Pracovníci laboratoře obdrželi vládní cenu. Zaměstnanci laboratoře obdrželi vládní cenu Obecní úkoly olympiád ve fyzice
Úkoly pro přípravu na obecní etapu fyzikální olympiády pro 7.-8
"Olympus 2017_78 (úkoly)"
akademický rok 2016-17
7. třída
Cvičení 1. Chlapec jezdí na kole do školy a ze školy za dobrého počasí. Na celou cestu přitom v obou směrech stráví 12 minut. Jednoho rána jel do školy na kole, ale odpoledne se počasí zkazilo a on musel běžet domů přes louže pěšky. Celá cesta mu trvala 18 minut. Jak dlouho bude chlapci trvat, než uběhne z domova do obchodu a zpět pěšky, když je vzdálenost z domova do obchodu dvakrát delší než do školy? Odpověď během několika minut. Zaokrouhlete nahoru na celá čísla.
Úkol 2. Velodrom pro trénink sportovců má tvar čtverce se stranou A= 1500 m. Dva cyklisté zahájili trénink, současně vyjeli z různých rohů čtverce přilehlých k jedné straně rychlostí υ₁ = 36 km/h a υ₂ = 54 km/h (viz obr.). Určete, jak dlouho po začátku proběhne jejich první schůzka, druhá a třetí.
Úkol 3. Student změřil hustotu dřevěného bloku pokrytého barvou a ukázalo se, že je rovna kg / m 3. Ale ve skutečnosti se tyč skládá ze dvou částí, které mají stejnou hmotnost, přičemž hustota jedné z nich je dvakrát větší než hustota druhé. Najděte hustotu obou částí tyče. Hmotu barvy lze zanedbat.
Úkol 4. Pokud je plně otevřen pouze horký kohout, pak se 10litrový kbelík naplní za 100 sekund, a pokud je plně otevřen pouze studený kohout, pak se 3litrová nádoba naplní za 24 sekund. Určete, jak dlouho bude trvat naplnění 4,5litrového hrnce vodou, pokud jsou oba kohouty zcela otevřené.
Úkol 5. Velká dřevěná kostka byla rozřezána na tisíc stejných malých kostek. Pomocí Obr. 7.2, který ukazuje řadu takových malých krychlí a pravítko s centimetrovými dílky, určete objem původní velké krychle.
Městská etapa Všeruské olympiády pro školáky ve fyzice
akademický rok 2016-17
8. třída
Cvičení 1. Splávek na udici má objem cm 3 a hmotnost g. Na splávku je na vlasci připevněno olověné platina a zároveň splávek plave ponořený do poloviny svého objemu. Najděte hmotnost platiny. Hustota vody kg/m 3, hustota olova kg/m 3 .
Úkol 2. Voda byla nalita do nádoby se svislými stěnami, její hmotnost m 1 \u003d 500 g. O kolik procent se změní hydrostatický tlak vody na dně nádoby, pokud se hliníková koule o hmotnosti m 2 \u003d 300 g spustí do to tak, že je úplně ve vodě? Hustota vody ρ 1 \u003d 1,0 g / cm 3, hustota hliníku ρ 2 \u003d 2,7 g / cm 3.
Úkol 3. Bazén sportovního areálu Družba je napouštěn vodou pomocí tří stejných čerpadel. Mladý zaměstnanec Vasilij Petrov nejprve zapnul pouze jedno z čerpadel. Už když se bazén naplnil do dvou třetin objemu, Vasilij si vzpomněl na zbytek a zapnul je také. Jak dlouho trvalo napuštění bazénu tentokrát, pokud se obvykle (při běžících třech čerpadlech) naplní za 1,5 hodiny?
Úkol 4. Kalorimetr obsahující 100 g vody o teplotě 20 ◦ C hodíme s 20 g ledu o teplotě −20 ◦ C. Na kalorimetru zjistěte ustálenou teplotu. Měrné tepelné kapacity vody a ledu jsou 4200 J/(kg 0 C) respektive 2100 J/(kg 0 C). Měrné teplo tání ledu je 330 kJ/kg. Svou odpověď uveďte ve stupních Celsia. Pokud odpověď není celé číslo, zaokrouhlete nahoru na desetiny.
Úkol 5.Žák osmé třídy Péťa experimentoval s ocelovou rychlovarnou konvicí, kterou dostal k narozeninám. V důsledku experimentů se ukázalo, že kus ledu o hmotnosti 1 kg, který má teplotu 0 ° C, roztaje v konvici za 1,5 minuty. Výsledná voda se pak během 2 minut přivede k varu. Jaká je hmotnost konvičky dané Péťovi? Měrná tepelná kapacita oceli je 500 J/(kg 0 C), vody 4200 J/(kg 0 C) a měrné teplo tání ledu je 330 kJ/kg. Zanedbejte výměnu tepla s okolím. Teploty konvice a jejího obsahu se po celou dobu experimentu shodují.
Zobrazit obsah dokumentu
"Olympus 2017_78 (řešení)"
Městská etapa Všeruské olympiády pro školáky ve fyzice
akademický rok 2016-17
7. třída
1. Řešení
Vyjádřeme vzdálenost: S = 6V led. Pojďme najít poměr mezi rychlostmi:
S/V led + S/V pěšky = 18 min; V noha \u003d V olovo / 2; t = 4 S / V stopa = 48 min.
Kritéria hodnocení:
Vyjádřená vzdálenost přes rychlost - 2b
Poměr mezi rychlostmi je vyjádřen - 2b
Poměr pro čas je vyjádřen - 2b
Je uvedena číselná odpověď - 2b.
