олимпиада

Найти силу взаимодействия между пластинами конденсатора (17 июня 2011)

Расстояние между пластинами плоского воздушного конденсатора равно d, а площадь одной пластины равна S. Первоначально конденсатор (разряженный) подсоединяется к источнику постоянного напряжения с ЭДС ? и внутренним сопротивлением r.
  1. Найти силу взаимодействия между пластинами конденсатора как функцию его заряда q.
  2. Найти количество теплоты выделившейся в соединительных проводах до полной зарядки конденсатора, если их сопротивление равно R = 2r.
  3. После полной зарядки конденсатор отсоединен от источника напряжения и его пластины удаляют до расстояния 2d. Найти работу, совершенную для этого удаления.
  4. Найти количество теплоты выделившейся в этом процессе (см. пункт 3).
  5. Конденсатор из пункта 3 (до удаления пластин) соединяют параллельно с другим идентичным, но разряженным конденсатором. Найти количество теплоты выделившейся в соединительных проводах.
  6. После зарядки, конденсатор остается соединенным к источнику ЭДС, а одна пластина движется параллельно другой пластине с постоянной скоростью v. Вычислить силу тока, показанную амперметром. Пластины конденсатора имеют форму квадрата.

Определите расстояние до места сопряжения участков (8 июня 2011)

Однородную проволоку длиной L = 1,5 м и постоянного сечения согнули буквой Z так, что в местах сгиба участки проволоки образовали прямые углы, а длины прямолинейных участков поделились в отношении a : b : c = 1 : 10 : 4. Проволоку подвесили на нити в точке O (точка O находится в участке b). Определите расстояние d от точки подвеса О до места сопряжения участков a и b проволоки, если участок b горизонтален.

Какая температура установилась в сосуде? (8 июня 2011)

В теплоизолированном сосуде с ничтожно малой теплоёмкостью находится кусок льда при температуре 0° С. В сосуд впустили тонкой струйкой такое количество пара при температуре 100° С, что при его конденсации выделившейся теплоты в точности хватило на плавление льда. Какая температура установилась в сосуде после того, как система пришла в термодинамическое равновесие? Известно, что удельная теплота плавления льда ? = 340 кДж/кг, а удельная теплота парообразования воды r = 2300 кДж/кг.

Сколько килограммов снега приходилось на каждый метр дороги? (8 июня 2011)

После снегопада на снегоприёмный пункт по заснеженной дороге с постоянной скоростью v1 едет самосвал, гружёный снегом. В кузове самосвала имеется дырка, через которую на дорогу ровной струйкой сыпется снег, причём за одинаковые промежутки времени высыпается одинаковая масса ? [кг/с]. Следом за самосвалом едет снегоуборочный комбайн с бункером. Он едет с постоянной скоростью и собирает снег по всей ширине дороги до тех пор, пока бункер не заполнится. Выяснилось, что если бы скорость самосвала возросла в 3 раза при неизменной скорости комбайна, то время заполнения бункера увеличилось бы в 2 раза. Выразите через v1 и ? линейную плотность снега ? [кг/м] на заснеженной дороге, то есть, сколько килограммов снега приходилось на каждый метр длины дороги до того, как по ней проехал самосвал? Считайте, что изначально бункер пустой, а его объем меньше объема снега в самосвале, и за время заполнения бункера комбайн не догоняет самосвал.

Каким может быть уровень воды в круглом тазике? (8 июня 2011)

Для стирки белья в квадратном душевом поддоне со стороной а = 80 см и высотой бортика h = 20 см хозяйка использует частично заполненный водой квадратный тазик с размером стороны b = a/2 = 40 см, глубиной h и общей массой m = 5 кг, а для полоскания белья — круглый цилиндрический тазик радиусом R = a/4 = 20 см и глубиной h. Каким может быть уровень воды H в круглом тазике, если при ее выливании в поддон квадратный тазик не всплывает? После выливания воды круглый тазик убирают из поддона. Сливное отверстие поддона закрыто пробкой.

Примечание. Площадь круга S вычисляется по формуле: S = пR2, где п = 3,14. Плотность воды ρ = 1000 кг/м3.

Найти скорость плота с человеком (5 июня 2011)

Надувной плот массой M отплывает от берега со скоростью v, направленной под углом α к линии берега. С берега на плот прыгает с разгона человек массой m, развивая во время прыжка скорость u, направленную перпендикулярно линии берега. Найти скорость плота с человеком.

За какое время муфта пройдёт 1/4 длины окружности кольца? (30 марта 2011)

Тонкое проволочное кольцо радиуса R расположено неподвижно в вертикальной плоскости. По кольцу без трения может скользить невесомая муфта A. К муфте шарнирно закреплен одним концом жёсткий невесомый стержень длиной L так, что стержень может без трения совершать колебания в плоскости кольца. К другому концу стержня прикреплена точечная масса m. В начальном положении стержень с телом находятся так, как показано на рисунке (муфта A расположена в верхней точке кольца). Из этого положения муфта без начальной скорости начинает скользить вниз. За какое время t муфта пройдёт расстояние в четверть длины окружности кольца?

Какой максимальный угол может составлять лестница со стеной? (15 февраля 2011)

Какой максимальный угол может составлять лёгкая лестница с гладкой стеной, чтобы мойщик окон массы 100 кг мог подняться до середины лестницы? Стена выдерживает нормальную нагрузку 500 Н. Трение о пол настолько велико, что нижний конец лестницы не скользит.

