Республиканская олимпиада по физике 2014, 10 класс, теоретический тур

(9.0 ұпай)
Бұл есеп бір-бірінен тәуелсіз екі бөліктен тұрады.
Бөлім А. (4.0 ұпай) Поршені бар оқшауланған цилиндрде, тепе-теңдікте $10$ г мұз, $3$ г су және $2$ г су буы орналасқан. Поршеньді қозғалту арқылы ыдыстың көлемін екі есеге азайтады.

1) Қоспаның жаңа тепе-теңдік құрамын анықтаңыз.
2) Қоспа компоненттері массаларының уақыт өтуіне байланысты сапалы тәуелділігін келесі екі жағдай үшін бейнелеп көрсетіңіз: поршень баяу қозғалады; поршень тез қозғалады. Мұздың меншікті жылусыйымдылығы $c=2.09$ кДж/(кг$\cdot$К), Судың меншікті жылусыйымдылығы $c=4.19$ кДж/(кг$\cdot$К), Мұздың меншікті балқу жылуы $\lambda=335$ кДж/кг, Судың меншікті булану жылуы ($t=0^{\circ}$ С болғанда) $r=2.49$ МДж/кг.
Бөлім Б. (5.0 ұпай) Сыйымдылығы $C$ жазық тікбұрышты конденсаторға, жапсарлар бойымен үйкеліссіз сырғанай алатын, өтімділігі $\varepsilon$ және массасы $M$ диэлектрлік пластина салынады. Конденсатор кернеуі $U$ тұрақты қорек көзіне қосылған. Уақыттың бір мезетінде массасы m оқ диэлектрлікке тиеді және онда кептеліп қалып қояды. Оқтың қозғалыс бағытындағы конденсатор жапсарларының ұзындығы $h$-қа тең, оқтың өлшемдерін ескермеуге болады.

1)Оқтың қандай ең аз бастапқы қозғалыс жылдамдығында ол конденсатордан диэлектрикті жұлып алады? 2) Осы кезде диэлектрлік пластина конденсаторды қанша уақытта тастап кетеді?