Olimpijski zadaciČas fizike 10 sa rješenjem.

Olimpijski zadaci iz fizike 10. razred

U sistemu prikazanom na slici, blok mase M može kliziti duž šina bez trenja.
Teret se pomiče pod uglom a od vertikale i oslobađa.
Odrediti masu tereta m ako se ugao a ne mijenja kada se sistem kreće.

Tankozidni cilindar punjen gasom mase M, visine H i osnove S pluta u vodi.
Kao rezultat gubitka nepropusnosti u donjem dijelu cilindra, dubina njegovog uranjanja porasla je za iznos D H.
Atmosferski pritisak je jednak P0, temperatura se ne menja.
Koliki je bio početni pritisak gasa u cilindru?

Zatvoreni metalni lanac povezan je navojem sa osom centrifugalne mašine i rotira se ugaonom brzinom w.
U ovom slučaju, konac čini ugao a sa vertikalom.
Pronađite rastojanje x od težišta lanca do ose rotacije.

Unutar dugačke cijevi ispunjene zrakom, klip se kreće konstantnom brzinom.
U ovom slučaju, elastični val se širi u cijevi brzinom od S = 320 m/s.
Pretpostavljajući da je pad pritiska na granici širenja talasa P = 1000 Pa, procenite temperaturnu razliku.
Pritisak u neometanom vazduhu P 0 = 10 5 Pa, temperatura T 0 = 300 K.

Na slici su prikazana dva zatvorena procesa sa istim idealnim gasom 1 - 2 - 3 - 1 i 3 - 2 - 4 - 2.
Odredite u kojoj od njih je plin izvršio najveći rad.

Rješenja olimpijskih zadataka iz fizike

Neka je T sila zatezanja niti, a 1 i a 2 su ubrzanja tijela masa M i m.

Nakon što smo napisali jednačine kretanja za svako od tijela duž x ose, dobijamo
a 1 M = T·(1- sina), a 2 m = T·sina.

Pošto se ugao a ne menja tokom kretanja, onda je a 2 = a 1 (1- sina). Lako je to vidjeti

Odavde

Uzimajući u obzir gore navedeno, konačno nalazimo

Za rješavanje ovog problema potrebno je napomenuti da
da se centar mase lanca rotira u krugu polumjera x.
U ovom slučaju na lanac djeluje samo sila gravitacije primijenjena na centar mase i sila zatezanja niti T.
Očigledno je da se centripetalno ubrzanje može osigurati samo horizontalnom komponentom sile zatezanja niti.
Stoga mw 2 x = Tsina.

U vertikalnom smjeru, zbir svih sila koje djeluju na lanac je nula; znači mg- Tcosa = 0.

Iz rezultirajućih jednačina nalazimo odgovor

Neka se val kreće u cijevi konstantnom brzinom V.
Povežimo ovu vrijednost sa datim padom tlaka D P i razlikom gustine D r u neometanom zraku i valu.
Razlika pritisaka ubrzava "višak" zraka gustine D r do brzine V.
Stoga, u skladu sa drugim Newtonovim zakonom, možemo pisati

Dijelimo posljednju jednačinu s jednačinom P 0 = R r T 0 / m, dobivamo

Kako je D r = D P/V 2, r = P 0 m /(RT), konačno nalazimo

Numerička procjena uzimajući u obzir podatke date u opisu problema daje odgovor D T » 0,48K.

Za rješavanje problema potrebno je konstruirati grafove kružnih procesa u P-V koordinatama,
pošto je površina ispod krive u takvim koordinatama jednaka radu.
Rezultat ove konstrukcije prikazan je na slici.

U Domu Vlade Ruske Federacije 21. februara održana je ceremonija uručenja Vladinih nagrada u oblasti obrazovanja za 2018. godinu. Nagrade je laureatima uručio potpredsjednik Vlade Ruske Federacije T.A. Golikova.

Među nagrađenima su i zaposleni u Laboratoriji za rad sa darovitom djecom. Nagradu su primili nastavnici ruske reprezentacije na IPhO Vitalij Ševčenko i Aleksandar Kiseljev, profesori ruske reprezentacije na IJSO Elena Mihajlovna Snigireva (hemija) i Igor Kiselev (biologija) i šef ruskog tima, prorektor MIPT Artyom Anatolyevich Voronov.

Glavna dostignuća za koja je tim dobio vladinu nagradu su 5 zlatnih medalja za ruski tim na IPhO-2017 u Indoneziji i 6 zlatnih medalja za tim na IJSO-2017 u Holandiji. Svaki učenik je kući doneo zlato!

Ovo je prvi put da je ruski tim postigao ovako visok rezultat na Međunarodnoj olimpijadi iz fizike. U čitavoj istoriji IPhO-a od 1967. godine, ni reprezentacija Rusije ni SSSR-a nije uspela da osvoji pet zlatnih medalja.

Složenost olimpijskih zadataka i nivo obučenosti timova iz drugih zemalja stalno raste. Međutim, posljednjih godina reprezentacija Rusije je među prvih pet svjetskih reprezentacija. U cilju postizanja visokih rezultata, nastavnici i rukovodstvo reprezentacije unapređuju sistem priprema za međunarodna takmičenja u našoj zemlji. Pojavio se škole za obuku, gdje školarci detaljno proučavaju najteže dijelove programa. Aktivno se stvara baza eksperimentalnih zadataka, ispunjavanjem koje se djeca pripremaju za eksperimentalni obilazak. Regular rad na daljinu Tokom godine priprema, momci dobiju desetak teorijskih domaćih zadataka. Velika pažnja se poklanja kvalitetnom prevođenju uslova zadataka na samoj olimpijadi. Kursevi obuke se unapređuju.

