Fizikai Szemle 1997/4 - ÖVEGES JÓZSEF ORSZÁGOS ÁLTALÁNOS ISKOLAI FIZIKAVERSENY 1996

ÖVEGES JÓZSEF ORSZÁGOS ÁLTALÁNOS ISKOLAI FIZIKAVERSENY 1996

Berkes József, Pécs - Janóczki József, Debrecen - Ősz György, Ács
Rónaszéki László, Budapest - Vida József, Eger

1996 májusában hatodik alkalommal került sor Tatán az Öveges József Országos Általános Iskolai Fizikaverseny döntőjének megrendezésére. A versenyt az Eötvös Loránd Fizikai Társulat, a Művelődési és Közoktatási Minisztérium, a Magyar Úttörők Szövetsége (ebben az évben először) és a tatai Vaszary János Általános Iskola hirdette meg a Művelődési Közlönyben. A meghirdetők egyúttal vállalták a verseny megszervezéséhez szükséges anyagi fedezet előteremtését, az országos döntő rangjához illő megrendezését.

A négyszintű verseny első, iskolai fordulójának megszervezésére az általános iskolákat, a további fordulók lebonyolítására a Pedagógiai Intézeteket, a döntőre az Országos Versenybizottságot kérték fel. Az idei döntőn 70 tanuló vett részt. Közülük nyolcan a határon túlról érkeztek, ők Szlovákiában illetve Romániában magyar nyelven tanulják a fizikát.

Anyagi támogatók nélkül a verseny megrendezésére nem kerülhetett volna sor. A Művelődési és Közoktatási Minisztérium, a Magyar Úttörők Szövetsége, a Paksi Atomerőmű Rt., az Európa Bank, a Nemzeti Tankönyvkiadó Rt. és Károly Gyula professzor (Miskolc) jelentős összeggel járult hozzá a sikeres lebonyolításhoz. Az eredményesen dolgozó versenyzők jutalomkönyveit a Nemzeti Tankönyvkiadó Rt., a KöMaL Szerkesztősége, az ABACUS (Nyíregyháza), Jármezei Tamás, Radnai Gyula és Vida József ajánlotta fel.

Május 17-én a megnyitón az elnökségben foglalt helyet Göncz Árpádné, a verseny fővédnöke, Szabó Zoltán, a Művelődési és Közoktatási Minisztérium politikai államtitkára, Butor Klára, a Magyar Úttörők Szövetségének elnökhelyettese, Kerti Katalin, Tata város polgármestere, Tóth András, országgyűlési képviselő, a tatai Eötvös József Gimnázium igazgatója, Radnai Gyula, az Eötvös Loránd Tudományegyetem docense, mint a zsűri elnöke, Rónaszéki László, az Eötvös Loránd Fizikai Társulat Általános Iskolai Szakcsoportjának elnöke, egyben a versenybizottság elnöke, valamint Tölgyesi József a tatai Vaszary János Általános Iskola igazgatója.

A megnyitó után a versenyzők kísérő tanáraikkal városnéző sétán vettek részt. Este Bánffy György színművész "Érdes-ékes anyanyelvünk nyolc évszázados fejlődése" című műsorát hallgathatták meg a résztvevők.

A verseny érdemben május 18-án kezdődött, melynek zökkenőmentes lezajlása után a versenyzők megkoszorúzták az Eötvös Gimnázium épületében elhelyezett Öveges József emléktáblát. Később Boros Dezső "Égbe szállunk" című kísérletsorozatát csodálhatták meg a tanulók. Utána Zombori Ottó, az Uránia Csillagvizsgáló igazgatója tartott távcsöves bemutatót.

A munkában részt vettek: Ádám Árpád, Ádámné Ducz Vilma, Balázsné Naszályi Magdolna, Berkes József, Borzáné Kiss Aranka, Csabai Józsefné, Gyimesí Éva, Janóczki József, Juhász Nándor, Maknics Gyula, Mészáros András, Muraközi Gáborné, Ősz György, Pöltl János, Radnai Gyula, Rohonczi József, Rónaszéki László, Sárdi Éva Mária, Szőllősi József, Tölgyesi József, Török János, Vida József és Zsebők Jánosné.

l. feladat
A Duna TV egész napos műsorát közvetítő műhold a Föld felszínétől számítva 35900 km távolságban, geostacionárius pályán kering (a rajz nem méretarányos). Mekkora a sebessége Föld körüli pályán? A Föld sugara R = 6370 km. ábra

2. feladat
Petőfi Sándor "A négyökrös szekér" című versében beszámol arról a nyáresti utazásról, amikor baráti társaságával ökrök vontatta szekérre ült.
A szekér éppen egy virágos rét és egy felszántott föld közötti úton halad!