2. Řešení
Přeložme si rychlosti: 36 km/h = 10 m/s; 54 km/h = 15 m/s. Pokud mentálně otočíte tři strany náměstí do přímky, pak se ukáže, že cyklisté jedou proti sobě v přímé linii. V tomto případě je čas do jejich prvního setkání definován jako vzdálenost (rovná 3 stranám čtverce) dělená jejich celkovou (relativní) rychlostí
t₁ = = = 180 s = 3 min (1)
Abychom našli časový interval ∆t potřebný k výpočtu času druhého setkání, formulujeme problém: po prvním setkání se tito cyklisté rozjedou svou rychlostí v opačných směrech a před druhým setkáním projedou čtyři strany čtverce. Proto,
∆t = = = 240 s = 4 min (2),
Potom t₂ = t₁ + ∆t = 7 min (3)
Je zřejmé, že t ₃ se liší od t ₂ o stejný interval ∆t , protože od okamžiku druhého setkání se vše opakuje, jako po prvním, tzn.
t₃ = t₂ + ∆t = 7 min + 4 min = 11 min(4)
ODPOVĚĎ: t1 = 3 min, t2 = 7 min, t3 = 11 min.
Kritéria hodnocení:
| Správný převod jednotek rychlosti | ||
| Získá se výraz (1) a vypočítá se čas ti | ||
| Získá se výraz (3) a vypočítá se čas t2 | ||
| Získá se výraz (4) a vypočítá se čas t3 |
3. Řešení
Nechť - hmotnost každé z částí tyče a - jejich hustota. Potom části tyče mají objemy a a celá tyč má hmotnost a objem. Průměrná hustota tyče
Odtud zjistíme hustotu částí tyče:
kg/m3, kg/m3.
Kritéria hodnocení:
1. Je stanoveno, že průměrná hustota tyče je - 1 bod.
2. Objemy každé části tyče jsou určeny a - 2 body.
3. Stanoví se celý objem tyče - 2 body.
4. Průměrná hustota tyče je vyjádřena prostřednictvím - 1 bod.
5. Hustota každého pruhu je nalezena - každý 2 body.
4. Řešení
Průtok z horkého kohoutku je (10 l)/(100 s) = 0,1 l/s a ze studeného kohoutku (3 l)/(24 s) = 0,125 l/s. Celkový průtok vody je tedy 0,1 l/s + 0,125 l/s = 0,225 l/s. Proto bude pánev o objemu 4,5 litru naplněna vodou v čase (4,5 l) / (0,225 l / s) \u003d 20 s.
ODPOVĚĎ: pánev se naplní vodou za 20 sekund.
Kritéria hodnocení:
| Vypočítaný průtok vody z horkého kohoutku | ||
| Vypočítaný průtok vody ze studeného kohoutku | ||
| Vypočtená celková spotřeba vody | ||
| Vypočítaná doba plnění hrnce |
Kritéria hodnocení:
Uvažuje se o řadě pěti kostek - 1 bod
Zjištěná délka řady kostek - 2 body
Zjištěna délka hrany jedné krychle - 2 body
Objem velké krychle je nalezen - 3 body.
Maximální počet bodů je 40.
Městská etapa Všeruské olympiády pro školáky ve fyzice
akademický rok 2016-17
8. třída
1. Řešení
Systém sestávající z plováku a ponořovaného tělesa je vystaven gravitaci směrem dolů (aplikované na plovák) a (aplikovanému na ponořování), jakož i Archimedovým silám směřujícím vzhůru (aplikovaným na plovák) a (aplikovaným na ponořované těleso). V rovnováze je součet sil působících na systém nulový:
.
Kritéria hodnocení:
1. Nakreslí se výkres se silami působícími na každé těleso - 1 bod.
2. Zaznamenává se součet sil působících na splávek (s přihlédnutím k napínací síle od vlasce) - 1 bod.
3. Zaznamenává se součet sil působících na platinu (s přihlédnutím k napínací síle od vlasce) - 1 bod.
4. Tažná síla je vyloučena a rovnovážný stav systému je zapsán - 2 body.
5. Získáme konečné vyjádření pro hmotnost platiny - 2 body.
6. Obdržela číselnou hodnotu - 1 bod.
2. Řešení
Vyjádřete výšku nalité kapaliny:
h 1 \u003d m 1 / (ρ v *S), kde S je plocha průřezu nádoby. Hydrostatický tlak:
p 1 = ρ v gh 1 .
Změna tlaku Δp = ρ v gh 2 kde
h 2 \u003d m 2 / (ρ 2 * S), od V w \u003d V století.
Potom v procentech p 1 - 100 %
Δp – x %
Dostaneme odpověď za 2,2 %
Kritéria hodnocení:
Rovnice pro tlak - 2 body.
Výška nalité kapaliny je vyjádřena - 2 body.
Výraz pro změnu h je vyjádřen - 2 body.
Obdržel poměr v % - 2 body.
Kritéria hodnocení:
Doba napouštění bazénu jedním čerpadlem byla zjištěna 2 body.
Byla zjištěna doba napuštění 2/3 bazénu jedním čerpadlem - 2 body.
Byla zjištěna doba naplnění 1/3 bazénu třemi čerpadly - 2 body.
Čas pro naplnění celého bazénu byl zjištěn 2 body.
4. Řešení
Zjistime množství tepla potřebného k ohřevu ledu z -20 na 0 0 C.: 840 J.
Zjistime množství tepla potřebného k ochlazení vody z 20 na 0 0 C: -8400 J.
Pojďme zjistit množství tepla potřebného k roztavení ledu: 6640 J.
