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