Закарпатський інститут післядипломної

Педагогічної освіти

Завдання для іі етапу Всеукраїнської олімпіади з фізики

Дата проведення – 6 листопада 2013 року

10 Клас

1. Дошка масою 20 кг лежить, спираючись краями на дві підставки. З якою силою діятиме дошка на підставки, якщо на дошку поставлено відро з фарбою масою 15 кг на відстані, що дорівнює 1/5 довжини дошки від її середини.

(4 бали)

2. У калориметрі знаходиться вода масою 400 г при температурі 5°С. До неї долили ще 200 г води з температурою 10°С і добавили 400 г льоду з температурою –60°С. Яка температура встановиться у калориметрі? Як зміниться кількість льоду? Питома теплоємність води 4,2 кДж/(кгС), льоду – 2,1 кДж/(кгС), питома теплота плавлення льоду 333 кДж/кг.

(5 балів)

3. Електроплитка має три секції з однаковими опорами. При паралельному їх умиканні вода в чайнику закипає через 6 хв. Через який час закипить вода тієї ж маси та тієї ж початкової температури при з’єднанні секцій так, як показано на м алюнку? (5 балів)

4. Рух тіла описується рівнянням х = 40 – 10t + 0,5 . Всі величини записані в СІ. Описати картину руху. Визначити положення, швидкість, переміщення та шлях тіла через 40 с після початку руху. Побудувати графіки залежності v(t), s(t), l(t), x(t).

(6 балів)

5. За яку секунду від початку руху шлях, пройдений тілом у рівноприскореному русі без початкової швидкості втричі більший шляху, пройденого тілом за попередню секунду.

(5 балів)

Відповіді до завдань II етапу Всеукраїнської учнівської олімпіади з фізики

10 Клас

1. Скористуємося правилом моментів , де - момент сили тяжіння дошки, - момент сили тяжіння відра, - момент сили, що діятиме на другу підставку (знаки «+»,« - » враховує напрям можливого обертання дошки під дією відповідних сил). Тоді ; .

Аналогічно використовуємо правило моментів для визначення сили : , де - момент сили тяжіння дошки, - момент сили тяжіння відра, - момент сили, що діятиме на першу підставку (знаки «+»,« - » враховує напрям можливого обертання дошки під дією відповідних сил). Тоді ; .

2. При охолодженні всієї води до 0°С вона виділяє кількість теплоти . Ця кількість теплоти менше кількості теплоти, необхідної для плавлення всього льоду . Тоді Т≤0°С. З іншого боку, на нагрівання льоду до 0°С піде кількість теплоти . менше, ніж виділиться теплоти при замерзанні всієї води. Тому Т≥0°С. З цих міркувань маємо, що Т=0°С. Для охолодження води і нагрівання льоду до цієї температури потрібна кількість теплоти Q = 33,6 кДж. Вона може виділиться тільки за рахунок замерзання води масою . Після встановлення теплової рівноваги маса льоду збільшиться на 100 г і становитиме 500 г.

3. За умовою задачі , , – кількість теплоти, що витрачається на нагрівання води в обох випадках. Оскільки кількість теплоти, що виділяється у колі іде на нагрівання води, то за законом Джоуля – Ленца маємо , де , – загальні опори кіл у першому і другому випадку відповідно. При паралельному з'єднанні резисторів загальний опір дорівнює , при змішаному з'єднанні резисторів загальний опір дорівнює . Тоді шукана величина дорівнює ,

4. Для рівноприскореного руху рівняння руху має вид , тоді маємо для даного руху: , , м/ . Залежність швидкості від часу має вид ; . Залежність переміщення від часу має вид .

5. Шлях, пройдений тілом при рівноприскореному русі без початкової швидкості за n-у секунду дорівнює , де - тіла за n секунд, – шлях за (n-1) секунд. Тоді . Аналогічне рівняння можна записати для шляху, пройденого за (n-1)-у секунду . За умовою задачі . Тоді маємо n = 2 c