Ellenőrző kérdések, feladatok mechanikából a Fizika 1M tárgyhoz

1. Az alábbi fogalmak közül melyek fizikai mennyiségek?
Út, pálya, mozgás, súrlódás, erő, hőmérő, közegellenállás, lejtő, teljesítmény, fizikai inga.
2. Mekkora a Föld sugara? A Föld felszínének melyik pontja van legtávolabb tőlünk, és kb. mennyi időt kellene repülnünk, hogy odaérjünk?
3. Van-e különbség koordinátarendszer és vonatkoztatási rendszer között?
4. Hány koordináta szükséges egy derékszögű, egyenlőszárú vonalzó helyének megadásához?
5. Hány sarka van a Földnek? Mik azok, s hol vannak?
6. Mennyi a szabadsági foka a Föld felszínén lévő tömegpontnak? Mely koordinátákkal adjuk meg a földrajzi helyet?
7. Az alábbi állítások közül melyek azok,
-amelyek általános esetben érvényesek,
-amelyek csak egyes speciális esetekben érvényesek,
-amelyek soha nem igazak?
A sebesség nagyságának átlagértéke egyenlő a sebesség átlagának nagyságával.
A gyorsulás y koordinátája egyenlő a sebesség y koordinátájának idő szerinti derviáltjával.
A teljesítmény egyenlő a munka és az idő hányadosával.
A sebesságvektor egyenlő az elmozdulás és az időtartam hányadosával.
Az elmozdulás nagysága egyenlő az úttal.
A helyvektor integrálja egyenlő az úttal.
A gyorsulás idő szerinti integrálja egyenlő a helyvektor idő szerinti deriváltjával.
Csak egy inerciarendszer létezik.
Létezik legalább egy inerciarendszer.
Végtelen sok inerciarendszer létezik.
Ha egy magára hagyott test egy vonatkoztatási rendszerben áll, akkor ez a vonatkoztatási rendszer inerciarendszer.
8. Vollt-e már Ön a súlytalanság állapotában?
9. A III. axiómát alkalmazzuk a vonat mozgására.
Hogyan lehetséges gyorsuló mozgás, az erő és ellenerő miért nem ejti ki egymást?
Hogyan lehetséges, hogy a mozdony húzza el a kocsikat és nem fordítva, különösen figyelembevéve, hogy a kocsik össztömege a nagyobb?
Hogyan tudnánk fizikailag értelmezni a tényt, hogy a mozdony a mozgás oka? Mely erők között van időbeli eltérés?
10. Soroljon fel néhány erőtörvényt és írja le, mire, mikor érvényesek!
11. Ugyanezt mozgásegyenletre!
12. Vezessük le a földi nehézségi erőt az általános gravitáció törvényéből! Határozzuk meg a g értéke és a Föld adatai közötti összefüggést!
13. Egy bolygó tömege q-szorosa a Földének, sugara pedig Q-szorosa a Föld sugarának. Hányszorosa a bolygón a szabadesés gyorsulása g-nek?
14. Hogyan függ a bolygók keringési ideje /T/ a pálya sugarától /r/ ? Vezessük le és ábrázoljuk az r-T összefüggést körpályát feltételezve!
15. Hogyan függ egy M tömegű homogén gömb és egy m tömegű tömegpont között tömegvonzási erő a gömb középpontjától mért távolságtól? Vezessük le és ábrázoljuk az r-F összefüggést minden pozitív r-re!
16. Repül a nehéz kő. Ki tudja: hol áll meg?
a) Milyen erőtörvényt kell használni a hajítás leírásához?
b) Írjuk fel a mozgásegyenletet!
c) Mi a szerepe Toldi Miklósnak (a hajítónak) a mozgásegyenlettel kapcsolatban?
d) Milyen a hajítás pályája?
e) Milyen irányú a gyorsulás? Melyik pontban merőleges a gyorsulás a sebességre?
f) Milyen mozgást végzett volna a kő árnyéka a vízszintes talajon, ha a hajítás a tavaszi napéjegyenlőség idején délben történt volna valahol az Egyenlítő mentén?
17. Írjuk fel két függőleges rugó közé erősített m tömegpont (rugó – m – rugó, a rugók másik vége rögzített) mozgásegyenletét! Hol lesz az egyensúlyi helyzet? Mi lesz a mozgásegyenletet, ha az origót az egyensúlyi pontba toljuk?  Milyen mozgást végez m, mi határozza meg a mozgás jellemzőit?
