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