Республиканская олимпиада по физике 2017, 10 класс, теоретический тур

(10,0 ұпай)
Осы есеп тәуелсіз үш бөлімнен тұрады
Бөлім 1А (3,0 ұпай). Ішкі диаметрі $D=24$ см цилиндрге, астында қалыпты жағдайда $t_0=100$ $^{\circ}$С температурадағы су және буы бар, салмақсыз поршень салынған. Алғашқы мезетте су бетінен поршеньнің биіктігі $h_0=20$ см. Цилиндрдегі температура термостаттың арқасында бірқалыпты және $t_0$-ге тең болып тұр. Поршеньнің су деңгейінен биіктігі $h=10$ см болатындай, поршеньді цилиндр ішіне итереді. Осы процессте термостатқа берілген $Q$ жылу мөлшерін анықтаңыз. Атмосфералық қысым $p_0=1,01\cdot 10^5$ Па, $t_0=100$ $^{\circ}$С температурадағы қаныққан су буы қысымы $p_0=1,01\cdot 10^5$ Па, судың молярлық массасы $\mu =18 \cdot 10^{-3}$ кг/моль, универсал газ тұрақтысы $R=8,31$ Дж/(моль$\cdot$К), судың жылусыйымдылығы $c=4200$ ДЖ/(кг$\cdot$ $^{\circ}$С), судың булану меншікті жылуы $L=2,26\cdot 10^6$ Дж/кг. Поршеньнің жылусыйымдылығын ескермеңіз.

Бөлім 1В (3,5 ұпай). Диэлектрлік сұйықтық болатын суға пластиналары тиіп тұратындай, тікбұрышты пластиналары бар жазық конденсатор тұрақты $U=100$ В кернеуге жалғанған және вертикальды орналасқан (суретті қараңыз). Судың диэлектрлік өтімділігі $\varepsilon=81$, ал тығыздығы $\rho=10^3$ кг/м$^3$. Пластиналар арасы $d=0,5$ мм және платиналардың сызықтық ұзындығынан өте аз. Пластиналар арасында сұйықтықты көтеру $h$ биіктігін табыңыз. Еркін түсу үдеуі $g=9,81$ и/с$^2$. Капиллярлық эффекттарды ескермеңіз.

Бөлім 1С (3,5 ұпай). Кітап мәтіні екі рет, фокустық ара қашықтығы 50 см объективі бар фотоаппаратпен суретке түсіріледі. Суретке түсіру шарттары келесідей:1) осы объективке рұқсат етілген ең кіші қашықтықтан 0,5;2) биіктігі 25 мм ұзартатын сақина арқылы объективті камераға қосу, осы жағдайдағы мүмкін минимальды қашықтықтан. Осы екі жағдайдағы суреттердің өлшемдерінің қатынасын табыңыз.