Laboratorion henkilökunta sai valtion palkinnon. Laboratoriohenkilökunta sai valtion palkinnon Fysiikan olympialaisten kunnalliset tehtävät
Fysiikkaolympialaisten kunnalliseen vaiheeseen valmistautumistehtävät luokille 7-8
"Olympus 2017_78 (tehtävät)"
Lukuvuosi 2016-17
7. luokka
Harjoitus 1. Poika ajaa pyörällä kouluun ja takaisin hyvällä säällä. Samaan aikaan hän viettää 12 minuuttia koko matkalla molempiin suuntiin. Eräänä aamuna hän meni kouluun pyörällä, mutta iltapäivällä sää muuttui huonoksi, ja hänen täytyi juosta kotiin lätäköiden läpi jalkaisin. Koko matka kesti 18 minuuttia. Kuinka kauan pojalla kestää juosta kotoa kauppaan ja takaisin jalkaisin, jos matka kotoa kauppaan on kaksi kertaa niin pitkä kuin kouluun? Vastaa minuuteissa. Pyöristä ylöspäin kokonaislukuihin.
Tehtävä 2. Urheilijoiden valmentamiseen tarkoitettu velodromi on neliön muotoinen sivuilla a= 1500 m. Kaksi pyöräilijää aloitti harjoituksensa, samanaikaisesti aloittaen torin eri kulmista, vierekkäin, nopeuksilla υ₁ = 36 km/h ja υ₂ = 54 km/h (ks. kuva). Määritä, kuinka kauan alun jälkeen heidän ensimmäinen tapaamisensa pidetään, toinen ja kolmas tapaaminen.
Tehtävä 3. Opiskelija mittasi maalilla päällystetyn puupalkan tiheyden, ja se osoittautui vastaavaksi kg / m 3. Mutta itse asiassa tanko koostuu kahdesta massaltaan yhtä suuresta osasta, joista toisen tiheys on kaksi kertaa toisen tiheys. Etsi tangon molempien osien tiheys. Maalin massa voidaan jättää huomiotta.
Tehtävä 4. Jos vain kuumahana avataan kokonaan, 10 litran ämpäri täyttyy 100 sekunnissa ja jos vain kylmähana avataan kokonaan, 3 litran purkki täyttyy 24 sekunnissa. Määritä, kuinka kauan 4,5 litran kattilan täyttäminen vedellä kestää, jos molemmat hanat ovat täysin auki.
Tehtävä 5. Iso puukuutio leikattiin tuhansiksi identtisiksi pieniksi kuutioiksi. Käyttämällä kuviota 7.2, jossa on rivi tällaisia pieniä kuutioita ja viivain senttimetreillä, määrittävät alkuperäisen suuren kuution tilavuuden.
Kokovenäläisen fysiikan koululaisten olympialaisten kunnallinen vaihe
Lukuvuosi 2016-17
8. luokka
Harjoitus 1. Onkivavan kellukkeen tilavuus on cm 3 ja massa g. Kellukkeeseen kiinnitetään siimalla lyijyanturi, joka samalla kelluu puoleen tilavuudestaan upotettuna. Etsi upottajan paino. Veden tiheys kg/m 3 , lyijyn tiheys kg/m 3 .
Tehtävä 2. Vesi kaadettiin pystyseinäiseen astiaan, jonka massa m 1 \u003d 500 g. Kuinka monta prosenttia veden hydrostaattinen paine astian pohjalla muuttuu, jos alumiinipallo, jonka massa on m 2 \u003d 300 g, lasketaan niin, että se on kokonaan vedessä? Veden tiheys ρ 1 \u003d 1,0 g / cm 3, alumiinin tiheys ρ 2 \u003d 2,7 g / cm 3.
Tehtävä 3. Druzhban urheilukeskuksen uima-allas täytetään vedellä kolmella identtisellä pumpulla. Nuori työntekijä Vasily Petrov käynnisti aluksi vain yhden pumpuista. Jo kun allas oli täynnä kaksi kolmasosaa tilavuudestaan, Vasily muisti loput ja laittoi nekin päälle. Kauanko altaan täyttäminen kesti tällä kertaa, jos yleensä (kolmen pumpun ollessa käynnissä) se täyttyy 1,5 tunnissa?
Tehtävä 4. Kalorimetri, joka sisältää 100 g vettä lämpötilassa 20 ◦ C, heitetään 20 g:lla jäätä, jonka lämpötila on -20 ◦ C. Etsi kalorimetristä vakaan tilan lämpötila. Veden ja jään ominaislämpökapasiteetit ovat 4200 J/(kg 0 C) ja 2100 J/(kg 0 C). Jään sulamislämpö on 330 kJ/kg. Anna vastauksesi Celsius-asteina. Jos vastaus ei ole kokonaisluku, pyöristä ylöspäin kymmenesosiksi.
Tehtävä 5. Kahdeksasluokkalainen Petya kokeili teräksistä vedenkeitintä, joka annettiin hänelle syntymäpäivälahjaksi. Kokeiden tuloksena kävi ilmi, että 1 kg painava jääpala, jonka lämpötila on 0 °C, sulaa teekannussa 1,5 minuutissa. Saatu vesi kiehuu sitten 2 minuutissa. Mikä on Petyalle annetun teekannun massa? Teräksen ominaislämpökapasiteetti on 500 J/(kg 0 C), veden 4200 J/(kg 0 C) ja jään sulamislämpö 330 kJ/kg. Älä unohda lämmönvaihtoa ympäristön kanssa. Kattilan ja sen sisällön lämpötilat ovat samat koko kokeen ajan.
Näytä asiakirjan sisältö
"Olympus 2017_78(ratkaisut)"
Kokovenäläisen fysiikan koululaisten olympialaisten kunnallinen vaihe
Lukuvuosi 2016-17
7. luokka
1. Ratkaisu
Ilmoitetaan etäisyys: S = 6V led. Etsitään nopeuksien välinen suhde:
S / V led + S / V jalka = 18 min; V-jalka \u003d V-johto / 2; t = 4 S/V jalka = 48 min.
Arviointikriteeri:
Ilmoitettu matka nopeuden läpi - 2 b
Nopeuksien välinen suhde ilmaistaan - 2b
Ajan suhde ilmaistaan - 2b
Numeerinen vastaus annetaan - 2b.
