Главная
страница 1
Корпоративная олимпиада БГУ по физике
10 класс
Задача 1

Задача 2
Масса Марса составляет 0,1 от массы Земли, диаметр Марса вдвое меньше, чем диаметр Земли. Каково отношение периодов обращения искусственных спутников Марса и Земли ТМ / ТЗ, движущихся по круговым орбитам на небольшой высоте?

Решение:

Ускорение спутника, движущегося со скоростью v вокруг планеты массой М по круговой траектории радиуса R, равно а =, ,

т.е. v =. Период обращения спутника Т = 2R/v = 2.

= = =  1,1.

Задача 3


1) Формулы для расчета количества теплоты, отданного калориметром и водой и полученного льдом при плавлении и нагревании



;

;

Qплавл. = льда m льда;



.

2)Уравнение теплового баланса



3) Получено выражение для массы льда и рассчитано ее числовое значение

m льда = = .

m льда = 0,04 (кг).



Задача 4
Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой массой 400 кг заполнен гелием. Он может удерживать в воздухе на высоте, где температура воздуха 17С, а давление 105 Па, груз массой 225 кг. Какова масса гелия в оболочке шара? Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объема шара.
Решение:

Шар с грузом удерживается в равновесии при условии, что сумма сил, действующих на него, равна нулю: , где M и m — массы оболочки шара и груза, mг – масса гелия, а – сила Архимеда, действующая на шар. Из условия равновесия следует:

M + m = mв – mг.

Давление р гелия и его температура Т равны давлению и температуре окружающего воздуха. Следовательно, согласно уравнению Клапейрона-Менделеева, , где г — молярная масса гелия,

в — средняя молярная масса воздуха, V – объем шара.

Отсюда: ; mв – mг = mг ( – 1) = mг ( – 1) = 6,25mг;

M + m = 6,25mг.

Следовательно, mг = = (кг). Ответ: mг = 100 кг.


Задача 5
К однородному медному цилиндрическому проводнику длиной 10 м приложили разность потенциалов 1 В. Определите промежуток времени, в течение которого температура проводника повысится на 10 К. Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление меди 1,710–8 Омм.)
Решение:

Количество теплоты, согласно закону Джоуля-Ленца:

Q = (U2/R)t. (1)

Это количество теплоты затратится на нагревание проводника:

Q = cmT, (2)

где масса проводника m = lS, (3)

(S – площадь поперечного сечения проводника,  – плотность меди).

Сопротивление проводника: R = (элl)/S, (4)

(эл – удельное сопротивление меди)

Из (1) – (4), получаем: t = (Tcl2эл)/ U2  57c.


Задача 6

Шар массой 1 кг, подвешенный на нити длиной 90 см, отводят от положения равновесия на угол 60о и отпускают. В момент прохождения шаром положения равновесия в него попадает пуля массой 10 г, летящая навстречу шару. Она пробивает его и продолжает двигаться горизонтально. Определите изменение скорости пули в результате попадания в шар, если он, продолжая движение в прежнем направлении, отклоняется на угол 39о. (Массу шара считать неизменной, диаметр шара – пренебрежимо малым по сравнению с длиной нити, cos 39 = .)


Решение:

Из закона сохранения импульса можно определить изменение скорости пули: .

Из закона сохранения энергии находится скорость шара в нижней точке до попадания пули: .

Из закона сохранения энергии находится скорость шара в нижней точке после попадания и вылета из него пули: .

Следовательно, модуль изменения скорости пули

м/с.


Задача 7
Парашютист массой 80 кг приземлился с конечной скоростью 7 м/с. Какая сила действует на кости ног, если приземление длится 0,3 секунды?
Решение:

На парашютиста во время движения в воздухе действуют сила тяжести mg и сила сопротивления воздуха Fсопр, причем Fсопр = mg. В момент приземления сила сопротивления изменяется от Fсопр = mg до 0. Можно приближенно считать, что Fсопр.средн =mg/2, тогда реакция опоры Nсредн должна быть такова, чтобы ( N + mg/2 – mg ) t = mv.

Отсюда N = mg/2 + mv/t = 400 +1867 =2267 (Н).

Ответ: Nсредн =2267 Н.



Задача 8
Если предположить, что воздух несжимаем и его плотность повсюду одинакова и равна плотности на уровне моря, то на какой высоте мы обнаружим верхний край атмосферы?
Решение:
Если воздух неcжимаем, то плотность его везде одинакова, и тогда можно пользоваться формулой для гидростатического давления: Р0=ρgh. Где Р0 – атмосферное давление на уровне моря, равное P0=1.013*105 Па. Плотность воздуха на уровне моря ρ=1,29кг/м3. Отсюда находим Hмакс: Hмакс=P0/ρ*g=1.013*105/1.29*9.81=8013 м.
Ответ: приблизительно на высоте 8 км.
Задача 9

К проволоке был подвешен груз. Затем проволоку согнули пополам и подвесили тот же груз. Сравнить абсолютное и относительное удлинения проволоки в обоих случаях.


Решение:
Согласно закону Гука F=k*∆L, здесь k – коэффициент жесткости k=E*S/L, где Е – модуль Юнга, характеризующий свойства вещества проволоки, S – площадь поперечного сечения, L – длина проволоки. Для абсолютных удлинений имеем F=k1*∆L1, F=k2*∆L2. Так как k2=E*2S/(L/2)=4E*S /L = 4k1, то абсолютное удлинение ∆L2=∆L1/4 , а относительное удлинение ε2= ∆L2/L2 = (1/4*∆L1)/(L1/2) = ∆L1/2L1= ε1/2
Ответ: ε2 = ε1 /2, ∆L2 = ∆L1/4.


Смотрите также:
Корпоративная олимпиада бгу по физике 10 класс Задача 1 Задача 2
44.56kb.
1 стр.
Задача 1 Задача предложена аг спбгу (олимпиада по физике спбгу 2005 года, районный тур)
356.08kb.
3 стр.
X международная дистанционная олимпиада «Эрудит» Математика 2 класс 1 тур Задания
40.55kb.
1 стр.
Задача №1 Производственная задача 14 Задача №4 Задача о распределении торговых агентов 18
799.14kb.
9 стр.
Ix международная дистанционная олимпиада «Эрудит» Математика 4 класс 2 тур Максимальное количество баллов – 30 баллов
61.72kb.
1 стр.
Реферат По Физике Механика от Аристотеля до Ньютона 2000-01 уч год. Основная часть
195.68kb.
1 стр.
Задача 1 Повышение ожидаемой продолжительности жизни 18 Задача 2 Повышение рождаемости в благополучных семьях 20
5005.85kb.
33 стр.
Тема 1 Задача 6 Тема 2 задача 2 Тема 3 задача 5
198kb.
1 стр.
Школьный тур олимпиады по физике 8 класс Задача Рекорд дальности полета Впервые люди
47.22kb.
1 стр.
Задача 2: 26 Задача 3: 27 Задача 4: 28 Площади квадрата
341.04kb.
7 стр.
Математический факультет
277.87kb.
1 стр.
Решение задач егэ по математике Задача В1 Правильный выбор: В1, В2, В4 и В13. Задача В1 решается всегда!
65.4kb.
1 стр.