Bilance množství tepla ve směru ohřevu vody: ΔQ = 8400-6680-840 = = 920J.
Poté bude teplota nastavena: Δt \u003d 920 / (0,12 * 4200) \u003d 1,8 0 C.
Kritéria hodnocení:
Převod jednotek - 1 bod.
Vzorec pro množství tepla na ohřev ledu je napsán - 1 bod.
Vzorec pro množství tepla pro tání ledu je napsán - 1 bod.
Vzorec pro množství tepla pro chladicí vodu je napsán - 1 bod.
Rozdíl v množství tepla se počítá - 1 bod.
Množství tepla na ohřev celkové hmotnosti vody jsou 2 body.
Číselná odpověď je -1 bod.
Kritéria hodnocení:
Zadává se výkon konvice – 2 body.
Rovnice tepelné bilance v případě ledu je 2 body.
Rovnice tepelné bilance v případě vody je 2 body.
Hodnota hmotnosti konvice je zjištěna - 2 body.
Vyberte dokument z archivu, který chcete zobrazit:
Směrnice pro vedení a hodnocení školní etapy olympiády.docx
Knihovna
materiálů
Na školním stupni se doporučuje zařadit do úkolu pro žáky 7. a 8. ročníku 4 úkoly. Na jejich realizaci si vyhraďte 2 hodiny; pro studenty 9., 10. a 11. ročníku - po 5 úkolech, na které jsou vyhrazeny 3 hodiny.
Úkoly každé věkové paralely jsou sestaveny v jedné verzi, takže účastníci musí sedět jeden u stolu (stolu).
Před zahájením zájezdu účastník vyplní obal sešitu a uvede na něm své údaje.
Účastníci dokončí práci modrým nebo fialovým inkoustem. Pera s červeným nebo zeleným inkoustem nesmějí psát rozhodnutí.
Během olympiády mohou účastníci olympiády používat jednoduchou technickou kalkulačku. A naopak je nepřípustné používání referenční literatury, učebnic apod. V případě potřeby by studenti měli mít k dispozici periodické tabulky.
Systém vyhodnocování výsledků olympiády
Počet bodů za každý úkol teoretický Kolo se pohybuje od 0 do 10 bodů.
Pokud je problém vyřešen částečně, pak fáze řešení problému podléhají hodnocení. Nedoporučuje se zadávat dílčí skóre. V extrémních případech by měly být zaokrouhleny „ve prospěch studenta“ na celé body.
Není povoleno odečítat body za „špatný rukopis“, nedbalé poznámky nebo za vyřešení problému způsobem, který se neshoduje s metodou navrženou metodickou komisí.
Poznámka. Obecně by se autorův systém hodnocení neměl řídit příliš dogmaticky (to jsou jen doporučení!). Rozhodnutí a přístupy školáků se mohou od autorových lišit, být neracionální.
Zvláštní pozornost by měla být věnována aplikovanému matematickému aparátu používanému pro úlohy, které nemají alternativní řešení.
Příklad shody zadaných bodů a řešení zadaného účastníkem olympiády
Body
Správnost (nepravdivost) rozhodnutí
Kompletní správné řešení
Správné rozhodnutí. Existují drobné nedostatky, které nemají vliv na celkové řešení.
Vybraný dokument k zobrazeníŠkolní etapa Fyzikální olympiády Stupeň 9.docx
Knihovna
materiálů
9. třída
1. Pohyby vlaků.
t 1 = 23 Ct 2 = 13 C
2. Výpočet elektrických obvodů.
R 1 = R 4 = 600 ohmů,R 2 = R 3 = 1,8 kOhm.
3. Kalorimetr.
t 0 , 0 Ó S . M , jeho měrná tepelná kapacitaS , λ m .
4. Barevné brýle.
5. Baňka ve vodě.
3 o objemu 1,5 litru má hmotnost 250 g. Jakou hmotu dát do baňky, aby se ponořila do vody? Hustota vody 1 g/cm 3 .
1. Experimentátor Gluck sledoval přijíždějící pohyb rychlíku a elektrického vlaku. Ukázalo se, že každý z vlaků projel Gluckem ve stejnou dobu.t 1 = 23 C. Mezitím Gluckův přítel, teoretik Bag, jel v elektrickém vlaku a zjistil, že ho rychlík minul.t 2 = 13 C. Jaký je rozdíl mezi délkou vlaku a vlaku?
Řešení.
Kritéria hodnocení:
Záznam pohybové rovnice rychlíku - 1 bod
Záznam pohybové rovnice vlaku - 1 bod
Záznam pohybové rovnice při přiblížení k rychlíku a elektrickému vlaku - 2 body
Řešení pohybové rovnice, zápis vzorce v obecném tvaru - 5 bodů
Matematické výpočty -1 bod
2. Jaký je odpor obvodu s otevřeným a sepnutým spínačem?R 1 = R 4 = 600 ohmů,R 2 = R 3 = 1,8 kOhm.
Řešení.
S otevřeným klíčem:R Ó = 1,2 kOhm.
Se zavřeným klíčem:R Ó = 0,9 kOhm
Ekvivalentní obvod s uzavřeným klíčem:
Kritéria hodnocení:
Zjištění celkového odporu obvodu s otevřeným klíčem - 3 body
Ekvivalentní obvod s uzavřeným klíčem - 2 body
Zjištění celkového odporu obvodu se zavřeným klíčem - 3 body
Matematické výpočty, převod měrných jednotek - 2 body
3. V kalorimetru s vodou, jejíž teplotat 0 , hodil kus ledu, který měl teplotu 0 Ó S . Po ustavení tepelné rovnováhy se ukázalo, že čtvrtina ledu neroztála. Za předpokladu, že je známa hmotnost vodyM , jeho měrná tepelná kapacitaS , specifické teplo tání leduλ , najděte počáteční hmotnost kusu ledum .
