Областная олимпиада по физике 2018, 11 класс, теоретический тур


Есеп №1.  [7 ұпай]. Массасы $m=3$ г болатын оқ, $\vartheta_0=100$ м/с горизонталь жылдамдықпен ұшып келіп, горизонталь үстелдің үстінде тыныштықта тұрған массасы $M=20$ кг және $R$ болатын металл шарға оның центрінен $\frac{R}{2}$ қашықтыққа тиеді және одан вертикаль бағытта тайқып ұшып кетеді. Қандай-да бір уақыт өткен соң шардың үстел бетімен қозғалысы $\vartheta_{1}=50$ м/с жылдамдықпен орын алатын бірқалыпты теңселуге (качение) ауысады. Оқтың шармен соқтығысқаннан кейінгі жылдамдығын анықтаңыз.


комментарий/решение(2)
Есеп №2.  [8 ұпай]. Көлденең қимасының ауданы $0,1$ м$^2$ және массасы $10$ кг болатын Жер серігі Жер бетінен $200$ км биіктікте ұшады. Жер серігіне әсер ететін кедергі күшін анықтаңыз. Жердің маңында бір айналым жасаған кезде Жер серігінің жылдамдығы мен биіктігі қалай өзгереді? Жер бетінен $200$ км биіктіктегі атмосфераның тығыздығы $\rho\thickapprox 1,6\cdot 10^{-11}$ кг/м$^3$. Жердің массасы $5,98\cdot 10^{24}$ кг, оның радиусы $6370$ км.
комментарий/решение
Есеп №3.  [8 ұпай]. Жұмыс денесі изобарадан, изохорадан және адиабатадан тұратын термодинамикалық цикл жасайды (суретті қараңыз). Осы дененің ішкі энергиясы $U=kpV$, мұндағы $p$ — қысым, $V$ — көлем, заңдылығымен өзгереді. Дененің изобаралық процесс кезінде атқаратын жұмыс шамасы, адиабаталық процесс кезінде денені сығатын сыртқы күштердің атқаратын жұмыс шамасынан $n=5$ есе артық. Циклдың ПӘК-і $\eta=\frac{1}{4}$. Ішкі энергияның өзгеріс заңдылығындағы $k$ шамасын анықтаңыз.


комментарий/решение
Есеп №4.  [7 ұпай]. Біртекті диэлектрлік дискінің бетімен $Q$ заряд бірқалыпты таралған. Диск, индукциясы $\vec B$ болатын, дискінің жазықтығына перпендикуляр бағытталған, біртекті сыртқы магнит өрісіне орналастырылады. Дискінің массасы $M$, және де ол диск жазықтығына перпендикуляр өзінің центрі арқылы өтетін қозғалмайтын остің маңында еркін айнала алады. Бастапқы уақытта қозғалмай тұрған диск, магнит өрісін ажыратқан кезде қандай $\omega$ бұрыштық жылдамдықпен айналады?
комментарий/решение