18. Lejtőn csúszik m tömegű test, a súrlódási tényező . Adott: a kezdősebesség (v0), a lejtő hossza (L), hajlásszöge (). Rajzoljuk fel a testre ható erőket! Mekkora munkát végez a súrlódási erő, a nyomóerő és a gravitációs erő a testen a lecsúszás alatt? Mekkora a testen végzett összes munka? Mekkora a súrlódási erő átlagteljesítménye? A kinetikus energia tételéből határozzuk meg, mekkora sebességgel ér a test a lejtő aljára! Mekkora a test impulzusmomentuma lejtő tetején és a lejtő alján?
19. Vízszintes, súlytalan merev rúd közepén a rúdra merőleges vízszintes tengelyre van felerősítve, és e tengely körül foroghat. A rúd két pontjában egy-egy pontszerű tömeg van rögzítve. A rudat elengedve, milyen irányban fog elfordulni? A rúd szögsebességének ismeretében határozzuk meg a rendszer impulzusát és impulzusmomentumát! Az impulzusmtételből határozzuk meg a szöggyorsulás kezdeti értékét! Határozzuk meg az egyes pontok gyorsulását! Az impulzustételből határozzuk meg a tengely által kifejtett erőt! Hol van a rendszer tömegközéppontja? Mekkora a tömegközéppont kezdeti sebessége és kezdeti gyorsulása? Mekkora a tehetetlenségi nyomaték?
20. Írjuk fel képletben, hogyan számítható ki a munka általános esetben! Adjunk receptet a munka közelítő értékének meghatározására!
21. Mikor lehet a munka negatív?
22. Egy bolygó egyenletes r sugarú körmozgást végez a Nap körül. Írjuk fel a bolygóra ható gravitáció erőt! Határozzuk meg az erő munkáját egy félperiódusra!
23. Mik a feltételei annak, hogy egy erőtér konzervatív legyen?
24. Mechanikai eneregia megmaradási tétele.
25. Definíciók: erő, erőtér, homogén erőtér, konzervatív erőtér, centrális erőtér.
26. Írjuk fel a csillapodó rezgőmozgás differenciálegyenletét! Milyen típusú megoldásai vannak ennek az egyenletnek? Ábrázoljuk a megoldást grafikusan kis és nagy csillapítás esetére!
27. Írjuk le, miben áll a rezonancia jelensége! Adjunk meg egy tipikus rezonancia-ábrát!
28. Írjuk fel a síkinga mozgásegyenletét - tangenciális és normális komponensekkel!
29. Rajzoljunk fel a síkban két erőpárt! Helyettesíthető-e ez egyetlen erőpárral? Ha igen, rajzolunk fel egy helyettesítő erőpárt is!
30. Mondjunk 3 különböző példát arra, amikor egy merev testre ható két erő egyetlen erővel helyettesíthető!
31. Az izoterm barometrikus magasságformulát alkalmazva határozzuk meg, hogy milyen magasságban csökken negyedére a légnyomás!
32. Egy test úszik a vízen, éppen térfogatának fele áll ki a vízből. Ugyanezen testnek hányadrésze állna ki higanyból?
33. Egy merev test minden pontja ugyanolyan sugarú körpályán mozog. Hogy nevezzük az ilyen mozgást?
34. Hány szabadsági foka van egy nagyon vékony merev rúdnak?
35. Írja fel a merev test mozgásegyenleit! Szükség van-e a belső erők ismeretére e mozgásegyenletek felírásához?
36. A “szótár” segítségével írjuk fel
- a szög, szögsebesség és szöggyorsulás közti összefüggéseket,
- a szöggyorsulás és a forgatónyomaték közti összefüggést,
- az impulzusmomentum és a szögsebesség közti összefüggést,
- a forgó test kinetikus energiáját,
- egyenletesen gyorsuló forgómozgásnál a szög időfüggését!
37. Mikor mondjuk, hogy két erőrendszer egyenértékű? Miért?
38. Helyettesíthető-e egyetlen erővel egy erőpár?
39. Melyik állítás igaz?
a) Kiterjedt merev testre a Föld gravitációs ereje a test minden kis részére hat, tehát végtelen sok párhuzamos erő hat a testre.
b) Kiterjedt merev testre a Föld egyetlen függőleges erővel hat a test súlypontjában.
c) Kiterjedt merev testre a Föld egy függőleges irányú erőpárral hat.
40. Mekkora a tehetetlenségi nyomatéka egy vékony rúdnak a rúd harmadán átmenő és
a) a rúdra merőleges,
b) a rúddal egyirányú
tengelyre vonatkoztatva?
/Vegyük ismertnek a rúd tehetetlenségi nyomatékát a súlypontján átmenő rúdra merőleges tengelyre: (1/12)mL2/


Vissza: Oktatás