A hőszivattyú jóságfoka (COP)
Az alábbi feladat a 2023-as (NAT 2012) októberi, középszintű fizika érettségi második részének 2. feladata
A toll, az emberiség egyik legrégebbi és legfontosabb íróeszköze, évezredeken keresztül segítette elő a tudás terjesztését és a kommunikáció fejlődését. A tollak története szorosan összefonódik az emberi civilizáció fejlődésével, a kezdeti madártollaktól kezdve a modern íróeszközökig, mint amilyen a golyóstoll.
A tollak evolúciójának egyik meghatározó pontja a 20. században volt, amikor Bíró László, egy magyar újságíró és feltaláló, kifejlesztette a golyóstollat. Bíró megfigyelte, hogy a nyomdafesték gyorsabban szárad a papíron, mint a hagyományos tintatollak által használt tinta, ezért egy olyan tollat tervezett, amely ezt a festékfajtát használja. Természetesen ez csak az alapötlet, a végső formát sok munka, ötletelés és fejlesztés előzte meg. Ez a találmány forradalmasította az írást, mivel lehetővé tette a gyors és foltmentes írást.
Az íróeszközök használata azonban új kihívásokkal szembesült, amikor az emberiség elkezdett az űrbe utazni. A súlytalanság állapotában a hagyományos golyóstollak nem működnek hatékonyan, mivel a tinta nem tud lefelé áramlani a toll hegyéhez. Ezt a problémát a NASA-nál komolyan vették, hiszen az űrhajósoknak szükségük volt egy megbízható íróeszközre a küldetéseik során.
A közismert városi legenda, miszerint az Egyesült Államok milliókat költött egy űrben használható toll kifejlesztésére, míg az oroszok egyszerűen ceruzát használtak, részben igaz, de a történet valójában sokkal árnyaltabb. Valóban, az űrprogramok kezdeti időszakában mind az amerikai, mind az orosz űrhajósok szembesültek azzal a kihívással, hogy megbízható íróeszközt találjanak a súlytalanság körülményei között.
Az Egyesült Államokban a NASA tényleg jelentős forrásokat fordított egy olyan toll kifejlesztésére, amely az űr különleges körülményei között is használható. A cél az volt, hogy olyan íróeszközt hozzanak létre, ami képes megbirkózni a súlytalanság, az extrém hőmérsékleti ingadozások, és más űrbeli környezeti tényezőkkel. Ez a fejlesztés vezetett végül Paul C. Fisher “Space Pen” (űrtoll) nevű találmányához, amely egy hermetikusan zárt tinta patronnal és egy speciális tinta formulával működött, így biztosítva, hogy a toll minden körülmények között írjon.
Eközben az orosz űrhajósok valóban ceruzát használtak, amely egy egyszerű és költséghatékony megoldásnak tűnt. Azonban a ceruza nem mentes a problémáktól. A ceruzahegy törékenysége miatt a letört grafitdarabkák veszélyt jelentettek az űrhajókban. Ezek a darabkák szabadon lebeghettek a súlytalanság állapotában, potenciálisan zárlatot okozva, ami akár tüzet is eredményezhetett. Ez a kockázat vezetett a szükségességhez, hogy az orosz űrprogram is alternatív megoldásokat keressen.
Így, bár a történet gyakran túlzó formában terjed, az igazság az, hogy mindkét ország űrprogramja komoly erőfeszítéseket tett annak érdekében, hogy megbízható és biztonságos íróeszközt biztosítson az űrhajósok számára. Az űrtoll és a ceruza használata az űrben tökéletes példája annak, hogyan igazodnak a technológiai megoldások az egyedi és kihívásokkal teli környezetekhez.
Az alábbi feladat a 2023-as (NAT 2012) októberi, középszintű fizika érettségi második részének 2. feladata
Az alábbi feladat a 2023-as (NAT 2012) októberi, középszintű fizika érettségi második részének 1. feladata
Az alábbi feladat a 2023-as (NAT 2012) októberi, középszintű fizika érettségi első részének 20. feladata