Ikkinchi (shahar) bosqich

Fizika bo'yicha maktab o'quvchilari uchun Butunrossiya olimpiadasi

10.1. Yupqa halqa massasi tekis gorizontal stol ustida yotadi. M. Halqaning perimetri bo'ylab engil cho'zilmaydigan ip o'raladi, biz ipning bo'sh uchini kuch bilan tortamiz. F halqaga tangensial yo'naltirilgan. Biz tortadigan ipning uchi qanday tezlanish bilan harakatlanadi?

Yechim

Halqa stol ustida siljiydi va shu bilan birga ip undan yechiladi. Natijada, halqa murakkab harakatni amalga oshiradi, bu halqaning bir butun sifatida tarjima harakati (aylanish bo'lmasa) va halqaning o'z o'qi atrofida aylanish harakati (markaz bilan) yig'indisi sifatida ifodalanishi mumkin. halqa statsionar). Ip cho'ziluvchan bo'lmaganligi sababli, uning uchining kerakli tezlashishi ipga tegib turgan halqa nuqtasining tangensial (tangensial) tezlashishiga teng. Tezlanishlarni qo'shish qoidasiga ko'ra, bu tezlanish halqaning translatsiya harakati bilan bog'liq tezlanish va uning bilan bog'liq bo'lgan halqa nuqtalari tezlanishining tangensial komponenti yig'indisiga teng. aylanish harakati: a = a post + a aylanish

Halqa yasaganligi sababli oldinga harakat doimiy kuch ostida F, keyin a post = F/M. Halqa yupqa bo'lib, uning barcha elementlari aylanish o'qidan bir xil masofada joylashganligi sababli, halqa nuqtalari tezlanishining tangensial komponenti ham tengdir. a aylanish = F/M. Shuning uchun, ipning uchining kerakli tezlashishi tengdir a mavzular = a = 2F/M.

Mezonlar

10.2. Sizning ixtiyoringizda 100 ohm qarshilikka ega 6 ta qarshilik mavjud. Rezistorni iloji boricha 60 ohmga yaqinroq olish uchun ularni qanday ulash kerak? Barcha rezistorlarni ishlatish shart emas!

Yechim

Uchta elektr sxemasini ko'rib chiqing:

Ushbu zanjirlarning qarshiligini hisoblaymiz:

Rezistorlarni 3-sxema bo'yicha ulash eng yaxshi natijani beradi, aniq 60 ohm.

Mezonlar

10.3. Ikkita suyuqlik oqimi idishga ikkita trubka orqali beriladi turli haroratlar. Idishdagi haroratni aralashtirish va o'rnatgandan so'ng, ortiqcha suyuqlik oqib chiqadi. Birinchi tajribada suyuqliklarning harorati +50 °C va +80 °C, natijada idishdagi harorat +60 °C edi. Ikkinchi tajribada birinchi suyuqlikning oqim tezligi 1,2 marta oshirildi va uning harorati +60 ° C ga ko'tarildi. Ikkinchi suyuqlikning oqim tezligi va uning harorati o'zgarmadi. Barqaror haroratni toping.

Yechim

Keling, tenglamalarni yozamiz issiqlik balansi ikkala tajriba uchun. Suyuqliklarning oqim tezligini massasi orqali belgilaymiz M va a∙M, mos ravishda, ularning o'ziga xos issiqlik sig'imi - orqali c, haroratlar - orqali t 1 = +50 °S, t 2 = +80 °S, t 3 \u003d +60 ° S va kerakli harorat - orqali t.

Olingan tenglamalar tizimini yechamiz:

=> =>

Mezonlar

10.4. Silliq gorizontal stolda engil novda bor, uning uchlariga engil ipning qisqa, cho'zilmaydigan qismlari bog'langan. Og'irliklar ip bo'laklarining bo'sh uchlariga biriktirilgan M va 3 M stol ustida yotish (rasmga qarang). Dastlab iplar cho'kmaydi. Rodning o'rtasiga kuch qo'llaniladi F, ipning bo'laklariga parallel va novda perpendikulyar. Tayoq o'rtasining tezlanishini toping. Tayoq aylanmasdan oldin tezda hisoblang!

