Vizsgagyakorló Flashcards
(189 cards)
1
Q
Lehet-e egy test mozgása során az elmozdulás nagysága nagyobb, mint a megtett út? Mikor? Mikor lehetnek egyenlőek?
A
Nem lehet nagyobb. Az elmozdulás legfeljebb egyenlő lehet a megtett úttal. Akkor egyenlők, ha a mozgás egyenes vonalú és egyirányú.
2
Q
Mit ad meg a gyorsulás-idő függvény grafikonja alatti terület nagysága?
A
A test sebességének megváltozását az adott időintervallumban.
3
Q
Hogyan olvasható le a sebesség-idő grafikonról a test t1 és t2 közötti átlagos gyorsulása?
A
A t1 és t2 pontokat összekötő szakasz meredeksége adja meg.
4
Q
Hogyan olvasható le a sebesség-idő grafikonról a test t1 és t2 közötti elmozdulása?
A
A grafikon t1 és t2 közötti alatti terület adja meg.
5
Q
Hogyan olvasható le a sebesség-idő grafikonról a test helye egy t időpontban?
A
A grafikon alatti terület (a kezdeti helytől számított elmozdulás összege) adja meg a helyet.
6
Q
Mit ad meg a sebesség-idő függvény grafikonjához húzott érintő meredeksége?
A
A pillanatnyi gyorsulást.
7
Q
Milyen művelettel számolható ki egy test sebessége a hely-idő függvényből?
A
Deriválással: v(t) = d
8
Q
Mit nevezünk inerciarendszernek?
A
Olyan vonatkoztatási rendszert, amelyben a Newton I. törvénye (a tehetetlenség törvénye) érvényes.
9
Q
Két test azonos tömegű, de egy adott pillanatban az első kétszer nagyobb sebességgel halad, mint a második. Mit tudunk ez alapján mondani a rájuk ható erők eredőjének nagyságáról?
A
Nem mondhatunk semmit az erőkről pusztán a sebesség alapján. Az erő a gyorsulással van kapcsolatban, nem a sebességgel.
10
Q
Két test azonos tömegű, de egy adott pillanatban az első kétszer nagyobb gyorsulással mozog, mint a második. Mit tudunk ez alapján mondani a rájuk ható erők eredőjének nagyságáról?
A
Az első testre kétszer akkora erő hat, mivel F = m · a.
11
Q
Egy kötélről tudjuk, hogy akkor szakadna el, ha egy kampóra kötve alsó végére egy 100 N súlyú testet akasztanánk, de 99 N esetén még nem szakad el. Elszakad-e, ha kézbe fogva mindkét végét 80 N nagyságú, ellentétes irányú erővel húzzuk? Miért?
A
Nem szakad el, mert a kötél belső feszültsége így is csak 80 N. A két ellentétes irányú 80 N nem adódik össze a kötél szempontjából.
12
Q
Egy testre állandóan csak egyetlen, 5 N nagyságú erő hat, sebessége mégis állandóan 3 m/s. Hogyan lehetséges ez?
A
Úgy, hogy van egy másik, vele ellentétes irányú 5 N-os erő is (pl. súrlódás), így az eredő erő nulla, és a test egyenletesen mozog.
13
Q
Egy 2 kg tömegű testre egy 5 N és egy 7 N nagyságú erő hat. Legalább és legfeljebb mekkora a gyorsulása?
A
Legkisebb gyorsulás: ha az erők ellentétes irányúak: amin = 2N/2 kg = 1 m/s². Legnagyobb gyorsulás: ha az erők azonos irányúak: amax = 12 N/2 kg = 6 m/s²
14
Q
A Föld kb. 81-szer nagyobb tömegű, mint a Hold. Melyik gyakorol nagyobb vonzóerőt a másikra? Miért?
A
A két test azonos nagyságú gravitációs erővel hat egymásra, mert a gravitációs erő mindig kölcsönös, Newton III. törvénye értelmében.
15
Q
Két korcsolyázó ember egymással szembefordulva áll a jégen. A kisebb tömegű ellöki magától a nagyobbat. Melyiknek lesz nagyobb a kezdősebessége, ha korcsolyájukon csúsznak? Miért?
A
A kisebb tömegűnek, mert a lendületmegmaradás miatt m₁v₁ = m₂v₂, így kisebb tömeg - nagyobb sebesség.
16
Q
Mi a kapcsolat egy test lendülete és a rá ható erők eredője között?