Řešení.
Kritéria hodnocení:
Sestavení rovnice pro množství tepla vydávaného studenou vodou - 2 body
Řešení rovnice tepelné bilance (zápis vzorce v obecném tvaru, bez mezivýpočtů) - 3 body
Výstup měrných jednotek pro kontrolu kalkulačního vzorce - 1 bod
4. Na sešitu je červenou tužkou napsáno "výborné" a "zelené" - "dobré". Sklenice jsou dvě - zelená a červená. Přes jaké sklo se musíte podívat, abyste viděli slovo „vynikající“? Vysvětli svoji odpověď.
Řešení.
Pokud se červené sklo přivede k záznamu červenou tužkou, pak nebude vidět, protože červené sklo propustí pouze červené paprsky a celé pozadí bude červené.
Pokud prozkoumáme záznam červenou tužkou přes zelené sklo, pak na zeleném pozadí uvidíme slovo „vynikající“, napsané černými písmeny, protože. zelené sklo nepropouští červené paprsky světla.
Chcete-li v zápisníku vidět slovo „výborný“, musíte se podívat přes zelené sklo.
Kritéria hodnocení:
Kompletní odpověď - 5 bodů
5. Skleněná baňka o hustotě 2,5 g/cm 3 o objemu 1,5 litru má hmotnost 250 g. Jaké závaží umístit do baňky, aby se ponořilo do vody? Hustota vody 1 g/cm 3 .
Řešení.
Kritéria hodnocení:
Zápis vzorce pro zjištění tíhové síly působící na baňku se zátěží - 2 body
Zápis vzorce pro zjištění Archimedovy síly působící na baňku ponořenou ve vodě - 3 body
Vybraný dokument k zobrazeníŠkolní etapa Fyzikální olympiády Stupeň 8.docx
Knihovna
materiálů
Školní etapa fyzikální olympiády.
8. třída
Cestovatel.
Papoušek Kesha.
Toho rána se papoušek Keshka jako obvykle chystal podat zprávu o výhodách pěstování banánů a pojídání banánů. Po snídani s 5 banány vzal megafon a vyšplhal na "tribunu" - na vrchol palmy vysoké 20 metrů. V půlce cesty měl pocit, že s megafonem na vrchol nedosáhne. Pak nechal megafon a lezl dál bez něj. Zvládne Keshka hlášení, pokud hlášení potřebuje energetickou rezervu 200 J, jeden snědený banán vám umožní vykonat práci 200 J, hmotnost papouška 3 kg, hmotnost megafonu 1 kg? (při výpočtu vezměteG= 10 N/kg)
Teplota.
Ó
Ledová kra.
hustota ledu
Odpovědi, návody, řešení úloh olympiády
1. Cestovatel cestoval 1 hodinu 30 minut rychlostí 10 km/h na velbloudu a poté 3 hodiny na oslu rychlostí 16 km/h. Jaká byla průměrná rychlost cestujícího za celou cestu?
Řešení.
Kritéria hodnocení:
Zápis vzorce pro průměrnou rychlost pohybu - 1 bod
Zjištění ujeté vzdálenosti v první fázi pohybu - 1 bod
Zjištění ujeté vzdálenosti ve druhé fázi pohybu - 1 bod
Matematické výpočty, převod měrných jednotek - 2 body
2. Toho rána se papoušek Keshka jako obvykle chystal podat zprávu o výhodách pěstování banánů a pojídání banánů. Po snídani s 5 banány vzal megafon a vyšplhal na "tribunu" - na vrchol 20m vysoké palmy. V půlce měl pocit, že s megafonem na vrchol nedosáhne. Pak nechal megafon a lezl dál bez něj. Zvládne Keshka hlášení, pokud hlášení potřebuje energetickou rezervu 200 J, jeden snědený banán vám umožní vykonat práci 200 J, hmotnost papouška 3 kg, hmotnost megafonu 1 kg?
Řešení.
Kritéria hodnocení:
Zjištění celkové energetické rezervy ze snědených banánů – 1 bod
Energie vynaložená na zvednutí těla do výšky h - 2 body
Energie, kterou Keshka vynaložila na to, aby vystoupila na pódium a promluvila – 1 bod
Matematické výpočty, správná formulace konečné odpovědi - 1 bod
3. Ve vodě o hmotnosti 1 kg, jejíž teplota je 10 Ó C, zalijeme 800 g vroucí vody. Jaká bude konečná teplota směsi? Měrná tepelná kapacita vody
Řešení.
Kritéria hodnocení:
Sestavení rovnice pro množství tepla přijatého studenou vodou - 1 bod
Sestavení rovnice pro množství tepla odevzdávaného horkou vodou - 1 bod
Zapsání rovnice tepelné bilance - 2 body
Řešení rovnice tepelné bilance (zápis vzorce v obecném tvaru, bez mezivýpočtů) - 5 bodů
4. V řece plave plochá ledová kra o tloušťce 0,3 m. Jaká je výška části ledové kry vyčnívající nad vodu? Hustota vody hustota ledu
Řešení.
Kritéria hodnocení:
Záznam plaveckých podmínek těles - 1 bod
Zápis vzorce pro zjištění gravitační síly působící na ledovou kry - 2 body
Zapsání vzorce pro nalezení Archimedovy síly působící na ledovou kru ve vodě - 3 body
Řešení soustavy dvou rovnic - 3 body
Matematické výpočty - 1 bod
Vybraný dokument k zobrazeníŠkolní etapa Fyzikální olympiády Stupeň 10.docx
Knihovna
materiálů
Školní etapa fyzikální olympiády.
