 - 1. A Lagrange-mechanika egy matematikai keretrendszer a mechanikai rendszerek dinamikájának leírására általánosított koordinátákkal, sebességekkel és erőkkel. A helyhez kötött cselekvés elvén alapul, ahol a rendszer dinamikája egyetlen függvényből, a Lagrange-függvényből származtatható. A Lagrange-függvényt a rendszer kinetikus és potenciális energiái közötti különbségként definiálják, és a rendszer viselkedésének leírásához szükséges összes információt kódolja. Az Euler-Lagrange-egyenleteket a Lagrange-egyenletre alkalmazva levezethetjük a rendszer mozgásegyenleteit, amelyek hatékony és elegáns módját nyújtják a mechanikai problémák elemzésének és megoldásának. A Lagrange-mechanikát széles körben használják a fizikában és a mérnöki tudományokban a legkülönfélébb rendszerek tanulmányozására, az egyszerű ingáktól az összetett többtestű rendszerekig, és a klasszikus newtoni mechanikához képest általánosabb és sokoldalúbb megközelítést kínál.
Ki fogalmazta meg a Lagrange-mechanika formalizmusát?
A) James Clerk Maxwell B) Galileo Galilei C) Joseph-Louis Lagrange D) Isaac Newton
- 2. Az alábbi energiák közül melyiknek a különbségeként határozzuk meg a Lagrange-egyenletet?
A) Hő- és mechanikai energia B) Kinetikus és potenciális energia C) Belső és külső energia D) Elektromos és mágneses energia
- 3. Mi az a Lagrange-mechanikában használt függvény, amely egy fizikai rendszer időbeli fejlődését írja le?
A) Tömeg B) Akció C) Reakció D) Erő
- 4. A Lagrange-mechanika melyik elve mondja ki, hogy a természet hajlamos olyan pályákat választani, amelyek minimalizálnak vagy maximalizálnak egy bizonyos mennyiséget?
A) Ohm törvénye B) A legkisebb beavatkozás elve C) Newton második törvénye D) Hooke törvénye
- 5. Mi az a kifejezés, amelyet a Lagrange-mechanikában egy rendszer konfigurációját egyértelműen meghatározó koordináták halmazának leírására használunk?
A) Gömbi koordináták B) Kartéziánus koordináták C) Általánosított koordináták D) Polárkoordináták
- 6. A Lagrange-mechanika mozgásegyenleteit melyik matematikai keretrendszer segítségével vezetik le?
A) Vektorszámítás B) Variációszámítás C) Differenciálegyenletek D) Lineáris algebra
- 7. Egy rendszer Lagrange-je mely változók függvénye?
A) Általánosított koordináták, azok időszármazékai és az idő B) Kartézi koordináták és időszármazékaik C) Potenciális energia és sebesség D) Tömeg és sebesség
- 8. A Lagrange-mechanikában hogyan nevezik egy rendszer konfigurációjának kis mértékű változását?
A) Dinamikus elmozdulás B) Helyhez kötött elmozdulás C) Tényleges elmozdulás D) Virtuális elmozdulás
- 9. Melyik évben mutatta be Joseph-Louis Lagrange a lagrange-i mechanikával kapcsolatos munkáját a Torinoi Tudományos Akadémiának?
A) 1788 B) 1803 C) 1755 D) 1760
- 10. Hány koordináta szükséges ahhoz, hogy egy N pontból álló rendszer konfigurációját egy háromdimenziós térben egyértelműen definiáljuk?
A) 6N B) 9 C) N D) 3N
- 11. Mit állít Newton második törvénye egy N részecsből álló rendszerben?
A) Az energia minden kölcsönhatás során megmarad. B) A nettó erő egyenlő a tömeg és a gyorsulás szorzatával minden egyes részecce esetén. C) Az erő fordítottan arányos a távolság négyzetével. D) A lendület mindig nulla.
- 12. Mi a Lagrange-mechanika központi fogalma?
A) Az erőfüggvény B) A Hamilton-függvény C) A Lagrangian D) A kinetikus energia
- 13. Elektromágneses mező hiányában, mi a nem-relativisztikus Lagrangian egy részecserendszer számára?
A) L = T - V B) L = T + V C) L = 2T - V D) L = V - T
- 14. Hogyan fejezzük ki a részecskék rendszerének teljes kinetikus energiáját (T)?
A) T = (1/3) * Σ (k=1-től N-ig) m_k * v_k2 B) T = (1/2) * Σ (k=1-től N-ig) m_k * v_k2 C) T = Σ (k=1-től N-ig) m_k * v_k D) T = Σ (k=1-től N-ig) m_k2 * v_k
- 15. Hogyan változik a potenciális energia 'V' értéke, ha egy időfüggő külső erőhatás vagy vezérlőerő van jelen?