A
Az eredő erő a lendületváltozás sebességét adja meg: F = dE
17
Q
Egy kemény tárgy esik le először puha szivacsra, másodszor ugyanakkora sebességgel merev műpadlóra. Lefékeződése közben melyik esetben fog fellépni a legnagyobb erő?
A
A merev padlón, mert ott a lefékeződés sokkal rövidebb idő alatt történik - nagyobb átlagos erő.
18
Q
Egy testen egy külső erő munkavégzése negatív. Mit mondhatunk a test mozgási irányának és az erő irányának kapcsolatáról?
A
Az erő az elmozdulással ellentétes irányú - lassító hatású.
19
Q
Egy testnek folytonosan van gyorsulása, mozgási energiája mégsem változik. Hogyan lehetséges ez?
A
Ha a gyorsulás merőleges a sebességre (pl. körmozgás esetén), akkor a sebesség iránya változik, de nagysága nem - energiája állandó.
20
Q
Mikor mondjuk, hogy egy erőnek van potenciálja?
A
Ha konzervatív: azaz a munkavégzése csak a kezdő- és végponttól függ, nem az útvonaltól. Ilyen erőhöz tartozik potenciális energia.
21
Q
Egy testet elhajítunk. Repülése közben a közegellenállás elhanyagolható. Sebessége és magassága folytonosan változik. Adjon meg egy formulát, amely a test sebességét és magasságát tartalmazza, és amely a test repülése során mégis állandó marad!
A
A mechanikai energia megmarad: E = ½mv² + mgh = állandó
22
Q
Mivel magyarázható, hogy a magasról eső testek eleinte gyorsulnak, de egy idő után lényegében állandó sebességgel zuhannak tovább?
A
Mert a közegellenállási erő fokozatosan kiegyenlíti a gravitációs erőt - a test eléri a terminális (állandó) sebességet.
23
Q
Nagy sebességű mozgások esetén hogyan függ a közegellenállási erő a test sebességétől?
A
A sebesség négyzetével: Fellenállás ~ v²
24
Q
Milyen jellegű problémák esetén elfogadhatatlanul nagy a newtoni mechanika eltérése a valóságtól? (Egy példa elég.)
A
Például fénysebességhez közeli mozgások esetén (relativisztikus sebességek). Ilyenkor a speciális relativitáselmélet szükséges.
25
Mikor tekinthetünk egy testet merev testnek?
Akkor, ha a test minden pontja közötti távolság időben állandó, azaz a test nem deformálódik.
26
Hány ponttal lehet egyértelműen meghatározni egy merev test térbeli helyzetét?
Három nem egy egyenesre eső ponttal.
27
Hány független adat határozza meg egy merev test térbeli helyzetét?
Hat: három koordináta az elhelyezkedéshez és három szög a térbeli orientációhoz.
28
Mik a legfontosabb jellemzői a transzlációs mozgásnak, illetve a rotációnak?
Transzláció: minden pont ugyanúgy mozdul el. Rotáció: a test egy tengely körül forog, pontjai körpályán mozognak.
29
Haladó vagy forgómozgást végzünk egy körhintán, egy óriáskeréken és egy hajóhintán?
Körhinta: forgómozgás. Óriáskerék: forgómozgás. Hajóhinta: lengő (periodikus) forgómozgás.
30
Egy rögzített tengely körül egyenletes forgómozgást végző test pontjai egyenletes körmozgást végeznek. Hol támad és milyen irányba mutat a szögsebesség-vektor?
A forgástengely mentén, a jobbkéz-szabály szerint.
31
Miből tevődik össze a merev test legáltalánosabb mozgásánál egy tetszőleges pontjának sebessége?
Egy pont transzlációs mozgása és az adott pontra vonatkozó forgó mozgás sebességvektorainak összege.
32
Mit értünk a mechanikában szabadsági fokok alatt?
A függetlenül változtatható koordináták számát, melyekkel a test mozgása leírható.
33
Mekkora egy szabadon mozgó merev test szabadsági fokainak száma?
Hat: három transzlációs és három forgási szabadsági fok.
34
Mondjon példát a merev test olyan mozgásaira, ahol a szabadsági fokok száma különböző kényszerfeltételek miatt csökken!
Pl. síkmozgásra korlátozott testek (3 szabadsági fok), vagy kötéllel, csuklóval rögzítettek.
35
Mikor van egy merev test két egyenlő nagyságú és ellentétes irányú erő hatására egyensúlyban?
Ha az erők támadáspontjai egy egyenesbe esnek, és a forgatónyomatékuk is kioltja egymást.
36
Mi az eltolási tétel és hogyan bizonyítható az érvényessége?
