Druga (opštinska) faza

Sveruska olimpijada za školarce iz fizike

10.1. Tanak obruč od mase leži ravno na glatkom horizontalnom stolu. M. Lagani nerastegljivi konac je namotan oko perimetra obruča, povlačimo silom slobodni kraj konca F usmjerena tangencijalno na obruč. Kolikom se ubrzanjem pomiče kraj niti za koji vučemo?

Rješenje

Obruč će kliziti po stolu, a istovremeno će se konac odmotati s njega. Kao rezultat toga, obruč će izvesti složeno kretanje, koje se može predstaviti kao zbir translacijskog kretanja obruča u cjelini (u nedostatku rotacije) i rotacijskog kretanja obruča oko svoje ose (sa centrom obruč nepomičan). Budući da je konac nerastegljiv, željeno ubrzanje njegovog kraja jednako je tangencijalnom (tangencijalnom) ubrzanju tačke obruča u kojoj dodiruje konac. U skladu s pravilom zbrajanja ubrzanja, ovo ubrzanje je jednako zbroju ubrzanja povezanog s translacijskim kretanjem obruča i tangentne komponente ubrzanja točaka obruča povezane s njegovim rotaciono kretanje: a = a post + a rotacija

Pošto obruč pravi kretanje napred pod stalnom silom F, onda a post = F/M. Zbog činjenice da je obruč tanak i da su svi njegovi elementi na istoj udaljenosti od ose rotacije, tangencijalna komponenta ubrzanja točaka obruča je također jednaka a rotacija = F/M. Stoga je željeno ubrzanje kraja niti jednako a teme = a = 2F/M.

Kriterijumi

Poeni

Čemu služe bodovi?

Potpuno ispravno rješenje

Ispravno pronađeno a post and a rotiraju, ali su tada pogrešno presavijeni ili uopće nisu presavijeni.

Ispravno pronađeno a post ili a rotacija (bilo koja od veličina).

10.2. Na raspolaganju vam je 6 otpornika sa otporom od 100 oma. Kako ih povezati da bi otpornik bio što bliže 60 oma? Nije potrebno koristiti sve otpornike!

Rješenje

Razmotrite tri dijagrama električnih kola:

Izračunajmo otpor ovih kola:

100 ohma/2 = 50 oma

≈ 66,7 Ohm

= 60 ohma

Spajanje otpornika prema shemi 3 daje najbolji rezultat, točno 60 oma.

Kriterijumi

Poeni

Čemu služe bodovi?

Dat je dijagram željenog kola i napravljen je proračun koji dokazuje da je njegov otpor 60 oma.

Razmotrena su 3 ili više krugova različitih kola i napravljeni su proračuni njihovih otpora, ali krugovi željenog kola (sa otporom od tačno 60 oma) nisu među njima.

Razmatraju se 1 ili 2 kruga različitih kola i vrše se proračuni njihovih otpora, ali krugovi željenog kruga (sa otporom od točno 60 Ohma) nisu među njima.

Razmotrena je 1 dijagram kola i napravljen je proračun njegovog otpora, ali ovaj krug nije željeni (sa otporom od tačno 60 oma).

Postoje zasebne jednačine ili crteži koji se odnose na suštinu problema, u nedostatku rješenja (ili u slučaju pogrešnog rješenja).

Rješenje je netačno ili nedostaje.

10.3. Dva toka tečnosti se dovode u posudu kroz dve cevi sa različite temperature. Nakon miješanja i uspostavljanja temperature u posudi, višak tekućine istječe. U prvom eksperimentu temperature tečnosti bile su +50°C i +80°C, a rezultujuća temperatura u posudi bila je +60°C. U drugom eksperimentu, brzina protoka prve tečnosti je povećana za 1,2 puta, a temperatura je podignuta na +60 °C. Brzina protoka druge tečnosti i njena temperatura nisu se promenili. Pronađite stabilnu temperaturu.

Rješenje

Hajde da zapišemo jednačine toplotni bilans za oba iskustva. Označimo brzine protoka tečnosti po masi M i a∙M, odnosno njihov specifični toplotni kapacitet - kroz c, temperature - kroz t 1 = +50 °S, t 2 = +80 °S, t 3 \u003d +60 ° C, a željena temperatura - kroz t.

Rešimo rezultujući sistem jednačina:

=> =>

Kriterijumi

Poeni

Čemu služe bodovi?

Potpuno ispravno rješenje

Ispravno rješenje, u kojem postoje manji nedostaci koji uglavnom ne utiču na rješenje (greške, greške u proračunima itd.).