2. Ratkaisu
Muunnetaan nopeudet: 36 km/h = 10 m/s; 54 km/h = 15 m/s. Jos käännät henkisesti neliön kolme sivua suoraksi, niin käy ilmi, että pyöräilijät ajavat toisiaan kohti suoraviivaisesti. Tässä tapauksessa aika heidän ensimmäiseen tapaamiseensa määritellään etäisyydeksi (vastaa neliön kolmea sivua) jaettuna heidän kokonaisnopeudellaan (suhteellisella)
t ₁ = = = 180 s = 3 min (1)
Löytääksemme toisen tapaamisen ajan laskemiseen tarvittavan aikavälin ∆t muotoilemme ongelman: ensimmäisen kohtaamisen jälkeen nämä pyöräilijät alkavat liikkua nopeuksillaan vastakkaisiin suuntiin ja ennen toista kohtaamista he ohittavat neliön neljä sivua. Siten,
∆t = = = 240 s = 4 min (2),
Sitten t ₂ = t ₁ + ∆t = 7 min (3)
Ilmeisesti t3 eroaa t₂:sta samalla välillä ∆t, koska toisesta tapaamisesta lähtien kaikki toistuu, kuten ensimmäisen jälkeen, ts.
t ₃ = t ₂ + ∆t = 7 min + 4 min = 11 min(4)
VASTAUS: t₁ = 3 min, t₂ = 7 min, t₃ = 11 min.
Arviointikriteeri:
| Oikea nopeusyksiköiden muunnos | ||
| Lauseke (1) saadaan ja aika t1 lasketaan | ||
| Lauseke (3) saadaan ja aika t 2 lasketaan | ||
| Saadaan lauseke (4) ja lasketaan aika t3 |
3. Ratkaisu
Olkoon - tangon kunkin osan massa ja - niiden tiheys. Sitten tangon osilla on tilavuudet ja , ja koko tangolla on massa ja tilavuus . Tangon keskimääräinen tiheys
Täältä löydämme palkin osien tiheyden:
Kg/m3, kg/m3.
Arviointikriteeri:
1. Määritetään, että tangon keskimääräinen tiheys on -1 piste.
2. Jokaisen tangon osan tilavuudet määritetään ja - 2 pistettä.
3. Tangon koko tilavuus määritetään - 2 pistettä.
4. Tangon keskimääräinen tiheys ilmaistaan -1 pisteellä.
5. Jokaisen palkin tiheys löytyy - 2 pistettä.
4. Ratkaisu
Kuumahanan virtausnopeus on (10 l)/(100 s) = 0,1 l/s ja kylmästä (3 l)/(24 s) = 0,125 l/s. Veden kokonaisvirtaama on siis 0,1 l/s + 0,125 l/s = 0,225 l/s. Siksi kattila, jonka tilavuus on 4,5 litraa, täyttyy vedellä ajassa (4,5 l) / (0,225 l / s) \u003d 20 s.
VASTAUS: pannu täyttyy vedellä 20 sekunnissa.
Arviointikriteeri:
| Laskettu veden virtaus kuumasta hanasta | ||
| Laskettu veden virtaus kylmästä hanasta | ||
| Laskettu veden kokonaiskulutus | ||
| Laskettu kattilan täyttöaika |
Arviointikriteeri:
Tarkastellaan viiden kuution riviä - 1 piste
Löytyi kuutiorivin pituus - 2 pistettä
Löytyi yhden kuution reunan pituus - 2 pistettä
Suuren kuution tilavuus löytyy - 3 pistettä.
Pisteiden enimmäismäärä on 40.
Kokovenäläisen fysiikan koululaisten olympialaisten kunnallinen vaihe
Lukuvuosi 2016-17
8. luokka
1. Ratkaisu
Kellukkeesta ja uppoamisesta koostuva järjestelmä altistetaan alaspäin suuntautuvalle painovoimalle (kohdetetaan kellukkeeseen) ja (saatetaan uppoavaan), sekä ylöspäin suuntautuville Arkhimedes-voimille (kohdetetaan kellukkeeseen) ja (sovelletaan uppoavaan). Tasapainotilassa järjestelmään vaikuttavien voimien summa on nolla:
.
Arviointikriteeri:
1. Piirretään piirustus, jossa kuhunkin kappaleeseen kohdistetaan voimia - 1 piste.
2. Kellukkeeseen vaikuttavien voimien summa kirjataan (ottaen huomioon siiman jännitysvoima) - 1 piste.
3. Uppoavaan vaikuttavien voimien summa kirjataan (ottaen huomioon siiman jännitysvoima) - 1 piste.
4. Jännitysvoima jätetään pois ja järjestelmän tasapainotila kirjoitetaan muistiin - 2 pistettä.
5. Uppoavan massan lopullinen lauseke saadaan - 2 pistettä.
6. Vastaanotettu numeerinen arvo - 1 piste.
2. Ratkaisu
Ilmoita kaatetun nesteen korkeus:
h 1 \u003d m 1 / (ρ in *S), jossa S on aluksen poikkileikkausala. Hydrostaattinen paine:
p 1 = ρ in gh 1 .
Paineen muutos Δp = ρ gh 2:ssa missä
h 2 \u003d m 2 / (ρ 2 * S), koska V w \u003d V vuosisadalla.
Sitten prosentteina p 1 - 100 %
Δp - x %
Saamme vastauksen 2,2 %:lle
Arviointikriteeri:
Paineen yhtälö - 2 pistettä.
Kaadetun nesteen korkeus ilmaistaan - 2 pistettä.
Lauseke h:n muuttamisesta ilmaistaan - 2 pistettä.
Vastaanotettu prosentteina - 2 pistettä.
Arviointikriteeri:
Altaan täyttöajaksi yhdellä pumpulla todettiin 2 pistettä.
Aika, jolloin 2/3 altaasta täytettiin yhdellä pumpulla, löytyi - 2 pistettä.
Aika, jolloin 1/3 altaasta täytettiin kolmella pumpulla, löydettiin - 2 pistettä.
Koko altaan täyttöajaksi todettiin 2 pistettä.
4. Ratkaisu
Selvitetään jään lämmittämiseen tarvittava lämpömäärä -20:sta 0 0 C:een: 840 J.
Selvitetään lämpömäärä, joka tarvitaan veden jäähdyttämiseen 20 - 0 0 C: -8400 J.
Selvitetään jään sulamiseen tarvittava lämpömäärä: 6640 J.
