3. BÉKÉSY GYÖRGY ORSZÁGOS FIZIKA EMLÉKVERSENY
2001. május 25 - 27.

írásbeli forduló

Figyelem! A megoldásokhoz csak zsebszámológép és Négy jegyû függvénytáblázat használható.
Minden feladatot külön lapon kell megoldani. Azok mindegyikén szerepelnie kell a verseny zõ kód- és a feladat sorszámának.
Munkaidõ: 180 perc.

1. feladat

Ismeretes, hogy a tekercsek önindukciós együtthatóját a

összefüggés segítségével számíthatjuk ki.
Tudunk-e olyan tekercset készíteni, amelynek az önindukciós együtthatója zérus?

(Nagy Márton, Sopron)

2. feladat

Hosszú egyenes üvegcsõ belsõ átmérõje 2cm. Egyik végébe dugattyút helyezünk, a másik végét gumidugóval dugjuk be. A dugattyú és a gumidugó távolsága 93cm. A dugattyút lassan a dugó felé nyomjuk mindaddig, amíg a dugó ki nem repül a csõvégbõl. Ezzel egyidõben olyan pukkanást hallhatunk, amelynek alapfrekvenciája 640 hertz.
Mekkora erõvel hatott a csõben lévõ levegõ a gumidugóra?
A külsõ levegõ nyomása 101 kPa, a hang terjedési sebessége 344

(Kopcsa József, Debrecen)

3. feladat

RLC - kört 220 volt és 50 hertz jellemzõjû hálózatra kapcsolunk. Az oszcilloszkópos mérés azt mutatja, hogy amikor a hálózati feszültség pillanat nyiértéke a csúcsérték, az áramerõsség pillanatnyi értéke még csak a csúcsérték fele.
Mekkora a kondenzátor kapacitása?

R = 100 és L = 20H .

(Wiedemann László)

4. feladat

Levegõben lévõ, egyenlõ szárú, derékszögû három szög alakú prizma egyik oldalára az ábra szerint monokromatikus fénysugár esik a papírlap síkjá ban. A prizma anyagínak törésmutatója 2. Az beesési szöget válasszuk meg úgy, hogy a másik két lapon teljes visszaverõdés jöjjön létre!
a) Határozzuk meg a prizmába belépõ és az abból kilépõ fénysugarak ál tal bezárt szöget!
b) Mekkorának válasszuk maximálisan az a beesési szöget, hogy a tel jes visszaverõdések bekövetkezzenek?

(Kotek László, Pécs)

5. feladat

Erõs elektromágnes zárt vasmagján keskeny légrés található.. Kicsiny, m tömegû vezetõ rudat két vékony fonálon ingaszerûen felfüggesztünk úgy, hogy r sugarú körpályán történõ lengése közben - mikor a körpálya legmélyebb pontján halad át - átszeli a légrést. A lengõ rendszer egyetlen zárt és R ellenállású vezetõkört alkot. A légrés mágneses terét homogénnek vesszük. A vasmagon kívüli mágneses tér hatásától és a mechanikai vesz teségtõl eltekintünk.
Az ingát 90°-ra kitérítjük, majd nyugalmi helyzetébõl elengedjük. Mekkora lesz a másik oldalon a maximális kitérés?
Adatok: r = 2,5m m =12g R=40m B=1,2T és a légrésnek a mágneses indukcióvonalakra merõleges keresztmetszete 5cm oldalú négyzet

(Wiedemann László, Budapest)

6. feladat

A síkkondenzátor lemezei 10cm x 10cm területûek és egymástól 2cm-re vannak. A lenezek közé 5cm x 1cm alapterületû és 20cm hosszúságú, 4 relatív permittivitású (dielektromos állandójú) léc alakú szigetelõanyagot tolunk a lemzekkel párhuzamos és állandó, 5 nagyságú sebességgel.

a) A lemezek közötti tér melyik részén kell a szigetelõanyagot tolni, hogy a kondenzátor kapacitása a legnagyobb - legkisebb legyen?
b) Mekkora a legnagyobb kapacitás-érték?
c) Ábrázoljok a kapacitást a "léc" tolásához szükséges idõ függvényében !

(Kopcsa József, Debrecen)