қазақша
русскийФизикадан аудандық олимпиада, 11 сынып, теориялық тур, 2018-2019 оқу жылы
Есеп №1. Массасы $M$ тіреуіште салмақсыз стержень бекітілген, стержень бойымен массасы $m$ шарик сырғи алады. Стержень маңында орала отырып, бір ұшынан тіреуіштің төменгі нүктесіне, екінші ұшынан шарикке қатаңдығы $k$ серіппе бекітілген және ол барлық уақытта вертикаль қалпын сақтап тұрады. Шариктің үстінен баса отырып, серіппені бастапқы $x_0$ шамасына ығыстырады, және тыныштық күйінен босатады. Тіреуіш секіріс жасайтын $x_0$ шамасының минимальді мәнін табыңыз. Еркін түсу үдеуі $g$ тең. (5 ұпай)
комментарий/решение(1)
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 ${{V}_{0}}$, және температурасы ${{T}_{0}}=298$К. Ауамен келесі процесстерді іске асырады.
А-процесі: цилиндрдағы ауа ${{V}_{0}}/4$ көлемге дейін тұрақты температурада сығылады.
Б-процесі: ауаға адиабаттық түрде $V=15$ л көлемге дейін ұлғаюға мүмкіндік береді.
В-процесі: ауаға тұрақты температурада бастапқы ${{V}_{0}}$ көлемге дейін кеңеюге мүмкіндік бере отырып, поршеньді көтереді.
Г-процесі: бекітілген көлемде ауаны бастапқы ${{T}_{0}}$ температураға дейін жеткізеді.
Ауаны екіатомды идеал газ деп есептеңіз, және де 1 атм$=1,01\cdot {{10}^{5}}$Па. Универсал газ тұрақтысының мәні $R=8,31$Дж/(моль$\cdot $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 ${{p}_{\min }}$ минимал мәні неге тең? (5 ұпай)
комментарий/решение(2)
А-процесі: цилиндрдағы ауа ${{V}_{0}}/4$ көлемге дейін тұрақты температурада сығылады.
Б-процесі: ауаға адиабаттық түрде $V=15$ л көлемге дейін ұлғаюға мүмкіндік береді.
В-процесі: ауаға тұрақты температурада бастапқы ${{V}_{0}}$ көлемге дейін кеңеюге мүмкіндік бере отырып, поршеньді көтереді.
Г-процесі: бекітілген көлемде ауаны бастапқы ${{T}_{0}}$ температураға дейін жеткізеді.
Ауаны екіатомды идеал газ деп есептеңіз, және де 1 атм$=1,01\cdot {{10}^{5}}$Па. Универсал газ тұрақтысының мәні $R=8,31$Дж/(моль$\cdot $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 ${{p}_{\min }}$ минимал мәні неге тең? (5 ұпай)
комментарий/решение(2)
Есеп №3. Сыйымдылығы $C$ жазық тікбұрышты конденсаторға, жапсарлар бойымен үйкеліссіз сырғанай алатын, өтімділігі $\varepsilon $ және массасы $M$ диэлектрлік пластина салынады. Конденсатор кернеуі $U$ тұрақты қорек көзіне қосылған. Уақыттың бір мезетінде массасы $m$ оқ диэлектрлікке тиеді және онда кептеліп қалып қояды. Оқтың қозғалыс бағытындағы конденсатор жапсарларының ұзындығы $h$-қа тең, оқтың өлшемдерін ескермеуге болады.
1) Оқтың қандай ең аз бастапқы қозғалыс жылдамдығында ол конденсатордан диэлектрикті жұлып алады?
2) Осы кезде диэлектрлік пластина конденсаторды қанша уақытта тастап кетеді? (5 ұпай)
комментарий/решение(1)
1) Оқтың қандай ең аз бастапқы қозғалыс жылдамдығында ол конденсатордан диэлектрикті жұлып алады?
2) Осы кезде диэлектрлік пластина конденсаторды қанша уақытта тастап кетеді? (5 ұпай)
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
комментарий/решение