Rezultat su visoki rezultati na međunarodnim olimpijadama dug rad veliki broj nastavnika, osoblja i studenata MIPT-a, lični nastavnici na licu mjesta, te naporan rad samih školaraca. Pored navedenih dobitnika priznanja, ogroman doprinos u pripremi reprezentacije dali su:

Fedor Tsybrov (stvaranje problema za naknade za kvalifikacije)

Alexey Noyan (eksperimentalna obuka tima, razvoj eksperimentalne radionice)

Aleksej Aleksejev (izrada kvalifikacionih zadataka)

Arsenij Pikalov (trening teorijski materijali i vođenje seminara)

Ivan Erofeev (dugogodišnji rad u svim oblastima)

Aleksandar Artemjev (provjera domaćeg zadatka)

Nikita Semenin (izrada kvalifikacionih zadataka)

Andrej Peskov (razvoj i izrada eksperimentalnih instalacija)

Gleb Kuznjecov (eksperimentalni trening reprezentacije)

Zadaci za 7. razred

Zadatak 1. Dunnoovo putovanje.

U 4 sata uveče Dunno je prošao pored kilometraže na kojoj je ispisano 1456 km, a u 7 sati ujutro pored stuba sa natpisom 676 km. U koje vrijeme će Dunno stići na stanicu od koje se mjeri udaljenost?

Zadatak 2. Termometar.

U nekim zemljama, na primjer, u SAD-u i Kanadi, temperatura se ne mjeri na Celzijusovoj skali, već na Farenhajtovoj skali. Na slici je prikazan takav termometar. Odredite vrijednosti podjela Celzijusovih i Farenhajt skala i odredite vrijednosti temperature.

Zadatak 3. Nestašne naočare.

Kolja i njegova sestra Olja počeli su da peru suđe nakon što su gosti otišli. Kolya je oprao čaše i, okrenuvši ih, stavio ih na sto, a Olya ih je obrisala ručnikom, a zatim ih stavila u ormar. Ali!..Oprane čaše su se čvrsto zalijepile za uljanu krpu! Zašto?

Zadatak 4. Perzijska poslovica.

Jedna perzijska poslovica kaže: "Ne možete sakriti miris muškatnog oraščića." Na koji se fizički fenomen govori u ovoj izreci? Objasnite svoj odgovor.

Zadatak 5. Jaši konja.

Pregled:

Zadaci za 8. razred.

Zadatak 1. Jaši konja.

Putnik je prvo jahao na konju, a zatim na magarcu. Koji dio puta i koji dio ukupnog vremena je vozio na konju, ako se ispostavilo da je prosječna brzina putnika 12 km/h, brzina jahanja konja bila je 30 km/h, a brzina jahanja magarca bila 6 km/h?

Problem 2. Led u vodi.

Problem 3. Slon lift.

Mladi majstori su odlučili da dizajniraju lift za zoološki vrt, uz pomoć kojeg bi se slon težak 3,6 tona mogao podići iz kaveza na platformu koja se nalazi na visini od 10 metara. Prema izrađenom projektu, lift se pokreće motorom iz mlinca za kafu od 100W, a gubici energije su potpuno eliminisani. Koliko bi svaki uspon trajao pod ovim uslovima? Uzmimo g = 10m/s 2 .

Problem 4. Nepoznata tečnost.

U kalorimetru se različite tekućine zagrijavaju naizmjenično pomoću jednog električnog grijača. Na slici su prikazani grafikoni temperature t tečnosti u zavisnosti od vremena τ. Poznato je da je u prvom eksperimentu kalorimetar sadržavao 1 kg vode, u drugom različitu količinu vode, au trećem 3 kg neke tekućine. Kolika je bila masa vode u drugom eksperimentu? Koja tečnost je korištena za treći eksperiment?

Zadatak 5. Barometar.

Barometarska skala ponekad ima oznaku "Clear" ili "Cloudy". Koji od ovih unosa odgovara više visok krvni pritisak? Zašto se predviđanja barometra ne ostvaruju uvijek? Šta će barometar predvidjeti na vrhu visoke planine?

Pregled:

Zadaci za 9. razred.

Zadatak 1.

Obrazložite svoj odgovor.

Zadatak 2.

Zadatak 3.

Posuda s vodom temperature 10°C stavljena je na električni šporet. Nakon 10 minuta voda je počela da ključa. Koliko će vremena biti potrebno da voda u posudi potpuno ispari?

Zadatak 4.

Zadatak 5.

Led se stavlja u čašu napunjenu vodom. Hoće li se nivo vode u čaši promijeniti kada se led otopi? Kako će se promijeniti nivo vode ako se olovna lopta zamrzne u komad leda? (volumen lopte se smatra zanemarljivo malim u odnosu na zapreminu leda)

Pregled:

Zadaci za 10. razred.

Zadatak 1.

Čovek koji stoji na obali reke široke 100 metara želi da pređe na drugu obalu, na potpuno suprotnu tačku. On to može učiniti na dva načina:

1. Sve vrijeme plivajte pod uglom u odnosu na struju tako da je rezultirajuća brzina uvijek okomita na obalu;
2. Plivajte pravo do suprotne obale, a zatim hodajte do koje će ga struja nositi. Koji put će vam omogućiti da prijeđete brže? Pliva brzinom od 4 km/h, a hoda brzinom od 6,4 km/h, brzina toka rijeke je 3 km/h.

Zadatak 2.

U kalorimetru se različite tekućine zagrijavaju naizmjenično pomoću jednog električnog grijača. Na slici su prikazani grafikoni temperature t tečnosti u zavisnosti od vremena τ. Poznato je da je u prvom eksperimentu kalorimetar sadržavao 1 kg vode, u drugom drugu količinu vode, au trećem 3 kg neke tekućine. Kolika je bila masa vode u drugom eksperimentu? Koja tečnost je korištena za treći eksperiment?

Zadatak 3.

Telo koje ima početnu brzinu V 0 = 1 m/s, kretao se ravnomjerno ubrzano i, prešavši određenu udaljenost, postigao brzinu V = 7 m/s. Kolika je bila brzina tijela na polovini ove udaljenosti?

Zadatak 4.

