Pagina 1 din 5
Olimpiada de Fizică Etapa pe judeţ 20 februarie 2016 Subiecte
VII
1. Feladat (10 pont) A tűkörnél
F
Q D/2
A fizika laborban a robotika kör tanulói egy távirányítós robot-kocsi mozgását tanulmányozzák. A P faltól = 4m távolságra Fig. 1a található Mkocsit a fal Q pontja fele irányítják egy egyenes vonalon az 1. ábrán látható módon. (Tanulmányozd ,, A tűkörnél,, című válaszlapot.) Amikor a Q pontba ér, visszafordítják ugyanazon az D=4m M P útvonalon az indulási pontig (tolatva). A mozgás során automatikusan mért mennyiségeket egy grafikonnal ábrázolták, amely az 1.b ábrán látható (sebesség az idő függvényében). Egy fényképezőgép a labor padlóján levő F pontban található a faltól FQ D / 2 távolságra. Egy függőleges, téglalap alakú síktükröt ragasztanak a P falra úgy, hogy az egyik sarka a Q pontban van és az egyik oldalával a padlóhóz van ragasztva. a. Számítsd ki a távirányítós robot-kocsi által megtett összutat az indulástól az M pontig történő visszatérésig, valamint az elmozdulása során elért maximális v (m/s) sebességét. 0,2 b. Ábrázold a tükröt, szerkezd meg a mozgás során a kocsi két 40 50 60 O 20 30 szélső helyzetének a képét, illetve a kocsi pályájának a képét. t(s) Számítsd ki a tükör padlón levő oldalának minimális hosszát úgy, Fig. 1b hogy a fényképezőgép (éppen) rögzítse a kocsi képét a tűkörben az egész elmozdulás során. c. Ábrázold a kocsi képének a kocsihoz, mint tárgyhoz viszonyított relatív sebességét. Add meg a sebesség modulusát az indulástól számított = 25s múlva.
2 Feladat(10 pont) Esettanulmány A) Baseball ütő. Mihai a szüleitöl kapott egy baseball ütőt, aminek hossza 40 cm , és tömege m 400 g . A bot B végét egy surlódás nélküli csuklóhoz rögzitve, Mihai azt észleli, hogy ha F 3 N vizszintes irányú erővel huzza a bot A végét, ez egyensulyi állapotban 45 szöget zár be a függőlegessel. (lásd2A ábra). a. Felhasználva a Válaszlapot, az AEsettanulmány Baseball ütő, ábrázold a botra ható erőket, és számitsd ki a bot Avége és tömegközéppontja közötti távolságot. b. Felhasználva a Válaszlapotaz AEsettanulmány Baseball ütő,ábrázold a csuklóra ható erőket, és számítsd ki azt az erőt amivel a bot a csuklóra hat. Adott a g 10
α B α
F A
N . kg
Megjegyzés:A derékszögűháromszog oldalaira érvényes összefüggés (Pitágorász tétele), ip=átló, c1=befogó1, c2=befogó2.
1. 2. 3. 4. 5.
Fig. 2A
=
+
Fiecare dintre subiectele 1, 2, respectiv 3 se rezolvă pe o foaie separată care se secretizează. În cadrul unui subiect, elevul are dreptul să rezolve în orice ordine cerinţele a, b, respectiv c. Durata probei este de 3 ore din momentul în care s-a terminat distribuirea subiectelor către elevi. Elevii au dreptul să utilizeze calculatoare de buzunar, dar neprogramabile. Fiecare subiect se punctează de la 10 la 1 (1 punct din oficiu). Punctajul final reprezintă suma acestora.
, ahol
Olimpiada de Fizică Etapa pe judeţ 20 februarie 2016 Subiecte
Pagina 2 din 5
VII
B) Lejtőn való surlódás A fizika házifeladat megoldásakor, Paul és Mihai egy hasáb alakú test (aminek tömege = kg) és egy lejtő közötti surlódási erőnek a lejtő szögétől való függését,egymástól függetlenültanulmányozták. A test és lejtő közötti surlódási együttható állandó, = 1. Elméleti tanulmányaik eredménye, öszesítve a mellékelt ábrán látható. Paul állítása szerint a surlódási erőt grafikusan, a növekvő görbe írja le. Viszont Mihai állítása szerint a surlódási erőt, a csökkenő görbe ábrázolja. Felhasználva a VálaszlapB esettanulmányt,Lejtőn való surlódásmagyarázd meg hogyan függ a surlódási erő a lejtő
szögétől.
3. Feladat (10 pont) Testek és ... rugók
k2
2
F Mária és Mihály a fizika laborban a mechanikai egyensúlyt 1 tanulmányozzák. Mihály két ideális, nyújtatlan állapotban levő rugó k1 segítségével rögzíti az 1. deszkát és a 2. kockát egy függőleges állványhoz, amint a mellékelt ábrán látható. Mihály vízszintesen húzza a deszkát egy olyan erővel, amelynek a modulusa lassan növekszik. Az 1. rugó megnyúlását a Mihály által kifejtett erő modulusának függvényében Mária rögzíti az alábbi táblázatban:
F(N) 1 (cm)
10 0
14 2
18 4
22 6
26 8
30 10
31 12
32 14
33 16
a. Felhasználva a ,,Testek és ... rugók,,című válaszlapot, szerkezd meg a 1 megnyúlás grafikonját a F erő függvényében.
b. Felhasználva a ,,Testek és ... rugók,,című válaszlapot, ábrázold azokat az erőket, amelyek a deszkára és a kockára hatnak abban a pillanatban, amikor a kocka elkezd csúszni a deszkán.
c. Számítsd ki a rugók rugalmassági állandóit, valamint a csúszó súrlódási erők értékeit a deszka és a vízszintes felület, valamint a kocka és a deszka között.
