Fizika1 vizsga 2008.01.30

Ez az oldal a korábbi SCH wiki-ről lett áthozva. Az eredeti változata itt érhető el.

Ha úgy érzed, hogy bármilyen formázási vagy tartalmi probléma van vele, akkor kérlek javíts rajta egy rövid szerkesztéssel.

Ha nem tudod, hogyan indulj el, olvasd el a migrálási útmutatót

Kifejtős kérdések

max. 15 pont

1. Az ideális gáz... //<-Milyen tulajdonságai vannak egy ideális gáznak
2. -
3. Carnot körfolyamat hatásfoka.
4. Mondja ki és vezesse le Steiner tételét
5. Fejtse ki és vezesse le Gauss tételét.

Igaz-hamis kérdések

max. 15 pont, jó: 1p, rossz: -1p

1. A gyorsulás nagysága független az inerciarendszer rendszer megválasztásától.
2. A tömegpont lendülete függ az inerciarendszer megválasztásától
3. Newton 3. axiómája szerint az erő és a reakcióerő összege zérus, ezért nincs gyorsulás.
4. A munka a teljesítmény-idő görbe alatti terület.
5. A Coriolis erő merőleges a test sebességére
6. A tömegközéppont koordinátái mindig pozitív számok.
7. A hőtan harmadik főtétele szeirnt az abszolút nulla fok véges számú lépésben elérhető
8. Tömegpontrendszer tömegközéppontjának sebessége belső erők segítségével is változtatható.
9. Tömegponrendszer perdülete állandó, ha a pontrendszerre időben változatlan forgatónyomaték hat.

10. A Carnot féle körfolyamat során a belső eneriga maximumának és minimumának aránya az izoterm folyamatok hőmérsékletének aránya. 11. Az entrópia két rendszer egyesítésénél kiegyenlítődik. 12. Az ideális gáz részecskéi között vonzóerő hat. 13. A fajhőviszony nem lehet egynél kisebb. 14. Az ekvipartíció törvénye szerint gázkeverékben a kripton atomok átlagban lassúbbak a héliumatomoknál. 15. A termodinamikai valószínűség egyensúlyi állapotban a legnagyobb.

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

Feladatok

max. 20 pont, jó: 2,5p

1. Egy részecske helyzetvektora [math]r=3t^2{\bf i} + 4t^2 {\bf j } + 7{\bf k}[/math] Mekkora utat tesz meg az első 11 másodperc alatt?

  a) 255m  b) 355	c) 555  d) 605  e) Egyik sem 

A megtett út a sebesség nagyságának (a sebességvektor abszolút értékének) az integrálja (a sebességvektor integrálja lenne a helyvektor megváltozása). A sebességvektor a helyvektor deriváltja: [math] v=\frac{\partial r}{\partial t}=6t{\bf i} + 8t{\bf j } [/math], ennek abszolútértéke: [math] |v|=\sqrt{(6t)^2+(8t)^2}=|10t| [/math], ennek integrálja [math] \int_0^{11} |10t| dt=605 [/math]

1. Egy kerékpáros 20m sugarú körpályán 10 m/s állandó nagyságú sebességgel halad. A függőlegeshez képest mekkora szöggel kell dőlnie?

  a) tg fi =0,1  b) tg fi =0,2  c) tg fi =0,5  d) tg fi =0,8  e) Egyik sem 

A körmozgás dinamikai feltétele szerint a normális irányú gyorsulás a kerületi sebesség négyzete osztva a körpálya sugarával: [math] a_n=\frac{v^2}{r} [/math], valamint ha a sebesség állandó, akkor a tangenciális irányú gyorsulás nulla. Ez alapján a kerékpárosra ható eredő erő [math] F=m\frac{v^2}{r} [/math], és a kör közepe felé mutat. Ha feltételezzük, hogy nem a súrlódás tartja a pályáján, akkor az úttestnek lejtenie kell a kör közepe felé. Ha felveszünk egy, a pályára merőleges síkot, és berajzoljuk a kerékpárosra ható erőket, akkor lesz a felületnek egy K nyomóereje (merőleges a felületre) és egy mg gravitációs erő; ezek eredője F kell legyen. Ha az úttest [math] \varphi [/math] szöggel tér el a vízszintestől (a kerékpáros pedig ugyanennyivel a függőlegestől), akkor az erők függőleges irányú komponensei: [math] K\cos\varphi - mg = 0 [/math] (ugyanis függőleges irányban 0 az eredő erő), a vízszintes irányúak pedig: [math] K\sin\varphi = F = m\frac{v^2}{r} [/math], mert F az eredő erő. Ezekből kifejezve [math] \tan\varphi [/math]-t: [math] \tan\varphi = \frac{v^2}{rg}\approx 0.5 [/math]

1. Egy omega =11 *k* 1/sec szögsebességgel forgó korongon 0,2 kg tömegű test halad *v* =3 *i* +5 *j* m/s sebességgel. A ráható Coriolis-erő

  a) 12 *k*  b) 40 *i* - 24 *j* c) 22 *i* - 13,2 *j*  d) Egyik sem  (//Mind (N))

A Coriolis-erő: [math] F_C=2m(v\times \omega) [/math], ez alapján nekem [math] 22i - 13,2j [/math] jön ki. (?)