Stupeň 10
1. Průměrná rychlost.
2. Eskalátor.
Eskalátor metra zvedne cestujícího, který na něm stojí, za 1 minutu. Pokud jde člověk po zastaveném eskalátoru, bude trvat 3 minuty, než se zvedne. Jak dlouho bude trvat, než se člověk dostane nahoru, pokud jde po eskalátoru nahoru?
3. Kbelík na led.
M S = 4200 J/(kg Ó λ = 340 000 J/kg.
t˚,S
t, min
t, min minmiminmin
4. Ekvivalentní obvod.
Najděte odpor obvodu znázorněného na obrázku.
2 R
2 R
2 R
2 R
2 R
2 R
R - ?
5. Balistické kyvadlo.
m
Odpovědi, návody, řešení úloh olympiády
1 . Cestovatel cestoval z města A do města B nejprve vlakem a poté velbloudem. Jaká byla průměrná rychlost cestujícího, pokud cestoval dvě třetiny cesty vlakem a jednu třetinu cesty velbloudem? Rychlost vlaku je 90 km/h, rychlost velblouda 15 km/h.
Řešení.
Označme vzdálenost mezi body jako s.
Pak je čas vlaku:
Kritéria hodnocení:
Napsání vzorce pro zjištění času v první fázi cesty - 1 bod
Záznam vzorce pro zjištění času ve druhé fázi pohybu - 1 bod
Nalezení celé doby pohybu - 3 body
Odvození výpočtového vzorce pro zjištění průměrné rychlosti (zápis vzorce v obecné podobě, bez mezivýpočtů) - 3 body
Matematické výpočty - 2 body.
2. Eskalátor metra zvedne cestujícího, který na něm stojí, za 1 minutu. Pokud jde člověk po zastaveném eskalátoru, bude trvat 3 minuty, než se zvedne. Jak dlouho bude trvat, než se člověk dostane nahoru, pokud jde po eskalátoru nahoru?
Řešení.
Kritéria hodnocení:
Sestavení pohybové rovnice pro pasažéra na pohyblivém eskalátoru - 1 bod
Sestavení pohybové rovnice pro cestujícího pohybujícího se na stacionárním eskalátoru - 1 bod
Sestavení pohybové rovnice pro pohybujícího se cestujícího na pohyblivém schodišti -2 body
Řešení soustavy rovnic, zjištění času pohybu pohybujícího se pasažéra na pohyblivém eskalátoru (odvození výpočtového vzorce v obecné podobě bez mezivýpočtů) - 4 body
Matematické výpočty - 1 bod
3. Kbelík obsahuje směs vody a ledu o celkové hmotnostiM = 10 kg. Kbelík se přinesl do místnosti a okamžitě se začala měřit teplota směsi. Výsledná závislost teploty na čase je znázorněna na obrázku. Měrná tepelná kapacita vodyS = 4200 J/(kg Ó S). Měrné teplo tání leduλ = 340 000 J/kg. Určete hmotnost ledu v kbelíku, když byl přinesen do místnosti. Ignorujte tepelnou kapacitu kbelíku.
t˚, ˚ S
t, min minmiminmin
Řešení.
Kritéria hodnocení:
Sestavení rovnice pro množství tepla přijatého vodou - 2 body
Formulace rovnice pro množství tepla potřebného k roztavení ledu - 3 body
Zápis rovnice tepelné bilance - 1 bod
Řešení soustavy rovnic (zápis vzorce v obecném tvaru, bez mezivýpočtů) - 3 body
Matematické výpočty - 1 bod
4. Najděte odpor obvodu znázorněného na obrázku.
2 R
2 R
2 R
2 R
2 R
2 R
R - ?
Řešení:
Dva pravé odpory jsou zapojeny paralelně a dohromady dávajíR .
Tento odpor je zapojen do série s odporem nejvíce vpravoR . Společně dávají odpor2 R .
Pohybem z pravého konce obvodu doleva tedy získáme, že celkový odpor mezi vstupy obvodu jeR .
Kritéria hodnocení:
Výpočet paralelního zapojení dvou rezistorů - 2 body
Výpočet sériového zapojení dvou rezistorů - 2 body
Ekvivalentní schéma zapojení - 5 bodů
Matematické výpočty - 1 bod
5. Krabice o hmotnosti M zavěšená na tenké niti je zasažena hmotnou kulkoum, letící horizontálně rychlostí a uvízne v něm. Do jaké výšky H se schránka zvedne po zásahu kulkou?
Řešení.
Zvažte systém: box-thread-bullet. Tento systém je uzavřený, ale působí v něm vnitřní nekonzervativní třecí síla střely na krabici, jejíž práce se nerovná nule, proto se mechanická energie systému nešetří.
Rozlišujeme tři stavy systému:
Při přechodu systému ze stavu 1 do stavu 2 se jeho mechanická energie nešetří.
Proto ve druhém stavu použijeme zákon zachování hybnosti při průmětu na osu X: Zapište jména zvířat v sestupném pořadí podle rychlosti jejich pohybu:
Žralok - 500 m/min
Motýl - 8 km/h
Let – 300 m/min
Gepard - 112 km / h
Želva - 6 m/min
2. Poklad.
Byl nalezen záznam o umístění pokladu: „Od starého dubu jděte na sever 20 m, odbočte vlevo a jeďte 30 m, odbočte vlevo a jeďte 60 m, odbočte vpravo a jeďte 15 m, odbočte vpravo a jeďte 40 m; kopat tady. Jaká je cesta, kterou se musí podle záznamu vydat, aby se dostal od dubu k pokladu? Jak daleko od dubu je poklad. Dokončete výkres úkolu.
