Toplista
- betöltés...
Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!
Egyik feladat sem akar kijönni, tudna segíteni valaki?
penta
kérdése
669
1./
0,5 kg tömegű 0,5 dm2 keresztmetszetű hengeres poharat szájával lefelé vízbe eresztünk a fenekére erősített zsinórral olyan mélységig, míg a zsinórban 1N erőt mérünk.
a, Mekkora ebben az állapotban a pohárba zárt levegő túlnyomása? (800 Pa)
b, Mekkora a vízszint sülyedése a pohárban a külső szinthez képest? (8 cm)
2./
A föld körül keringő űrhajóba, egy zárt, 1 dm3 belső térfogatú 0,5 kg tömegű edény van. Az edény teljesen tele van vízzel, amelyben a parafa dugó "lebeg". Az edényt az űrhajós 2 m/s2 gyorsulással mozgatni kezdi. A víz sűrűsége 1000 kg/m3, a parafáé 400 kg/m3.
a, Milyen irányban és mekkora gyorsulással kezd el mozogni a parafa dugó az edényhez képest? (3 m/s2)
b, Mekkora erővel hat az űrhajós az edényre? (3N)
0,5 kg tömegű 0,5 dm2 keresztmetszetű hengeres poharat szájával lefelé vízbe eresztünk a fenekére erősített zsinórral olyan mélységig, míg a zsinórban 1N erőt mérünk.
a, Mekkora ebben az állapotban a pohárba zárt levegő túlnyomása? (800 Pa)
b, Mekkora a vízszint sülyedése a pohárban a külső szinthez képest? (8 cm)
2./
A föld körül keringő űrhajóba, egy zárt, 1 dm3 belső térfogatú 0,5 kg tömegű edény van. Az edény teljesen tele van vízzel, amelyben a parafa dugó "lebeg". Az edényt az űrhajós 2 m/s2 gyorsulással mozgatni kezdi. A víz sűrűsége 1000 kg/m3, a parafáé 400 kg/m3.
a, Milyen irányban és mekkora gyorsulással kezd el mozogni a parafa dugó az edényhez képest? (3 m/s2)
b, Mekkora erővel hat az űrhajós az edényre? (3N)
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Fizika
Válaszok
1
bongolo
{ 
}
megoldása
Az 1) feladatot másik kérdésednél megoldottam.
2)
A 1 dm³ (vagyis 1 liter) víz tömege éppen 1 kg. (Ezt tudja az ember fejből, de ha nem, m=ρ·V, és ρ=1 kg/dm³)
A parafadugó térfogata nincs megadva, bizonyára nem túl nagy, a tömege elhanyagolható a többihez képest.
A teljes szerkezet tömege tehát m = 0,5 kg + 1 kg = 1,5 kg.
Ezt a = 2 m/s² gyorsulással mozgatja az űrhajós, ehhez ekkora erő kell:
F = m·a = 3 N
Ez a válasz a b) kérdésre.
Az a) bonyolultabb.
A Föld körül keringő űrhajóban nulla a gravitáció (g=0), ezért amikor nem mozog az edény, akkor a parafadugóra ható felhajtóerő `F_f = ρ_"víz"·g·V_"dugó" = 0`. Ettől lebeg tényleg a vízben a dugó, nem úszik "fel" a víz "tetejére" (természetesen súlytalanságban nincs olyan sem, hogy "fent", ezért raktam idézőjelbe ezeket a szavakat).
Amikor az űrhajós elkezdi gyorsítani az edényt, akkor tekintsük azt az irányt, amerre gyorsítja, "fent"-nek. A zárt edény belsejében a parafadugó olyan, mintha mi egy liftben lennénk. Amikor a lift gyorsul felfelé, mi azt érezzük, hogy megnőtt a súlyunk. Mintha nagyobb lett volna a g. (Ezt az elvet, hogy a gravitáció és a gyorsulás ekvivalensek, nem lehet megkülönböztetni őket, Einstein találta ki.)
Most is a parafadugó gondolhatja azt, hogy áll az edény, de hirtelen lett gravitáció, és g=2 m/s².
Vagyis hat a dugóra egy `F_f = ρ_"víz"·g·V_"dugó"` nagyságú felhajtóerő "felfelé".
Valamint hat a dugóra egy `F_g = m_"dugó"·g` nagyságú súlyóerő "lefelé".