Egy testre ható erő hatása bármely pontra eltolható egy azonos hatású erőpár hozzáadásával.
37
Hogyan lehet két, nem párhuzamos, egy síkban fekvő erő eredőjét meghatározni?
A két erőt vektoriálisan kell összegezni és a nyomatékokat figyelembe venni.
38
Hogyan kell felvenni a segéderőket két párhuzamos, azonos irányú erő eredőjének meghatározásához?
Egyik erőt a másik irányába eltoljuk egy segéderő és -nyomaték hozzáadásával.
39
Mekkora és milyen irányú lesz két párhuzamos és azonos irányú erő eredője?
Az erők összege irányban megegyezően, a két erő arányában számított támadáspontban.
40
Hol támad az eredő két párhuzamos, ellentétes irányú, nem egyenlő nagyságú erő esetén?
A nagyobb erőhöz közelebb, az erőkarok arányában számítva.
41
Hol támad az eredő két párhuzamos, egyenlő nagyságú, ellentétes irányú erő esetén?
Az erőpár középpontjában nincs eredő erő, csak nyomaték: ez egy tiszta erőpár.
42
Mit nevezünk erőpárnak?
Két azonos nagyságú, ellentétes irányú, nem egy egyenes mentén ható erő együttese, amely tiszta forgatónyomatékot eredményez.
43
Ábrával hogyan helyettesíthető egy erőrendszer?
Egyetlen erővektor és egy azonos forgatóhatású nyomatékvektor összegével.
44
Egy rögzített tengely körül forgatható testre milyen irányú erő hozhat létre forgó mozgást?
Az erő komponensének merőlegesnek kell lennie a tengelyre.
45
Hogyan számítjuk ki az erő forgatónyomatékát és hogyan növelhető annak nagysága?
M = F · k, ahol k a karhossz. Növelhető az erő vagy a karhossz növelésével.
46
Hogyan definiáljuk egy P pontban támadó F erő O pontra vonatkozó forgatónyomatékát?
Vektorosan: Mo = rop × F
47
Hol van egy erőpár forgatónyomatékának támadáspontja?
Nincs, mert az erőpár forgatóhatása helyfüggetlen.
48
Mit nevezünk súlypontnak, tömegközéppontnak? Különböznek?
Súlypont: a nehézségi erő hatáspontja. Tömegközéppont: a tömegeloszlás geometriai középpontja. Függőleges mezőben egybeesnek.
49
Hogyan határozná meg egy szabálytalan fémlemez súlypontját?
Több felfüggesztési pontból lelógatva, a súlyvonalak metszéspontja adja a súlypontot.
50
Mi egy merev test egyensúlyának általános feltétele?
Az erők eredője és a forgatónyomatékok eredője is nulla.
51
Mitől függ egy forgó test impulzusmomentuma?
A szögsebességétől és a tehetetlenségi nyomatékától: L = J · ω
52
Hogyan határozható meg a forgási energia?
E = ½Jω²
53
Két azonos tömegű, különböző magasságú henger közül melyiknek nagyobb a tengelyre vonatkozó tehetetlenségi nyomatéka?
Azonos, mert a tehetetlenségi nyomaték csak a tömeg és sugár függvénye (hossz nem számít).
54
Fogalmazza meg a Steiner-tételt!
A tengelytől való távolság négyzetével növekszik a tehetetlenségi nyomaték: J = Js + md²
55
A súlyponttól távolabbi tengelyre vonatkozó tehetetlenségi nyomaték nagyobb vagy kisebb?
Mindig nagyobb.
56
Nyugalomban lehet-e test, ha csak egy erőpár hat rá?
Igen, mivel az erőpár csak forgó mozgást hoz létre, nem eredő elmozdulást.
57
Egyensúlyban van-e a test, ha az erők eredője nulla?
Nem feltétlenül. A nyomatékok eredőjének is nullának kell lennie.
58
Egyetlen erő hat a testre. Lehet-e nyugalomban?
Nem, mert egy erő mindig gyorsulást okoz.
59
Milyen feltételek mellett lehet három erő hatására nyugalomban egy test?
A három erő vektoriálisan záródik (háromszög szabály), és egy ponton metszik egymást.
60
Ha van olyan pont, amelyre az összes erő forgatónyomatéka nulla, elég ez az egyensúlyhoz?
Nem, csak ha az erők eredője is nulla.
61
Milyen adatok kellenek egy kerekes kút esetén a szükséges erő kiszámításához?
A vödör tömege, a csiga sugara és a forgó rész tehetetlenségi nyomatéka.