3. Šváb Mitrofan.
Šváb Mitrofan dělá procházku po kuchyni. Prvních 10 s šel rychlostí 1 cm/s směrem na sever, poté se otočil na západ a za 10 s ušel 50 cm, 5 s stál a poté směrem na severovýchod v hod. rychlostí 2 cm/s, urazil dráhu o délce 20 viz Zde ho předběhla noha muže. Jak dlouho chodil šváb Mitrofan po kuchyni? Jaká je průměrná rychlost šváb Mitrofan?
4. Závodění na eskalátoru.
Odpovědi, návody, řešení úloh olympiády
1. Zapište jména zvířat v sestupném pořadí podle rychlosti jejich pohybu:
Žralok - 500 m/min
Motýl - 8 km/h
Let – 300 m/min
Gepard - 112 km / h
Želva - 6 m/min
Řešení.
Kritéria hodnocení:
Gepard - 31,1 m/s
Žralok - 500 m/min
Let - 5 m/s
Motýl - 2,2 m/s
Želva - 0,1 m/s
Překlad rychlosti motýla v mezinárodní soustavě jednotek - 1 bod
Překlad rychlosti letu v SI - 1 bod
Překlad rychlosti geparda v SI - 1 bod
Překlad rychlosti želvy v SI - 1 bod
Zapisování jmen zvířat v sestupném pořadí podle rychlosti - 1 bod.
2. Byl nalezen záznam o umístění pokladu: „Od starého dubu jděte na sever 20 m, odbočte vlevo a jeďte 30 m, odbočte vlevo a jeďte 60 m, odbočte vpravo a jeďte 15 m, odbočte vpravo a jeďte 40 m; kopat tady. Jaká je cesta, kterou se musí podle záznamu vydat, aby se dostal od dubu k pokladu? Jak daleko od dubu je poklad. Dokončete výkres úkolu.
Řešení.
Kritéria hodnocení:
Nákres plánu trajektorie v měřítku: v 1cm 10m - 2 body
Nalezení ujeté cesty - 1 bod
Pochopení rozdílu mezi ujetou dráhou a pohybem těla - 2 body
3. Šváb Mitrofan dělá procházku po kuchyni. Prvních 10 s šel rychlostí 1 cm/s směrem na sever, poté se otočil na západ a za 10 s ušel 50 cm, 5 s stál a poté směrem na severovýchod v hod. rychlostí 2 cm/s, urazil dráhu o délce 20 cm.
Zde ho předběhla noha muže. Jak dlouho chodil šváb Mitrofan po kuchyni? Jaká je průměrná rychlost šváb Mitrofan?
Řešení.
Kritéria hodnocení:
Zjištění času pohybu ve třetí fázi pohybu: - 1 bod
Zjištění ujeté vzdálenosti v první fázi pohybu švába - 1 bod
Psaní vzorce pro zjištění průměrné rychlosti švába - 2 body
Matematické výpočty - 1 bod
4. Dvě děti Péťa a Vasja se rozhodli uspořádat závod na eskalátoru jedoucím dolů. Začali ve stejnou dobu a běželi z jednoho bodu, který se nachází přesně uprostřed eskalátoru, různými směry: Petya - dolů a Vasya - nahoru po eskalátoru. Čas, který Vasya strávil na dálku, se ukázal být 3krát delší než Petya. Jak rychle se pohybuje eskalátor, pokud přátelé na minulé soutěži ukázali stejný výsledek a běželi stejnou vzdálenost rychlostí 2,1 m/s?
Najděte materiál pro jakoukoli lekci,
Úkoly pro 7. ročník
Úkol 1. Cestování Nevím.
V 16 hodin projel Dunno kolem kilometrovníku, na kterém bylo napsáno 1456 km a v 7 hodin ráno kolem sloupku s nápisem 676 km. V kolik hodin dorazí Dunno na stanici, ze které se měří vzdálenost?
Úkol 2. Teploměr.
V některých zemích, jako jsou USA a Kanada, se teplota neměří ve stupních Celsia, ale ve stupních Fahrenheita. Obrázek ukazuje takový teploměr. Určete hodnotu dílku stupnice Celsia a stupnice Fahrenheita a určete hodnoty teploty.
Úkol 3. Neposlušné brýle.
Kolja a její sestra Olya začaly mýt nádobí poté, co hosté odešli. Kolja umyl sklenice, otočil je, položil je na stůl a Olya je otřel ručníkem a pak je dal do skříně. Ale! .. Umyté sklenice pevně přilnuly k utěrce! Proč?
Úkol 4. Perské přísloví.
Jedno perské přísloví říká: "Nemůžeš skrýt vůni muškátového oříšku." O jakém fyzikálním jevu se hovoří v tomto přísloví? Vysvětlete odpověď.
Úkol 5. Jízda na koni.
Náhled:
Úkoly pro ročník 8.
Úkol 1. Jízda na koni.
Cestovatel jel nejprve na koni a poté na oslu. Jakou část cesty a jakou část celé doby jel na koni, když průměrná rychlost cestujícího byla 12 km/h, rychlost jízdy na koni byla 30 km/h a na oslu byla 6 km/h?
Problém 2. Led ve vodě.
Úkol 3. Sloní výtah.