Lämmön määrän saldo veden lämmityksen suunnassa: ΔQ = 8400-6680-840 = = 920J.
Sitten lämpötila asetetaan: Δt \u003d 920 / (0,12 * 4200) \u003d 1,8 0 C.
Arviointikriteeri:
Yksikkömuunnos - 1 piste.
Jään lämmittämisen lämpömäärän kaava kirjoitetaan - 1 piste.
Jään sulamisen lämpömäärän kaava on kirjoitettu - 1 piste.
Jäähdytysveden lämpömäärän kaava on kirjoitettu - 1 piste.
Ero lämmön määrässä lasketaan - 1 piste.
Lämmön määrä veden kokonaismassan lämmittämiseen on 2 pistettä.
Numeerinen vastaus on -1 piste.
Arviointikriteeri:
Vedenkeittimen teho syötetään - 2 pistettä.
Lämpötasapainon yhtälö jään tapauksessa on 2 pistettä.
Lämpötasapainon yhtälö veden tapauksessa on 2 pistettä.
Teekannun massan arvo löytyy - 2 pistettä.
Valitse asiakirja arkistosta, jota haluat tarkastella:
Ohjeita Olympiadin kouluvaiheen suorittamiseen ja arviointiin.docx
Kirjasto
materiaaleja
Kouluvaiheessa on suositeltavaa sisällyttää tehtävään 4 tehtävää 7. ja 8. luokkien opiskelijoille. Varaa 2 tuntia niiden toteuttamiseen; 9-, 10- ja 11-luokkien opiskelijoille kukin 5 tehtävää, joihin on varattu 3 tuntia.
Jokaisen ikäparin tehtävät on koottu yhteen versioon, joten osallistujien tulee istua yksi pöydän (työpöydän) ääressä.
Ennen kiertueen alkua osallistuja täyttää muistikirjan kannen ja ilmoittaa siihen tietonsa.
Osallistujat viimeistelevät työn sinisillä tai violetilla mustekynillä. Kynät, joissa on punainen tai vihreä muste, eivät saa kirjoittaa päätöksiä.
Olympian aikana osallistujat voivat käyttää yksinkertaista teknistä laskinta. Ja päinvastoin, viitekirjallisuuden, oppikirjojen jne. käyttöä ei voida hyväksyä. Tarvittaessa opiskelijoille on annettava jaksolliset taulukot.
Olympian tulosten arviointijärjestelmä
Pisteiden määrä jokaisesta tehtävästä teoreettinen Kierros vaihtelee 0-10 pisteen välillä.
Jos ongelma ratkeaa osittain, niin ongelman ratkaisuvaiheet ovat arvioitavia. Ei ole suositeltavaa syöttää murto-osia. Äärimmäisissä tapauksissa ne tulee pyöristää "opiskelijan hyväksi" kokonaisiksi pisteiksi.
Pisteitä ei saa vähentää "huonosta käsinkirjoituksesta", huolimattomista muistiinpanoista tai ongelman ratkaisemisesta tavalla, joka ei vastaa menetelmätoimikunnan ehdottamaa menetelmää.
Merkintä. Yleisesti ottaen kirjoittajan luokitusjärjestelmää ei pidä noudattaa liian dogmaattisesti (nämä ovat vain suosituksia!). Koululaisten päätökset ja lähestymistavat voivat poiketa kirjoittajan päätöksistä, eivätkä ne ole järkeviä.
Erityistä huomiota tulee kiinnittää sovellettuihin matemaattisiin laitteistoihin, joita käytetään tehtävissä, joissa ei ole vaihtoehtoisia ratkaisuja.
Esimerkki annettujen pisteiden ja olympialaisen osallistujan antaman ratkaisun vastaavuudesta
Pisteet
Päätöksen oikeellisuus (väärä).
Täysin oikea ratkaisu
Oikea päätös. On joitain pieniä puutteita, jotka eivät vaikuta kokonaisratkaisuun.
Valittu asiakirja katseltavaksi Fysiikan olympialaisten kouluvaihe luokka 9.docx
Kirjasto
materiaaleja
Luokka 9
1. Harjoittele liikkeitä.
t 1 = 23 ct 2 = 13 c
2. Sähköpiirien laskenta.
R 1 = R 4 = 600 ohmia,R 2 = R 3 = 1,8 kOhm.
3. Kalorimetri.
t 0 , 0 O KANSSA . M , sen ominaislämpökapasiteettiKanssa , λ m .
4. Värilliset lasit.
5. Pullo vedessä.
3 jonka tilavuus on 1,5 litraa, sen massa on 250 g. Mikä massa tulisi laittaa pulloon, jotta se uppoaa veteen? Veden tiheys 1 g/cm 3 .
1. Kokeilija Gluck seurasi pikajunan ja sähköjunan vastaantulevaa liikettä. Kävi ilmi, että jokainen juna ohitti Gluckin samaan aikaan.t 1 = 23 c. Sillä välin Gluckin ystävä teoreetikko Bag ajoi sähköjunassa ja totesi, että pikajuna ohitti hänet.t 2 = 13 c. Mitä eroa on junan ja junien pituudella?
Ratkaisu.
Arviointikriteeri:
Pikajunan liikeyhtälön kirjaaminen - 1 piste
Junan liikeyhtälön kirjaaminen - 1 piste
Liikeyhtälön kirjaaminen lähestyessä nopeaa junaa ja sähköjunaa - 2 pistettä
Liikeyhtälön ratkaiseminen, kaavan kirjoittaminen yleisessä muodossa - 5 pistettä
Matemaattiset laskelmat -1 piste
2. Mikä on piirin vastus, kun kytkin on auki ja kiinni?R 1 = R 4 = 600 ohmia,R 2 = R 3 = 1,8 kOhm.
Ratkaisu.
Avaimen ollessa auki:R o = 1,2 kOhm.
Avaimen ollessa kiinni:R o = 0,9 kOhm
Vastaava piiri suljetulla avaimella:
Arviointikriteeri:
Piirin kokonaisvastuksen löytäminen avaimen ollessa auki - 3 pistettä
Vastaava piiri suljetulla avaimella - 2 pistettä
Piirin kokonaisvastuksen löytäminen avaimen ollessa kiinni - 3 pistettä
Matemaattiset laskelmat, mittayksiköiden muuntaminen - 2 pistettä
3. Kalorimetrissä veden kanssa, jonka lämpötilat 0 , heitti palan jäätä, jolla oli lämpötilaa 0 O KANSSA . Termisen tasapainon saavuttamisen jälkeen kävi ilmi, että neljäsosa jäästä ei sulanut. Olettaen, että veden massa tiedetäänM , sen ominaislämpökapasiteettiKanssa , jään ominaissulamislämpöλ , etsi jääpalan alkuperäinen massam .