Yechim

Rod engil bo'lgani uchun, iplarning kuchlanish kuchlari momentlarining yig'indisi T 1 va T 2 va kuch F, har qanday nuqtadan o'tadigan o'qga nisbatan hisoblangan, nolga teng bo'lishi kerak. Binobarin, T 1 = T 2 = F/2.

http://pandia.ru/text/78/452/images/image012_48.gif" realsize="108x42" width="108" height="42"> novda va http://pandia chap uchi uchun. ru/text /78/452/images/image014_43.gif" width="123" height="42 src=">.

Mezonlar

7-sinf.

Vazifa 1. Harakat jadvali

Grafikda tananing o'z vaqtida bosib o'tgan yo'liga bog'liqligi ko'rsatilgan. Grafiklardan qaysi biri bu jism tezligining vaqtga bog'liqligiga mos keladi?

Vazifa 2. Avtomobillar

Paragrafdan A paragrafga B"Volga" avtomobili soatiga 90 km tezlikda ketib qoldi. Shu bilan birga nuqtadan unga qarabB"Jiguli" mashinasi ketdi. Tushlik soat 12 da mashinalar bir-biridan o'tib ketishdi. 12:49 da Volga nuqtaga yetib keldiB, va yana 51 daqiqadan so'ng "Jiguli" yetib keldiA. Jiguli tezligini hisoblang.

Vazifa 3. Doira bo'ylab harakatlanish

Moddiy nuqta radiusi R=2 m bo‘lgan aylana bo‘ylab o‘zgarmas modul tezlik bilan harakat qiladi to'liq burilish 4 s uchun. Aniqlash o'rtacha tezlik harakatning dastlabki 3 soniyasidagi siljish orqali

Vazifa 4. Elektr lentasining uzunligi

Uzunlikni aniqlang L butun po'stlog'idagi izolyatsion lenta.

Eslatma.Skeindan siz uzunligi 20 sm dan oshmaydigan izolyatsion lenta bo'lagini yechishingiz mumkin.

Uskunalar.izolyatsion lenta rulosi, kalibrlar, grafik qog'oz varag'i.

8-sinf.

Vazifa 1. Velosipedchilar uchrashuvi.

Uzunlik Sdumaloq yo'l 480 metr. Ikki velosipedchi trek bo'ylab qarama-qarshi yo'nalishda tezlik bilan harakatlanmoqdav 1 =12 m/s va v 2 =16 m/s. Yo'lda bir nuqtada uchrashgandan so'ng, ular o'sha paytda yana uchrashadigan eng qisqa vaqt qancha?(10 ball)

Vazifa 2. Muzning erishi.

0 ° C haroratda olingan kichik muz parchasi suvga tashlanadi, uning harorati 19 ° S. Issiqlik muvozanati 10 ° S haroratda o'rnatiladi. boshlang'ich harorat bu tajribadagi muz butunlay eriydimi? Maxsus issiqlik suv 4200 J/kg× do'l; o'ziga xos issiqlik muzning erishi 336000 J/kg. Boshqa jismlar bilan issiqlik almashinuviga e'tibor bermang.(10 ball)

Vazifa 3. Ikki suyuqlikda suzish.

Ikkita aralashmaydigan suyuqlik chegarasida silindrsimon hajmli jism suzadi V va zichlik r. Yuqori suyuqlikning zichligi r 1 =0,8 r, pastki - r 2 =1,6 r.

Har bir suyuqlikka botirilgan tana qismlarining hajmlari bir xil bo'lishi uchun tanaga qanday kuch qo'llanilishi kerak? Tanaga qanday yo'nalishda harakat qilish kerak?(10 ball)

Vazifa 4. Noma'lum materialning zichligini aniqlash.

