Областная олимпиада по физике 2014, 10 класс, теоретический тур


Есеп №1.  Радиусы $R$ шар, биіктігі $H$ горизонталь үстелде $\vartheta$ жылдамдықпен дөңгелеп барады (суретті қараңыз). Үстелден қандай $L$ қашықтықта шар еденге құлайды. Үстел бетімен жасаған барлық қозғалыс уақытында шар сырғанамайды деп есептеңіз, тербеліс үйкелісін ескермеңіз. $H=3R$ және бастапқы жылдамдық $\vartheta$ нольге ұмтылған кезде $L$ үшін сандық есептеулер жүргізіңіз.(10 ұпай)


комментарий/решение(1)
Есеп №2.  Жабық вертикаль орналасқан цилиндр, герметикалық түрде поршеньмен екі бөлікке бөлінеді. Поршеннің екі жағында массалары тең бірдей газ орналасқан. Бастапқы мезетте жоғарғы бөліктің көлемі төменгі бөліктің көлемінен $n$ есе артық, ал температура барлық жерде бірдей және ол $T_0$-ға тең. Цилиндрдің екі бөлігіндегі газдың да температурасын $T_1$ мәніне дейін арттырады. Цилиндр қабырғалары мен поршеннің арасында үйкеліс жоқ деп есептеп, цилиндрдің жаңа тепе-теңдік күйіне сәйкес келетін жоғарғы және төменгі бөліктердің көлемдерінің қатынасы $n'$ мәнін табыңыз. (7 ұпай)


комментарий/решение
Есеп №3.  Электронды-сәулелік түтікшеде электрондар ағынын сипаттайтын ток күші $I=400$ мкА, үдеткіш кернеу $U=10$ кВ, электрон зарядының массасына қатынасы $\gamma=1,7\cdot 10^{11}$ Кл/кг Барлық электрон экранмен жұтылады деп есептеп, электрон сәулесінің түтікше экранына әсер ететін қысым күшін табу қажет. (6 ұпай)
комментарий/решение
Есеп №4.  Тропосфера қалыңдығы шамамен $10$ — $15$ км болып келетін жер атмосферасының ең төменгі қабаты. Ауаның эффективті алмасуына әкелетін, тұрақты түрде болып тұратын конвективті процестердің арқасында тропосфераны адиабатты деп есептеуге болады. Ауаны молярлық массасы $\mu=29,0$ г/моль екіатомды газ деп есептеп, тропосфера биіктігіне қатысты температураның $\Delta T/\Delta h$ өзгеру жылдамдығын анықтаңыз. Универсал газ тұрақтысы $R=8,31$ Дж$\cdot$моль/К, еркін түсу үдеуі $9,8$ м/с$^2$. (7 ұпай)
комментарий/решение