İkinci (belediye) aşama

Fizikte okul çocukları için tüm Rusya Olimpiyatı

10.1. İnce bir kütle çemberi, düz bir yatay masanın üzerinde düz bir şekilde uzanır. M. Çemberin çevresine hafif, uzayamayan bir iplik sarılır, ipliğin serbest ucunda kuvvetle çekeriz Fçembere teğet olarak yönlendirilir. Çektiğimiz ipliğin ucu hangi ivme ile hareket eder?

Çözüm

Kasnak masanın üzerinde kayar ve aynı zamanda iplik ondan çözülür. Sonuç olarak, kasnak, bir bütün olarak kasnağın öteleme hareketinin (dönme yokluğunda) ve kasnağın kendi ekseni etrafındaki dönme hareketinin (merkez ile) toplamı olarak temsil edilebilecek karmaşık bir hareket gerçekleştirecektir. çember sabit). İplik uzayamaz olduğundan, ucunun istenen ivmesi, ipliğe değdiği kasnak noktasının teğetsel (teğetsel) ivmesine eşittir. İvmelerin toplanması kuralına göre, bu ivme, çemberin öteleme hareketi ile ilişkili ivmenin toplamına ve çemberin noktalarının ivmesinin teğet bileşeninin toplamına eşittir. dönme hareketi: a = a gönderi + a rotasyon

Çember yaptığından beri ileri hareket sabit güç altında F, sonra a gönderi = F/M. Çemberin ince olması ve tüm elemanlarının dönme ekseninden aynı uzaklıkta olması nedeniyle, çember noktalarının ivmesinin teğetsel bileşeni de eşittir. a döndürme = F/M. Bu nedenle, iplik ucunun istenen ivmesi eşittir a iplikler = a = 2F/M.

Kriterler

10.2. Emrinizde 100 ohm dirençli 6 direnç bulunmaktadır. Mümkün olduğunca 60 ohm'a yakın bir direnç elde etmek için nasıl bağlanmalıdırlar? Tüm dirençleri kullanmak gerekli değildir!

Çözüm

Üç elektrik devre şemasını düşünün:

Bu devrelerin direncini hesaplayalım:

Dirençleri şema 3'e göre bağlamak en iyi sonucu verir, tam olarak 60 ohm.

Kriterler

10.3. İki tüp vasıtasıyla iki sıvı akışı kaba beslenir. farklı sıcaklıklar. Karıştırdıktan ve kaptaki sıcaklığı belirledikten sonra, fazla sıvı dışarı akar. İlk deneyde, sıvıların sıcaklıkları +50°C ve +80°C idi ve kapta elde edilen sıcaklık +60°C idi. İkinci deneyde birinci sıvının akış hızı 1,2 kat artırılarak sıcaklığı +60 °C'ye çıkarıldı. İkinci sıvının akış hızı ve sıcaklığı değişmedi. Sabit sıcaklığı bulun.

Çözüm

denklemleri yazalım ısı dengesi her iki deneyim için. Sıvıların akış hızlarını kütle olarak gösterelim. M ve a∙M, sırasıyla, özgül ısı kapasiteleri - c, sıcaklıklar t 1 = +50 °С, t 2 = +80 °С, t 3 \u003d +60 ° С ve istenen sıcaklık - t.

Ortaya çıkan denklem sistemini çözelim:

=> =>

Kriterler

10.4. Düz bir yatay masada, uçlarına kısa, uzamayan hafif bir iplik parçalarının bağlı olduğu bir ışık çubuğu vardır. Ağırlıklar, iplik parçalarının serbest uçlarına takılır. M ve 3 M masanın üzerinde yatarken (resme bakın). İplikler ilk başta sarkmaz. Çubuğun ortasına bir kuvvet uygulanır. F, iplik parçalarına paralel ve çubuğa dik. Çubuğun ortasının ivmesini bulun. Çubuk dönmeden önce hızlıca sayın!

Çözüm

Çubuk hafif olduğundan, ipliklerin çekme kuvvetlerinin momentlerinin toplamı T 1 ve T 2 ve güç F, herhangi bir noktadan geçen eksene göre hesaplanan sıfıra eşit olmalıdır. Sonuç olarak, T 1 = T 2 = F/2.

çubuğun sol ucu için http://pandia.ru/text/78/452/images/image012_48.gif" realsize="108x42" width="108" height="42"> ve http://pandia. ru/text /78/452/images/image014_43.gif" width="123" height="42 src=">.

Kriterler

7. sınıf.

Görev 1. Hareket planı

Grafik, cismin kat ettiği yolun zamana bağımlılığını gösterir. Grafiklerden hangisi bu cismin hızının zamana bağımlılığına karşılık gelir?