62
Felfúvás közben nő vagy csökken a léggömb tehetetlenségi nyomatéka?
Nő, mivel a tömeg eloszlása távolabb kerül a forgástengelytől.
63
A Földre hulló kozmikus por hatására nő vagy csökken a napok hossza?
Nő, mivel a forgó rendszer tehetetlenségi nyomatéka nő.
64
Mit jelent, ha egy test szögsebessége változik?
Hogy forgás közben gyorsul vagy lassul, tehát forgatónyomaték hat rá.
65
Newton II. törvénye forgómozgásra:
M = J · α, ahol α a szöggyorsulás.
66
Pontszerű test tehetetlenségi nyomatéka:
J = mr²
67
Kiterjedt test tehetetlenségi nyomatéka:
A tömegeloszlás minden részére alkalmazott J = ∫ r²dm
68
Függ-e a tehetetlenségi nyomaték a test forgásállapotától?
Nem, csak a geometriai és tömegadataitól.
69
Két henger közül melyik tömör?
Lejtőn legurítva a tömör henger gyorsabban ér le (kisebb a tehetetlenségi nyomatéka).
70
Forgózsámolyon ülő személy a súlyzókat a tengely felé húzza. Mi történik?
A rendszer szögsebessége nő, mivel a tehetetlenségi nyomaték csökken - energia megmaradása mellett nő a forgási energia.
71
Mikor tekintünk egy testet homogénnek illetve izotrópnak?
Homogén: ha tulajdonságai minden pontban azonosak. Izotróp: ha tulajdonságai minden irányban azonosak.
72
Mikor nevezünk egy alakváltozást rugalmasnak?
Ha az alakváltozás megszűnése után a test visszanyeri eredeti alakját.
73
Mit mond ki az általánosított Hooke-törvény?
A feszültség és a megfelelő alakváltozási komponensek között lineáris kapcsolat áll fenn rugalmas tartományban.
74
Igaz-e az általánosított Hooke-törvény minden rugalmas alakváltozásra?
Nem, csak lineárisan rugalmas és kis alakváltozások esetén.
75
Mit nevezünk egy test direkciós állandójának?
A feszültség és a hozzá tartozó nyúlás hányadosát egy adott irányban.
76
Mit nevezünk Young-modulusznak és mi a mértékegysége?
Hosszanti irányú feszültség és relatív megnyúlás hányadosa. Mértékegysége: Pa (pascal).
77
Mi a Poisson-szám és mi a mértékegysége?
A keresztirányú és hosszirányú relatív deformációk hányadosa, mértékegység nélküli.
78
Mi a kompresszibilitás és mi a mértékegysége?
A térfogati alakváltozás nyomásra vonatkoztatott reciproka. Mértékegysége: 1/Pa.
79
Milyen fajta deformációt nevezünk nyírásnak?
Amikor a test alakja úgy változik, hogy a térfogat megmarad, de a szögviszonyok módosulnak.
80
Mondjon példát nyírási deformációra!
Két egymás fölötti lap párhuzamos elcsúszása (pl. olló, csavarás).
81
Mi a nyírási feszültség, hogyan tudom növelni az értékét?
A nyíróerő és az érintkező felület hányadosa. Növelhető a nyíróerő növelésével, vagy a felület csökkentésével.
82
Mi a nyírási modulusz mértékegysége?
Pascal (Pa), ugyanaz mint a Young-moduluszé.
83
Miért nem lehet a Poisson-szám 1/2-nél nagyobb?
Mert az 1/2 érték a térfogatváltozás nélküli rugalmas test határa.
84
Miért a nyírási modulusz szerepel a csavarás szögének képletében?
Mert a csavarás tiszta nyírási deformációt okoz.
85
Kb. mennyi a víz nyírási modulusza?
Nagyon kicsi, közel zérus - a víz nem visel el nyíró feszültséget nyugalomban.
86
Van-e kapcsolat az anyag különböző rugalmasságtani állandói között?
Igen, pl. E = 2G(1 + v), ahol E: Young-modulusz, G: nyírási modulusz, v: Poisson-szám.
87
Egy fémhuzalt egy F erő Δl-lel nyújt meg. Biztos-e, hogy 10·F hatására a megnyúlás 10·Δl lesz?
Nem feltétlenül. Ez csak a rugalmassági határ alatt igaz.
88
Mit nevezünk szakítószilárdságnak?
Az a maximális feszültség, amelyet az anyag elvisel elszakadás nélkül.
89
Mikor mondjuk egy anyagról azt, hogy anizotróp?
Ha fizikai tulajdonságai iránytól függően változnak.
