Физикадан аудандық олимпиада, 10 сынып, теориялық тур, 2018-2019 оқу жылы
Есеп №1. Массасы m объект радиусы R қозғалмайтын әткеншектің солтүстік шетінде тыныштықта тұр. Әткеншек β бұрыштық үдеумен сағат тілінің бағыты бойынша (жоғарыдан қарағанда) айнала бастайды. Объект пен әткеншек бетінің арасындағы тыныштық үйкелісінің коэффициенті μs-ке тең.
а) Әткеншекті іске қосқаннан бастап уақыттың қандай t0 мезетінде объект оған қатысты сырғи бастайды?
б) Объект әткеншек бетімен сырғи бастаған мезетте, оның ϑ жылдамдығының шамасы үшін теңдікті табыңыз.
в) μs=0,5, β=0,2 с−2, R=4 м деп ескереміз. Объект сырғи бастаған мезетте, сағат тілімен солтүстіктен бастап өлшенетін объект жылдамдығы қандай α бұрышпен бағытталған және оның сандық мәні неге тең? Еркін түсу үдеуі g=9,8 м/с2. (5 ұпай)
комментарий/решение(1)
а) Әткеншекті іске қосқаннан бастап уақыттың қандай t0 мезетінде объект оған қатысты сырғи бастайды?
б) Объект әткеншек бетімен сырғи бастаған мезетте, оның ϑ жылдамдығының шамасы үшін теңдікті табыңыз.
в) μs=0,5, β=0,2 с−2, R=4 м деп ескереміз. Объект сырғи бастаған мезетте, сағат тілімен солтүстіктен бастап өлшенетін объект жылдамдығы қандай α бұрышпен бағытталған және оның сандық мәні неге тең? Еркін түсу үдеуі g=9,8 м/с2. (5 ұпай)
комментарий/решение(1)
Есеп №2. Бір шеті жабылған цилиндрлік құбырдың қозғалмайтын поршенінің астында 2 моль ауа бар. Алдымен, құбырдағы ауа қысымы бір атмосфераға тең, көлемі V0, және температурасы T0=298К. Ауамен келесі процесстерді іске асырады.
А-процесі: цилиндрдағы ауа V0/4 көлемге дейін тұрақты температурада сығылады.
Б-процесі: ауаға адиабаттық түрде V=15 л көлемге дейін ұлғаюға мүмкіндік береді.
В-процесі: ауаға тұрақты температурада бастапқы V0 көлемге дейін кеңеюге мүмкіндік бере отырып, поршеньді көтереді.
Г-процесі: бекітілген көлемде ауаны бастапқы T0 температураға дейін жеткізеді.
Ауаны екіатомды идеал газ деп есептеңіз, және де 1 атм=1,01⋅105Па. Универсал газ тұрақтысының мәні R=8,31Дж/(моль⋅К).
а) Жалпы процестің P−V диаграммасын салыңыз.
б) А-процесі кезінде газ үстінен қандай жұмыс атқарылады?
в) В -процесінің соңында ауа температурасы қандай?
г) Жалпы дөңгелек (айналу) процес үшін газ қысымының pmin минимал мәні неге тең? (5 ұпай)
комментарий/решение(1)
А-процесі: цилиндрдағы ауа V0/4 көлемге дейін тұрақты температурада сығылады.
Б-процесі: ауаға адиабаттық түрде V=15 л көлемге дейін ұлғаюға мүмкіндік береді.
В-процесі: ауаға тұрақты температурада бастапқы V0 көлемге дейін кеңеюге мүмкіндік бере отырып, поршеньді көтереді.
Г-процесі: бекітілген көлемде ауаны бастапқы T0 температураға дейін жеткізеді.
Ауаны екіатомды идеал газ деп есептеңіз, және де 1 атм=1,01⋅105Па. Универсал газ тұрақтысының мәні R=8,31Дж/(моль⋅К).
а) Жалпы процестің P−V диаграммасын салыңыз.
б) А-процесі кезінде газ үстінен қандай жұмыс атқарылады?
в) В -процесінің соңында ауа температурасы қандай?
г) Жалпы дөңгелек (айналу) процес үшін газ қысымының pmin минимал мәні неге тең? (5 ұпай)
комментарий/решение(1)
Есеп №3. Суретте келтірілген электрлік сызбада, бастапқы мезетте кілт ажыратылған. Егер кілтті тұйықтайтын болсақ, онда кілт арқылы қандай заряд өтетіндігін табыңыз. Конденсаторлар сыйымдылықтары C_1 және C_2, кедергілері R_1 және R_2, сондай-ақ кернеу көзінің U кернеуін белгілі деп есептеңіз. Кернеу көзінің ішкі кедергісі нольге тең. (5 ұпай)
комментарий/решение(1)
комментарий/решение(1)
Есеп №4. Диаметрі D=2 см жұқа жинағыш линзаның фокустық арақашықтығы {{F}_{1}}=10 см. Оның оптикалық өсінің бойымен диаметрі d=1 см дөңгелек тесік бұрғылап теседі де оған фокустық арақашықтығы {{F}_{2}}=20 см шашыратқыш линза қояды. Линзалардың бас оптикалық өсінде, олардан L=20 см. қашықтықта нүктелік жарық көзі орналасқан, ал линзалардың ар жағында Э экран орын ауыстыра алады. Экрандағы жарық дағының {{D}_{\min }} минималды өлшемін анықтаңыз. (5 ұпай)
комментарий/решение(2)
комментарий/решение(2)