Processing math: 13%

Республиканская олимпиада по физике 2014, 9 класс, теоретический тур


Есеп №1.  Мотоциклмен жарыс (8,0 ұпай)
Мотошабандоз жылдамдық жарысына қатысады. Мотоциклдің мотошабандозбен қоса алғандағы массасы m=200 кг тең. Мотоцикл қозғалтқышының қуаты W=20 кВт тең. Мотоцикл-мотошабандоз жүйесінің массалар центрі, дөңгелек осьтерінің ортасында және жолдан сол дөңгелек осьтерінің арақащықтығына тең биіктікте орналасқан. Жолмен дөңгелектің сырғанауының үйкеліс коэффициенті μ=0,7, еркін түсу үдеуін g=10 м/с2 тең деп алыңыз.
А) Осы жағдайда мотоциклдың ең үлкен үдеуін amax анықтаңыз;
Б) Мотоциклды \vartheta=120 км/сағ жылдамдыққа дейін үдету үшін қандай ең аз t уақыт қажет?
В) Осы жағдайда мотоциклдың ең кіші үдеуін a_{\min} анықтаңыз;
Г) [0,V] интервалында мотоциклдың үдеуінің оның жылдамдығынан тәуелділік графигін тұрғызыңыз.
комментарий/решение
Есеп №2.  Ғарыштық оқиғалар (11.0 ұпай)
А) Дене Жер маңында, оның бетінен h=250 км биіктікте дөңгелек траектория бойымен қозғалады. Оның T_1 айналу периоды мен \vartheta_1 жылдамдығы қандай?
Б) Жердің бетінде тұрған денеге жердің тартылыс өрісін жеңіп, оны біржола тастап кету үшін қандай ең аз \vartheta_2 жылдамдық беру керек?
В) Жердің бетінде тұрған денеге күн жүйесінен тыс біржола шығып кету үшін, қандай ең аз \vartheta_3 жылдамдық беру керек?
Г) Дене жер бетіне жылдамдығы нөлге тең болатындай күн жүйесінен тыс нүктеден құлайды. Жермен соқтығысқан кезінде дене қандай ең үлкен \vartheta_{\max} жылдамдыққа ие бола алады?
Д) Г) пункт шартында массасы m=10^4 кг дене Жермен соқтығысады. Жердің Күнді айнала қозғалу периодының жаңа T_{E}^{\text{\text{new}}} мәні қандай болады? Жер атмосферасының әсерін ескермеуге болады. Есепті шешуде сіздерге келесі кестелік мәндер қажет болуы мүмкін:


комментарий/решение
Есеп №3.  Суытылатын резистор (11.0 ұпай)
Тәжірибелер нәтижесі, белгілі бір бейсызық кедергі келесі қасиеттерге ие екендігін көрсеткен. Резистор температурасын арттырғанда, T_1=100^{\circ} С-та оның кедергісі секірмелі түрде R_1=50-ден R_2=100 Ом-ға дейін өзгереді, ал кедергінің кері секірісі азырақ T_2=90^{\circ} С-қа тең температурада байқалады. Кедергінің жылусыйымдылығы жеке өлшеніп, C=4 Дж/К-ге тең болған. Бастапқы t=0 уақыт мезетінде резистордың температурасы T_0=20^{\circ} С-қа тең және оған U=10 В кернеулігі бар қорек көзін қосады. Резистор балқып не қызып кетпес үшін, оны жылдамдығы тұрақты P_Q=4 Дж/с болатын, кедергіден жылудың алшақтауын қамтамасыздандыратын желдеткішпен салқындатып отырады. Желдеткіштің келесі түрде жұмыс жасайтын термиялық көрсеткіш құрылғысы (датчик) және таймері бар. Резистордың температурасы T_\text{cr}=110^{\circ} С-қа жеткен бойда, \tau=1.5 мин уақытқа желдеткішті іске қосатын термиялық құрылғы (датчик) іске қосылады.
А) Резистор кедергісінің бірінші секірісі болатын, t_1 уақыт мезетін анықтаңыз;
Б) Желдеткіштің бірінші косылуы болатын, t_2 уақыт мезетін анықтаңыз;
В) Уақыт өтуіне байланысты жүйеде температураның периодтық түрде өзгеруі пайда болады. Резистордың осындай ауытқуларда болатын ең аз T_{\min} температурасын табыңыздар;
Г) Температураның орныққан ауытқуларында \tau_0 периоды нешеге тең?
Д) Резисторда, тербелістің бір периодында қандай мөлшердегі джоульдік жылу Q бөлінеді?
Е) t=0 мезетінен екінші тербеліс периоды аяқталуына дейін, резистордың T температурасының t уақыттан тәуелділік графигін тұрғызыңыз.
комментарий/решение