90
A lehajlás mértékét megadó összefüggésekben az anyagok melyik rugalmas állandója lép fel? Miért pont ez?
A Young-modulusz, mert a hajlítás hosszirányú feszültséget okoz.
91
Két tömör, kör keresztmetszetű rúd közül az első kétszer nagyobb átmérőjű. Azonos hajlítási terhelés esetén melyik hajlik meg jobban?
A kisebb átmérőjű. A lehajlás aránya a sugár negyedik hatványával arányos.
92
Egy kötélről tudjuk, hogy akkor szakad el, ha egy kampóra kötve alsó végére egy 100 N súlyú testet akasztunk, de 99 N esetén még nem. Elszakad-e, ha kézbe fogva mindkét végét 80 N erővel húzzuk? Miért?
Nem. A kötél belső feszültsége ekkor csak 80 N, ami kevesebb a szakítószilárdságánál.
93
Rajzoljon fel egy F(x) grafikont, amelyen három egyensúlyi helyzet van, de csak kettő körül (A, B) alakulhat ki rezgés, a harmadik (C) körül nem!
Az F(x) legyen pl. egy S-alakú függvény: az A és B helyeken a görbe metszi az x-tengelyt negatív meredekséggel (stabil egyensúly), a C pontban pedig pozitív meredekséggel (instabil). A és B stabil, C instabil egyensúlyi hely.
94
Mondjon példát olyan egyensúlyi helyzetre, amely körül nem alakulhat ki rezgés!
Ceruza hegye lefelé állva: kis eltérésre felborul - instabil egyensúly.
95
Hogyan változtassuk a tömeget, ha a harmonikus rezgés periódusidejét kétszeresére akarjuk növelni?
Négyszeresére kell növelni a tömeget, mivel T = 2π√(m/D).
96
Egy test először 1 cm, majd 2 cm amplitúdóval rezeg. Melyik esetben nagyobb a frekvenciája?
Azonos, mert a frekvencia nem függ az amplitúdótól harmonikus rezgés esetén.
97
Mi történik csillapodó rezgés esetén a test kezdeti energiájával?
Fokozatosan elvész (hővé alakul), az amplitúdó csökken.
98
Mikor nem végez rezgőmozgást a rugóra akasztott test, hanem lassan tér vissza egyensúlyba?
Ha a csillapítás nagyobb, mint a kritikus csillapítás (túlcsillapított rendszer).
99
Milyen körülmények között jöhet létre nagy amplitúdójú rezgés kis amplitúdójú gerjesztéssel?
Rezonancia esetén, ha a gerjesztés frekvenciája közel van a sajátfrekvenciához.
100
Rajzoljon rezonanciagörbét! Mit ábrázol?
x-tengely: gerjesztő frekvencia, y-tengely: válasz amplitúdó. A görbe csúcsa a rezonanciafrekvenciánál van.
101
Milyen fáziskülönbség van a gerjesztés és válasz között rezonanciánál?
A fáziskülönbség π/2 (90°).
102
Mikor lesz két egyirányú szinuszos rezgés eredője nem periodikus?
Ha frekvenciáik aránya irracionális szám, akkor az eredő kváziperiodikus.
103
Milyen lesz két azonos frekvenciájú, egy irányba eső harmonikus rezgés eredője?
Ismét harmonikus, az amplitúdó és fázis az eredő két rezgéstől függ.
104
Lehet-e két 5 cm amplitúdójú rezgés eredője is 5 cm?
Igen, ha 90° fáziskülönbség van köztük, mert ekkor az amplitúdók vektorosan összeadódnak.
105
Lehet-e az eredő amplitúdó nagyobb, mint a két rezgés amplitúdójának összege?
Nem. A maximális eredő amplitúdó a két amplitúdó összege lehet.
106
Lehet-e az eredő amplitúdó kisebb, mint a kisebbik komponens?
Igen, ha a két rezgés közel ellentétes fázisú, kioltják egymást.
107
Mi lesz három azonos frekvenciájú, egy irányba eső szinuszos rezgés eredője?
Egy ugyanolyan frekvenciájú szinuszjel, amelynek amplitúdója az egyes rezgések összeadásából adódik.
108
Mi történik, ha két szinuszos rezgés eredőjének amplitúdója lassan váltakozik?
Eltérő frekvenciák esetén verésjelenség alakul ki. A verés frekvenciája a két frekvencia különbsége.
109
Milyen mozgások jöhetnek létre két, egymásra merőleges, azonos frekvenciájú rezgés eredőjeként?