Ratkaisu.
Arviointikriteeri:
Yhtälön laatiminen kylmän veden luovuttaman lämmön määrälle - 2 pistettä
Lämpötasapainoyhtälön ratkaiseminen (kaavan kirjoittaminen yleisessä muodossa, ilman välilaskuja) - 3 pistettä
Mittayksiköiden tulos laskentakaavan tarkistamiseksi - 1 piste
4. Muistikirjaan on kirjoitettu punaisella lyijykynällä "erinomainen" ja "vihreä" - "hyvä". Siinä on kaksi lasia - vihreä ja punainen. Minkä lasin läpi sinun täytyy katsoa nähdäksesi sanan "erinomainen"? Perustele vastauksesi.
Ratkaisu.
Jos punainen lasi tuodaan levylle punaisella kynällä, se ei näy, koska punainen lasi päästää vain punaiset säteet läpi ja koko tausta on punainen.
Jos katsomme levyä punaisella kynällä vihreän lasin läpi, niin vihreällä taustalla näemme mustilla kirjaimilla kirjoitetun sanan "erinomainen", koska. vihreä lasi ei läpäise punaisia valonsäteitä.
Nähdäksesi sanan "erinomainen" muistikirjassa, sinun on katsottava vihreän lasin läpi.
Arviointikriteeri:
Täydellinen vastaus - 5 pistettä
5. Lasipullo, jonka tiheys on 2,5 g/cm 3 jonka tilavuus on 1,5 litraa, sen massa on 250 g. Mikä paino tulee laittaa pulloon, jotta se uppoaa veteen? Veden tiheys 1 g/cm 3 .
Ratkaisu.
Arviointikriteeri:
Kaavan kirjoittaminen kuormalliseen pulloon vaikuttavan painovoiman löytämiseksi - 2 pistettä
Kaavan kirjoittaminen veteen upotettuun pulloon vaikuttavan Arkhimedes-voiman löytämiseksi - 3 pistettä
Valittu asiakirja katseltavaksi Fysiikan olympialaisten kouluvaihe luokka 8.docx
Kirjasto
materiaaleja
Fysiikan olympialaisten kouluvaihe.
8. luokka
Matkustaja.
Papukaija Kesha.
Sinä aamuna papukaija Keshka aikoi tavalliseen tapaan tehdä raportin banaaninviljelyn ja banaanin syömisen hyödyistä. Syötyään aamiaisen 5 banaanin kera hän otti megafonin ja kiipesi "tribüünille" - 20 m korkealle palmun huipulle.Puolivälissä hän tunsi, että megafonilla ei päässyt huipulle. Sitten hän jätti megafonin ja kiipesi ilman häntä. Pystyykö Keshka tekemään raportin, jos raportti tarvitsee 200 J energiavaran, yhdellä syödyllä banaanilla voit tehdä 200 J työtä, papukaijan massa on 3 kg, megafonin massa 1 kg? (lasketessasi otag= 10 N/kg)
Lämpötila.
O
Jäälautta.
jään tiheys
Vastauksia, ohjeita, ratkaisuja olympialaisten tehtäviin
1. Matkustaja kulki 1 tunti 30 minuuttia 10 km/h nopeudella kamelin selässä ja sitten 3 tuntia aasilla nopeudella 16 km/h. Mikä oli matkustajan keskinopeus koko matkalla?
Ratkaisu.
Arviointikriteeri:
Keskimääräisen liikenopeuden kaavan kirjoittaminen - 1 piste
Kuljetun matkan löytäminen ensimmäisessä liikkeen vaiheessa - 1 piste
Kuljetun matkan löytäminen toisessa liikevaiheessa - 1 piste
Matemaattiset laskelmat, mittayksiköiden muuntaminen - 2 pistettä
2. Sinä aamuna papukaija Keshka aikoi tavalliseen tapaan tehdä raportin banaaninviljelyn ja banaanin syömisen hyödyistä. Syötyään aamiaisen 5 banaanilla, hän otti megafonin ja kiipesi "tribüünille" - 20 metrin korkeuteen palmun huipulle. Puolivälissä hänestä tuntui, ettei hän päässyt huipulle megafonilla. Sitten hän jätti megafonin ja kiipesi ilman häntä. Pystyykö Keshka tekemään raportin, jos raportti tarvitsee 200 J energiavaran, yhdellä syödyllä banaanilla voit tehdä 200 J työtä, papukaijan massa on 3 kg, megafonin massa 1 kg?
Ratkaisu.
Arviointikriteeri:
Kokonaisenergiavarannon löytäminen syödyistä banaaneista - 1 piste
Energia, joka kuluu kehon nostamiseen korkeuteen h - 2 pistettä
Keshkan käyttämä energia noustakseen korokkeelle ja puhuakseen - 1 piste
Matemaattiset laskelmat, lopullisen vastauksen oikea muotoilu - 1 piste
3. 1 kg painavassa vedessä, jonka lämpötila on 10 astetta O C, kaada 800 g kiehuvaa vettä. Mikä on seoksen lopullinen lämpötila? Veden ominaislämpökapasiteetti
Ratkaisu.
Arviointikriteeri:
Yhtälön laatiminen kylmän veden vastaanottamalle lämpömäärälle - 1 piste
Yhtälön laatiminen kuuman veden luovuttaman lämmön määrälle - 1 piste
Lämpötasapainoyhtälön kirjaaminen - 2 pistettä
Lämpötaseyhtälön ratkaiseminen (kaavan kirjoittaminen yleisessä muodossa, ilman välilaskuja) - 5 pistettä
4. Joessa kelluu tasainen, 0,3 m paksuinen jäälauta Mikä on sen veden yläpuolella olevan jään osan korkeus? Veden tiheys jään tiheys
Ratkaisu.