Subiect propus de: Prof. Ion Băraru, Colegiul Național „Mircea cel Bătrân” – Constanța, Prof. Florin Măceşanu, Şcoala Gimnazială „Ştefan cel Mare” – Alexandria Prof. Petrică Plitan, Colegiul National „Gheorghe Şincai” – Baia Mare Prof. Viorel Popescu, Colegiul Naţional „Ion C. Brătianu” – Piteşti Fordította: Halász Gyöngyi – Colegiul National Márton Áron – Miercurea Ciuc Péli Bálint – Colegiul National Márton Áron– Miercurea Ciuc Neacsu Éva – Liceul Teologic Rom. Cat. Segítő Mária– Miercurea Ciuc
1. 2. 3. 4. 5.
Fiecare dintre subiectele 1, 2, respectiv 3 se rezolvă pe o foaie separată care se secretizează. În cadrul unui subiect, elevul are dreptul să rezolve în orice ordine cerinţele a, b, respectiv c. Durata probei este de 3 ore din momentul în care s-a terminat distribuirea subiectelor către elevi. Elevii au dreptul să utilizeze calculatoare de buzunar, dar neprogramabile. Fiecare subiect se punctează de la 10 la 1 (1 punct din oficiu). Punctajul final reprezintă suma acestora.
Olimpiada de Fizică Etapa pe judeţ 20 februarie 2016 Subiecte
Pagina 3 din 5
VII
Válaszlap a Tűkörnél Ezt a lap nem íródik alá és a dupla titkosított laphoz melékelik amelyen az 1-es feladat megoldása szerepel. b) Rajzold le a tükröt, szerkezd meg a kocsi két szélső helyzetének képét, valamint a kocsi képének pályáját.
F
M
Q
D/2
D=4m P
c) Ábrázold a kocsi képének relatív sebességét a kocsihoz -tárgy képest.
F
M
D/2
Q
D=4m P
1. 2. 3. 4. 5.
Fiecare dintre subiectele 1, 2, respectiv 3 se rezolvă pe o foaie separată care se secretizează. În cadrul unui subiect, elevul are dreptul să rezolve în orice ordine cerinţele a, b, respectiv c. Durata probei este de 3 ore din momentul în care s-a terminat distribuirea subiectelor către elevi. Elevii au dreptul să utilizeze calculatoare de buzunar, dar neprogramabile. Fiecare subiect se punctează de la 10 la 1 (1 punct din oficiu). Punctajul final reprezintă suma acestora.
Olimpiada de Fizică Etapa pe judeţ 20 februarie 2016 Subiecte
Pagina 4 din 5
VII
Válaszlap Esettanulmány Ezt a lap nem íródik alá és a dupla titkosított laphoz melékelik amelyen az 2-es feladat megoldása szerepel. A. Baseball ütő a) Ábrázold a botra ható erőket:
b) Ábrázold a csuklóra ható erőket:
α B
α B
F
F
A
A B. Lejtőn való surlódás Ábrázold a ható erőket, és írd le a surlódási erő kifejezését:
α< 45˚
Ábrázold a ható erőket, és írd le a surlódási erő kifejezését:
α >45˚
1. 2. 3. 4. 5.
Fiecare dintre subiectele 1, 2, respectiv 3 se rezolvă pe o foaie separată care se secretizează. În cadrul unui subiect, elevul are dreptul să rezolve în orice ordine cerinţele a, b, respectiv c. Durata probei este de 3 ore din momentul în care s-a terminat distribuirea subiectelor către elevi. Elevii au dreptul să utilizeze calculatoare de buzunar, dar neprogramabile. Fiecare subiect se punctează de la 10 la 1 (1 punct din oficiu). Punctajul final reprezintă suma acestora.
Olimpiada de Fizică Etapa pe judeţ 20 februarie 2016 Subiecte
Pagina 5 din 5
VII
Válszlap Testek és ... rugók Ezt a lap nem íródik alá és a dupla titkosított laphoz melékelik amelyen a3-as feladat megoldása szerepel. a) Szerkezd ide a grafikont: 18 16
Alungirea (cm)
14 12 10 8 6 4 2 0 0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
Forța (N) b) Ábrázold a deszkára ható erőket:
k2 2
F
1 k1
Ábrázold a kockára ható erőket:
k2 2
F
1 k1 1. 2. 3. 4. 5.
Fiecare dintre subiectele 1, 2, respectiv 3 se rezolvă pe o foaie separată care se secretizează. În cadrul unui subiect, elevul are dreptul să rezolve în orice ordine cerinţele a, b, respectiv c. Durata probei este de 3 ore din momentul în care s-a terminat distribuirea subiectelor către elevi. Elevii au dreptul să utilizeze calculatoare de buzunar, dar neprogramabile. Fiecare subiect se punctează de la 10 la 1 (1 punct din oficiu). Punctajul final reprezintă suma acestora.
36