Görev 2. Arabalar

Paragraftan A paragrafa BBir araba "Volga" 90 km/s hızla ayrıldı. Aynı zamanda noktadan ona doğruBaraba "Zhiguli" gitti. Öğlen 12'de arabalar birbirlerinin yanından geçtiler. 12:49'da Volga noktaya geldiBve 51 dakika sonra ZhiguliA. Zhiguli'nin hızını hesaplayın.

Görev 3. Bir daire içinde hareket

Bir malzeme noktası, R=2 m yarıçaplı bir daire boyunca sabit bir modülo hızıyla hareket eder. tam dönüş 4 sn. Belirlemek ortalama sürat hareketin ilk 3 saniyesi için yer değiştirme ile

Görev 4. Elektrik bandının uzunluğu

Uzunluğu belirle L bütün bir çile içinde yalıtım bandı.

Not.Çileden, 20 cm'den uzun olmayan bir yalıtım bandı parçasını gevşetebilirsiniz.

Teçhizat.yalıtım bandı rulosu, kumpaslar, grafik kağıdı yaprağı.

8. sınıf.

Görev 1. bisikletçiler buluşması.

Uzunluk Sdairesel parça izi 480 metre. İki bisikletçi, pist boyunca hızlarla zıt yönlerde hareket ediyor.v 1 =12 m/s ve v 2 =16 m/sn. Pistte bir noktada buluştuktan sonra o noktada tekrar buluşacakları en kısa süre nedir?(10 puan)

Görev 2. Eriyen buz.

0 o C sıcaklıkta alınan küçük bir buz parçası, sıcaklığı 19 o C olan suya atılır. 10 o C sıcaklıkta termal denge kurulur. ilk sıcaklık Bu deneydeki buz tamamen erimiş olur muydu? Özısı su 4200 J/kg× dolu; özısı buz eritme 336000 J/kg. Diğer cisimlerle ısı alışverişini göz ardı edin.(10 puan)

Görev 3. İki sıvıda yüzmek.

Silindirik bir hacim gövdesi, birbiriyle karışmayan iki sıvının sınırında yüzer. V ve yoğunluk ρ. Üst sıvının yoğunluğu ρ 1 =0.8 ρ, alt - ρ 2 =1.6 ρ.

Her bir sıvıya daldırılan vücut parçalarının hacimlerinin aynı olması için cisme hangi kuvvet uygulanmalıdır? Vücut hangi yönde hareket etmelidir?(10 puan)

Görev 4. Bilinmeyen bir malzemenin yoğunluğunun belirlenmesi.

Egzersiz yapmak. İki kümeden birindeki malzemenin yoğunluğunu belirleyin

kov hamuru, her iki parçadaki hamuru kütlesinin aynı olduğu biliniyorsa.

Teçhizat . İki parça hamuru; yoğunluğu olan bir sıvı içeren bir kap

bilinen; ağırlık, iplik ile terazi.

Not: Bilinmeyen materyali hamuru çıkarmak mümkün değildir.

9. sınıf

Görev 1. Düşen damlalar.

Deneyci Gluck, balkondan çatı saçaklarından düşen damlaları gözlemler. Bir sonraki damla balkona ulaştığında, bir öncekinin kaldırıma düştüğünü buldu. Gluck, ardışık damla ayrımları arasındaki zaman aralığını ölçtü. Damlalar 1 saniyede balkona ulaşırsa ve balkon yüksekteyse Glitch'in sonucu ne olur? h= yerden 15 m? Sürtünme ihmal edilebilir.

(10 puan)

Görev 2. Helikopter kalkışı.

Helikopter hızlanma ile havaalanından dikey olarak havalanıyora\u003d 3m / s 2. Mesai t1 pilot motoru kapattı. Kalkış noktasında yerdeki ses bir süre sonra duyulmaz oldu. t2= 30 sn. Motor kapatıldığında helikopterin hızı neydi? Ses hızı kabulsen= 320 m/sn. (10 puan)

Yük üzerindeki voltajı düzenlemek için deneyci Gluck, şeması şekilde gösterilen bir elektrik devresi kurdu.

Giriş voltajı sabit ve eşittirsen. Yükün direnci ve düzenleyici reostat eşittirR, ve yük reostatın yarısına bağlanır. Gluck'un direnci iki katına çıkarsa yükteki voltajın kaç kez değişeceğini belirlemesine yardım edin? (10 puan)

Görev 4. Acil iniş.

