Fizika2 Vizsga 2008.05.28. forrásának megtekintése

{{GlobalTemplate|Infoalap|Fizika2Vizsga20080528}}


==Feladatok==

===Egy ferromágneses anyagot 2000 A/m és 5000 A/m erősségű mágneses térbe helyezve a mágneses indukció 0 T és 2 T. A hiszterézis a két érték között lineárisan változik. Határozzuk meg az anyag mágnesezettségi vektorát 3500 A/m erősségű mágneses térben.===
%ATTACHURL%/feladat01.png
<math>
B(H = 3500) = \frac{2-0}{5000-2000} \cdot \left( H-2000 \right) = \frac{2}{3000} \cdot \left( H-2000 \right) = \frac{2}{3000} \cdot \left( 3500-2000 \right) = 1 [T]
</math>

<math>
B = \mu_0H + M \; \Rightarrow \; M = B(3500) - \mu_0H = 1 - 4\pi \cdot 10^{-7} \cdot 3500 = 0.9956 [T]
</math>

----

===Egy homogén mágneses térbe belőtt részecske körpályán mozog. Hányszorosára kell növelni a mágneses indukciót, hogy a keringési idő 4x-es legyen?===
* Lorentz erő: <math>F = qv \times B</math>, mivel körpályán mozog, ezért <math>v</math> és <math>B</math> merőleges egymásra <math>F=qvB</math>
* Newton 2. törvénye: <math>F = ma = ma_{cp} = m\frac{v^2}{r} </math>
* a 2 egyenlet összerakva: <math> m\frac{v^2}{r} = qvB \; \Rightarrow \; m\frac{v}{r} = qB \; \Rightarrow \; r = \frac{mv}{qB} </math>
* Keringési idő: <math> T = \frac{2\pi r}{v} = \frac{2\pi mv}{qBv} = \frac{2\pi m}{qB} </math>

<math>T</math> fordítottan arányos <math>B</math>-vel, azaz B-t 1/4-edére kell venni. (és nem függ a részecske sebességétől)

----

===A homorú gömb tükör 3x nagyítású fordított képet ad egy bizonyos tárgyról. A kép és tárgy közötti távolság 28 cm. Mekkora a tárgy-, és a fókusz távolság?===
* <math> k-t = 28 \; \Rightarrow \; k=t+28 </math>
* <math> N=-\frac{k}{t}=-3 \; \Rightarrow \; 3=\frac{t+28}{t} \; \Rightarrow \; t=14 [cm] </math>
* <math> k=t+28 = 42 [cm] </math>
* <math> \frac{1}{t} + \frac{1}{k} = \frac{1}{f}, \frac{1}{14} + \frac{1}{42} = \frac{1}{f} \; \Rightarrow \; f = 10.5 [cm] </math>

----

===Egy résen 560 nm hullámhosszú fény elsőrendű minimumai <math>\pm</math>12 foknál vannak. Határozzuk meg a rácsállandót.===
<math>
m\lambda=a\sin\theta \; \Rightarrow \; a = \frac{m\lambda}{\sin\theta} = \frac{1\cdot560\cdot10^{-9}}{\sin12^\circ} = 2.69[\mu m]
</math>

----

===Rádium felezési ideje 1620 év. 1 g-ból 1 nap alatt mennyi bomlik el?===
<math> \lambda = \frac{\ln2}{T_{1/2}}, N=N_0e^{-\lambda t} </math>
<math>
m_0 - m = m_0 - m_0e^{-\frac{\ln2}{T_{1/2}} t} = 1 - 1e^{-\frac{\ln2}{1620 \cdot 365}1} = 1.172\cdot10^{-6} [g]
</math>

----

===Mekkora az L és a z tengely által bezárt minimális szög az l = 3 esetben?===
<math> L=\hbar \sqrt{l(l+1)} </math>
<math>
\cos \theta = \frac{L_z}{L} = \frac{l\hbar}{\sqrt{l(l+1)}\hbar} = \frac{3}{\sqrt{12}} \; \Rightarrow \; \theta = 30^\circ
</math>

----

===Egy fémet 300 nm hullámhosszú fénnyel gerjesztve a leggyorsabb elektron kinetikus energiája 1.125 eV. Határozzuk meg a fém kilépési munkáját.===

<math>
hf = h\frac{c}{\lambda} = 6.626\cdot10^{-34}\frac{3\cdot10^8}{300\cdot10^{-9}} = 6.626\cdot10^{-19} [J] = 4.125 [eV]
</math>

<math>
hf=W_{ki} + K \; \Rightarrow \; W_{ki} = hf - K = 4.125 - 1.125 = 3 [eV]
</math>

----

===Mekkora a teljes energiája a 0.6c-vel mozgó elektronnak?===
<math>
E=\frac{mc^2}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}} =
\frac{9.1 \cdot 10^{-31} \cdot (3 \cdot 10^8)^2}{\sqrt{1 - 0.6^2}} =
1.02375 \cdot 10^{-13}[J] = 0.640[MeV]
</math>

