E 2007. nov. 7. E 3. 7470

Három esszétéma közül kell választania egyet (az alábbi az egyik). Fejtse ki másfél‑két oldal terjedelemben, összefüggő ismertetés formájában! Ügyeljen a szabatos, világos fogalmazásra, a logikus gondolatmenetre, a helyesírásra, mivel az értékelésbe ez is beleszámít! Mondanivalóját nem kell feltétlenül a megadott szempontok sorrendjében kifejtenie.

Rugalmasság, rezgés  

 

„Minden testek valamennyire visszarugósak. A tapasztalat bizonyítja ezt. Az ércek, a félércek, a gyöngyök, a kövek mind rugósak. Az állati testben a szálas hús, a csontok, a hártyák, a szőrök, a porcogók, a körmök a tollak visszarugók. A plántáknak gyökerei is ilyenek, a fahéj, maga a fa és a levelek.”

(Varga Márton: A gyönyörű természet tudománnya, Nagyvárad, 1808.)  

Ismertesse az ideális rugalmas testek deformációjára vonatkozó erőtörvényt, a törvényben szereplő állandó fizikai jelentését!

Mutasson be az ideális rugó megnyúlásán kívül egy olyan fizikai jelenséget, melyben ez az erőtörvény érvényesül! Írja le a rugalmas erő munkáját, értelmezze a munkát megadó összefüggést!

Értelmezze a rugalmas energia fogalmát!

Adja meg a harmonikus rezgőmozgás dinamikai feltételét, a mozgást jellemző legfontosabb mennyiségeket, azok jelentését! Írja le a mozgás időbeli lefutását!

Írja le, hogy a rezgés során mikor lesz a rezgő test sebessége, gyorsulása, illetve a ráható erő minimális, illetve maximális!

Mondjon két olyan példát harmonikusnak tekinthető rezgőmozgásra, amely nem rugón történő rezgés!

A rugalmas deformáció erőtörvénye, a rugóállandó fizikai jelentése:

2 + 1 pont

(Amennyiben az erő visszatérítő jellegére nem utal a jelölt, egy pontot kell levonni!)

Kitéréssel arányos visszatérítő erő ébredésének bemutatása nem rugón:

1 pont

A rugalmas erő munkájának leírása, az összefüggés értelmezése:

1 + 1 pont

(Az értelmezés kapcsán ki kell térni arra, hogy a változó erő helyett valamilyen átlagértékkel számolunk. Grafikus megoldás is elfogadható!)

A rugalmas energia fogalma:

1 pont

(Ha a jelölt nem írja fel a rugalmas energia kiszámítását, de a fogalmát jól adja meg, nem kell pontot levonni!)

A harmonikus rezgőmozgás dinamikai feltétele:

1 pont

A mozgás jellemzőinek leírása, azok jelentése:

1 + 1 + 1 + 1 pont

Szükséges fogalmak: rezgésidőfrekvenciakörfrekvenciaamplitúdó.

(Az értelmezés elmaradása miatt 0,5-0,5 pontot kell levonni, s összességében egész értékre kell kerekíteni lefelé. A három, időhöz köthető fogalomból elég az egyiket értelmezni, amennyiben a jelölt a másik kettőt ebből kifejezi.)

A rezgés időbeli lefutásának megadása:

1 pont

(Ha a jelölt a kezdőfázist nullánk tekintette, nem kell levonni pontot.)

A sebesség, gyorsulás és erő maximum- és minimumhelyeinek megadása:

1 + 1 + 1 pont

Két példa harmonikusnak tekinthető rezgésre nem rugó esetében:

2 pont

Például inga kis kitérések esetén, gitárhúr rezgése.

Az egyik példának elfogadható a korábban megadott szituáció (ld. kitérítéssel arányos visszatérítő erőre vonatkozó kérdés nem rugó esetében), amennyiben a jelölt ott utalt arra, hogy az erő alakulásának következménye harmonikus rezgőmozgás.

Összesen: 18 pont