Mladí řemeslníci se rozhodli navrhnout pro zoo výtah, s jehož pomocí lze 3,6 tuny vážícího slona zvednout z klece na plošinu umístěnou ve výšce 10 m. Dle vypracovaného projektu výtah pohání 100W motor mlýnku na kávu a energetické ztráty jsou zcela eliminovány. Jak dlouho by za těchto podmínek trvalo každé stoupání? Uvažujme g = 10 m/s 2 .
Úkol 4. Neznámá kapalina.
V kalorimetru se střídavě ohřívají různé kapaliny pomocí stejného elektrického ohřívače. Obrázek ukazuje grafy teploty t kapalin v závislosti na čase τ. Je známo, že v prvním experimentu kalorimetr obsahoval 1 kg vody, ve druhém - jiné množství vody a ve třetím - 3 kg nějaké kapaliny. Jaká byla hmotnost vody ve druhém experimentu? Jaká kapalina byla použita pro třetí experiment?
Úkol 5. Barometr.
Na stupnici barometrů někdy dělají nápisy "Clear" nebo "Cloudy". Který z těchto záznamů odpovídá vyššímu tlaku? Proč se předpovědi barometru vždy nesplní? Co předpoví barometr na vrcholu vysoké hory?
Náhled:
Úkoly pro 9. ročník.
Úkol 1.
Odpověď zdůvodněte.
Úkol 2.
Úkol 3.
Na elektrický sporák byla umístěna nádoba s vodou o teplotě 10°C. Po 10 minutách se voda vyvařila. Jak dlouho trvá, než se voda v nádobě úplně odpaří?
Úkol 4.
Úkol 5.
Do sklenice naplněné vodou padal led. Změní se hladina vody ve sklenici, když roztaje led? Jak se změní hladina vody, když je olověná koule zapuštěna do kusu ledu? (objem míče je považován za zanedbatelně malý ve srovnání s objemem ledu)
Náhled:
Úkoly pro ročník 10.
Úkol 1.
Muž stojící na břehu řeky široké 100 metrů chce přejít na druhou stranu, přesně do opačného bodu. Může to udělat dvěma způsoby:
- Celou dobu plavte pod úhlem k proudu tak, aby výsledná rychlost byla po celou dobu kolmá ke břehu;
- Přeplavte se rovně na protější břeh a pak jděte vzdálenost, do které ji unese proud. Jaký je nejrychlejší způsob přechodu? Plave rychlostí 4 km / h a jde rychlostí 6,4 km / h, rychlost řeky je 3 km / h.
Úkol 2.
V kalorimetru se střídavě ohřívají různé kapaliny pomocí stejného elektrického ohřívače. Obrázek ukazuje grafy teploty t kapalin v závislosti na čase τ. Je známo, že v prvním experimentu kalorimetr obsahoval 1 kg vody, ve druhém - jiné množství vody a ve třetím - 3 kg nějaké kapaliny. Jaká byla hmotnost vody ve druhém experimentu? Jaká kapalina byla použita pro třetí experiment?
Úkol 3.
Těleso s počáteční rychlostí V 0 = 1 m/s, pohyboval se rovnoměrně zrychleně a po ujetí určité vzdálenosti dosáhl rychlosti V = 7 m/s. Jaká byla rychlost tělesa v polovině této vzdálenosti?
Úkol 4.
Dvě žárovky jsou označeny "220V, 60W" a "220V, 40W". Jaký je aktuální výkon v každé ze žárovek při sériovém a paralelním zapojení, je-li napětí v síti 220V?
Úkol 5.
Do sklenice naplněné vodou padal led. Změní se hladina vody ve sklenici, když roztaje led? Jak se změní hladina vody, když je olověná koule zapuštěna do kusu ledu? (předpokládá se, že objem koule je zanedbatelně malý ve srovnání s objemem ledu).
Úkol 3.
Tři stejné náboje q jsou umístěny na stejné přímce, ve vzdálenosti l od sebe. Jaká je potenciální energie systému?
Úkol 4.
Zatížení o hmotnosti m 1 je zavěšen na pružině o tuhosti k a je v rovnováze. Následkem nepružného zásahu střely letící kolmo vzhůru se břemeno začalo pohybovat a zastavilo se v poloze, kdy se pružina ukázala jako nenatažená (a nestlačená). Určete rychlost střely, je-li její hmotnost m 2 . Ignorujte hmotnost pružiny.
Úkol 5.
Do sklenice naplněné vodou padal led. Změní se hladina vody ve sklenici, když roztaje led? Jak se změní hladina vody, když je olověná koule zapuštěna do kusu ledu? (předpokládá se, že objem koule je zanedbatelně malý ve srovnání s objemem ledu).
Dne 21. února se v Sněmovně vlády Ruské federace uskutečnilo slavnostní předávání Vládních cen v oblasti vzdělávání za rok 2018. Ceny laureátům předal místopředseda vlády Ruské federace T.A. Golikov.
Mezi laureáty ceny jsou pracovníci Laboratoře pro práci s nadanými dětmi. Ocenění získali učitelé ruského národního týmu na IPhO Vitalij Ševčenko a Alexander Kiselev, učitelé ruského národního týmu na IJSO Elena Mikhailovna Snigireva (chemie) a Igor Kiselev (biologie) a vedoucí ruského týmu, vice- MIPT rektor Arťom Anatoljevič Voronov.
Hlavní úspěchy, za které byl tým oceněn vládní cenou, jsou 5 zlatých medailí pro ruský tým na IPhO-2017 v Indonésii a 6 zlatých medailí pro tým na IJSO-2017 v Holandsku. Každý žák přinesl domů zlato!