Lehet: egyenes, kör vagy Lissajous-görbe. A fáziskülönbség és amplitúdó arány határozza meg.
110
Rajzoljon fel vázlatosan egy 1:2 frekvenciaarányú Lissajous-görbét!
Egy nyolcas (∞) alakhoz hasonló ábra.
111
Hogyan olvasható le a Lissajous-görbéről a frekvenciaarány?
A vízszintes és függőleges tengelyek mentén számolt hurkok számából: pl. 1:2 = 1 vízszintes, 2 függőleges hurok.
112
Mondjon példát hajlítási rezgésre a gyakorlatból!
Vonat sínjeinek rezgése, híd lehajlása járás közben, hegedű húrjának rezgése oldalirányban.
113
Miért tekinthetjük transzverzális hullámnak a gitár húrján terjedő hullámot?
Mert a húr rezgése merőleges a hullám terjedési irányára.
114
Hogyan lehet kialakítani longitudinális hullámzást egy spirálrugón?
A rugó mentén előre-hátra irányuló nyomóhúzó mozgással (pl. ütögetve).
115
Mi a különbség a transzverzális és longitudinális hullámok között?
Transzverzális: kitérés merőleges a terjedési irányra. Longitudinális: kitérés a terjedés irányában.
116
Hányszorosára kell növelni a feszítőerőt, hogy a hullámsebesség kétszeresére nőjön?
Négyszeresére, mert v = √(F/ρ).
117
Két ellentétes irányban haladó hullám visszaverődhet-e egymáson?
Nem verődnek vissza egymáson, de interferálhatnak (szuperponálódnak).
118
Ha egy gumikötelet másodpercenként háromszor mozdítunk meg, mi lesz a hullám periódusideje?
T = 1/f = 1/3 s ~ 0,33 s.
119
Hogyan változik a hullám amplitúdója és sebessége, ha a rezgetés teljesítményét megkétszerezzük?
Amplitúdó: A · √P - nő √2-szeresére. Sebesség nem változik, az csak a kötél tulajdonságaitól függ.
120
Mi történik a hullámhosszal, ha a frekvencia kétszeresére nő?
Felére csökken, mert λ = v/f.
121
Mi történik a hullám sebességével, ha a frekvencia kétszeresére nő?
Nem változik, ha a feszítőerő és a közeg azonos.
122
Miért csak longitudinális hullámok terjednek folyadékokban, de fémekben mindkettő?
Mert a folyadék nem visel el nyírófeszültséget, de a fémek igen.
123
Ha háromszor messzebbre megyünk egy pontszerű hangforrástól, mennyivel csökken az intenzitás?
Kilencszeresére csökken, mivel I ~ 1/r².
124
Miért kisebb a visszhang intenzitása, mint az eredeti hangé?
Mert a hang egy része elnyelődik és szétszóródik.
125
Megmarad-e a hullám létrehozására befektetett energia interferencia esetén?
Igen, csak újraoszlik a térben.
126
Hol van az állóhullám energiája, ha nincs energiaáramlás?
A rezgő részekben felhalmozódva: periodikusan átalakul potenciálisból kinetikus energiává.
127
Milyen mozgást végeznek a húr egyes pontjai állóhullám esetén?
Harmonikus rezgést, kivéve a csomópontokat, amelyek nyugalomban maradnak.
128
Miért erősödik vagy gyengül időnként egy kétmotoros repülő hangja?
Mert a két motor hangja interferál - verésjelenség lép fel.
129
Miért ad ki hangot a pohár, ha nedves ujjal körözünk rajta? Változtatható-e a frekvencia?
A súrlódás periodikus rezgést kelt a pohárban - rezonancia. A frekvencia a pohár alakjától és a víz mennyiségétől függően változtatható.
130
Miért nem terjedhet gázok belsejében transzverzális hullám?
Mert a gázok nem képesek nyírófeszültséget közvetíteni, így nem tudnak keresztirányú deformációkat fenntartani.
131
Mit fejez ki a hangintenzitás?
Az egységnyi felületre időegység alatt érkező hangenergia.
132
Egy hang intenzitása kétszeresére nő. Mit mondhatunk a hangérzet növekedéséről?
A hangérzet csak kis mértékben nő, logaritmikusan érzékeljük: kb. 3 dB növekedés.
133
Hány decibellel nő a hangnyomásszint, ha intenzitása 1000-szeresére nő?
10 · log₁₀(1000) = 30
134
50 dB-es hangnyomásszintű 1000 Hz-es és 10000 Hz-es hangok közül melyiket érezzük hangosabbnak?
