I. Garzó Imre Városi Fizikaverseny
Hódmezővásárhely, 1999. március 24.
A 8. osztályos diákok feladatsorának megoldása

1.Feladat: s=780 m
                  t1=50 s
                  t2=11 s
                  t3=55 s
                  L=?
                  v=?
                  vmotor=?
a. A vonatnak t2 idő alatt kell megtennie a saját hosszát, valamint t1 idő alatt megteszi a saját hosszának és az alagút hosszának az összegét: L/t2 = (s+L)/t1, azaz L/11=(780+L)/50
Az egyenletet megoldva L=220 m adódik.
Tehát a vonat hossza: 220 m.
b. Ezek után adódik a sebesség: v = L/t2 = 220 m/11s = 20 m/s.
Tehát a vonat sebessége 20m/s.
c. Itt két megoldás adódik:
I. Ha a motoros gyorsabb a vonatnál, akkor a motorosnak t3 idő alatt meg kell tennie a vonat által ezalatt megtett utat valamint a vonat hosszát.
Ezért a motoros sebessége: vmotor = (v.t3+L)/t3 = (1100 m+220 m)/55 s = 24 m/s.
Tehát a motoros sebessége 24 m/s.
II. Ha a vonat gyorsabb a motorosnál, akkor a vonatnak t3 idő alatt meg kell tennie a motoros által ezalatt megtett utat valamint a saját hosszát.
Ezért írhatjuk: vvonat.t3 = vmotor.t3+L , így  vmotor.55s+220 m = 20 m/s.55s.
Ebből a motoros sebessége 16 m/s.

2. Feladat: P=600 W
                  m1=0,5 kg
                  T1= T2=15°C
                  V2=2 dm3 víz, azaz m2=2 kg.
                 =0,8
                  cvíz =4,2 kJ/kg.°C=4200 J/kg.°C
                  cal=0,9 kJ/kg.°C=900 J/kg.°C
                  Lf=2260 kJ/kg=2,26.106 J/kg
                  t=?
Felírhatjuk az energiamegmaradás törvényét:
.P.t= cal.m1.(Tf-T1)+ cvíz.m2.(Tf-T2)+Lf.m2
Az egyenletet megoldva azt kapjuk, hogy t=10983,8 s=3,051 h.
Tehát kb. 3 óra múlva fogy el az összes víz a lábasból.

3. Feladat: R1=2
P=100 W
U=40 V
R=?
Először számítsuk ki a kicserélés uán a teljesítményt:
P2=U2/5+ U2/2   P2=1120 W .
Ezután kiszámíthatjuk az eredeti teljesítményt:
P1=P2-P=1120 W-100 W=1020 W .
Ezt felhasználva, írjuk fel ekkor a teljesítményt:
1020 W=(40 V)2/5+(40 V)2/R   R=2,285 .
Tehát a keresett ellenállás értéke 2,285 .
 

Totó: 1x2  12x  x2x  1221  2