Tak vysokého výsledku na Mezinárodní fyzikální olympiádě dosáhl ruský tým vůbec poprvé. V celé historii IPhO od roku 1967 se ruskému týmu ani týmu SSSR nikdy předtím nepodařilo získat pět zlatých medailí.
Náročnost úkolů olympiády i úroveň přípravy týmů z jiných zemí neustále roste. Ruský tým se však v posledních letech drží v pěti nejlepších týmech světa. Pro dosažení vysokých výsledků učitelé a vedení národního týmu zdokonalují systém přípravy na internacionál u nás. Objevily se vzdělávací školy, kde školáci podrobně studují nejtěžší části programu. Aktivně se vytváří databáze experimentálních úkolů, na jejichž plnění se kluci připravují na experimentální turné. Probíhá pravidelná distanční práce, za rok přípravy dostanou kluci asi deset teoretických domácích úkolů. Velká pozornost je věnována kvalitativnímu překladu podmínek problémů na samotné olympiádě. Školicí kurzy se zdokonalují.
Vysoké výsledky na mezinárodních olympiádách jsou výsledkem dlouhodobé práce velkého počtu učitelů, zaměstnanců a studentů Moskevského fyzikálně-technického institutu, osobních učitelů v oboru a tvrdé práce samotných školáků. Kromě výše zmíněných laureátů ceny se na přípravě národního týmu výrazně podíleli:
Fedor Tsybrov (vytváření úkolů pro kvalifikační kempy)
Alexey Noyan (experimentální trénink národního týmu, rozvoj experimentální dílny)
Aleksey Alekseev (vytváření kvalifikačních tréninkových úkolů)
Arsenij Pikalov (příprava teoretických materiálů a vedení seminářů)
Ivan Erofeev (mnoho let práce ve všech oblastech)
Alexander Artěmiev (kontroluje domácí úkol)
Nikita Semenin (vytváření kvalifikačních tréninkových úkolů)
Andrey Peskov (vývoj a tvorba experimentálních zařízení)
Gleb Kuznetsov (experimentální trénink národního týmu)
Úkoly olympiády z fyziky 10. ročník s řešením.
Úkoly olympiády z fyziky 10. ročník
Olympijské úlohy z fyziky. Stupeň 10.V systému znázorněném na obrázku může blok o hmotnosti M klouzat po kolejnicích bez tření.
Náklad se stáhne pod úhlem a od svislice a uvolní.
Určete hmotnost břemene m, pokud se úhel a během pohybu soustavy nemění.
Tenkostěnný válec naplněný plynem o hmotnosti M, výšce H a základní ploše S plave ve vodě.
V důsledku ztráty těsnosti ve spodní části válce vzrostla hloubka jeho ponoření o hodnotu D H.
Atmosférický tlak je roven P 0, teplota se nemění.
Jaký byl počáteční tlak plynu v láhvi?
Uzavřený kovový řetěz je spojen závitem s osou odstředivého stroje a otáčí se úhlovou rychlostí w.
V tomto případě závit svírá s vertikálou úhel a.
Najděte vzdálenost x od těžiště řetězu k ose otáčení.
Uvnitř dlouhé trubice naplněné vzduchem se píst pohybuje konstantní rychlostí.
V tomto případě se pružná vlna šíří v potrubí rychlostí S = 320 m/s.
Za předpokladu, že pokles tlaku na hranici šíření vlny je P = 1000 Pa, odhadněte pokles teploty.
Tlak v nerušeném vzduchu P 0 = 10 5 Pa, teplota T 0 = 300 K.
Obrázek ukazuje dva uzavřené procesy se stejným ideálním plynem 1 - 2 - 3 - 1 a 3 - 2 - 4 - 2.
Určete, ve kterém z nich plyn nejvíce zafungoval.
Řešení úloh olympiády ve fyzice
Nechť T je tažná síla závitu, a 1 a a 2 jsou zrychlení těles o hmotnosti M a m.
Po napsání pohybových rovnic pro každé z těles podél osy x dostáváme
a 1 M = T (1- sina ), a 2 m = T sina .
Protože se úhel a během pohybu nemění, pak a 2 = a 1 (1-sina). Je snadné to vidět
|
Odtud
Vzhledem k výše uvedenému konečně nacházíme
|
K vyřešení tohoto problému je třeba poznamenat
že těžiště řetězu se otáčí po kružnici o poloměru x.
V tomto případě působí na řetěz pouze tíhová síla působící na těžiště a napínací síla nitě T.
Je zřejmé, že pouze horizontální složka napínací síly nitě může zajistit dostředivé zrychlení.
Proto mw 2 x = Tsina .
Ve svislém směru je součet všech sil působících na řetěz nulový; takže mg-Tcosa = 0.
Ze získaných rovnic najdeme odpověď
Nechte vlnu pohybovat se v potrubí konstantní rychlostí V.
Vztahujme tuto hodnotu k danému tlakovému rozdílu D P a rozdílu hustoty D r v nerušeném vzduchu a vlně.
Tlakový rozdíl urychluje na rychlost V "přebytečný" vzduch o hustotě D r .
Proto v souladu s druhým Newtonovým zákonem můžeme psát
Vydělením poslední rovnice rovnicí P 0 = R r T 0 / m dostaneme
|
Protože D r = D P/V 2, r = P 0 m /(RT), nakonec zjistíme
Numerický odhad s přihlédnutím k údajům uvedeným ve stavu problému dává odpověď D T » 0,48K.
K vyřešení problému je nutné sestavit grafy kruhových procesů v souřadnicích P-V,
protože plocha pod křivkou v takových souřadnicích je rovna práci.
Výsledek takové konstrukce je znázorněn na obrázku.