Jednačine toplotnog bilansa su ispravno napisane za oba eksperimenta, ali nije dobijeno rješenje.

Jednačina toplinskog bilansa je ispravno napisana samo za jedan od eksperimenata.

Postoje posebne jednačine koje se odnose na suštinu problema, u nedostatku rješenja (ili u slučaju pogrešnog rješenja).

Rješenje je netačno ili nedostaje.

10.4. Na glatkom horizontalnom stolu nalazi se svjetlosni štap, za čije su krajeve vezani kratki, nerastegljivi komadi lagane niti. Utezi su pričvršćeni na slobodne krajeve komada konca M i 3 M leži na stolu (vidi sliku). Konci se u početku ne savijaju. Na sredinu štapa se primjenjuje sila F, paralelno s komadima konca i okomito na šipku. Pronađite ubrzanje sredine štapa. Brojite brzo prije nego što se štap okrene!

Rješenje

Pošto je štap lagan, zbir momenata sila zatezanja niti T 1 i T 2 i snagu F, izračunato u odnosu na osu koja prolazi kroz bilo koju tačku, mora biti jednaka nuli. shodno tome, T 1 = T 2 = F/2.

http://pandia.ru/text/78/452/images/image012_48.gif" realsize="108x42" width="108" height="42"> za lijevi kraj štapa i http://pandia. ru/text /78/452/images/image014_43.gif" width="123" height="42 src=">.

Kriterijumi

Poeni

Čemu služe bodovi?

Potpuno ispravno rješenje

Ispravno rješenje, koje ima manje nedostatke koji uglavnom ne utiču na rješenje (na primjer, greške u kucanju).

Ubrzanja krajeva štapa (ili težine) su ispravno pronađena, ali ubrzanje sredine štapa nije definirano.

Ispravno pronađene sile napetosti niti.

Postoje zasebne jednačine ili crteži sa objašnjenjima koja se odnose na suštinu problema, u nedostatku rješenja (ili u slučaju pogrešnog rješenja).

Rješenje je netačno ili nedostaje.

Sveruska olimpijada za školarce iz fizike. 2014–2015

opštinska faza. 7. razred
 Zadatak 1. Sportska jedrilica isplovila je uz jak vjetar. Morala je otići na daljinu 250 km. Prvo 10 sati putovanja, jahta se kretala velikom brzinom 15 km/h, onda se vjetar promijenio, a do kraja jahta
prošao brzinom 10 km/h. Koliko sati je trajalo cijelo putovanje?

Hint Answer

Cijelo putovanje je trajalo 20 sati.

 Zadatak 2.Školar Vasya odlučio je izmjeriti prosječnu gustinu kocke leda. Izvagao je kocku, izmjerio dužinu njene ivice, izračunao zapreminu kocke i podijelio njenu masu sa zapreminom. Rezultat je Vasju jako iznenadio: ispostavilo se da je prosječna gustina kocke leda 0,5 g/cm3, iako je u priručniku pisalo da je gustina leda 0,9 g/cm3. Tada je Vasja sugerirao da se u kocki leda nalazi šupljina ispunjena zrakom. Nađite zapreminu šupljine ako je dužina ivice kocke 3 cm.

Hint Answer

Zapremina šupljine je 12 cm 3 .

 Zadatak 3. Učenik Jaroslav i pas Barbos šetaju putem, krećući se njime do vrha brda. Yaroslav hoda brzinom 2 km/h. Od samog početka uspona na brdo Barbos je počeo trčati od Jaroslava do vrha, pa nazad do školarca, i tako sve dok se nije popeo na brdo. Kojim putem će Barbos trčati dok se Yaroslav ne popne na sam vrh? Watchdog Speed 9 km/h, i dužina staze do vrha brda 400 m.

Hint Answer

Barbos će trčati 1,8 km.

 Zadatak 4. Učenica Alice provodi eksperimente sa oprugom okačenom na plafon, kockom, veliki broj identične lopte i tegovi. Alisa je otkrila da je kocka obješena na oprugu rasteže više od lopte i težine mase 300 g, ali slabiji od lopte i težine mase 500 g. Alice je također otkrila da kocka obješena na oprugu rasteže oprugu više od tri kuglice, ali manje od četiri kuglice. Kolika je masa lopte? Šta je sa masom kocke? Poznato je da je rastezanje opruge
proporcionalno težini tereta pričvršćenog na njega.

Hint Answer

7. razred.