==Igaz-Hamis==
	1 A radioaktív kormeghatározás során a 14-es tömegszámú C izotóp arányát vizsgálják az N-hez képest.
	1 Az egy nukleonra eső kötési energia He esetén nagyobb, mint vas esetén.
	1 A mellék-kvantumszám egyes értéke a p alhéjnak felel meg.
	1 Az atommag hatáskeresztmetszete <math>m^2</math> dimenziójú.
	1 A magerők p esetén taszítóak, n esetén vonzóak.
	1 A rubin lézerben a populáció inverziót a rákapcsolt feszültség biztosítja.
	1 A potenciál dobozba zárt részecske energiája annál nagyobb, minél nagyobb a potenciál doboz geometriai mérete.
	1 A fotoeffektus annál hamarább bekövetkezik, minél nagyobb a sugárzó fény intenzitása.
	1 Az általános relativitáselmélet szerint a fizikai törvényeknek minden vonatkoztatási rendszerben ugyanaz az alakjuk.
	1 A hagyományos fénykép az intenzitás és fázisviszonyokat is rögzíti.
	1 A mozgási hosszt szinkronizált órák segítségével tudjuk definiálni.
	1 A Geiger-Müller számláló berendezésben a mért sugárzás ionizálja a benne lévő gázt.
	1 Az optikailag aktív anyag a bejövő nyaláb polarizációját változatlanul hagyja.
	1 Az indukció fluxus változása sztatikus villamos teret indukál.
	1 A transzformátor vasmagja úgy van kialakítva, hogy a hatásfokot növelő örvényáramok minél nagyobbak legyenek.

1 - H, 2- H, '''3 - I''', '''4 - I''', 5 - H, 6 - H, 7 - H, 8 - H, '''9- I''', 10 - H, '''11 - I''', '''12 - I''', 13 - H, 14 - H, 15 - H

-- [[MajorPeter|Peti]] - 2008.06.03.
-- [[VargaKitti|Kittka]] - 2008.06.03.

7-Hamis, mert fordított arányosságban állnak.
-- [[BelasitzOrsolya|punkah]] - 2008.06.10.

9-Igaz, Varga Tanár Úr Diktálta: "A természet törvényei megfogalmazhatók úgy,
		  hogy tetszőleges tér-idő vonatkoztatási rendszerben, bármely megfigyelő
		  szerint azonos matematikai alakúak legyenek, akár gyorsul a rendszer,
		  akár nem"

==Kifejtős==
	1 Pozitron bomlás

<math> \beta </math> bomlás: proton neutronná alakul át, közben pozitzont és elektron neutrínót bocsájt ki
 
	1 Csepp modell

Alapötlet (1936): a maganyag hasonlít a folyadékra, mert a nukleáris kölcsönhatás és a Van der Waals kölcsönhatás hasonló jellegű.
Minden atommagnak ugyanaz a sűrűsége (mint ahogy a folyadékcseppnek sem függ a sűrűsége a méretétől).
-
A többletenergia miatt a csepp gyorsan változtatja alakját, váltakozva lapos, ill megnyúlt formát vesz fel. Amikor a csepp már annyira megnyúlik, hogy &#8222;nyak&#8221; alakulhat ki rajta, akkor az elektrosztatikus taszítás következtében az atommag promptneutronok kibocsátásával két egyenlőtlen töredékre hasad.

	1 Rubin lézer

Egy gerjesztett állapotú atom, ha elhalad mellette egy foton, az egy h*f energiájú fotont fog emmitálni, amely azonos polaritású, és azonos irányú az eredeti fotonhoz képest, ezzel beindítva a láncreakciót. Az alacsonyabb szinten lévő atomok viszont elnyelik a fotonokat, és újra gerjesztett állapotba kerülnek. Fenn kell tartani a gerjesztett állapotot, pl intenzív fénypulzálással. Gerjeszteni pulzáló rubinlézerrel lehet. (Egy cső egyik végén tükör van, a másik részén féláteresztő tükör, közötte található a gerjesztett rubin)

	1 Speciális relativitás elméletben órák szinkronizálása

Nem szinkronizálhatjuk az órákat oly módon, hogy azonos pontból egyszerre elindítjuk, majd a helyükre visszük őket, mert az idődiletáció miatt elveszthetik szinkronitásukat. Szinkronizáláshoz Einstein azt javasolja, hogy a fénysebesség állandóságát kell használni. Miután az órákat a megfelelő helyen elhelyeztük, egy villanólámpa &#8211; az órák között középen &#8211; felvillan és jeleket küld a két irányba. A fényjeleknek ugyanakkora időre van szükségük az egyenlő utak megtételére. Az órákat úgy kell beállítani, hogy a fényjelek beérkezésekor ugyanazt az időt mutassák.

	1 Első Maxwell egyenlet (mágneses tér, és áram kapcsolata)

Gauss törvény: 
<math>
\oint_A  \mathbf{D} \cdot d\mathbf{A} = \int_V \rho \cdot dV = {Q}
</math>


-- [[DeVi|DeVi]] - 2008.05.28.


[[Category:Infoalap]]