Dvije sijalice kažu “220V, 60W” i “220V, 40W”. Kolika je trenutna snaga svake od sijalica kada su spojene serijski i paralelno, ako je napon mreže 220V?

Zadatak 5.

Led se stavlja u čašu napunjenu vodom. Hoće li se nivo vode u čaši promijeniti kada se led otopi? Kako će se promijeniti nivo vode ako se olovna lopta zamrzne u komad leda? (volumen lopte se smatra zanemarljivo malim u odnosu na zapreminu leda).

Zadatak 3.

Tri identična naelektrisanja q nalaze se na istoj pravoj liniji, na udaljenosti l jedno od drugog. Kolika je potencijalna energija sistema?

Zadatak 4.

Opterećenje mase m 1 okačen na oprugu krutosti k i nalazi se u stanju ravnoteže. Kao rezultat neelastičnog pogotka metka koji je leteo okomito prema gore, teret se počeo kretati i zaustavio se u položaju u kojem je opruga bila nerastegnuta (i nesabijena). Odredite brzinu metka ako je njegova masa m 2 . Zanemariti masu opruge.

Zadatak 5.

Led se stavlja u čašu napunjenu vodom. Hoće li se nivo vode u čaši promijeniti kada se led otopi? Kako će se promijeniti nivo vode ako se olovna lopta zamrzne u komad leda? (volumen lopte se smatra zanemarljivo malim u odnosu na zapreminu leda).

kretanjem u prve 3 sekunde kretanja

8. razred

XLVI Sveruska olimpijada za školarce iz fizike. Lenjingradska oblast. Municipal stage

9. razred

 =2,7 10 3 kg/m 3,  V= 10 3 kg/m 3 i  B =0,7 10 3 kg/m 3 . Zanemarite silu uzgona vazduhag= 10 m/s 2.

With=4,2 kJ/K?

XLVI Sveruska olimpijada za školarce iz fizike. Lenjingradska oblast. Municipal stage

10. razred

H H jednaki V.

Q

4
ρ ρ v. Definišite stav ρ/ρ v. Ubrzanje gravitacije g.

XLVI Sveruska olimpijada za školarce iz fizike. Lenjingradska oblast. Municipal stage

11. razred

v. R g.

3. Kolika je maksimalna zapremina vode sa gustinomρ 1 = 1,0 g/cm 3 može se uliti H-- asimetrična cijev u obliku sa otvorenim gornjim krajevima, djelomično punjena uljem gustineρ 2 = 0,75 g/cm 3 ? Horizontalna površina poprečnog presjeka vertikalnih dijelova cijevi jednaka jeS . Volumen horizontalnog dijela cijevi može se zanemariti. Vertikalne dimenzije cijevi i visina stupa ulja prikazane su na slici (vish smatra se datim).

Napomena.

4. Koliki je otpor žičanog okvira u obliku pravougaonika sa stranicama A I V i dijagonala ako struja teče od tačke A do tačke B? Otpor po jedinici dužine žice .

Kretanje materijalne tačke opisuje se jednadžbom x(t)=0,2 sin(3,14t), gdje je x izraženo u metrima, t u sekundama. Odrediti udaljenost koju je prešla tačka za 10 s kretanja.

Moguća rješenja

7. razred

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

Rješenje: Tačan odgovor je G.

2. Od tačke A to point B Automobil Volga krenuo je brzinom od 90 km/h. Istovremeno, prema njemu sa tačkeB izišao je automobil Žiguli. U 12 sati popodne automobili su se mimoilazili. U 12:49 Volga je stigla na punktB , a nakon još 51 minut stigao je ŽiguliA . Izračunajte brzinu Zhigulija.

Rješenje: Volga je u to vrijeme putovala od tačke A do mjesta susreta sa Žiguljima t x, a Žiguli su se vozili istom dionicom t 1 = 100 minuta. Zauzvrat, Žiguli je vozio skroz od tačke B do mjesta sastanka sa Volgom na vrijeme t x, a Volga je provozala istu dionicu t 2 = 49 minuta. Zapišimo ove činjenice u obliku jednačina:

Gdje υ 1 – brzina Žigulija, i υ 2 – Volga brzina. Dijelimo jednu jednačinu drugim članom po članu, dobijamo:

.

Odavde υ 1 = 0,7υ 2 = 63 km/h.

3. Materijalna tačka se kreće u krugu poluprečnika R=2 m konstantnom apsolutnom brzinom, čineći puni obrt za 4 s. Odredite prosječnu brzinu kretanjem u prve 3 sekunde kretanja

Rješenje: Pomak materijalne tačke za 3 s je

Prosječna brzina kretanja je jednaka
/3

4. Telo se kreće tako da su njegove brzine tokom svakog od n jednakih vremenskih perioda jednake, respektivno, V 1, V 2, V 3, …..V n. Kolika je prosječna brzina tijela?

Rješenje:

XLVI Sveruska olimpijada za školarce iz fizike. Lenjingradska oblast. Municipal stage

Moguća rješenja

8. razred

Rješenje: F 1 mg =F 1 +F 2 F 2

 3 gV=  1 gV 2/3 +  2 gV 1/3

mg 3 =  1 2/3 +  2 1/3

 3 = (2  1 +  2 )/3

2. Međugradski autobus prešao je 80 km za 1 sat. Motor je razvio snagu od 70 kW sa efikasnošću od 25%. Koliko je dizel goriva (gustina 800 kg/m 3, specifična toplota sagorevanja 42 10 6 J/kg) uštedeo vozač ako je potrošnja goriva 40 litara na 100 km?

Rješenje: Efikasnost = A/ Q = Nt/ rm = Nt/ r V

V= Nt/r  Efikasnost

Proračuni: V= 0,03 m 3 ; Iz proporcije 80/100 = x/40 određujemo potrošnju goriva za 80 km x = 32 (litara)

V=32-30=2 (litre)

3. Osoba se prevozi čamcem od tačke A do tačke B, što je najkraća udaljenost od A na drugoj strani. Brzina čamca u odnosu na vodu je 2,5 m/s, brzina rijeke je 1,5 m/s. Koliko mu je minimalno vremena potrebno da pređe ako je rijeka široka 800 m?