Какая доля молекул распалась на атомы? (18 января 2011)

Любознательный ученик решил исследовать распад молекул двухатомного газа на атомы под действием ультрафиолетового излучения. Он собрал экспериментальную установку в виде кварцевой колбы с газом и присоединенного к ней манометра. В качестве источника ультрафиолетового излучения он использовал бытовую бактерицидную лампу. Перед началом эксперимента давление внутри колбы было равно 100 кПа при температуре 20° С. После облучения в течение часа показания манометра увеличились до 110 кПа при температуре 25° С. Ученик сделал вывод, что опыт удался, и некоторая доля молекул распалась на атомы. Какова эта доля?

Найдите отношение токов в момент, когда ток через резистор максимален (9 января 2010)

к задачеВ схеме, изображённой на рисунке, R1 = R2 = R3,   C1 = C,   C2 = 2C. Ключ замыкают. Найдите отношение тока через C1 к току через R2 в момент, когда ток через резистор R3 максимален.

Задача была дана на одной из олимпиад МФТИ.

Вычислить давление на дно и на стенку сосуда (16 декабря 2010)

к задачеСтоящий на столе сосуд сложной формы (см. рисунок) через маленькую дырочку в его верхней части доверху наполнили водой. Четыре стенки сосуда перпендикулярны друг другу, а пятая (правая) имеет форму первого четвертьпериода косинусоиды. Дно сосуда имеет форму квадрата со стороной 48 см. Левая стенка прямоугольна и имеет высоту 29 см. Требуется определить, с какой силой вода давит на дно сосуда, а также горизонтальную составляющую силы, с которой вода давит на правую стенку, имеющую косинусоидальную форму. Плотность воды 1030 кг/м3, постоянную свободного падения считайте равной 9.8 м/с2.

Задача попалась на интернет-олимпиаде, никто из знакомых физиков не может решить. Надеюсь на Вашу помощь.

Просьба не писать ответ. Числа каждый раз разные, да и не интересно так, хочется всё-таки разобраться в решении :)

Во сколько раз изменится сила электростатического взаимодействия? (10 декабря 2010)

В пространство между пластинами плоского конденсатора, между которыми поддерживается постоянная разность потенциалов, вводится диэлектрическая пластина с диэлектрической проницаемостью ? = 3. Во сколько раз изменится сила электростатического взаимодействия между пластинами конденсатора? Толщина пластины составляет половину расстояния между пластинами конденсатора.

Найти ускорение свободного конца нити (18 ноября 2010)

На гладком столе лежит плоский обруч. На него намотана нить, за свободный конец которой тянут обруч. Сила направлена по касательной к обручу. Найти ускорение (выразить формулой) свободного конца нити.

Как будет двигаться груз? (13 ноября 2010)

Горизонтальная платформа, на которую положили без начальной скорости груз массой m, совершает f раз в секунду такие колебания: сначала она движется вправо с постоянным ускорением a, потом мгновенно останавливается и возвращается в начальное положение с постоянным ускорением a/2. Коэффициент трения между грузом и платформой равен ? < 1, ускорение a >> g, частота f >> 1 Гц. В каком направлении и по какому закону будет двигаться груз, и будет ли он вообще двигаться? Считать, что скорость движения груза всегда много меньше максимальной скорости движения платформы.

Оцените расстояние прямой видимости в сильный снег (31 октября 2010)

Во время прогулки на лыжах, когда шел сильный снег, Вася подсчитал, что ему в рот каждую минуту попадает 50 снежинок. Когда Вася ехал назад, то ему в рот каждую минуту попадалось 30 снежинок. Оцените расстояние прямой видимости в этот день, если скорость Васи 20 км/ч, диаметр снежинки 1 см, а площадь рта Васи 24 см2. Во время езды Вася держал голову вертикально.

Чему равно натяжение веревки? (18 октября 2010)

рисунок к задачеЛодку массой m подтягивают к берегу за верёвку так, как показано на рисунке. Берег выше уровня воды на величину h. При этом горизонтальный участок верёвки движется равномерно со скоростью v, а на лодку действует со стороны воды сила сопротивления, пропорциональная скорости лодки: F = −yu. В некоторый момент верёвка образует угол α с горизонтом. Найдите силу натяжения верёвки в этот момент. Массой верёвки и трением в блоке пренебречь.

Задача № 2 десятого класса второго тура московской олимпиады школьников по физике 2008-2009.

Определить массу спирали электрической лампы (23 июля 2010)

Определите массу спирали электрической лампы мощностью N = 100 Вт, включённой в сеть переменного тока частотой f = 50 Гц, если известно, что температура спирали колеблется от Т = 2500 К до Т = 2800 К с частотой 100 Гц. Теплоёмкость вольфрама С = 132 Дж / (К • кг).

Какой объем воды следует налить в сосуд? (6 июня 2010)

На дне вертикального цилиндрического сосуда радиусом R = 10 см лежит шар радиусом r = 5 см. Плотность материала шара в два раза меньше, чем плотность воды. Какой объем воды следует налить в сосуд, чтобы шар перестал оказывать давление на дно сосуда?

Найти конечную температуру системы (5 мая 2010)

В калориметр, содержащий воду массой mв = 200 г при температуре tв = 50° С, кладут кусок льда при температуре tл = −5° С, в середину которого вмерзла свинцовая дробинка, общей массой m = 110 г. Когда растаяла n = 1/10 часть льда, оставшийся кусок утонул. Найдите конечную температуру системы. Теплоемкостью калориметра можно пренебречь.

Определить начальную скорость электрона (25 апреля 2010)

Летящий с некоторой скоростью электрон попадает в электрическое поле и, двигаясь вдоль линии напряженности этого поля, полностью теряет свою скорость между точками с разностью потенциалов 400 В. Движение электрона происходит в вакууме. Определить начальную скорость электрона. При какой разности потенциалов скорость электрона уменьшится в два раза?

RSS-материал