Mashq qilish. Ikkita klasterdan birida materialning zichligini aniqlang

kov plastilin, agar ikkala bo'lakdagi plastilinning massasi bir xil ekanligi ma'lum bo'lsa.

Uskunalar . Ikki bo'lak plastilin; zichligi suyuqlik bo'lgan idish

ma'lum; vaznli tarozi, ip.

Eslatma: plastilindan noma'lum materialni ajratib bo'lmaydi.

9-sinf

Vazifa 1. Tushgan tomchilar.

Tajribachi Glyuk balkondan tomning tomidan tomchilarning tushishini kuzatadi. U keyingi tomchi balkonga etib kelganida, oldingisi piyodalar yo'liga tushishini aniqladi. Glyuk tomchilarning ketma-ket ajralishlari orasidagi vaqt oralig'ini o'lchadi. Agar tomchilar balkonga 1 soniyada etib borsa va balkon balandlikda bo'lsa, Glitch nima bo'ladi h= erdan 15 m? Ishqalanishni e'tiborsiz qoldirish mumkin.

(10 ball)

Vazifa 2. Vertolyotning parvozi.

Vertolyot aerodromdan vertikal ravishda tezlanish bilan uchadia\u003d 3m/s 2. Bir oz vaqtdan keyin t1 uchuvchi dvigatelni o'chirdi. Parvoz nuqtasida yerdagi ovoz bir muncha vaqt o'tgach eshitilmay qoldi t2= 30 s. Dvigatel o'chirilganda vertolyotning tezligi qanday edi? Ovoz tezligi qabul qilinadiu= 320 m/s. (10 ball)

Yukdagi kuchlanishni tartibga solish uchun eksperimentator Glyuk elektr sxemasini yig'di, uning diagrammasi rasmda ko'rsatilgan.

Kirish kuchlanishi doimiy va tengU. Yukning qarshiligi va tartibga soluvchi reostat tengdirR, va yuk reostatning yarmiga ulanadi. Agar qarshilik ikki baravar oshirilsa, Glyuk yukdagi kuchlanish necha marta o'zgarishini aniqlashga yordam bering? (10 ball)

Vazifa 4. Favqulodda qo'nish.

Vertolyot Arktikadagi muz qatlamiga favqulodda qo‘nishni amalga oshirdi. Vertolyot yo‘lovchilari orasida eksperimentchi Glyuk ham bo‘lgan. U muz qatlamining maydonini o'lchadi S\u003d 500 m 2, sirt balandligi h\u003d 10 sm, suv zichligi r \u003d 1080 kg / m3, muz zichligi r l \u003d 900 kg / m3. Yo'lovchilar bilan birga favqulodda vertolyotning og'irligi 4 tonna bo'lsa, Glyuk uchuvchiga 3 tonnalik qutqaruv vertolyotini chaqirishni maslahat bergani to'g'rimi? Ushbu muz qatlamining maksimal og'irlik sig'imi qancha? (10 ball)

5-topshiriq. Qalam

Baho mexanik ish, bu idishda suzuvchi qalamni suv yuzasiga tegib turgan pastki uchi darajasiga teng ravishda ko'tarish uchun bajarilishi kerak. Qalamning vertikal holatini o'qing. Suvning zichligi 1000 kg/m 3 ni tashkil qiladi.

Uskunalar: dumaloq qalam, deyarli to'liq suv shishasi, o'lchagich

(15 ball)

10-sinf

1-topshiriq. Yagona zarba.

Otish musobaqasi davomida sportchi snaryadni ufqqa 60 daraja burchak ostida 12 m / s boshlang'ich tezlik bilan itarib yubordi. Parvoz boshlanganidan 3 soniya o'tgach, snaryadning tezligi qanday bo'ladi va u sportchidan qancha masofada bo'ladi? (10 ball)

Vazifa 2. Tushgan dumbbell.