1. Csigán átvetett fonál egyik végén 1kg, másik végén 2kg tömeg függ. A fonálban ébredő erő a gyorsuló mozgás alatt:

  a) 10,3N  b) 13,3N  c) 20,3N  d) 30,3N  e) Egyik sem 

A kötél nem nyúlik, tehát a két testre ugyanakkora K kényszererővel fog hatni, valamint a két test gyorsulása ugyanakkora (abszolútértékű) lesz (és ellenkező előjelű). Így: [math] m_1 a_1=m_1 g-K[/math], [math] m_2 a_2 =m_2 g-K [/math], [math] a_1=-a_2 [/math] Innen kifejezve K-t: [math] K=\frac{2g m_1 m_2}{m_1 + m_2}\approx 13.3N [/math]

1. 100 literes edényben lévő ideális gáz tömegét 1kg-mal csökkentve a nyomás 1 MPa-lal csökken. Mekkora a gáz sűrűsége 10MPa nyomáson?

  a) 25kg/m^3  b)  100kg/m^3  c) 125kg/m^3  d) 85kg/m^3  e) Egyik sem 

Legyenek a gáz adatai kezdetben [math] p_1,\; V_1,\; n_1 [/math], a tömeg és nyomás változása [math] \Delta m,\; \Delta p [/math], az egész folyamat közös hőmérséklete T, a gáz moláris tömege M, a nyomás, ahol sűrűséget mérünk [math] p_x [/math], és itt a sűrűsége [math] \rho [/math]. Így [math] p_1 V_1=n_1 RT [/math] és [math] (p_1-\Delta p)V_1=(n_1-\frac{\Delta m}{M})RT [/math]. Kivonva a két egyenletet és átosztva: [math] \frac{M}{RT}=\frac{\Delta m}{V_1 \Delta p} [/math]. A sűrűség: [math] \rho=\frac{m}{V}=\frac{nM}{nRT/p_x}=p_x \frac{M}{RT} [/math], innen a sűrűség a kívánt nyomáson [math] \rho=\frac{p_x \Delta m}{V_1 \Delta p}=100 \frac{kg}{m^3} [/math]

1. Egy 110l térfogatú ballonban 0,8kg hidrogén (M=2g) és 1,6kg oxigén (M=32g) van. T = 20 °C Mekkora a keverék nyomása?

a) 50kPa b) 500kPa c) 1MPa d) 10MPa  e) Egyik sem 

	%$ V=110l=110dm^3=0,11m^3, T=293K $%<br>
	%$ m=0,8kg=800g, M=2g, n=\frac{m}{M}=400mol, P=\frac{n*R*T}{V}=8,8MPa $%<br>
	%$ m=1,6kg=1600g, M=32g, n=\frac{m}{M}=50mol, P=\frac{n*R*T}{V}=1,1MPa $%<br>

	%$ P_{osszes}\approx 10MPa $%

1. Mekkora a termondinamikai valószínűsége annak a 8 részecskéből álló rendszernek, amelynek makroeloszlása 0 2 1 0 2 3 ?

a) 0,6 b) 96 c) 1680  d)Egyik sem 

	%$ \frac{8!}{2!*1!*2!*3!}=1680 $% => C<br>

1. Mennyi adiabatikus munkavégzéssel lehet 1 kg oxigéngázt (M=32g) 20˚C-ról 500˚C-ra melegíteni?

a) 312kJ b) 254kJ c) 114kJ d) Egyik sem

	%$ f=5, m=1kg, M=32g=0,032kg $%<br>
	%$ T_1=293K $%<br> 
	%$ T_2=773K $%<br> 
	%$ \Delta T=480K $%<br>
	%$ \Delta E=Q+W $%<br>
	%$ Q=0 $%<br>
	%$ \Delta E=W=\frac{f}{2}*\frac{m}{M}*R*\Delta T $%<br>
	%$ W=\frac{5}{2}*\frac{1}{0,032}*8,314\frac{J}{molK}*480K=311775J=311,775kJ\approx 312kJ $%<br>
---++ Megoldás
<pre>

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

-- ijanos - 2008.01.30.

-- Balázs - 2008.01.31.

-- Verne - 2009.01.05.

-- csakii - 2010.01.19. csak a felsorolást javítottam

-- Hump - 2011.01.13.

-- Boci - 2011.01.14.