Rješenje: Za prelazak za minimalno vrijeme potrebno je da vektor rezultirajuće brzine v bude usmjeren okomito na obalu

4. Tijelo prolazi identične dionice puta sa konstantnim brzinama V 1, V 2, V 3, ..... V n unutar dionice Odrediti srednju brzinu duž cijele staze.

Rješenje:

XLVI Sveruska olimpijada za školarce iz fizike. Lenjingradska oblast. Municipal stage

Moguća rješenja

9. razred

Šuplja aluminijska kugla u vodi rasteže oprugu dinamometra silom od 0,24 N, a u benzinu silom od 0,33 N. Odrediti zapreminu šupljine. Gustine aluminijuma, vode i benzina, respektivno =2,7 10 3 kg/m 3,  V= 10 3 kg/m 3 i  B = 0,7 10 3 kg/m 3 g= 10 m/s 2.

Rješenje:

R rješenje: Kocka je u ravnoteži pod uticajem tri sile: gravitacije mg , Arhimedova sila F A i reakciona sila iz oslonaca, koja se, zauzvrat, može prikladno razložiti na dvije komponente: komponentu sile reakcije normalnu na nagnuto dno N i sila trenja na postolju F tr.

Imajte na umu da prisustvo nosača na kojima kocka počiva igra ulogu u problemu važnu ulogu, jer Zahvaljujući njima voda okružuje kocku sa svih strana, a da biste odredili silu kojom voda djeluje na nju, možete koristiti Arhimedov zakon. Kada bi kocka ležala direktno na dnu posude i ispod nje ne bi curila voda, tada je nastala površinska sila pritiska vode na kocku ne bi gurnula prema gore, već bi je, naprotiv, još čvršće pritisnula na dnu. U našem slučaju na kocku djeluje sila uzgona F A= a 3 g, usmjeren prema gore.

Projektujući sve sile na koordinatnu osu paralelnu sa dnom posude, zapisujemo uslov ravnoteže za kocku u obliku: F tr = ( mg–F A) sin.

S obzirom da je masa kocke m =  a a 3, dobijamo odgovor: F tr = ( a –  V )a 3 g sin = 8,5 (N).

Kamen bačen pod uglom  30 0 u odnosu na horizontalu bio je dva puta na istoj visini h; nakon vremena t 1 = 3 s i vremena t 2 = 5 s nakon početka kretanja. Pronađite početnu brzinu tijela. Zemljino ubrzanje slobodnog pada je 9,81 m/s 2 .

Rješenje: Kretanje tijela u vertikalnom smjeru opisano je jednadžbom:

Dakle, za y = h dobijamo;

Koristeći svojstva korijena kvadratne jednadžbe, prema kojoj

dobijamo

Ubrzanje gravitacije na površini Sunca je 264,6 m/s 2 , a radijus Sunca je 108 puta veći od poluprečnika Zemlje. Odredite omjer gustina Zemlje i Sunca. Zemljino ubrzanje slobodnog pada je 9,81 m/s 2 .

Rješenje: Primijenimo zakon univerzalne gravitacije da odredimo g

Za mjerenje temperature 66 g vode u nju je uronjen termometar toplotnog kapaciteta C T = 1,9 J/K, koji je pokazivao sobnu temperaturu t 2 = 17,8 0 C. Kolika je stvarna temperatura vode ako je termometar pokazuje 32,4 0 C Toplotni kapacitet vode With=4,2 kJ/K?

Rješenje: Termometar je, kada je uronjen u vodu, primio količinu toplote
.

Ovu količinu toplote mu daje voda; dakle
.

Odavde

XLVI Sveruska olimpijada za školarce iz fizike. Lenjingradska oblast. Municipal stage

Moguća rješenja

10. razred

1. Vazdušni mehur se diže sa dna rezervoara koji ima dubinu H. Nađite ovisnost polumjera mjehurića zraka od dubine njegovog položaja u trenutnom trenutku, ako je njegov volumen na dubini H jednaki V.

Rješenje: Pritisak na dnu rezervoara:
na dubini h:

Volumen mjehurića na dubini h:

Odavde

2. Za vrijeme t 1 = 40 s oslobađa se određena količina topline u kolu koje se sastoji od tri identična provodnika spojena paralelno i povezana na mrežu Q. Koliko će vremena trebati da se oslobodi ista količina topline ako su provodnici spojeni u seriju?

Rješenje:

3. Da li je moguće spojiti dvije žarulje sa žarnom niti snage 60 W i 100 W, projektovane za napon od 110 V, serijski u mrežu od 220 V, ako je dozvoljeno da napon na svakoj sijalici prelazi 10% od nazivni napon? Strujna naponska karakteristika (ovisnost struje u lampi od primijenjenog napona) prikazana je na slici.

Rješenje: Pri nazivnom naponu U n = 110 V, struja koja teče kroz lampu snage P 1 = 60 W jednaka je
A. Kada se sijalice spajaju u seriju, ista struja će teći kroz lampu snage P 2 = 100 W. Prema strujno-naponskoj karakteristici ove lampe, pri struji od 0,5 A, napon na ovoj lampi treba da bude
B. Posljedično, kada su dvije lampe spojene u seriju, napon na sijalici od 60 W dostiže nominalnu vrijednost već na naponu mreže
V. Dakle, pri naponu mreže od 220 V, napon na ovoj lampi će premašiti nazivnu vrijednost za više od 10%, a lampa će pregorjeti.

4
. Dvije identične kuglice gustine ρ povezani bestežinskom niti prebačenom preko bloka. Desna lopta uronjena u viskoznu tečnost gustine ρ 0, raste stalnom brzinom v. Definišite stav ρ/ρ 0 ako je stabilna brzina lopte koja slobodno pada u tekućini također jednaka v. Ubrzanje gravitacije g.