Arviointikriteeri:
Kehojen uintiolosuhteiden kirjaaminen - 1 piste
Kaavan kirjoittaminen jäälautaan vaikuttavan painovoiman löytämiseksi - 2 pistettä
Kirjaamalla kaavan Arkhimedes-voiman löytämiseksi, joka vaikuttaa jäälauttaan vedessä - 3 pistettä
Kahden yhtälöjärjestelmän ratkaiseminen - 3 pistettä
Matemaattiset laskelmat - 1 piste
Valittu asiakirja katseltavaksi Fysiikan olympialaisten kouluvaihe luokka 10.docx
Kirjasto
materiaaleja
Fysiikan olympialaisten kouluvaihe.
Luokka 10
1. Keskinopeus.
2. Liukuportaat.
Metron liukuportaat nostavat sillä seisovan matkustajan minuutissa. Jos henkilö kävelee pysähdyksissä olevia liukuportaita pitkin, sen nousu kestää 3 minuuttia. Kuinka kauan kestää nousta ylös, jos henkilö kävelee liukuportaita ylös liikkuessaan?
3. Jääpala.
M Kanssa = 4200 J/(kg O λ = 340000 J/kg.
t˚,KANSSA
t, min
t, min minmiminmin
4. Vastaava piiri.
Etsi kuvassa näkyvän piirin vastus.
2 R
2 R
2 R
2 R
2 R
2 R
R - ?
5. Ballistinen heiluri.
m
Vastauksia, ohjeita, ratkaisuja olympialaisten tehtäviin
1 . Matkustaja matkusti kaupungista A kaupunkiin B ensin junalla ja sitten kamelilla. Mikä oli matkustajan keskinopeus, jos hän kulki kaksi kolmasosaa matkasta junalla ja kolmanneksen kameleilla? Junan nopeus on 90 km/h, kamelin nopeus on 15 km/h.
Ratkaisu.
Merkitään pisteiden välinen etäisyys s:llä.
Sitten junan aika on:
Arviointikriteeri:
Kaavan kirjoittaminen ajan löytämiseksi matkan ensimmäisessä vaiheessa - 1 piste
Ajan löytämisen kaavan tallentaminen toisessa liikkeen vaiheessa - 1 piste
Koko liikeajan löytäminen - 3 pistettä
Laskentakaavan johtaminen keskinopeuden löytämiseksi (kaavan kirjoittaminen yleisessä muodossa, ilman välilaskuja) - 3 pistettä
Matemaattiset laskelmat - 2 pistettä.
2. Metron liukuportaat nostavat sillä seisovan matkustajan minuutissa. Jos henkilö kävelee pysähdyksissä olevia liukuportaita pitkin, sen nousu kestää 3 minuuttia. Kuinka kauan kestää nousta ylös, jos henkilö kävelee liukuportaita ylös liikkuessaan?
Ratkaisu.
Arviointikriteeri:
Liikkuvien liukuportaiden matkustajan liikeyhtälön laatiminen - 1 piste
Liikeyhtälön laatiminen paikallaan liikkuvalle liukuportaalle liikkuvalle matkustajalle - 1 piste
Liikkuvan matkustajan liikeyhtälön laatiminen liikkuvalle liukuportaalle -2 pistettä
Yhtälöjärjestelmän ratkaiseminen, liikkuvan matkustajan kulkuajan löytäminen liikkuvalle liukuportaalle (laskentakaavan johtaminen yleisessä muodossa ilman välilaskuja) - 4 pistettä
Matemaattiset laskelmat - 1 piste
3. Ämpäri sisältää veden ja jään seosta, jonka kokonaismassa onM = 10 kg. Ämpäri tuotiin huoneeseen ja heti alettiin mitata seoksen lämpötilaa. Tuloksena oleva lämpötilan riippuvuus ajasta on esitetty kuvassa. Veden ominaislämpökapasiteettiKanssa = 4200 J/(kg O KANSSA). Jään sulamisen ominaislämpöλ = 340000 J/kg. Määritä jään massa ämpärissä, kun se tuotiin huoneeseen. Älä huomioi kauhan lämpökapasiteettia.
t˚, ˚ KANSSA
t, min minmiminmin
Ratkaisu.
Arviointikriteeri:
Yhtälön laatiminen veden vastaanottamalle lämpömäärälle - 2 pistettä
Yhtälön muodostaminen jään sulattamiseen tarvittavalle lämpömäärälle - 3 pistettä
Lämpötasapainoyhtälön kirjoittaminen - 1 piste
Yhtälöjärjestelmän ratkaiseminen (kaavan kirjoittaminen yleisessä muodossa, ilman välilaskutoimituksia) - 3 pistettä
Matemaattiset laskelmat - 1 piste
4. Etsi kuvassa näkyvän piirin vastus.
2 R
2 R
2 R
2 R
2 R
2 R
R - ?
Ratkaisu:
Kaksi oikeaa vastusta on kytketty rinnan ja yhdessä antavatR .
Tämä vastus on kytketty sarjaan oikeanpuoleisimman vastuksen kanssaR . Yhdessä ne antavat vastustuksen2 R .
Siten siirryttäessä piirin oikeasta päästä vasemmalle saadaan, että kokonaisvastus piirin tulojen välillä onR .
Arviointikriteeri:
Kahden vastuksen rinnakkaiskytkennän laskeminen - 2 pistettä
Kahden vastuksen sarjakytkennän laskeminen - 2 pistettä
Vastaava piirikaavio - 5 pistettä
Matemaattiset laskelmat - 1 piste
5. Ohuelle langalle ripustettuun massalaatikkoon M osuu massaluotim, lentää vaakatasossa suurella nopeudella , ja juuttuu siihen. Mihin korkeuteen H laatikko nousee luodin osuman jälkeen?
Ratkaisu.
Harkitse järjestelmää: box-thread-bullet. Tämä järjestelmä on suljettu, mutta siinä on luodin sisäinen ei-konservatiivinen kitkavoima laatikossa, jonka työ ei ole yhtä suuri kuin nolla, joten järjestelmän mekaaninen energia ei säily.
Erottelemme järjestelmän kolme tilaa:
Järjestelmän siirtyessä tilasta 1 tilaan 2 sen mekaaninen energia ei säily.