Ez a két erő az edényhez rögzített koordináta-rendszerhez képest hat. Ezek eredőjétől a dugó elkezd gyorsulni felfelé az edényhez képest. Pont ez a gyorsulás a kérdés.
Így számolható a gyorsulás:
`F_f - F_g = m_"dugó"·a_"dugó"`
`ρ_"víz"·g·V_"dugó" - m_"dugó"·g = ρ_"dugó"·V_"dugó"·a_"dugó"`
Tudjuk, hogy `m_"dugó" = ρ_"dugó"·V_"dugó"`
`ρ_"víz"·g·V_"dugó" - ρ_"dugó"·V_"dugó"·g = ρ_"dugó"·V_"dugó"·a_"dugó"`
szerencsére a dugó térfogata kiesik:
`ρ_"víz"·g - ρ_"dugó"·g= ρ_"dugó"·a_"dugó"`
`a_"dugó" = ((ρ_"víz"- ρ_"dugó")·g)/(ρ_"dugó")`
`a_"dugó" = ((1000-400)·2)/(400) \ m//s^2 = 3\ m//s^2`
Vagyis gyorsabban gyorsul felfelé, mint az edény!
2)
A 1 dm³ (vagyis 1 liter) víz tömege éppen 1 kg. (Ezt tudja az ember fejből, de ha nem, m=ρ·V, és ρ=1 kg/dm³)
A parafadugó térfogata nincs megadva, bizonyára nem túl nagy, a tömege elhanyagolható a többihez képest.
A teljes szerkezet tömege tehát m = 0,5 kg + 1 kg = 1,5 kg.
Ezt a = 2 m/s² gyorsulással mozgatja az űrhajós, ehhez ekkora erő kell:
F = m·a = 3 N
Ez a válasz a b) kérdésre.
Az a) bonyolultabb.
A Föld körül keringő űrhajóban nulla a gravitáció (g=0), ezért amikor nem mozog az edény, akkor a parafadugóra ható felhajtóerő `F_f = ρ_"víz"·g·V_"dugó" = 0`. Ettől lebeg tényleg a vízben a dugó, nem úszik "fel" a víz "tetejére" (természetesen súlytalanságban nincs olyan sem, hogy "fent", ezért raktam idézőjelbe ezeket a szavakat).
Amikor az űrhajós elkezdi gyorsítani az edényt, akkor tekintsük azt az irányt, amerre gyorsítja, "fent"-nek. A zárt edény belsejében a parafadugó olyan, mintha mi egy liftben lennénk. Amikor a lift gyorsul felfelé, mi azt érezzük, hogy megnőtt a súlyunk. Mintha nagyobb lett volna a g. (Ezt az elvet, hogy a gravitáció és a gyorsulás ekvivalensek, nem lehet megkülönböztetni őket, Einstein találta ki.)
Most is a parafadugó gondolhatja azt, hogy áll az edény, de hirtelen lett gravitáció, és g=2 m/s².
Vagyis hat a dugóra egy `F_f = ρ_"víz"·g·V_"dugó"` nagyságú felhajtóerő "felfelé".
Valamint hat a dugóra egy `F_g = m_"dugó"·g` nagyságú súlyóerő "lefelé".
Ez a két erő az edényhez rögzített koordináta-rendszerhez képest hat. Ezek eredőjétől a dugó elkezd gyorsulni felfelé az edényhez képest. Pont ez a gyorsulás a kérdés.
Így számolható a gyorsulás:
`F_f - F_g = m_"dugó"·a_"dugó"`
`ρ_"víz"·g·V_"dugó" - m_"dugó"·g = ρ_"dugó"·V_"dugó"·a_"dugó"`
Tudjuk, hogy `m_"dugó" = ρ_"dugó"·V_"dugó"`
`ρ_"víz"·g·V_"dugó" - ρ_"dugó"·V_"dugó"·g = ρ_"dugó"·V_"dugó"·a_"dugó"`
szerencsére a dugó térfogata kiesik:
`ρ_"víz"·g - ρ_"dugó"·g= ρ_"dugó"·a_"dugó"`
`a_"dugó" = ((ρ_"víz"- ρ_"dugó")·g)/(ρ_"dugó")`
`a_"dugó" = ((1000-400)·2)/(400) \ m//s^2 = 3\ m//s^2`
Vagyis gyorsabban gyorsul felfelé, mint az edény!
Módosítva: 7 éve
0
- Még nem érkezett komment!