Rješenje: Sile otpora kretanju kuglica zbog jednakosti njihovih ustaljenih brzina su u oba slučaja iste, iako su usmjerene u suprotnim smjerovima.

Napišimo dinamičku jednačinu kretanja u projekcijama na osu oh, usmjerena okomito prema gore, za prvi i drugi slučaj (kretanje sistema tijela i pad jedne lopte u tekućini, respektivno):

T – mg = 0

T + F A – mg – F c = 0

F A – mg + F c = 0,

Gdje mg-modul gravitacije, T– modul sile zatezanja konca, F A– modul sile uzgona, F c - modul sile otpora.

Rješavajući sistem jednačina, dobijamo,
.

5. Sportisti trče istom brzinom v u koloni dužine l 0 . Kočija trči prema vama brzinom u (uMoguća rješenja

11. razred

1. Točak poluprečnika R se kotrlja bez klizanja pri konstantnoj brzini centra točka v. Kamenčić pada sa vrha naplatka točka. Koliko će vremena trebati da točak udari u ovaj kamenčić? Radijus točka R, ubrzanje slobodnog pada g.

Rješenje: Ako se osovina kotača kreće brzinom v, bez klizanja, tada je brzina donje tačke 0, a gornja, kao i horizontalna brzina kamenčića, 2 v.

Vrijeme pada šljunka

Vrijeme kretanja horizontalne ose
duplo više.

To znači da će do sudara doći u
.

2. Mrav trči od mravinjaka pravolinijski tako da je njegova brzina obrnuto proporcionalna udaljenosti do centra mravinjaka. U trenutku kada se mrav nalazi u tački A na udaljenosti l 1 = 1 m od centra mravinjaka, njegova brzina je v 1 = 2 cm/s. Koliko će mravu trebati da pretrči od tačke A do tačke B, koja se nalazi na udaljenosti l 2 = 2 m od centra mravinjaka?

Rješenje: Brzina mrava se ne mijenja linearno tokom vremena. Stoga je prosječna brzina na različitim dionicama puta različita i ne možemo koristiti poznate formule za prosječnu brzinu za rješavanje. Podijelimo put mrava od tačke A do tačke B na male dijelove pokrivene u jednakim vremenskim periodima.
. Tada je ρ 2 = 0,75 g/cm 3? Horizontalna površina poprečnog presjeka vertikalnih dijelova cijevi jednaka je S. Volumen horizontalnog dijela cijevi može se zanemariti. Vertikalne dimenzije cijevi i visina stupa ulja prikazane su na slici (vis h smatra se datim).

Napomena. Zabranjeno je zatvarati otvorene krajeve cijevi, naginjati je ili izlijevati ulje iz nje.

Rješenje: Važno je da što manje ulja ostane u kratkoj nozi. Tada će u visokoj cijevi biti moguće napraviti stupac maksimalne visine preko 4 h on X. Da bismo to učinili, počnimo sipati vodu u desno koleno. To će se nastaviti sve dok nivo vode ne dostigne 2 h u desnom kolenu, a nivo ulja je, shodno tome, 3 h u lijevoj. Dalje istiskivanje ulja je nemoguće, jer će granica ulje-voda u desnom koljenu postati viša od spojne cijevi, a voda će početi teći u lijevo koljeno. Proces dodavanja vode morat će se prekinuti kada gornja granica ulja u desnom koljenu dostigne vrh koljena. Uslov jednakosti pritiska na nivou priključne cevi daje:

5. Kretanje materijalne tačke opisuje se jednadžbom x(t)=0,2 sin(3,14t), gdje je x izraženo u metrima, t u sekundama. Odrediti udaljenost koju je prešla tačka za 10 s kretanja.

Rješenje: Kretanje je opisano jednadžbom:

;

dakle T=1 s Za vrijeme od 10 s, tačka će napraviti 10 potpunih oscilacija. Tokom jedne potpune oscilacije, tačka prelazi put jednaku 4 amplitude.

Ukupna staza je 10x 4x 0,2 = 8 m

Odaberite dokument iz arhive za pregled:

Metodičke preporuke o izvođenju i vrednovanju školske etape Olimpijade.docx

Biblioteka
materijala

U školskoj fazi preporučuje se uključivanje 4 zadatka u zadatak za učenike 7. i 8. razreda. Ostavite 2 sata da ih dovršite; za učenike 9., 10. i 11. razreda - po 5 zadataka za koje je predviđeno 3 sata.

Zadaci za svaku starosnu grupu sastavljeni su u jednoj verziji, tako da učesnici moraju sjediti jedan po jedan za stolom (stolom).

Prije početka obilaska, učesnik popunjava korice bilježnice, navodeći svoje podatke na njoj.

Učesnici rade rad koristeći olovke sa plavim ili ljubičastim mastilom. Zabranjeno je koristiti olovke sa crvenim ili zelenim mastilom za snimanje odluka.

Tokom olimpijade, učesnicima olimpijade je dozvoljeno da koriste jednostavan inženjerski kalkulator. I naprotiv, neprihvatljiva je upotreba referentne literature, udžbenika itd. Po potrebi studentima treba obezbijediti periodne tablice.

Sistem za ocjenjivanje rezultata Olimpijade

Broj bodova za svaki zadatak teorijski krug se kreće od 0 do 10 bodova.

Ako je problem djelimično riješen, onda se faze rješavanja problema ocjenjuju. Ne preporučuje se unos razlomaka. U krajnjem slučaju, trebalo bi ih zaokružiti „u korist učenika“ na cijele bodove.

Nije dozvoljeno oduzimati bodove za „loš rukopis“, neuredne beleške ili za rešavanje problema na način koji se ne poklapa sa metodom koju je predložila metodološka komisija.

Napomena. Općenito, ne biste trebali previše dogmatično slijediti autorov sistem ocjenjivanja (ovo su samo preporuke!). Odluke i pristupi učenika mogu se razlikovati od autorovih i možda neće biti racionalni.