Siksi toisessa tilassa sovellamme liikemäärän säilymislakia projektiossa X-akselille: Kirjoita ylös eläinten nimet niiden liikenopeuden mukaan laskevassa järjestyksessä:
Hai - 500 m/min
Perhonen - 8 km/h
Lentää – 300 m/min
Gepardi - 112 km/h
Kilpikonna - 6 m/min
2. Aarre.
Aarteen sijainnista löytyi merkintä: ”Vanhasta tammesta 20 m pohjoiseen, käänny vasemmalle ja 30 m, käänny vasemmalle ja mene 60 m, käänny oikealle ja mene 15 m, käänny oikealle ja mene 40 m; kaivaa tänne. Mikä on se polku, jota kirjan mukaan täytyy kulkea päästäkseen tammesta aarteeseen? Kuinka kaukana tammesta on aarre. Suorita tehtäväpiirros.
3. Torakka Mitrofan.
Torakka Mitrofan kävelee keittiössä. Ensimmäiset 10 s hän käveli 1 cm/s nopeudella pohjoiseen, sitten kääntyi länteen ja käveli 50 cm 10 sekunnissa, seisoi 5 s ja sitten koilliseen klo. nopeus 2 cm/s, kulki polun, jonka pituus oli 20 katso Täällä hänet ohitti miehen jalka. Kuinka kauan Mitrofan-torakka käveli keittiössä? Mikä on torakan Mitrofanin keskinopeus?
4. Kilpajuoksussa.
Vastauksia, ohjeita, ratkaisuja olympialaisten tehtäviin
1. Kirjoita ylös eläinten nimet niiden liikenopeuden mukaan laskevassa järjestyksessä:
Hai - 500 m/min
Perhonen - 8 km/h
Lentää – 300 m/min
Gepardi - 112 km/h
Kilpikonna - 6 m/min
Ratkaisu.
Arviointikriteeri:
Gepardi - 31,1 m/s
Hai - 500 m/min
Lentää - 5 m/s
Perhonen - 2,2 m/s
Kilpikonna - 0,1 m/s
Käännös perhosen nopeudesta kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä - 1 piste
Käännös lennon nopeudesta SI:ssä - 1 piste
Gepardin nopeuden käännös SI:ssä - 1 piste
Kilpikonnan nopeuden käännös SI:ssä - 1 piste
Eläinten nimien kirjaaminen nopeuden mukaan laskevaan järjestykseen - 1 piste.
2. Aarteen sijainnista löytyi merkintä: ”Vanhasta tammesta 20 m pohjoiseen, käänny vasemmalle ja 30 m, käänny vasemmalle ja mene 60 m, käänny oikealle ja mene 15 m, käänny oikealle ja mene 40 m; kaivaa tänne. Mikä on se polku, jota kirjan mukaan täytyy kulkea päästäkseen tammesta aarteeseen? Kuinka kaukana tammesta on aarre. Suorita tehtäväpiirros.
Ratkaisu.
Arviointikriteeri:
Ratasuunnitelman piirustus mittakaavassa: 1cm 10m - 2 pistettä
Kuljetun polun löytäminen - 1 piste
Kuljetun polun ja kehon liikkeen välisen eron ymmärtäminen - 2 pistettä
3. Torakka Mitrofan kävelee keittiössä. Ensimmäiset 10 s hän käveli 1 cm/s nopeudella pohjoiseen, sitten kääntyi länteen ja käveli 50 cm 10 sekunnissa, seisoi 5 s ja sitten koilliseen klo. nopeudella 2 cm/s, kulki 20 cm pituisen polun.
Täällä hänet ohitti miehen jalka. Kuinka kauan Mitrofan-torakka käveli keittiössä? Mikä on torakan Mitrofanin keskinopeus?
Ratkaisu.
Arviointikriteeri:
Liikkeen ajan löytäminen kolmannessa liikevaiheessa: - 1 piste
Kuljetun matkan löytäminen torakan liikkeen ensimmäisessä vaiheessa - 1 piste
Kaavan kirjoittaminen torakan keskinopeuden löytämiseksi - 2 pistettä
Matemaattiset laskelmat - 1 piste
4. Kaksi lasta Petya ja Vasya päättivät kilpailla alaspäin liikkuvilla liukuportailla. Samanaikaisesti he juoksivat yhdestä pisteestä, joka sijaitsee täsmälleen liukuportaiden keskellä, eri suuntiin: Petya - alas ja Vasya - ylös liukuportaita. Vasyan matkaan käyttämä aika osoittautui 3 kertaa pidemmäksi kuin Petyalla. Kuinka nopeasti liukuportaat liikkuvat, jos ystävät viime kilpailussa näyttivät saman tuloksen juoksemalla saman matkan nopeudella 2,1 m/s?
Etsi materiaalia mihin tahansa oppituntiin,
Tehtävät luokalle 7
Tehtävä 1. Matkustaminen Dunno.
Kello 16 Dunno ajoi kilometritolpan ohi, johon oli kirjoitettu 1456 km, ja aamulla kello 7 pylvään ohi, jossa oli merkintä 676 km. Mihin aikaan Dunno saapuu asemalle, josta etäisyys mitataan?
Tehtävä 2. Lämpömittari.
Joissakin maissa, kuten Yhdysvalloissa ja Kanadassa, lämpötilaa ei mitata Celsius-asteina, vaan Fahrenheit-asteina. Kuvassa on tällainen lämpömittari. Määritä Celsius-asteikon ja Fahrenheit-asteikon jaon arvo ja määritä lämpötila-arvot.
Tehtävä 3. Tuhmalasit.
Kolya ja hänen sisarensa Olya alkoivat pestä astioita vieraiden lähdön jälkeen. Kolya pesi lasit ja käänsi ne pöydälle, Olya pyyhki ne pyyhkeellä ja laittoi sitten kaappiin. Mutta! .. Pestyt lasit tarttuivat tiukasti öljykankaaseen! Miksi?
Tehtävä 4. Persialainen sananlasku.
Persialainen sananlasku sanoo: "Et voi piilottaa muskottipähkinän hajua." Mihin fyysiseen ilmiöön tässä sananlaskussa viitataan? Selitä vastaus.
Tehtävä 5. Ratsastus.
Esikatselu:
Tehtävät luokalle 8.
Tehtävä 1. Ratsastus.
Matkustaja ratsasti ensin hevosella ja sitten aasilla. Minkä osan matkasta ja minkä osan koko ajasta hän ratsasti hevosella, jos matkustajan keskinopeudeksi osoittautui 12 km/h, ratsastuksen nopeudeksi 30 km/h ja aasilla oli 6 km/h?
Ongelma 2. Jäätä vedessä.
Tehtävä 3. Elefantin nosto.