A) V = V(v1, v2, ...) B) A 'V' érték állandó marad. C) V = V(r1, r2, ...) D) Általánosságban: V = V(r1, r2, ..., v1, v2, ..., t)
- 16. Lehet-e bármilyen függvényt Lagrangian-ként kezelni, ha helyes mozgásegyenleteket eredményez?
A) Igen, a fizikai törvényekkel összhangban. B) Csak akkor, ha tartalmazza a kinetikus energiát. C) Nem, csak bizonyos függvények használhatók. D) Csak akkor, ha nem tartalmazza a potenciális energiát.
- 17. Melyik kifejezést vezetik be a Lagrangian mellett annak érdekében, hogy figyelembe vegyük a disszipatív erők, például a súrlódás hatásait?
A) Potenciális energia függvény B) Korlátozó egyenletek C) Rayleigh-disszipációs függvény D) Christoffel-szimbólumok
- 18. Milyen típusú korlátozásokat képes közvetlenül kezelni a Lagrange-mechanika?
A) Diszszipatív erők B) Relativisztikus korlátozások C) Holonóm korlátozások D) Nonholonóm korlátozások
- 19. Melyik a következő állítások közül NEM példa nem-holonomikus korlátozásra?
A) A részecskék sebességétől függő korlátozások B) Súrlódást tartalmazó korlátozások C) Egyenlőtlenségeket tartalmazó korlátozások D) Integrálható korlátozások
- 20. A lagrangiai mechanika keretében, mit jelentenek a geodéziák a szabadon mozgó részecskék számára?
A) Görbe pályák a téridőben B) Extrém pályák vagy útvonalak C) Maximális energiával járó pályák D) Nemlineáris gyorsulási pályák
- 21. Mi a szerepe a geodéziáknak a sík, háromdimenziós térben?
A) Görbe vonalak. B) A maximális energiát képviselő pályákat jelölik. C) Nemlineáris gyorsulási pályákat jelentenek. D) Egyenes vonalak.
- 22. Mi a kapcsolat Newton második törvénye és a szabad részecskék pályái (geodéziák) között?
A) Newton második törvénye nincs összefüggésben a geodéziákkal. B) A szabad részecskék eltérnek a geodéziáktól a hatások miatt. C) A szabad részecskék geodéziákat követnek, amelyek a szélsőértékeket képviselő pályák. D) A geodéziák a maximális erőhatású pályákat jelképezik.
- 23. Ki vezette be D'Alembert elvét 1708-ban?
A) Isaac Newton B) Leonhard Euler C) Jacques Bernoulli D) Joseph-Louis Lagrange
- 24. Melyik évben fejlesztette D'Alembert tovább a elvet a dinamikai problémák megoldásához?
A) 1743 B) 1755 C) 1708 D) 1788
- 25. Milyen aspektusokra koncentrálhatunk a mozgásegyenletekben D'Alembert elve alapján?
A) Mind a korlátozó, mind a nem korlátozó erőkre. B) Csak a külső, nem korlátozó erőkre. C) Csak a korlátozó erőkre. D) A potenciális energia változásaira.
- 26. Miért nem lehet könnyen az D'Alembert-elv segítségével mozgásegyenleteket felállítani egy tetszőleges koordinátarendszerben?
A) A rendszerre ható összes erő ismeretét igényli. B) Csak statikus egyensúlyra alkalmazható. C) Az elv csak lineáris rendszerekre érvényes. D) A kitérések egy korlátozó egyenlet által lehetnek összefüggésben.
- 27. Milyen alakban írhatók fel Lagrange egyenletei egy ponttranszformáció után?
A) (d/dt)(∂L'/∂Qi) = ∂L'/∂Q̇i + Σj λj (∂ϕ'j/∂Q̇i). B) (d/dt)(∂L'/∂Q̇i) = ∂L'/∂Qi + Σj λj (∂ϕ'j/∂Qi). C) (d/dt)(∂L'/∂Qi) = Σj λj (∂ϕ'j/∂Q̇i). D) (d/dt)(∂L/∂q̇i) = ∂L/∂qi.
- 28. Melyik tétel köti össze a megmaradó mennyiségeket a Lagrangian szimmetriáival?
A) Euler tézise B) Noether tézise C) Lagrange tézise D) Newton tézise
- 29. A Lagrangian mechanikában a ∇ szimbólum mit jelent az erők kapcsán?
A) A gradiens operátor B) A rotáció operátor C) A divergencia operátor D) Egy skaláris potenciál
- 30. Mit jelent a ∂L/∂x˙ kifejezés a lagrangiai mechanikában?
A) -∂V/∂x B) ∇V C) m x˙ D) d/dt(∂L/∂x)
- 31. A lagrangi mechanikában, mit jelent a d/dt(∂L/∂ẋ) kifejezés?
A) m ẋ B) -∂V/∂x C) m ẍ D) ∂L/∂x
- 32. Melyik változó a gömbkoordinátás rendszerben ismétlődő (ciklikus), és ami azt jelenti, hogy nem szerepel közvetlenül a Lagrangianban?
