XVII турнир им. М.В. Ломоносова Заочный этап Секция: Физика Председатель предметной комиссии: к.ф.-м.н., доцент Мосур Е.Ю. г. Омск, 2015 г. Итоги заочного этапа по физике Класс Число участников Средний балл Максимальный балл (набранный) 7 464 (177) 8,9 19 8 406 (160) 8,5 20 9 349 (134) 9,0 20 10 320 (104) 7,6 18 11 290 (96) 11,0 20 Максимальный балл (возможный) 20 Выполнение заданий (в %) заочного этапа по физике Класс Задание 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7 23,7 57,1 33,9 58,8 32,2 32,8 68,9 70,1 30,5 61,0 8 81,9 22,5 51,3 40,0 46,3 58,8 54,4 54,4 46,3 8,1 9 87,3 23,1 61,2 70,1 67,2 42,5 44,0 57,5 26,9 7,5 10 34,6 14,4 39,4 76,9 48,1 34,6 36,5 46,2 70,2 31,7 11 92,7 70,8 91,7 32,3 50,0 45,8 37,5 53,1 82,3 34,4 7 класс Примеры решения задач ¾ своего пути автомобиль прошел со скоростью 60 км/ч, а остальную часть пути – со скоростью 80 км/ч. Найти среднюю скорость автомобиля. Средняя скорость: vср S S1 S 2 . t t1 t2 Учтем, что: S1 3S S ; S2 . 4 4 Время прохождения каждой части пути: t1 S1 3S S S ; t2 2 . v1 4v1 v2 4v2 В результате: vср S 3S S 4v1 4v2 4v1v2 64 (км / ч). 3v2 v1 7 класс Примеры решения задач Мальчик поплыл на лодке к дедушке, живущему в 5 км вниз по течению реки. Скорость течения реки – 2 км/ч. Мальчик работал веслами постоянно с одинаковой интенсивностью. Скорость лодки относительно воды 3,6 км/ч. Определите, сколько времени потратил мальчик на дорогу туда и обратно. Время движения вниз по течению: t1 S . v vт Время движения вверх по течению: t2 S . v vт Общее время: t t1 t2 S S 4 (ч). v vт v vт 8 класс Примеры решения задач У рыбака вырвало течением бамбуковую удочку и понесло вниз по течению. Через сколько времени удочка окажется у населенного пункта, находящегося на расстоянии 60 км ниже по течению, если на катере это расстояние можно пройти по реке вниз по течению за 3600 с, вверх – за 5400 с? При движении катера вниз по течению: S t1. v vт При движении катера вверх по течению: S t2 . v vт Из полученной системы уравнений находим скорость течения: v vт 60 vт 10 (км / ч). v vт 40 Искомое время: t S 6 (ч). vт 8 класс Примеры решения задач Древние люди огонь добывали трением. Брали деревянную дощечку делали в ней углубление, в него вставляли один конец деревянной палочки, который при вращении другого конца терся об углубление в дощечке, рядом с углублением раскладывался сухой мох, воспламеняющийся при температуре дерева 180С. При трении нагревается только 10 г древесины (т.к. дерево плохой проводник). Каждую секунду в окружающую среду уходит около 10 Дж тепла. Сколько времени потребуется для получения огня при погоде на улице 0С, если при данном способе добычи огня в тепло превращается 30% совершенной работы? Мощность вращения палочки в руках 100 Вт. Совершаемая человеком работа: A P . Выделяющееся при работе количество теплоты: Q mct2 t1 qп . С учетом условия задачи: Q Q 100% 0,3. A A В итоге: mct2 t1 qп mct2 t1 0,3 180 (с) 3 ( мин.). P 0,3P qп 9 класс Примеры решения задач В калориметре находится лед. Определить теплоемкость калориметра, если для нагревания его вместе с содержимым от –3C до –1C требуется 2100 Дж тепла, а от –1C до 1C требуется 69700 Дж. Количество теплоты, необходимое в первом случае: Q1 mcл t2 t1 C t2 t1 . Количество теплоты, необходимое во втором случае: Q2 mcл t0 t2 m mcв t3 t0 C t3 t2 . Из данной системы уравнений можно найти неизвестную теплоемкость: C 620 ( Дж / C ). 9 класс Примеры решения задач В каком из сопротивлений (рис.) наибольшее количество теплоты? выделяется 1 Ом 2 Ом 3 Ом 4 Ом Учитывая виды соединения сопротивлений, можно записать: I1 I 2 ; I 3 I 4 ;U12 U 34 . Применим закон Ома для участка цепи:: U12 U 34 I1 R1 R2 I 3 R3 R4 Из закона Джоуля-Ленца: Q I 2 Rt , следует, что: Q2 Q1 Q4 Q3 . I1 7 . I3 3 10 класс Примеры решения задач Определить количество теплоты, выделившееся при абсолютно неупругом ударе двух одинаковых шаров массой 1 кг, которые двигались со скоростями 5 м/с и 1 м/с, направленными в одну сторону. Закон сохранения энергии: m1v12 m2v22 m1 m2 v 2 m 2 2 Q Q v1 v2 2v 2 . 2 2 2 2 Закон сохранения импульса в проекции на горизонтальную ось: m1v1 m2v2 m1 m2 v v Окончательно: Q v1 v2 . 2 m v1 v2 2 4 ( Дж ). 4 10 класс Примеры решения задач Чайник имеет два нагревательных элемента, сопротивлением 100 Ом каждый, соединенных параллельно. Чайник включается в сеть последовательно с резистором сопротивлением 300 Ом. Во сколько раз изменится время нагревания воды в чайнике до кипения, если один из нагревательных элементов перегорит? Закон Джоуля-Ленца: U12 U 22 Q1 t1; Q2 t2 . R1 R2 Сопротивление чайника: R1 R0 ; R2 R0 . 2 Закон Ома для участка цепи: U R R0 2 U1 U U U U U1 ; 2 U2 . R0 7 R R0 R0 4 2 В результате: Q1 Q2 t1 1,53. t 2 11 класс Примеры решения задач Медный тонкий диск диаметром 0,1 м скользит по столу с постоянной скоростью 100 м/с, касаясь стола одной из плоских поверхностей. Магнитное поле с индукцией 0,5 Тл направлено вдоль поверхности стола и перпендикулярно вектору скорости диска. Найдите модуль вектора напряженности электрического поля, возникающего внутри металла. Сила Лоренца, действующая на электроны, которые движутся вместе с кубом: FЛ qvB sin FЛ qvB. Сила Кулона, действующая на электроны: FК qE. Условие равновесия: FЛ FК . В итоге: qvB qE E vB 50 ( В / м). 11 класс Примеры решения задач Груз подвешен к потолку на упругом резиновом шнуре. На груз дважды подействовали постоянной силой, направленной вертикально вверх и равной в первом случае F1= 3mg/4, а во втором случае F2= mg/4. Во сколько раз максимальная высота подъема груза (отсчитанная от начальной точки) в первом случае больше, чем во втором? Начальное растяжение шнура: kx0 mg x0 mg . k Мысленно заменим шнур на пружину и запишем закон сохранения энергии: kx02 k x0 h kh2 2F Fh mgh Fh h . 2 2 2 k 2 Условие того, что шнур останется растянутым на максимальной высоте: h x0 2 F mg mg F . k k 2 Это условие выполняется для второго случая, поэтому: h2 2 F2 . k Для первого случая перепишем закон сохранения энергии: mg . kx02 F1h1 mgh1 h1 2 2k mg F1 2 В итоге: mg h1 4. h2 4 F2 mg F1 2 Спасибо за внимание!