A 1000 Hz-es hangot, mert fülünk érzékenyebb ezen a frekvencián.
135
Két hang intenzitása azonos, de az első kétszer nagyobb frekvenciájú. Milyen a közeg egy pontjának rezgésamplitúdója?
A magasabb frekvenciájú hanghoz kisebb részecske-amplitúdó tartozik.
136
Két azonos intenzitású hang közül az egyik frekvenciája kétszer akkora. Milyen az egy pontbeli nyomásváltozás amplitúdója?
Kisebb, mivel a hangnyomás és a frekvencia között inverz kapcsolat van konstans intenzitásnál.
137
Magyarázza meg a p² = 2ρocI képlet betűinek jelentését!
p: hangnyomás; ρo: közeg sűrűsége; c: hangsebesség a közegben; I: intenzitás.
138
Mit nevezünk akusztikus impedanciának?
Az anyag ellenállása a hang terjedésével szemben: Z = ρc, ahol ρ a sűrűség, c a hangsebesség.
139
Mi a kapcsolat az intenzitás és az energiasűrűség között?
Az intenzitás az energiasűrűség és a hangsebesség szorzata: I = u · c.
140
Mi történik, ha a hang merőlegesen belép olyan közegbe, ahol az akusztikus impedancia sokkal kisebb?
Az energia nagy része visszaverődik, kevés jut át.
141
Mi történik, ha a hang olyan közegbe lép, ahol az akusztikus impedancia sokkal nagyobb?
A hang nagy része visszaverődik, kis része jut be - szintén rossz illesztés.
142
Miért csattan a közeli villám, míg a távoli csak dübörög?
A magas frekvenciák jobban csillapodnak, távolabbról csak a mély hangok érkeznek meg.
143
Kis hangforrástól kétszer messzebb menve mennyivel csökken az intenzitás és hány dB a csökkenés?
Intenzitás: negyedére csökken. Decibel: 10 · log₁₀(1/4) ~ -6 dB.
144
Autópályától kétszer távolabb menve mennyivel csökken a hangintenzitás?
Felére csökken. Decibel csökkenés: kb. 3 dB.
145
Mit nevezünk a hang átlagos szabad úthosszának egy teremben?
A részecske átlagos útja két visszaverődés között. Függ a térfogat és felület arányától.
146
Mit nevezünk utózengési időnek?
Az az idő, amely alatt a hangintenzitás 60 dB-lel csökken, miután a hangforrás elhallgat.
147
Milyen célra alkalmas egy 3 s utózengésű terem?
Pl. orgonazene, klasszikus zene, templomi hangzás - nem jó beszédhez.
148
Mi történik az utózengési idővel, ha emberek ülnek le fapadokra?
Csökken, mert a ruházat elnyeli a hangot.
149
200 Hz vagy 2000 Hz-en lesz nagyobb az utózengési idő, ha a falak elnyelése független a frekvenciától?
200 Hz-en, mert a hosszabb hullámhossz miatt a hang kevésbé nyelődik el.
150
Hány dB-lel nő a vékony fal elnyelése vastagság duplázásakor?
Kb. 6 dB-lel, mert az elnyelés logaritmikusan függ a vastagságtól.
151
Mit nevezünk egy fal koincidenciafrekvenciájának?
Azt a frekvenciát, ahol a fal saját hullámhossza megegyezik a levegőbeli hang hullámhosszával - hang áthaladása felerősödik.
152
Miért fontosak a fal hajlítási hullámai a hanggátlásban?
Mert a fal saját rezgései fokozzák a hang átvitelét - különösen a rezonanciafrekvenciánál.
153
Mi történik, ha a hang hullámhosszának fele megegyezik a falvastagsággal?
Az átvitel megnő, mert rezonancia jelenség lép fel.
154
Hogyan hatolhat jobban át a hang egy kétszeres vastagságú falon?
Ha a vastagabb fal közelebb esik a koincidenciafrekvenciához, rosszabb hangszigetelő lehet, mint a vékonyabb.
155
Hogyan nevezzük a látható fénynél kissé nagyobb frekvenciájú elektromágneses hullámokat?
Ultraibolya (UV) sugárzás. Példa: leégés a napon.
156
Milyen hullámnak nevezzük a 20 m hullámhosszúságú elektromágneses hullámokat?
Rádióhullám (hosszúhullám).
157
Mit nevezünk tiszta színnek?
Olyan színt, amely csak egyféle hullámhosszú fényt tartalmaz (monokromatikus).
158
Rendezze növekvő hullámhossz szerint: sárga, kék, vörös.