"Kalmár szellő járt a szomszéd mezőkön, S vett a füvektől édes illatot. Az országúton végig a szekérrel A négy ökör lassacskán ballagott."

Adj magyarázatot az idézet első két sorában leírtakra! Miért érezhetik a szekéren ülők a virágillatot? ábra

3. feladat
Öt ugyanolyan pohár színültig van vízzel. A másodikban és a harmadikban úszik, a negyedikben lebeg, az ötödikben elmerült állapotban van egy-egy golyó. ha megmérnénk így az egyes poharak súlyát, melyiket találnánk kisebb, melyiket nagyobb súlyúnak? Állíts fel sorrendet! Indokold állításodat! ábra

4. feladat
A szobába beviszünk egy csésze 5 °C-os és egy csésze 35 °C-os vizet, majd elhelyezzük azokat az asztalon, egymástól távol. A szobahőmérő 20 °C-ot mutat. A meleg víz lehűlése vagy a hideg víz felmelegedése a gyorsabb folyamat? Miért? ábra

5. feladat
A P pontban lévő fényforrásból megrajzolt két fénysugár áthalad a homorú tükör középen lévő lyukon, visszaverődik a síktükörről, majd a homorú tükörről, s ugyanazon az úton, amelyiken jött, visszatér a P pontba. A P pont és a homorú tükör, valamint a homorú tükör és a síktükör távolsága egyaránt 20 cm. Mekkora a homorú tükör fókusztávolsága?
ábra

6. feladat
Mekkora értékeket mutatnak az áramkörbe bekapcsolt műszerek? Mekkora feszültséget jelezne egy feszültségmérő, ha kivezetéseit a KL, a KN, az LM, az NM, és az LN pontpárokhoz kapcsolnánk?
ábra

7. feladat
Egy termoszban lévő, 15 °C hőmérsékletű vízbe 100 °C hőmérsékletű vízgőzt vezetünk. Bizonyos idő eltelte után a víz hőmérséklete 55 °C lesz. A gőzből lecsapódott víz tömege hány százaléka az edényben ekkor lévő víz tömegének? A víz fajhője 4,2 kJ/kg °C, forráshője 2268 kJ/kg.

8. feladat
Két dugattyús hengerben, amelyeket csővel kötöttünk össze, víz, illetve higany van. A súlytalannak tekintendő dugattyúkat egy-egy nehezékkel terheltük meg. Az ábrázolt helyzetben, amikor a dugattyúk egyenlő magasságban állnak, a rendszer egyensúlyban van. A vízzel töltött henger átmérője 2 cm. A víz sűrűsége 1000 kg/m³, a higanyé 13600 kg/m³. A számításhoz szükséges többi adat a rajzról leolvasható.

Mekkora a higanyos henger átmérője?
Hogyan állnak be a dugattyúk 3 kg-os nehezékek esetén? (Segítségként használd a mellékelt rajzot!)
ábra

Jelenségelemző feladat
(A versenyzők az alább leírt kísérletet figyelhették meg.) A kísérletező személy Cartesius-búvárokkal mutatja be az úszás-elmerülés jelenségét. A kísérleti eszköz egy vízzel csaknem színültig töltött üveghengerből, az abba jól illeszkedő gumicsővel ellátott gumidugóból, és a vízben úszó két búvárból áll. A búvár szájával lefelé fordított kémcső, amibe előzetesen vizet töltöttünk. A búvár felső zárt végében levegő van. A bemutatás kezdetén mindkét búvár úszik az üveghenger vizében (a. ábra). Amikor a kísérletező belefúj a gumicsőbe, a búvárok elmerülnek (b., c. ábra). A gumicsövet szabaddá téve, az egyik búvár feljön a víz színére (d. ábra), ám a másik a fenéken marad. Fia most a kísérletező, szájába véve a gumicső végét, szívóhatást fejt ki, a másik búvár is feljön a felszínre (e. ábra). Szabadon hagyva a gumicsövet, a két búvár ismét a kezdeti helyzetnek megfelelően úszik a vízben (a. ábra). Az alábbi kérdésekre várjuk válaszod:

Miért süllyednek el a búvárok?
Miért jön fel az egyik búvár, miért marad elsüllyedt állapotban a másik?
Hogyan magyarázod a másik búvár felemelkedését?
ábra

Kísérleti feladat
Iktasd be az áramkörbe a K jelű kapcsolótáblát ("feketedobozt") az ábrán látható módon! A kapcsolótáblán 1, 2, 3, 4 és 5 sorszámmal ellátott érintkezők (fémgombok) vannak. Ezeknek a felhasználásával és a rendelkezésedre álló 1 db vezeték segítségével állapítsd meg a kapcsolótábla belső huzalozását!

A kísérlet során szerzett megfigyeléseidet foglald táblázatba! (Indokold)
Egészítsd ki az ábrát a kapcsolótábla nem látható vezetékeinek megrajzolásával!
ábra

Fizikatörténeti feladat

Jedlik Ányos életével, munkásságával kapcsolatos tesztkérdéseket tartalmazott.

Eredmények:

díj: BAHAREV ALI (váci Árpád Fejedelem Általános Iskola, tanára Boroncsok Béláné), IVASKÓ GYÖRGY (bajai III. Béla Gimnázium, tanára Jaloveczkyné Pauk Eszter)
díj: JEKKEL BALÁZS (gyöngyösi Berze Nagy János Gimnázium, tanára Komenczi Bertalanné), GOMBI ANIKÓ (szegedi JGYTF 1. sz. Gyakorló Iskola, tanára Horváthné Fazekas Erika), MÁTYÁSSY GÁBOR (budapesti Marcibányi téri Kodály Zoltán Általános Iskola, tanára FÖGLEIN FERENCNÉ)
díj: VASS GÁBOR (mezőtúri Teleki Blanka Gimnázium, tanárai Gál Sándor, Vass Jánosné), VIZER MÁTÉ : (pápai Zalka Máté Általános Iskola, tanára Taxné Major Zsuzsanna), ZBORAI KRISZTINA (nyíregyházi Móra Ferenc Általános Iskola, tanára Molnárné Héczey Éva), SEBESTYÉN ZSOLT (pécsi Janus Pannonius 6 osztályos Gimnázium, tanárai Keresztesné Borsos Sarolta, Sebestyén Zoltán), SVARSNIG ANTAL (újkígyósi Széchenyi Általános Iskola, tanára Pallér Istvánné), SZÉKES ATTILA (kecskeméti Református Kollégium, tanárai Sikó Dezső, Tar Krisztián)

A díjazott versenyzők értékes könyveket és könyvutalványokat, illetve a művelődési és közoktatási miniszter által aláírt okleveleket kaptak. Könyvjutalomban részesültek még az egyes feladattípusok legjobb megoldói, valamint a határon túlról érkező versenyzők és kísérő tanáraik.