A) r B) φ C) m D) θ
- 33. Mi marad meg változatlan, mivel φ egy ciklikus koordináta?
A) Szögmomentum: pφ B) Potenciális energia: V(r) C) Lineáris impulzus: pr D) Kinetikus energia: (1/2)mv²
- 34. Hogyan fejezhető ki a megmaradt szöggelati impulzus (pφ) szférikus koordinátákban?
A) pφ = m(r² + θ² + φ²) B) pφ = mr²sin²(θ)φ̇ C) pφ = m(r²θ̇ + sin(θ)φ̇) D) pφ = (m/2)r²sin(θ)φ̇
- 35. Az Euler-Lagrange egyenletében, amely az 'r' változót írja le, melyik tag képviseli a centrifugális erőt?
A) m(r̈ - θ̇² - sin²(θ)φ̇²) B) mr(θ̇² + sin²(θ)φ̇²) C) -m(r̈ + θ̇² + sin²(θ)φ̇²) D) -mr(θ̇² + sin²(θ)φ̇²)
- 36. Az Euler-Lagrange egyenletében, amelyik tag felelős a φ változásából adódó szögmomentum változásáért?
A) m(r²θ̇ + sin(θ)cos(θ)φ̇) B) mr²sin(θ)cos(θ)φ̇² C) -mr²sin(θ)cos(θ)φ̇² D) -mr²sin(θ)φ̇
- 37. Mi a kifejezés a fűrészlő rendszer potenciális energiájára (V)?
A) Mgy_fureszlo B) mgx_fureszlo C) (1/2)mgy_fureszlo2 D) mgy_fureszlo
- 38. Mit jelent a Lagrangian Lcm a két test közötti, központi erő hatása alatt levő rendszerben?
A) A relatív mozgást leíró tag. B) A központi erő által kiváltott potenciális energia. C) A tömegközpont mozgását leíró tag. D) A rendszer teljes mozgási energiája.
- 39. Hogyan számítható a μ csökkentett tömeg értéke m1 és m2 tömegek segítségével?
A) μ = (m1 + m2) / 2 B) μ = m1 * m2 C) μ = m1 * m2 / (m1 + m2) D) μ = m1 - m2
- 40. A polárkoordinátákban, mi a ciklikus koordináta a relatív mozgás Lagrangianjában (Lrel)?
A) θ (theta, szög). B) R (a tömegközpont helyzete). C) r (sugárirányú távolság). D) V (potenciális energia).
- 41. Mi a Lagrangian centrifugális erő (Fcf) kifejezése?
A) Fcf = μr/θ˙. B) Fcf = μr²θ˙. C) Fcf = dV/dr. D) Fcf = μrθ˙² = ℓ²/(μr³).
- 42. A kanonikus impulzus (p) invariáns a mérési invarianciussal szemben?
A) Igen, invariáns a mérési invarianciussal szemben. B) Ez a konkrét rendszertől függ. C) Nem, nem invariáns a mérési invarianciussal szemben. D) A mérési invariancia nem vonatkozik a kanonikus impulzusra.
- 43. Melyik a klasszikus mechanika olyan megközelítése, amely szorosan kapcsolódik a Lagrange-féle mechanikához?
A) Routh-féle mechanika B) Optika C) Hamilton-féle mechanika D) Lökettel kapcsolatos megközelítés
- 44. Hogyan lehet a Hamilton-függvényt a Lagrangianból kapni, milyen transzformáció segítségével?
A) Fourier-transzformáció B) Laplace-transzformáció C) Legendre-transzformáció D) Taylor-kitejtés
- 45. Mi az a lagrangiai és hamiltoni mechanika hibrid formája, amely hatékonyan kezeli a ciklikus koordinátákat?
A) Relativisztikus mechanika B) Lendület-térbeli megközelítés C) Ostrogradszky-féle mechanika D) Routh-féle mechanika
- 46. Milyen potenciális problémák merülhetnek fel, ha a Lagrangian mechanikában az első rendnél magasabb rendű időbeli derivatívákat használjuk?
A) Ostrogradszky-féle instabilitás B) Variációs elv megsértése C) Hamilton-egyenletek összetettsége D) Relativisztikai ellentmondás
- 47. Melyik területen alkalmazható a lagrangi mechanika variációs elvek segítségével a fénysugarak pályájának meghatározására?
A) Kvantummechanika B) Termodinamika C) Elektromágnesesség D) Optika
- 48. A relativisztikus megközelítésekben, mi az, ami nem könnyen kezelhető egy nyilvánvalóan kovariáns módon?
A) Ciklikus koordináták B) Egyetlen részecse mozgása C) Megmaradó impulzusok D) Több részecse tartalmú rendszerek
- 49. A kvantummechanikában mely alapvető állandó köti össze a mozgást és a kvantummechanikai fázist?
A) Boltzmann-állandó B) Gravitációs állandó C) A fény sebessége D) Planck-állandó
|