Училищна обиколка на олимпиадата по физика
| 1. /Олимпиада по физика/10-11 клас.doc 2. /Олимпиада по физика/7 клас.doc 3. /Олимпиада по физика/8 клас.doc 4. /Олимпиада по физика/9 клас.doc | Училищен кръг на олимпиадата по физика Задачи от училищния етап на олимпиадата по физика Решението като цяло е правилно, но съдържа съществени грешки (не физически, а математически) Училищен кръг на олимпиадата по физика. 2010/2011 учебна година |
1. Капки вода падат от покрива на сграда с височина 32 метра на равни интервали, като първата капка пада на земята в момента, в който петата се отделя от покрива. Намерете разстоянието между капките в момента, в който първата удари земята. Въздушното съпротивление се игнорира.
2. Пръчката се закача на панта в горния край и се потапя наполовина във вода (виж фиг. 15). Каква е плътността на материала, от който е направена пръчката?
Ориз. 15.
3. Две коли се приближават до кръстовището по взаимно перпендикулярни пътища с постоянни скорости и . В момента, когато първият автомобил стигна до кръстовището, вторият автомобил беше на разстояние l0 от него. Определете минималното разстояние между автомобилите в процеса на тяхното движение.
4. Епруветка с парче пластилин плува във вода. Ще се промени ли дълбочината на потапяне на епруветката във вода, ако пластелинът се залепи на дъното на епруветката отвън (виж фиг. 19)?
5. Дестилираната вода може да се охлади до -10 0 C без да замръзва. Но ако хвърлите леден кристал в тази преохладена вода, тя веднага започва да замръзва. Каква част от водата ще замръзне? Игнорирайте загубите. Специфичен топлинен капацитет на водата c = 4200 J / kg * град
Специфична топлина на топене на лед λ = 3,4 * 10 5 J/kg.
6. Има електрическа верига, показана на фигура 51. Какво ще покаже волтметър с много високо вътрешно съпротивление, ако е свързан към точки C и D?
Фиг.51.
7. Топлоизолиран съд се напълни до ръба с вода с температура = 20°C. В него се спуска алуминиева част, нагрята до температура t = 100 ° C. След установяване на топлинно равновесие температурата на водата в съда стана t1 = 30,3°C. След това същият експеримент беше проведен с две части. В този случай след установяване на топлинно равновесие в съда температурата на водата стана t2 = 42,6°C. Какъв е специфичният топлинен капацитет на алуминия? Плътността на водата е ρ \u003d 1000 kg / m 3, нейният специфичен топлинен капацитет е co \u003d 4200 J / (kg 0 C). Плътност на алуминия p \u003d 2700 kg / m 3
8. Състояние. Тялото се спуска в „черен съд“ с вода на конец. Намерете плътността на тялото ρt, височината на тялото l, нивото на водата h в съда при потопено тяло, нивото на водата ho в съда, когато тялото е извън течността.
Оборудване. "Черен съд", динамометър, милиметрова хартия; владетел.
Плътността на водата p \u003d 1000 kg / m 3. Дълбочина на съда H = 32 см.
9. Оценете масата на земната атмосфера. Площ на сферичната повърхност S \u003d 4πR 2
Решения(учащите избират произволни 5 проблема)
Всяка задача носи 10 точки. Проверката на работите се извършва съгласно стандартната методика за оценка на решенията:
| Точки | Правилност (неистина) на решението |
| 10 | Пълно правилно решение |
| 8 | Правилното решение. Има някои дребни недостатъци, които не влияят на цялостното решение. |
| 5-6 | Решението като цяло е правилно, но съдържа значителни грешки (не физически, номатематически). |
| 5 | Намерено е решение за един от два възможни случая. |
| 2-3 | Има разбиране за физиката на феномена, но едно от уравненията, необходими за решаване, не е намерено, в резултат на това получената система от уравнения не е пълна и е невъзможно да се намери решение. |
| 0-1 | Има отделни уравнения, свързани със същността на проблема при липса на решение (или в случай на грешно решение). |
| 0 | Решението е неправилно или липсва. |
1 Решение
Проблемът се решава лесно, ако обърнете внимание на факта, че в момента на удара на първата капка върху земята, останалите капки се намират в точките, където е била първата капка последователно на равни интервали. Разстоянията между капките са сегментите от пътя S1, S2, S3, S4, изминати от първата капка на равни интервали от време. следователно
Помислете за силите, действащи върху пръчката (вижте фиг. 16). По правилото на баланса:
Според закона на Архимед:
където V е обемът на пръчката.
Накрая:
3 Решаваме задачата в референтната система на втората кола (виж Фиг. 18). Първата кола се движи със скорост → V12 равна на → V12 = → V1 - → V2, където V12 = V1 2 + V2 2 ¬
Фигурата показва, че l min = l0 sin α, sin α =V1
Ориз. 19.
4 Дълбочината на потапяне ще намалее, тъй като при постоянна сила на гравитацията, действаща върху епруветката, силата на Архимед, равна на силата на гравитацията, ще се увеличи.
Делът на замръзналата вода е m1/m. Количеството топлина, необходимо за загряване на водата от t°C до 0°C:
Количеството топлина, отделена при образуването на лед:
Според закона за запазване на енергията:
Накрая получаваме: m / m1 = 0,11
Чрез волтметър с многоПри голямо вътрешно съпротивление токът практически не тече. В този случай нека начертаем еквивалентна схема (виж фиг. 52).
Фиг.52.
В него токът през R \u003d 2 Ohm до точка C не тече.
Общото съпротивление на тази верига е:
Rобщо = (3/4+2) Ohm = 11/4 Ohm.
Намерете тока в тази верига:
Нека намерим силата на тока в правилната верига: I1 / I2 = R2 / R1 * I2, тогава I2 ≈ 4,6 A
Ucd ≈ 1 ом * 4,6 A = 4,6 V.
Нека m е масата на частта, V е обемът на съда, тогава уравненията на топлинния баланс за спускане съответно на една и две части имат формата
Прикрепяме горния край на конеца към динамометъра и бавно повдигаме тялото от водата. Нека построим графика на зависимостта на силата, измерена от динамометъра, от z-координатата на горния край на нишката. Z координатата се брои от капака на "черния съд". От графиката на фигура 1 се вижда, че тези.:; има цилиндрична форма, като в положение z2 тялото е напълно потопено, а в положение z3 тялото е във въздуха. От тук могат да се определят желаните стойности.
Ориз. 1.
Нека напишем някои очевидни отношения:
От закона на Архимед намираме:
Сега можете да определите плътността на тялото:
Налягането на въздуха на земната повърхност е P =Mg.