Kék < sárga < vörös.
159
Víz törésmutatója: 1,33; üvegé: 1,5. Melyikben megy lassabban a fény?
Az üvegben, mert nagyobb a törésmutató.
160
Mi a koherenciahossz? Mennyi a hagyományos fényforrásoké?
Az a távolság, amelyen belül a hullámok fáziskülönbsége állandó. Hagyományos fényforrásnál: néhány mikrométer.
161
Miért nem látunk szabad szemmel interferenciát?
Mert a fényforrások nem koherensek.
162
Milyen a tó felszínéről visszaverődő napfény polarizáltsága?
Részben vízszintes polarizációjú. Teljesen síkban polarizált a Brewster-szögnél.
163
Példa részben polarizált fényre szobában:
Ablakról vagy bútorlapról visszaverődő fény.
164
Miért nem tapasztaljuk a fény hullámtermészetét a hétköznapokban?
Mert a hullámhossz nagyon kicsi a tárgyak méretéhez képest.
165
Mi történik, ha fény kis résen halad át?
Elhajlik (diffrakció), hullámtermészet nyilvánul meg.
166
Mit nevezünk optikai rácsnak?
Sűrűn egymás mellé helyezett, párhuzamos rések vagy vonalak rendszere.
167
Mi történik, ha az optikai rács rései közelebb kerülnek egymáshoz?
Az erősítési irányok távolsága nő.
168
Vörös vagy kék fény erősítési iránya nagyobb szögű?
A vörösé, mert nagyobb a hullámhossza.
169
Mit látunk, ha a fény hullámhosszának 100-szorosát kitevő nyíláson átmegy?
Körkörös elhajlási mintázatot (Airy-korong).
170
Létrehozható-e tökéletesen párhuzamos fénynyaláb?
Elméletileg nem, csak közelítőleg, pl. lézerekkel.
171
Mikor alkalmazható geometriai optika?
Ha a tárgyak mérete sokszorosa a hullámhossznak.
172
Mikor beszélünk látszólagos képről?
Ha a visszaverődő vagy megtört sugarak meghosszabbításai metszik egymást.
173
Két lencse közül melyiknek nagyobb a fókusztávolsága?
A laposabbnak, mert kisebb a törőereje.
174
Melyik kép vetíthető ernyőre?
A valódi kép, mert ténylegesen oda gyűlnek a fénysugarak.
175
Miért nem képez a síktükör valódi képet?
Mert a fénysugarak csak látszólag metszik egymást, nem valóságosan.
176
Lehet-e a valódi kép ugyanakkora, mint a tárgy?
Igen, ha a tárgy a kétszeres fókusztávolságban van.
177
Miért használnak nagyobb átmérőjű lencsét távcsőben?
Több fényt gyűjt, és nagyobb a felbontóképessége.
178
Tárgy távolodik a lencsétől. Mi történik a képével?
Egyre közelebb kerül a fókuszponthoz, és mérete csökken.
179
Vetítő képe kicsi. Mi a teendő?
A vásznat távolabb kell vinni, és a fóliát is messzebb helyezni a lencsétől.
180
Ha a valódi kép nagyobb, akkor a képtávolság mindig nagyobb a tárgytávolságnál?
Igen, mert csak így lehet nagyítás.
181
Mit jelent negatív képtávolság?
A kép látszólagos, a tárgy és a lencse azonos oldalán keletkezik.
182
Milyen hullámhosszon érzékeny leginkább az emberi szem?
Kb. 555 nm (zöldes-sárga fény).
183
Hogyan állítja be a szem az éles látást különböző távolságokra?
A szemlencse görbületének változtatásával (akkomodáció).
184
Miért kell a vetítőkben kondenzorlencse?
Hogy a fényforrás fénye párhuzamosan vagy fókuszáltan érje a fóliát.
185
Mi a diszperzió képalkotási hatása?
Kromatikus aberráció: különböző színek máshol fókuszálnak.
186
Miért függ a CD adatsűrűsége a használt színtől?
Rövidebb hullámhosszú fény kisebb mintákat tud olvasni - nagyobb sűrűség.
187
Miért érdemes nagyobb átmérőjű objektív?
Több fényt gyűjt, és jobb a felbontása.
188
Lehet-e 5 nm-es tárgyat vizsgálni fénymikroszkóppal?
Nem, mert a fény hullámhossza túl nagy (kb. 400-700 nm).
189
Két 5 mm-es lencse közül melyik jobb mikroszkóp objektívnek?
A 4 mm fókusztávolságú, mert nagyobb nagyítást ad.
