Felvételi (orvosi egyetemekre) 1979. 6/G

Vízzel töltött, $20\ \mathrm{cm^3}$ térfogatú fecskendő belső keresztmetszete $4\ \mathrm{cm^2}$. A fecskendőt függőlegesen felfelé irányítva, és $100\ \mathrm{g}$ tömegű dugattyúját állandó sebességgel tolva, kinyomjuk belőle a vizet. A víz $1\ \mathrm{mm^2}$ keresztmetszetű nyíláson át $2\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{s}}$ sebességgel tör a magasba. A súrlódási energiaveszteségtől tekintsünk el.

$\left(g=10\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{\ s^2}}.\right)$

a)  Mekkora sebességgel toljuk a dugattyút?

$v=5\ \mathrm{\displaystyle \frac{mm}{s}}$

b)  Összesen mennyi munkát végeztünk?

$W_{\mathrm{össz}}=9,5\cdot 10^{-2}\ \mathrm{J}$

c)  Határozzuk meg a dugattyúra kifejtett tolóerőt az idő függvényében, és ábrázoljuk!

$F(t)=2-0,02\cdot t\ \ \ (0\le t\le 10)$