Zadatak 1. Raspored kretanja

Grafikon prikazuje zavisnost putanje koje tijelo pređe od vremena. Koji od grafika odgovara zavisnosti brzine ovog tijela od vremena?

Zadatak 2. Automobili

Iz paragrafa A do paragrafa BAutomobil "Volga" krenuo je brzinom od 90 km/h. Istovremeno prema njemu sa tačkeBautomobil "Zhiguli" je otišao. U 12 sati automobili su prolazili jedan pored drugog. U 12:49 Volga je stigla na punktB, a nakon još 51 minut stigao je ŽiguliA. Izračunajte brzinu Zhigulija.

Zadatak 3. Kretanje u krug

Materijalna tačka se kreće duž kružnice poluprečnika R=2 m konstantnom brzinom po modulu, čineći puni okret za 4 s. Odredite prosječna brzina pomakom za prve 3 s kretanja

Zadatak 4. Dužina električne trake

Odredite dužinu L izolaciona traka u celom klupku.

Bilješka.Sa umota možete odmotati komad izolacijske trake dužine ne više od 20 cm.

Oprema.rolna izolacione trake, čeljusti, list milimetarskog papira.

8. razred.

Zadatak 1. Susret biciklista.

Dužina Skružna staza 480 metara. Dva biciklista se kreću stazom u suprotnim smjerovima brzinomv 1 =12 m/s i v 2 =16 m/s. Koje je najkraće vrijeme nakon susreta u nekom trenutku na stazi da će se u tom trenutku ponovo sresti?(10 bodova)

Zadatak 2. Topljenje leda.

Mali komad leda, uzet na temperaturi od 0 o C, baci se u vodu čija je temperatura 19 o C. Toplotna ravnoteža se uspostavlja na temperaturi od 10 o C. Na kojem minimumu početna temperatura da li bi se led u ovom eksperimentu potpuno otopio? Specifična toplota voda 4200 J/kg× tuča; specifična toplota topljenje leda 336000 J/kg. Zanemarite razmenu toplote sa drugim telima.(10 bodova)

Zadatak 3. Plivanje u dvije tečnosti.

Cilindrično tijelo zapremine lebdi na granici dviju tekućina koje se ne miješaju V i gustina ρ. Gustina gornje tečnosti ρ 1 =0,8 ρ, donje - ρ 2 =1,6 ρ.

Koju silu treba primeniti na telo da bi zapremine delova tela uronjenih u svaku tečnost bile iste? U kom pravcu treba delovati na telo?(10 bodova)

Zadatak 4. Određivanje gustine nepoznatog materijala.

Vježbajte. Odredite gustinu materijala u jednom od dva klastera

kov plastelina, ako se zna da je masa plastelina u oba komada ista.

Oprema . Dva komada plastelina; posuda koja sadrži tečnost čija je gustina

poznat; vaga sa utegom, konac.

Napomena: iz plastelina je nemoguće izdvojiti nepoznati materijal.

9. razred

Zadatak 1. Padanje kapi.

Eksperimentator Gluck s balkona promatra padanje kapi s krovne strehe. Otkrio je da kada sljedeća kap stigne do balkona, prethodna padne na trotoar. Gluck je mjerio vremenski interval između uzastopnih odvajanja kapi. Šta je rezultat Glitch-a ako kapi stignu do balkona za 1s, a balkon je na visini h= 15 m od tla? Trenje se može zanemariti.

(10 bodova)

Zadatak 2. Polijetanje helikoptera.

Helikopter polijeće okomito sa aerodroma uz ubrzanjea\u003d 3m / s 2. Prekovremeno t1 pilot je ugasio motor. Nakon nekog vremena prestao je da se čuje zvuk na tlu na mjestu polijetanja t2= 30 s. Kolika je bila brzina helikoptera kada je motor ugašen? Brzina zvuka prihvatau= 320 m/s. (10 bodova)

Da bi regulirao napon na opterećenju, eksperimentator Gluck sastavio je električni krug, čiji je dijagram prikazan na slici.

Ulazni napon je konstantan i jednakU. Otpor opterećenja i regulacionog reostata su jednakiR, a opterećenje je spojeno na polovinu reostata. Pomozite Glucku da odredi koliko će se puta napon na opterećenju promijeniti ako se njegov otpor udvostruči? (10 bodova)

Zadatak 4. Prinudno slijetanje.