Posebnu pažnju treba obratiti na primenjeni matematički aparat koji se koristi za probleme koji nemaju alternativne opcije rješenja.

Primjer korespondencije između osvojenih bodova i rješenja koje je dao učesnik olimpijade

Poeni

Ispravnost (neispravnost) odluke

Potpuno ispravno rješenje

Prava odluka. Postoje manji nedostaci koji uglavnom ne utiču na odluku.

Dokument odabran za pregledŠkolska faza Olimpijade iz fizike, 9. razred.docx

Biblioteka
materijala

9. razred

1. Kretanje vlaka.

t 1 = 23 ct 2 = 13 c

2. Proračun električnih kola.

R 1 = R 4 = 600 Ohm,R 2 = R 3 = 1,8 kOhm.

3. Kalorimetar.

t 0 , 0 O WITH . M , njegov specifični toplotni kapacitetWith , λ m .

4. Staklo u boji.

5. Tikvica u vodi.

3 kapaciteta 1,5 litara ima masu od 250 g Koju masu treba staviti u tikvicu da bi potonula u vodu? Gustina vode 1 g/cm 3 .

1. Eksperimentator Gluck je posmatrao nadolazeće kretanje ekspresnog i električnog voza. Ispostavilo se da je svaki od vozova prošao pored Glucka u isto vrijemet 1 = 23 c. I u to vrijeme, Gluckov prijatelj, teoretičar Bug, vozio se u vozu i utvrdio da je brzi voz prošao pored njega zat 2 = 13 c. Koliko su puta različite dužine voza i električnog voza?

Rješenje.

Kriterijumi ocjenjivanja:

Pisanje jednačine kretanja brzog voza – 1 bod

Pisanje jednačine kretanja voza – 1 bod

Pisanje jednadžbe kretanja kada se brzi voz i električni voz približavaju jedan drugom – 2 boda

Rješavanje jednačine kretanja, pisanje formule u opštem obliku – 5 bodova

Matematički proračuni – 1 bod

2. Koliki je otpor strujnog kola kada je prekidač otvoren i zatvoren?R 1 = R 4 = 600 Ohm,R 2 = R 3 = 1,8 kOhm.

Rješenje.

Sa otvorenim ključem:R o = 1,2 kOhm.

Sa zatvorenim ključem:R o = 0,9 kOhm

Ekvivalentno kolo sa zatvorenim ključem:

Kriterijumi ocjenjivanja:

Pronalaženje ukupnog otpora kola sa otvorenim ključem – 3 boda

Ekvivalentno kolo sa zatvorenim ključem – 2 boda

Pronalaženje ukupnog otpora kola sa zatvorenim ključem – 3 boda

Matematički proračuni, konverzija mjernih jedinica – 2 boda

3. U kalorimetru sa vodom čija temperaturat 0 , bacio komad leda koji je imao temperaturu 0 O WITH . Nakon uspostavljanja termičke ravnoteže, ispostavilo se da se četvrtina leda nije otopila. Pod pretpostavkom da je masa vode poznataM , njegov specifični toplotni kapacitetWith , specifična toplota fuzije ledaλ , pronađite početnu masu komada ledam .

Rješenje.

Kriterijumi ocjenjivanja:

Sastavljanje jednadžbe za količinu toplote koja se daje hladnom vodom– 2 boda

Rješavanje jednadžbe toplotnog bilansa (pisanje formule u opštem obliku, bez međukalkulacija) – 3 boda

Izvođenje mjernih jedinica za provjeru formule izračuna – 1 bod

4. Na svesci je crvenom olovkom napisano "odlično", a "zelenom" - "dobro". Postoje dvije čaše - zelena i crvena. Kroz koje staklo trebate pogledati da biste vidjeli riječ „odlično“? Objasnite svoj odgovor.

Rješenje.

Ako crvenom olovkom donesete crveno staklo na ploču, ono se neće vidjeti, jer crveno staklo propušta samo crvene zrake i cijela pozadina će biti crvena.

Ako snimak pogledamo crvenom olovkom kroz zeleno staklo, onda ćemo na zelenoj pozadini vidjeti crnim slovima ispisanu riječ „odlično“, jer zeleno staklo ne propušta crvene zrake svjetlosti.

Da biste vidjeli riječ „odlično“ u bilježnici, morate pogledati kroz zeleno staklo.

Kriterijumi ocjenjivanja:

Kompletan odgovor – 5 bodova

5. Staklena boca gustine 2,5 g/cm 3 kapaciteta 1,5 litara ima masu od 250 g Koju masu treba staviti u tikvicu da bi potonula u vodu? Gustina vode 1 g/cm 3 .

Rješenje.

Kriterijumi ocjenjivanja:

Zapisivanje formule za pronalaženje sile gravitacije koja djeluje na tikvicu s teretom – 2 boda

Zapisivanje formule za pronalaženje Arhimedove sile koja djeluje na tikvicu uronjenu u vodu – 3 boda

Dokument odabran za pregledŠkolska faza Olimpijade iz fizike, 8. razred.docx

Biblioteka
materijala

Školska faza Olimpijade iz fizike.

8. razred

Putnik.

Papagaj Kesha.

Tog jutra, papagaj Keshka je, kao i obično, trebao dati izvještaj o prednostima uzgoja i jedenja banana. Nakon doručka sa 5 banana, uzeo je megafon i popeo se na "tribinu" - na vrh palme visoke 20 metara, osjetio je da sa megafonom ne može doći do vrha. Zatim je ostavio megafon i popeo se dalje bez njega. Da li će Keška moći da napravi izveštaj ako izveštaj zahteva rezervu energije od 200 J, jedna pojedena banana vam omogućava da uradite 200 J posla, masa papagaja je 3 kg, masa megafona je 1 kg? (za proračune uzmiteg= 10 N/kg)

Temperatura.

