Областная олимпиада по физике 2015, 11 класс, теоретический тур

Есеп №1. Біртекті иілгіш

$AB$ бұрау (жгут) (суретте қою сызықпен көрсетілген), дөңгелек қимасы бар тегіс құбыр үстіне, құбырға перпендикуляр орналастырылады. Бұрауды

$A$ сол жақ ұшынан

$\alpha=15^{\circ}$ бұрышпен белгіленген күйде (

$BD$ сызығы — құбыр диаметрі) ұстап тұрады. Содан соң

$A$ ұшын босатып жібереді, осы кезде бұрау құбыр бойымен сырғи бастайды. Сол жақ ұшы

$(A)$ құбырдың

$(C)$ төбесіне жеткен мезетте, бұраудың

$(B)$ оң жақ ұшының үдеуін табыңыз. Еркін түсу үдеуін

$10$ м/с

$^2$ тең деп алыңыз. (8 ұпай)

комментарий/решение

Есеп №2. Конденсаторлардан құрылған «көпірге» (суретті қараңыз) кернеуі

$U_0$ батарейка қосады, одан кейін оны ажыратып,

$\text{А}$ және

$\text{Б}$ нүктелерінің арасына индуктивтілігі

$L$ катушка қосады. Катушка арқылы өтетін максимал тоқты табыңыз. Сондай-ақ, катушка арқылы ағып өтетін толық зарядты, және онда бөлініп шығатын жылу мөлшерін табыңыз. Қосқыш сымдардың кедергісі өте аз, катушка оралған сымның кедергісі мардымсыз деп есептеңіз. (9 ұпай)

комментарий/решение

Есеп №3. Қимасы

$0,64$ мм

$^2$ болатын өткізгіш темірден жасалған. Ол арқылы

$24$ A тоқ өтеді. Бірлік көлемдегі

$n_{0}$ бос электрондар саны өткізгіштің бірлік көлеміндегі

$n_{0}'$ атомдар санына тең болады деп ескеріп, электрондардың бағдарланған қозғалысының орташа жылдамдығын анықтаңыз. Темір тығыздығы

$7,8$ г/см

$^3$ , темірдің молярлық массасы

$56$ г/моль, электрон заряды

$e=1,6\cdot 10^{-19}$ Кл, Авогадро саны

$6,02\cdot 10^{23}$ моль

$^{-1}$ . (7 ұпай)
комментарий/решение(1)

Есеп №4. Суретте, Планк тұрақтысын өлшейтін эксперименттің схемасы келтірілген. Осы экспериментте вакуумдық фотоэлементтің

$\text{K}$ катоды монохроматты жарықпен сәулелендіріледі. Егер катод пен анод арасына қандай-да бір мәнінен аз болмайтын тежеуші

$U$ кернеу қосылатын болса, сәулеленудің толқын ұзындығы

$6200$

$\acute{A}$ (

$1 \acute{A}=10^{-10}$ м) болған кезде, фотоэлектрондар тоғы тоқтатылады. Толқын ұзындығын

$25\%$ -ға арттырған кезде тежеуші кернеу

$\Delta U=0,4$ В мәніне кем болған. Осы мәліметтердің көмегімен Планк тұрақтысының мәнін анықтаңыз. Вакуумдағы жарық жылдамдығы

$c=3\cdot 10^{8}$ м/с, электрон заряды

$e=1,6\cdot 10^{-19}$ Кл. (6 ұпай)
комментарий/решение