Helikopter, Kuzey Kutbu'ndaki bir buz kütlesine acil iniş yaptı. Helikopterin yolcuları arasında deneyci Gluck da vardı. Buz kütlesinin alanını ölçtü S\u003d 500 m 2, yüzeyin yüksekliği h\u003d 10 cm, su yoğunluğu ρ \u003d 1080 kg / m3, buz yoğunluğu ρ l \u003d 900 kg / m3. Gluck, acil durum helikopterinin yolcular dahil ağırlığı 4 ton ise, pilota 3 tonluk bir kurtarma helikopteri çağırmasını tavsiye etmekte haklı mı? Bu buz parçasının maksimum ağırlık kapasitesi nedir? (10 puan)

Görev 5. Kalem

Oran mekanik iş, gemide yüzen kalemi su yüzeyinin alt ucuna değecek seviyeye eşit bir şekilde yükseltmek için yapılması gereken . Kalemin dikey konumunu okuyun. Suyun yoğunluğu 1000 kg/m3'tür.

Teçhizat: yuvarlak kalem, neredeyse dolu su şişesi, cetvel

(15 puan)

Sınıf 10

Görev 1. Gülle atma.

Gülle atma yarışması sırasında, sporcu mermiyi ufka 60 derecelik bir açıyla 12 m/s'lik bir başlangıç ​​hızıyla itti. Uçuşun başlamasından 3 saniye sonra merminin hızı ne olacak ve sporcudan ne kadar uzaklıkta olacak? (10 puan)

Görev 2. Düşen dambıl.

dambıl uzunluğu rijit, ağırlıksız bir çubukla birbirine bağlanan iki özdeş kütleden oluşan, pürüzsüz yüzeylerden oluşan bir köşede durur (şekle bakınız). Dambılın alt topu, başlangıç ​​hızı olmaksızın hafifçe sağa kaydırılır ve dambıl hareket etmeye başlar. Üst top dikey düzlemden ayrıldığında alttaki topun hızını bulun. Ayrılma anında dambıl bir açı yapar.dikey ile; bu açının kosinüsü. (10 puan)

Problem 3. İki sıcak top.

İki demir bilye aynı sıcaklığa sahiptir. Bunlardan biri yatay ısı yalıtımlı bir düzlemde, diğeri ise ısı yalıtımlı bir iplik üzerinde asılıdır. Her iki küreye de aynı miktarda ısı aktarılırken, ısıtma işlemi o kadar hızlıdır ki ısıtma için ısı kaybı olmaz. çevre. Topların sıcaklıkları ısıtıldıktan sonra aynı mı yoksa farklı mı olacak? Cevabı gerekçelendirin. (10 puan)

Görev 4. Devrenin direnci nedir?

Noktalar arasındaki direnci hesaplayınA ve Bsonsuz elektrik devresişekilde gösterildiği gibi, bu devredeki tüm dirençler aynı ve eşitser.

Problem 5. Grafitin direnci.

Size sağlanan ekipmanı kullanarak, direnç grafit (kurşun kalem)

Ekipman: kurşun kalem, voltmetre, bilinen dirençli direnç, AA pil, bağlantı telleri, grafik kağıdı, çift taraflı bant .(15 puan)

Derece 11

Görev 1 Topu hızlandırın.

Uzatılamaz bir iplik üzerinde asılı duran bir top, dikey bir düzlemde salınım yapar, böylece uç ve alt konumlardaki ivmeleri birbirine mutlak değerde eşittir. Aşırı konumda ipliğin sapma açısını bulun. (10 puan)

Görev 2 Bağlı çubukların hareketi.

İki özdeş çubuk, ağırlıksız bir sertlik yayı ile birbirine bağlanan düz bir yatay masa üzerinde uzanır. k . Her çubuğun ağırlığı m . Çubuklardan biri dikey bir duvara yaslanır. Diğer bloğa etki eden kuvvet F . Sistem dinleniyor. Kuvvet kaldırıldıktan sonra yayın maksimum uzunluğunu belirleyin. F.

Deforme olmayan durumda yayın uzunluğu ℓ 0 . (10 puan)

Problem 3 Gazlı silindir.

Uzun silindirik kap Ideal gaz düzgün bir yerçekimi alanında, ivme serbest düşüş hangisindeg. Bir gazın sıcaklığı yüksekliğe göre değişir, böylece yoğunluğu her yerde aynıdır. Molar kütle gaz - μ . Bul - birim yükseklik başına bir gazdaki sıcaklıktaki değişiklik (sıcaklık gradyanı).(10 puan)

Görev 4. Devrede ısı üretimi.

K anahtarını 1 konumundan 2 konumuna getirdikten sonra devrede (şekle bakın) ne kadar ısı açığa çıkacak? Kapasitör kapasitansı - İTİBAREN; EMF kaynakları eşit E 1 ve E 2 . (10 puan)

Görev 5katsayısını belirle yüzey gerilimi su. Teçhizat: bir tabak, su, bir kaşık, bir cetvel, 15-20 cm uzunluğunda ve 2700 kg / m3 yoğunlukta bir parça alüminyum tel, bir mikrometre, alkol, pamuk yünü