O

Ice floe.

gustina leda

Odgovori, upute, rješenja olimpijadskih zadataka

1. Putnik je vozio 1 sat i 30 minuta brzinom od 10 km/h na devi, a zatim 3 sata na magarcu brzinom od 16 km/h. Koja je bila prosječna brzina putnika na cijelom putu?

Rješenje.

Kriterijumi ocjenjivanja:

Pisanje formule za prosječnu brzinu – 1 bod

Pronalaženje prijeđene udaljenosti u prvoj fazi kretanja – 1 bod

Pronalaženje pređene udaljenosti u drugoj fazi kretanja – 1 bod

Matematički proračuni, konverzija mjernih jedinica – 2 boda

2. Tog jutra, papagaj Keshka je, kao i obično, trebao dati izvještaj o prednostima uzgoja i jedenja banana. Nakon doručka sa 5 banana, uzeo je megafon i popeo se na "tribinu" - na vrh palme visoke 20 metara. Na pola puta, osjetio je da sa megafonom ne može doći do vrha. Zatim je ostavio megafon i popeo se dalje bez njega. Da li će Keška moći da napravi izveštaj ako izveštaj zahteva rezervu energije od 200 J, jedna pojedena banana vam omogućava da uradite 200 J posla, masa papagaja je 3 kg, masa megafona je 1 kg?

Rješenje.

Kriterijumi ocjenjivanja:

Pronalaženje ukupne energetske rezerve iz pojedenih banana – 1 bod

Energija utrošena na podizanje tijela na visinu h – 2 boda

Energija koju je Keshka potrošio da se popne na podijum i progovori – 1 bod

Matematički proračuni, tačna formulacija konačnog odgovora – 1 bod

3. U vodu težine 1 kg, čija je temperatura 10 O C, preliti sa 800 g ključale vode. Koja će biti konačna temperatura smjese? Specifični toplotni kapacitet vode

Rješenje.

Kriterijumi ocjenjivanja:

Sastavljanje jednačine za količinu toplote koju prima hladna voda – 1 bod

Sastavljanje jednačine za količinu toplote koju daje topla voda – 1 bod

Pisanje jednačine toplotnog bilansa – 2 boda

Rješavanje jednadžbe toplotnog bilansa (pisanje formule u opštem obliku, bez međukalkulacija) – 5 bodova

4. U rijeci pluta ravna ledenica debljine 0,3 m. Kolika je visina dijela leda koji strši iznad vode? Gustina vode gustina leda

Rješenje.

Kriterijumi ocjenjivanja:

Snimanje stanja plutanja tijela – 1 bod

Pisanje formule za pronalaženje sile gravitacije koja djeluje na ledenu plohu – 2 boda

Zapisivanje formule za pronalaženje Arhimedove sile koja djeluje na ledenu plohu u vodi – 3 boda

Rješavanje sistema od dvije jednačine – 3 boda

Matematički proračuni – 1 bod

Dokument odabran za pregledŠkolska faza Olimpijade iz fizike, 10. razred.docx

Biblioteka
materijala

Školska faza Olimpijade iz fizike.

10. razred

1. Prosječna brzina.

2. Pokretne stepenice.

Pokretne stepenice metroa podižu putnika koji na njoj stoji za 1 minut. Ako osoba hoda uz zaustavljene pokretne stepenice, trebat će joj 3 minute da se popne. Koliko će vremena biti potrebno za penjanje ako osoba hoda uzlaznim pokretnim stepenicama?

3. Kanta za led.

M With = 4200 J/(kg O λ = 340000 J/kg.

t˚,WITH

t, min

t, min minmiminmin

4. Ekvivalentno kolo.

Pronađite otpor kola prikazanog na slici.

2 R

2 R

2 R

2 R

2 R

2 R

R - ?

5. Balističko klatno.

m

Odgovori, upute, rješenja olimpijadskih zadataka

1 . Putnik je putovao od grada A do grada B prvo vozom, a zatim kamilama. Kolika je bila prosječna brzina putnika ako je dvije trećine puta prešao vlakom i jednu trećinu puta kamilama? Brzina voza je 90 km/h, brzina deve je 15 km/h.

Rješenje.

Označimo udaljenost između tačaka sa s.

Tada je vrijeme putovanja vozom:

Kriterijumi ocjenjivanja:

Pisanje formule za pronalaženje vremena na prvoj etapi putovanja – 1 bod

Zapisivanje formule za pronalaženje vremena u drugoj fazi kretanja – 1 bod

Pronalaženje cjelokupnog vremena kretanja – 3 boda

Izvođenje proračunske formule za pronalaženje srednje brzine (pisanje formule u opštem obliku, bez međuračunavanja) – 3 boda

Matematički proračuni – 2 boda.

2. Pokretne stepenice metroa podižu putnika koji na njoj stoji za 1 minut. Ako osoba hoda uz zaustavljene pokretne stepenice, trebat će joj 3 minute da se popne. Koliko će vremena trebati za penjanje ako osoba hoda uzlaznim pokretnim stepenicama?

Rješenje.

Kriterijumi ocjenjivanja:

Sastavljanje jednačine kretanja putnika na pokretnim pokretnim stepenicama – 1 bod

Sastavljanje jednadžbe gibanja za putnika koji se kreće nepokretnim pokretnim stepenicama – 1 bod

Sastavljanje jednačine kretanja za putnika u pokretu na pokretnim pokretnim stepenicama – 2 boda

Rješavanje sistema jednadžbi, pronalaženje vremena putovanja za putnika u pokretu na pokretnim pokretnim stepenicama (izvođenje formule proračuna u opštem obliku bez međuračunavanja) – 4 boda

Matematički proračuni – 1 bod

3. Kanta sadrži mješavinu vode i leda ukupne mase odM = 10 kg. Kantu su uneli u prostoriju i odmah su počeli da mere temperaturu smeše. Rezultirajuća ovisnost temperature u odnosu na vrijeme prikazana je na slici. Specifični toplotni kapacitet vodeWith = 4200 J/(kg O WITH). Specifična toplota fuzije ledaλ = 340000 J/kg. Odredite masu leda u kanti kada je uneta u prostoriju. Zanemarite toplinski kapacitet kante.

t˚, ˚ WITH

t, min minmiminmin

Rješenje.