Dumbbell uzunligi , qattiq vaznsiz novda bilan bog'langan ikkita bir xil massadan iborat bo'lib, silliq yuzalar hosil qilgan burchakda turadi (rasmga qarang). Dumbbellning pastki to'pi boshlang'ich tezligisiz bir oz o'ngga kichik masofaga siljiydi va gantel harakatlana boshlaydi. Yuqori to'p vertikal tekislikdan chiqib ketganda pastki to'pning tezligini toping. Ajratish vaqtida dumbbell burchak hosil qiladivertikal bilan; bu burchakning kosinusu. (10 ball)

Masala 3. Ikkita issiq shar.

Ikkita temir sharning harorati bir xil. Ulardan biri gorizontal issiqlik izolyatsiyalangan tekislikka, ikkinchisi esa issiqlik izolyatsiyalangan ipga osilgan. Ikkala to'pga bir xil miqdordagi issiqlik o'tkaziladi, isitish jarayoni esa shunchalik tezdirki, isitish uchun issiqlik yo'qolmaydi. muhit. To'plarning harorati isitishdan keyin bir xil bo'ladimi yoki boshqacha bo'ladimi? Javobni asoslang. (10 ball)

Vazifa 4. Zanjirning qarshiligi nimaga teng?

Nuqtalar orasidagi qarshilikni hisoblangA va Bcheksiz elektr zanjiri rasmda ko'rsatilgan, agar bu sxemadagi barcha qarshiliklar bir xil va teng bo'lsar.

Masala 5. Grafitning qarshiligi.

Sizga taqdim etilgan uskunadan foydalanib, aniqlang qarshilik grafit (qo'rg'oshin qalam)

Uskunalar: qalam simi, voltmetr, qarshilik ma'lum bo'lgan rezistor, AA batareyasi, ulash simlari, grafik qog'oz, ikki tomonlama lenta .(15 ball)

11-sinf

Vazifa 1 To'pni tezlashtiring.

Uzilmaydigan ipga osilgan shar vertikal tekislikda shunday tebranadiki, uning ekstremal va pastki holatidagi tezlanishlari mutlaq qiymatda bir-biriga teng. Ekstremal holatda ipning og'ish burchagini toping. (10 ball)

2-topshiriq bog'langan barlarning harakati.

Ikkita bir xil panjara silliq gorizontal stolda yotadi, ular vaznsiz qattiqlik prujina bilan bog'lanadi. k . Har bir barning og'irligi m . Barlardan biri vertikal devorga suyanadi. Boshqa blokda harakat qiluvchi kuch F . Tizim dam oladi. Quvvat olib tashlanganidan keyin kamonning maksimal uzunligini aniqlang. F.

Deformatsiyalanmaydigan holatdagi kamon uzunligi ℓ 0 . (10 ball)

Muammo 3 Gaz bilan silindr.

Uzun bo'yli silindrsimon idish ideal gaz bir xil tortishish maydonida, tezlanishda erkin tushish qaysi ichidag. Gazning harorati balandlik bilan o'zgaradi, shuning uchun uning zichligi hamma joyda bir xil bo'ladi. Molyar massa gaz - μ . Topish - birlik balandlikda gazdagi haroratning o'zgarishi (harorat gradienti).(10 ball)

Vazifa 4. Zanjirda issiqlik hosil qilish.

K kalitini 1-pozitsiyadan 2-holatga o'tkazgandan so'ng, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan (rasmga qarang) qancha issiqlik chiqariladi? Kondensator sig'imi - FROM; EMF manbalari teng E 1 va E 2 . (10 ball)

Vazifa 5Koeffitsientni aniqlang sirt tarangligi suv. Uskunalar: plastinka, suv, qoshiq, o'lchagich, uzunligi 15-20 sm va zichligi 2700 kg / m 3 bo'lgan alyuminiy sim, mikrometr, spirt, paxta