Nuoret käsityöläiset päättivät suunnitella eläintarhaan hissin, jonka avulla 3,6 tonnia painava norsu voidaan nostaa häkistä 10 metrin korkeudella sijaitsevalle alustalle. Kehitetyn projektin mukaan nostin toimii 100 W:n kahvimyllymoottorilla ja energiahäviöt on eliminoitu kokonaan. Kuinka kauan kukin nousu kestäisi näissä olosuhteissa? Oletetaan g = 10 m/s 2 .
Tehtävä 4. Tuntematon neste.
Kalorimetrissä eri nesteitä lämmitetään vuorotellen samalla sähkölämmittimellä. Kuvassa on kaavioita nesteiden lämpötilasta t ajan τ funktiona. Tiedetään, että ensimmäisessä kokeessa kalorimetri sisälsi 1 kg vettä, toisessa - eri määrän vettä ja kolmannessa - 3 kg jotain nestettä. Mikä oli veden massa toisessa kokeessa? Mitä nestettä käytettiin kolmannessa kokeessa?
Tehtävä 5. Barometri.
Barometrien asteikolla ne tekevät joskus merkinnät "Clear" tai "Cloudy". Mikä näistä tietueista vastaa korkeampaa painetta? Miksi barometrien ennusteet eivät aina toteudu? Mitä korkean vuoren huipulla oleva barometri ennustaa?
Esikatselu:
Tehtävät luokalle 9.
Tehtävä 1.
Perustele vastaus.
Tehtävä 2.
Tehtävä 3.
Astia, jossa oli 10 °C:n lämpötilaa vettä, asetettiin sähköliesille. 10 minuutin kuluttua vesi kiehui. Kuinka kauan kestää, että vesi haihtuu kokonaan astiassa?
Tehtävä 4.
Tehtävä 5.
Jäätä pudotettiin vedellä täytettyyn lasiin. Muuttuuko veden taso lasissa jään sulaessa? Miten vedenkorkeus muuttuu, jos lyijypallo upotetaan jääpalaan? (pallon tilavuutta pidetään mitättömän pienenä jään tilavuuteen verrattuna)
Esikatselu:
Tehtävät luokalle 10.
Tehtävä 1.
100 metriä leveän joen rannalla seisova mies haluaa ylittää toiselle puolelle, täsmälleen vastakkaiseen pisteeseen. Hän voi tehdä tämän kahdella tavalla:
- Ui koko ajan kulmassa virtaukseen nähden niin, että tuloksena oleva nopeus on koko ajan kohtisuorassa rantaan nähden;
- Ui suoraan vastarannalle ja kävele sitten matka, jolle virta kuljettaa sen. Mikä on nopein tapa ylittää? Hän ui nopeudella 4 km / h ja kulkee nopeudella 6,4 km / h, joen nopeus on 3 km / h.
Tehtävä 2.
Kalorimetrissä eri nesteitä lämmitetään vuorotellen samalla sähkölämmittimellä. Kuvassa on kaavioita nesteiden lämpötilasta t ajan τ funktiona. Tiedetään, että ensimmäisessä kokeessa kalorimetri sisälsi 1 kg vettä, toisessa - eri määrän vettä ja kolmannessa - 3 kg jotain nestettä. Mikä oli veden massa toisessa kokeessa? Mitä nestettä käytettiin kolmannessa kokeessa?
Tehtävä 3.
Kappale, jonka alkunopeus on V 0 = 1 m/s, liikkui tasaisesti kiihdytettynä ja saavutettuaan jonkin matkan nopeudeksi V = 7 m/s. Mikä oli kehon nopeus puolessa tästä etäisyydestä?
Tehtävä 4.
Kaksi polttimoa on merkitty "220V, 60W" ja "220V, 40W". Mikä on kummankin lampun virtateho sarjaan ja rinnan kytkettynä, jos verkon jännite on 220 V?
Tehtävä 5.
Jäätä pudotettiin vedellä täytettyyn lasiin. Muuttuuko veden taso lasissa jään sulaessa? Miten vedenkorkeus muuttuu, jos lyijypallo upotetaan jääpalaan? (pallon tilavuuden oletetaan olevan mitättömän pieni verrattuna jään tilavuuteen).
Tehtävä 3.
Kolme identtistä varausta q sijaitsevat samalla suoralla etäisyydellä l toisistaan. Mikä on järjestelmän potentiaalinen energia?
Tehtävä 4.
Massakuorma m 1 on ripustettu jouseen, jonka jäykkyys on k ja on tasapainossa. Pystysuoraan ylöspäin lentävän luodin joustamattoman osuman seurauksena kuorma alkoi liikkua ja pysähtyi asentoon, jossa jousi oli venymätön (ja puristamaton). Määritä luodin nopeus, jos sen massa on m 2 . Ohita jousen massa.
Tehtävä 5.
Jäätä pudotettiin vedellä täytettyyn lasiin. Muuttuuko veden taso lasissa jään sulaessa? Miten vedenkorkeus muuttuu, jos lyijypallo upotetaan jääpalaan? (pallon tilavuuden oletetaan olevan mitättömän pieni verrattuna jään tilavuuteen).
Venäjän federaation hallituksen talossa pidettiin 21. helmikuuta 2018 koulutusalan hallituksen palkintojen jakotilaisuus. Palkinnot luovutti voittajille Venäjän federaation hallituksen varapuheenjohtaja T.A. Golikov.
Palkinnon saajien joukossa on Lahjakkaiden lasten kanssa työskentelyn laboratorion työntekijöitä. Palkinnon saivat Venäjän IPhO:n Venäjän maajoukkueen opettajat Vitaly Shevchenko ja Alexander Kiselev, IJSO:n Venäjän maajoukkueen opettajat Elena Mikhailovna Snigireva (kemia) ja Igor Kiselev (biologia) sekä Venäjän joukkueen päällikkö, MIPT:n varapuheenjohtaja rehtori Artjom Anatoljevitš Voronov.
Tärkeimmät saavutukset, joista joukkue sai hallituksen palkinnon, ovat 5 kultamitalia Venäjän joukkueelle IPhO-2017:ssä Indonesiassa ja 6 kultamitalia joukkueelle IJSO-2017:ssä Hollannissa. Jokainen opiskelija toi kultaa kotiin!