Helikopter je prinudno sletio na ledenu plohu na Arktiku. Među putnicima helikoptera bio je i eksperimentator Gluck. Izmjerio je površinu ledene plohe S\u003d 500 m 2, visina površine h\u003d 10 cm, gustina vode ρ u = 1080 kg / m 3, gustina leda ρ l = 900 kg / m 3. Da li je Gluck u pravu kada savjetuje pilota da pozove helikopter za spašavanje od 3 tone ako je težina helikoptera za hitne slučajeve, uključujući putnike, 4 tone? Kolika je maksimalna težina ove ledene površine? (10 bodova)

Zadatak 5. Olovka

Rate mehanički rad, što se mora učiniti kako bi se olovka koja pluta u posudi ravnomjerno podigla do nivoa dodirivanja donjeg kraja površine vode. Pročitajte položaj olovke okomito. Gustina vode je 1000 kg/m 3 .

Oprema: okrugla olovka, skoro puna boca vode, ravnalo

(15 bodova)

10. razred

Zadatak 1. Bacanje kugle.

Tokom takmičenja u bacanju kugle, atletičar je gurnuo projektil početnom brzinom od 12 m / s pod uglom od 60 stepeni prema horizontu. Kolika će biti brzina projektila 3 sekunde nakon početka leta i na kojoj udaljenosti od sportiste? (10 bodova)

Zadatak 2. Padajuća bučica.

Dumbbell length , koji se sastoji od dvije identične mase povezane krutom bestežinskom šipkom, stoji u kutu formiranom od glatkih površina (vidi sliku). Donja lopta bučice se lagano pomiče udesno na malu udaljenost bez početne brzine, a bučica se počinje kretati. Pronađite brzinu donje lopte kada gornja lopta napusti vertikalnu ravan. U trenutku razdvajanja, bučica pravi ugaosa vertikalom; kosinus ovog ugla. (10 bodova)

Zadatak 3. Dvije tople lopte.

Dve gvozdene kugle imaju istu temperaturu. Jedan od njih leži na vodoravnoj toplinski izoliranoj ravnini, a drugi je obješen na toplinski izoliranoj niti. Ista količina toplote se prenosi na obe kuglice, dok je proces zagrevanja toliko brz da nema gubitka toplote za zagrevanje okruženje. Hoće li temperature kuglica biti iste ili različite nakon zagrijavanja? Obrazložite odgovor. (10 bodova)

Zadatak 4. Koliki je otpor strujnog kola?

Izračunajte otpor između tačakaA i Bbeskrajno električni krug prikazano na slici, ako su svi otpori u ovom kolu isti i jednakir.

Problem 5. Otpornost grafita.

Koristeći opremu koju ste dobili, odredite otpornost grafit (olovo za olovku)

Oprema: olovka, voltmetar, otpornik sa poznatim otporom, AA baterija, spojne žice, milimetarski papir, dvostrana traka .(15 bodova)

11. razred

Zadatak 1 Ubrzajte loptu.

Lopta obješena na nerastavljivu nit oscilira u okomitoj ravni tako da su njena ubrzanja u krajnjem i donjem položaju jednaka po apsolutnoj vrijednosti jedno drugom. Pronađite ugao odstupanja navoja u krajnjem položaju. (10 bodova)

Zadatak 2 Kretanje spojenih šipki.

Dvije identične šipke leže na glatkom horizontalnom stolu, povezane oprugom bez težine krutosti. k . Težina svake šipke m . Jedna od šipki je naslonjena na okomiti zid. Sila koja djeluje na drugi blok F . Sistem miruje. Odredite maksimalnu dužinu opruge nakon uklanjanja sile. F.

Dužina opruge u nedeformabilnom stanju ℓ 0 . (10 bodova)

Problem 3 Cilindar sa gasom.

Visoka cilindrična posuda idealan gas je u jednoličnom gravitacionom polju, ubrzanje slobodan pad u kojoj jeg. Temperatura gasa varira sa visinom tako da je njegova gustina svuda ista. Molarna masa plin - μ . Pronađi - promjena temperature u plinu po jedinici visine (temperaturni gradijent).(10 bodova)

Zadatak 4. Proizvodnja topline u krugu.

Koliko će se topline osloboditi u krugu (vidi sliku) nakon prebacivanja ključa K iz položaja 1 u položaj 2? Kapacitet kondenzatora - OD; EMF izvori jednaka E 1 i E 2 . (10 bodova)

Zadatak 5Odredite koeficijent površinski napon vode. Oprema: tanjir, voda, kašika, ravnalo, komad ravnomerne aluminijumske žice dužine 15-20 cm i gustine 2700 kg/m 3, mikrometar, alkohol, vata