Fizikai Szemle nyitólap

Tartalomjegyzék

ÖVEGES JÓZSEF ORSZÁGOS ÁLTALÁNOS ISKOLAI FIZIKAVERSENY 1996

l. feladat A Duna TV egész napos műsorát közvetítő műhold a Föld felszínétől számítva 35900 km távolságban, geostacionárius pályán kering (a rajz nem méretarányos). Mekkora a sebessége Föld körüli pályán? A Föld sugara R = 6370 km.
2. feladat Petőfi Sándor "A négyökrös szekér" című versében beszámol arról a nyáresti utazásról, amikor baráti társaságával ökrök vontatta szekérre ült. A szekér éppen egy virágos rét és egy felszántott föld közötti úton halad! "Kalmár szellő járt a szomszéd mezőkön, S vett a füvektől édes illatot. Az országúton végig a szekérrel A négy ökör lassacskán ballagott." Adj magyarázatot az idézet első két sorában leírtakra! Miért érezhetik a szekéren ülők a virágillatot?
3. feladat Öt ugyanolyan pohár színültig van vízzel. A másodikban és a harmadikban úszik, a negyedikben lebeg, az ötödikben elmerült állapotban van egy-egy golyó. ha megmérnénk így az egyes poharak súlyát, melyiket találnánk kisebb, melyiket nagyobb súlyúnak? Állíts fel sorrendet! Indokold állításodat!
4. feladat A szobába beviszünk egy csésze 5 °C-os és egy csésze 35 °C-os vizet, majd elhelyezzük azokat az asztalon, egymástól távol. A szobahőmérő 20 °C-ot mutat. A meleg víz lehűlése vagy a hideg víz felmelegedése a gyorsabb folyamat? Miért?
5. feladat A P pontban lévő fényforrásból megrajzolt két fénysugár áthalad a homorú tükör középen lévő lyukon, visszaverődik a síktükörről, majd a homorú tükörről, s ugyanazon az úton, amelyiken jött, visszatér a P pontba. A P pont és a homorú tükör, valamint a homorú tükör és a síktükör távolsága egyaránt 20 cm. Mekkora a homorú tükör fókusztávolsága?
6. feladat Mekkora értékeket mutatnak az áramkörbe bekapcsolt műszerek? Mekkora feszültséget jelezne egy feszültségmérő, ha kivezetéseit a KL, a KN, az LM, az NM, és az LN pontpárokhoz kapcsolnánk?
7. feladat Egy termoszban lévő, 15 °C hőmérsékletű vízbe 100 °C hőmérsékletű vízgőzt vezetünk. Bizonyos idő eltelte után a víz hőmérséklete 55 °C lesz. A gőzből lecsapódott víz tömege hány százaléka az edényben ekkor lévő víz tömegének? A víz fajhője 4,2 kJ/kg °C, forráshője 2268 kJ/kg.
8. feladat Két dugattyús hengerben, amelyeket csővel kötöttünk össze, víz, illetve higany van. A súlytalannak tekintendő dugattyúkat egy-egy nehezékkel terheltük meg. Az ábrázolt helyzetben, amikor a dugattyúk egyenlő magasságban állnak, a rendszer egyensúlyban van. A vízzel töltött henger átmérője 2 cm. A víz sűrűsége 1000 kg/m³, a higanyé 13600 kg/m³. A számításhoz szükséges többi adat a rajzról leolvasható. Mekkora a higanyos henger átmérője? Hogyan állnak be a dugattyúk 3 kg-os nehezékek esetén? (Segítségként használd a mellékelt rajzot!)
Jelenségelemző feladat (A versenyzők az alább leírt kísérletet figyelhették meg.) A kísérletező személy Cartesius-búvárokkal mutatja be az úszás-elmerülés jelenségét. A kísérleti eszköz egy vízzel csaknem színültig töltött üveghengerből, az abba jól illeszkedő gumicsővel ellátott gumidugóból, és a vízben úszó két búvárból áll. A búvár szájával lefelé fordított kémcső, amibe előzetesen vizet töltöttünk. A búvár felső zárt végében levegő van. A bemutatás kezdetén mindkét búvár úszik az üveghenger vizében (a. ábra). Amikor a kísérletező belefúj a gumicsőbe, a búvárok elmerülnek (b., c. ábra). A gumicsövet szabaddá téve, az egyik búvár feljön a víz színére (d. ábra), ám a másik a fenéken marad. Fia most a kísérletező, szájába véve a gumicső végét, szívóhatást fejt ki, a másik búvár is feljön a felszínre (e. ábra). Szabadon hagyva a gumicsövet, a két búvár ismét a kezdeti helyzetnek megfelelően úszik a vízben (a. ábra). Az alábbi kérdésekre várjuk válaszod: Miért süllyednek el a búvárok? Miért jön fel az egyik búvár, miért marad elsüllyedt állapotban a másik? Hogyan magyarázod a másik búvár felemelkedését?
Kísérleti feladat Iktasd be az áramkörbe a K jelű kapcsolótáblát ("feketedobozt") az ábrán látható módon! A kapcsolótáblán 1, 2, 3, 4 és 5 sorszámmal ellátott érintkezők (fémgombok) vannak. Ezeknek a felhasználásával és a rendelkezésedre álló 1 db vezeték segítségével állapítsd meg a kapcsolótábla belső huzalozását! A kísérlet során szerzett megfigyeléseidet foglald táblázatba! (Indokold) Egészítsd ki az ábrát a kapcsolótábla nem látható vezetékeinek megrajzolásával!