 J/K

B: 255 J/K

C: 6523 J/K

D: 606 J/K

E: egyik sem

7. Mekkora munkát kell végeznünk ha egy 6·10^-9 C töltést egy 10^-7 C töltés kezdeti terében a kezdeti 15 cm-es távolságból 5 cm távolságra viszünk közelebb?

A: 2,4·10^-4 J

B: 7,2·10^-5 J

C: 1,2·10^-5 J

D: 9,6·10^-7 J

E: egyik sem

8. Egymástól 40 cm-re lévő végtelen kiterjedésű párhuzamos síkok felületi töltéssűrűsége 3·10^-9 C/m² és 7·10^-9 C/m². Mekkora a síkok közötti potenciálkülönbség abszolút értéke?

A: 452 V

B: 22,6 V

C: 67,8 V

D: 90,4 V

E: egyik sem

Megoldás

non-official

 1  2  3  4  5  6  7  8
 B  B  A  C  C  A  B  D

4.

[math]m= 4 kg, r_0= 0,5m, v_0= 4 \frac{m}{s}, K= 600 N[/math]
Perdületmegmaradás lesz, ezért [math]L= r * m * v = r_0 * m * v_0[/math] -> [math]4 * r * v = 4 * 0,5 * 4[/math]
[math]v= \frac{2}{r}[/math]

[math]K= m * a_{cp}[/math] -> [math]a_{cp} = \frac{K}{m} = 150 [/math]

[math]a_{cp} = \frac{v^2}{r} = \frac{4}{r^3} = 150[/math]

[math]r= \sqrt[3]{\frac{4}{150}} = 0,298 m = 29,8 cm[/math]

-- tg - 2007.01.21.
-- Pierre - 2007.01.21.
-- Kittka - 2007.01.22.
-- luos - 2010.01.21.
-- waczkor - 2011.01.05.
-- Lord Viktor - 2013.01.24