Kriterijumi ocjenjivanja:

Sastavljanje jednadžbe za količinu topline koju prima voda – 2 boda

Sastavljanje jednadžbe za količinu topline potrebne za otapanje leda – 3 boda

Pisanje jednačine toplotnog bilansa – 1 bod

Rješavanje sistema jednadžbi (pisanje formule u opštem obliku, bez međuračunavanja) – 3 boda

Matematički proračuni – 1 bod

4. Pronađite otpor kola prikazanog na slici.

2 R

2 R

2 R

2 R

2 R

2 R

R - ?

Rješenje:

Dva desna otpora su povezana paralelno i zajedno dajuR .

Ovaj otpor je povezan serijski sa krajnjim desnim otporom veličineR . Zajedno daju otpor2 R .

Dakle, krećući se s desnog kraja kola na lijevo, nalazimo da je ukupni otpor između ulaza kola jednakR .

Kriterijumi ocjenjivanja:

Proračun paralelne veze dva otpornika – 2 boda

Proračun serijske veze dva otpornika – 2 boda

Ekvivalentni dijagram kola – 5 bodova

Matematički proračuni – 1 bod

5. Kutiju mase M, okačenu na tanki konac, pogodi metak masem, leti vodoravno brzinom , i zaglavi se u njemu. Na koju visinu H se kutija podiže nakon što je pogodi metak?

Rješenje.

Leptir – 8 km/h

Let – 300 m/min

Gepard – 112 km/h

Kornjača – 6 m/min

2. Blago.

Otkriven je zapis o lokaciji blaga: „Od starog hrasta hodajte 20 m sjeverno, skrenite lijevo i hodajte 30 m, skrenite lijevo i hodajte 60 m, skrenite desno i hodajte 15 m, skrenite desno i hodajte 40 m ; kopaj ovdje." Kojim putem, prema zapisniku, treba ići da se od hrasta dođe do blaga? Koliko je blago daleko od hrasta? Dovršite crtež zadatka.

3. Žohar Mitrofan.

Kuhinjom se šeta žohar Mitrofan. Prvih 10 s hodao je brzinom od 1 cm/s u smjeru sjevera, zatim se okrenuo na zapad i prešao 50 cm za 10 s, stajao 5 s, a zatim u smjeru sjeveroistoka kod brzinom od 2 cm/s, prešavši udaljenost od 20 cm. Ovdje ga je sustigla ljudska noga. Koliko dugo je bubašvaba Mitrofan šetao po kuhinji? Koja je prosječna brzina kretanja žohara Mitrofan?

4. Utrke pokretnih stepenica.

Odgovori, upute, rješenja olimpijadskih zadataka

1. Zapišite imena životinja u opadajućem redoslijedu njihove brzine kretanja:

Morski pas – 500 m/min

Leptir – 8 km/h

Let – 300 m/min

Gepard – 112 km/h

Kornjača – 6 m/min

Rješenje.

Kriterijumi ocjenjivanja:

Preračunavanje brzine leptira u međunarodni sistem jedinica – 1 bod

Pretvaranje brzine leta u SI – 1 bod

Pretvaranje brzine kretanja geparda u SI – 1 bod

Pretvaranje brzine kretanja kornjače u SI – 1 bod

Zapisivanje imena životinja u opadajućem redoslijedu brzine kretanja – 1 bod.

• Gepard – 31,1 m/s

  Morski pas – 500 m/min

  Let – 5 m/s

  Leptir – 2,2 m/s

  Kornjača – 0,1 m/s

2. Otkriven je zapis o lokaciji blaga: „Od starog hrasta hodajte 20 m sjeverno, skrenite lijevo i hodajte 30 m, skrenite lijevo i hodajte 60 m, skrenite desno i hodajte 15 m, skrenite desno i hodajte 40 m ; kopaj ovde." Kojim putem, prema zapisniku, treba ići da se od hrasta dođe do blaga? Koliko je blago daleko od hrasta? Dovršite crtež zadatka.

Rješenje.

Kriterijumi ocjenjivanja:

Crtež plana putanje u mjerilu: 1cm 10m – 2 boda

Pronalaženje pređenog puta – 1 bod

Razumijevanje razlike između prijeđenog puta i kretanja tijela – 2 boda

3. Kuhinjom se šeta žohar Mitrofan. Prvih 10 s hodao je brzinom od 1 cm/s u smjeru sjevera, zatim se okrenuo na zapad i prešao 50 cm za 10 s, stajao 5 s, a zatim u smjeru sjeveroistoka kod brzinom od 2 cm/s, putujući na udaljenosti od 20 cm.

Ovdje ga je sustigla muška noga. Koliko dugo je bubašvaba Mitrofan šetao po kuhinji? Koja je prosječna brzina kretanja žohara Mitrofan?

Rješenje.

Kriterijumi ocjenjivanja:

Određivanje vremena kretanja u trećoj fazi kretanja: – 1 bod

Pronalaženje pređenog puta u prvoj fazi kretanja žohara - 1 bod

Zapisivanje formule za pronalaženje prosječne brzine kretanja žohara - 2 boda

Matematički proračuni – 1 bod

4. Dvoje djece Petya i Vasya odlučili su se utrkivati ​​pokretnim pokretnim stepenicama. Počevši u isto vrijeme, trčali su s jedne tačke, koja se nalazi tačno na sredini pokretnih stepenica, u različitim smjerovima: Petya - dolje, a Vasya - gore pokretnim stepenicama. Vrijeme koje je Vasya proveo na udaljenosti pokazalo se 3 puta duže od Petjinog. Kojom brzinom se kreću pokretne stepenice ako su prijatelji pokazali isti rezultat na prošlom takmičenju, trčeći istu udaljenost brzinom od 2,1 m/s?

Pronađite materijal za bilo koju lekciju,