Venäjän joukkue saavutti näin korkean tuloksen kansainvälisessä fysiikan olympialaisissa ensimmäistä kertaa. Koko IPhO:n historiassa vuodesta 1967 lähtien Venäjän joukkue tai Neuvostoliiton joukkue ei ole koskaan aikaisemmin onnistunut voittamaan viittä kultamitalia.
Olympian tehtävien monimutkaisuus ja muiden maiden joukkueiden koulutustaso kasvavat jatkuvasti. Venäjän joukkue on kuitenkin ollut viime vuosina maailman viiden parhaan joukossa. Korkeiden tulosten saavuttamiseksi opettajat ja maajoukkueen johto parantavat kansainvälistymiseen valmistautumisjärjestelmää maassamme. On ilmestynyt koulutuskouluja, joissa koululaiset opiskelevat yksityiskohtaisesti ohjelman vaikeimpia osia. Kokeellisista tehtävistä luodaan aktiivisesti tietokanta, jota suorittavat kaverit valmistautuvat kokeelliseen kiertueeseen. Säännöllistä etätyötä tehdään, valmistusvuoden aikana tyypit saavat noin kymmenen teoreettista kotitehtävää. Itse olympialaisissa kiinnitetään paljon huomiota ongelmien edellytysten laadulliseen kääntämiseen. Koulutuskursseja parannetaan.
Kansainvälisten olympialaisten korkeat tulokset ovat tulosta Moskovan fysiikan ja tekniikan instituutin suuren joukon opettajien, työntekijöiden ja opiskelijoiden, alan henkilökohtaisten opettajien pitkästä työstä sekä koululaisten itsensä kovasta työstä. Edellä mainittujen palkinnon saajien lisäksi suuren panoksen maajoukkueen valmisteluun antoivat mm.
Fedor Tsybrov (tehtävien luominen pätevyysleireille)
Aleksei Noyan (maajoukkueen kokeellinen koulutus, kokeellisen työpajan kehittäminen)
Aleksey Alekseev (pätevien koulutustehtävien luominen)
Arseniy Pikalov (teoreettisten materiaalien valmistelu ja seminaarien pitäminen)
Ivan Erofejev (monen vuoden työ kaikilla aloilla)
Alexander Artemiev (tarkistaa läksyt)
Nikita Semenin (pätevien koulutustehtävien luominen)
Andrey Peskov (kokeellisten tilojen kehittäminen ja luominen)
Gleb Kuznetsov (maajoukkueen kokeellinen koulutus)
Olympiatehtävät fysiikan luokalla 10 ratkaisulla.
Fysiikan olympiatehtävät luokka 10
Fysiikan olympiatehtävät. Luokka 10.Kuvan järjestelmässä M-massainen kappale voi liukua kiskoja pitkin ilman kitkaa.
Kuorma vedetään sisään kulmassa a pystysuorasta ja vapautetaan.
Määritä kuorman m massa, jos kulma a ei muutu järjestelmän liikkeen aikana.
Ohutseinämäinen kaasutäytteinen sylinteri, jonka massa on M, korkeus H ja pohjapinta-ala S, kelluu vedessä.
Sylinterin alaosan tiiviyden menetyksen seurauksena sen upotussyvyys kasvoi arvolla D H.
Ilmanpaine on yhtä suuri kuin P 0, lämpötila ei muutu.
Mikä oli kaasun alkuperäinen paine sylinterissä?
Suljettu metalliketju on yhdistetty kierteellä keskipakokoneen akseliin ja pyörii kulmanopeudella w.
Tässä tapauksessa lanka muodostaa kulman a pystysuoran kanssa.
Etsi etäisyys x ketjun painopisteestä pyörimisakseliin.
Pitkän ilmalla täytetyn putken sisällä liikutetaan mäntää tasaisella nopeudella.
Tällöin putkessa etenee elastinen aalto nopeudella S = 320 m/s.
Olettaen, että painehäviö aallon etenemisrajalla on P = 1000 Pa, arvioi lämpötilan pudotus.
Paine häiriöttömässä ilmassa P 0 = 10 5 Pa, lämpötila T 0 = 300 K.
Kuvassa on kaksi suljettua prosessia samalla ideaalikaasulla 1 - 2 - 3 - 1 ja 3 - 2 - 4 - 2.
Selvitä, missä niistä kaasu toimi eniten.
Fysiikan olympiatehtävien ratkaisuja
Olkoon T kierteen vetovoima, a 1 ja a 2 kappaleiden kiihtyvyydet, joiden massa on M ja m.
Kirjoitettuamme liikeyhtälöt jokaiselle kappaleelle x-akselilla, saamme
a 1 M = T (1- sina ), a 2 m = T sina .
Koska kulma a ei muutu liikkeen aikana, niin a 2 = a 1 (1-sina). Se on helppo nähdä
|
Täältä
Yllä olevaa huomioiden löydämme lopulta
|
Tämän ongelman ratkaisemiseksi on syytä huomata
että ketjun massakeskus pyörii ympyrän, jonka säde on x.
Tässä tapauksessa ketjuun vaikuttavat vain painopisteeseen kohdistettu painovoima ja langan kireysvoima T.
Ilmeisesti vain kierteen kireysvoiman vaakasuora komponentti voi tarjota keskikiihtyvyyden.
Siksi mw 2 x = Tsina .
Pystysuorassa suunnassa kaikkien ketjuun vaikuttavien voimien summa on nolla; joten mg-Tcosa = 0.
Saatujen yhtälöiden perusteella löydämme vastauksen
Anna aallon liikkua putkessa vakionopeudella V.
Verrataan tämä arvo annettuun paine-eroon D P ja tiheyseroon D r häiriöttömässä ilmassa ja aallossa.
Paine-ero kiihdyttää nopeuteen V "ylimääräistä" ilmaa tiheydellä D r.
Siksi voimme kirjoittaa Newtonin toisen lain mukaisesti
Jakamalla viimeinen yhtälö yhtälöllä P 0 = R r T 0 / m, saadaan
|
Koska D r = D P/V 2, r = P 0 m /(RT), löydämme lopulta
Numeerinen estimointi, ottaen huomioon ongelman ehdossa annetut tiedot, antaa vastauksen D T » 0,48K.
Ongelman ratkaisemiseksi on tarpeen rakentaa kaavioita ympyräprosesseista koordinaatteihin P-V,
koska käyrän alla oleva pinta-ala tällaisissa koordinaateissa on yhtä suuri kuin työ.
Tällaisen rakenteen tulos on esitetty kuvassa.
