VII. Garzó Imre Városi Fizikaverseny

Hódmezővásárhely, 2005. március 16.

A 8. osztályos diákok feladatsorának megoldásai

1. feladat:

       V_cs = 1,5 m³   ;   m = 85 kg    ;     r_víz = 1000 kg/m³    ;     M = ?

      Készítsünk ábrát!

( m + M )^.g = r_víz^.g^.V_cs

M = r_víz^.V_cs – m = 1415 kg

Tehát 1415 kg tömegű követ lehet a csónakba pakolni.

2. feladat:

s₁ = 80 cm = 0,8 m  ;  s = 800 m ;  W₁ = 0,96 J  ;  L_p = 2470 kJ/kg   ;   t = 1,5 h = 5400 s

P_átl = ?  m_víz = ?

Az ugrások száma:  s/s₁ = 1000

Eközben a végzett munka:  W = W₁^.1000 = 960 J = ( 0,96 kJ )

Így az átlagos teljesítmény:  P_átl = W / t = 0,177 W. 

A táplálékból nyert energia: E = W / 0,25 = 3,84 J

A párologtatáshoz szükséges energia: L_p^.m_víz = 0,5^. ( E-W )    ( mértékegység !!! )

Ebből  m_víz = 0,00058 kg = 0,58g.

Tehát a béka átlagos teljesítménye 0,177 W, míg a mozgás során a béka 0,58 gramm vizet párologtat el.

3. feladat:

        U = 200 V  ;    L = 20 m    ;     R = 50 W   ;     I = 3,92 A   ;     r = 0,017 W^.mm²/m

        A = ?   d = ?

        A fogyasztóra eső feszültség:  U’ = R^.I = 196 V

        Emiatt a vezetékre eső feszültség:  U” = U – U’ = 4 V

        Így a vezeték ellenállása:   R_vez = U”/I = 1,02 W

        A vezeték ellenállásából kiszámítható a vezeték keresztmetszete: R_vez = r^.2^.L / A  Þ  A = r^.2^.L / R_vez

 Ebből A = 0,66 mm².

 Innen számítható a vezeték átmérője:  A = ( d² / 4 ) ^. p Þ d = 0,92 mm.

Tehát a vezeték keresztmetszete 0,66 mm², míg a vezeték átmérője 0,92 mm.