Задачи физических олимпиад. Алмалиев А.Н - 17 стр.

UptoLike

Рубрика: 

17
бруском к моменту , когда тележка пройдет расстояние L = 50 см ? Коэффициент
трения скольжения между бруском и наклонной плоскостью µ = 0,3. Массу ко-
лес тележки и трение качения не учитывать .
C2. В закрытом откачанном цилиндре, расположенном вертикально, на пружине
подвешен скользящий без трения поршень. Положение равновесия поршня на-
ходится у дна цилиндра. Под поршень вводится некоторое количество воздуха
так, что поршень поднимается на высоту h = 10 см при температуре t
1
= 27
o
С .
На какую высоту поднимется поршень, если массу воздуха под ним увеличить в
5 раз, а температуру воздуха поднять до t
2
= 37
о
С ?
C3. Бассейн с зеркальным дном глубиной 2 м заполнен водой. На расстоянии
1 м под поверхностью воды находится точечный источник света . Определить
радиус светового пятна на поверхности воды . Показатель преломления воды
4/3.
C4. Катод фотоэлемента облучается монохроматическим светом с длиной вол-
ны 400 нм. Энергия светового потока, падающего за 10 с на катод, равна
0,15 Дж. Определите силу тока насыщения фотоэлемента .
C5. С какой скоростью растет толщина покрытия стенки серебром при напыле -
нии, если атомы серебра, обладая энергией 10
-17
Дж, производят давление на
стенку 0,1 Па? Атомная масса серебра 108, плотность 10,5 г/см
3
.
Задания вузовского этапа, II тур
1. Два одинаковых бруска массы М каждый скреплены невесомой пружиной и
лежат на горизонтальной плоскости . Коэффициент трения между брусками и
плоскостью равен k, а трение пружины о плоскость отсутствует. Плоскость на-
чинают медленно наклонять так, что пружина сохраняет горизонтальное поло-
жение . При каком угле наклона плоскости к горизонту α бруски начнут сколь-
зить по ней? Первоначальная сила натяжения пружины Т
о
.
2. Вертикально расположенный гладкий теплоизолирующий
цилиндр диаметром
1
d
=
см , закрытый невесомым теплоизо-
лирующим поршнем, заполнен идеальным одноатомным газом .
Внутри цилиндра находится резистор R с большим сопротивле -
нием, который с помощью ключа К можно соединить с конден-
сатором емкостью
1
C
=
мкФ , заряженным до напряжения
200
U
=
В. Подво-
дящие провода имеют ничтожно малое сопротивление и не нарушают герме -
тичности цилиндра. На какое расстояние h поднимется поршень после замыка-
ния ключа и установления теплового равновесия ? Атмосферное давление
5
0
p = Па.
3. В стеклянной банке объемом 1 л, закрытой завинчивающейся крышкой, при
температуре 100
0
С находятся 0,5 л воды и насыщенный водяной пар . Какой
момент силы нужно приложить к крышке , чтобы отвернуть ее после того , как
банка с ее содержимым остынет до температуры 20
0
С ? Давление насыщенного
водяного пара при температуре 20
0
С составляет 2,3 кПа. Атмосферное давле -
R
C
K
                                           17
бр уском к м ом е нту, когда теле жка пр ойде тр асстоян ие L = 50 см ? К оэф ф ицие нт
тр е ния скольже ния м е ждубр уском ин акл онной плоскостью µ = 0,3. М ассуко-
л е с теле жкиитр е ние каче ния не учиты в ать.
C2. Взакр ы том откачанном цилиндр е , р асположе н ном в е р тикально, на пр ужине
подв е ше н скол ьзящий бе з тр е ния пор ше нь. П оложе ние р ав нов е сия пор шня на-
ходится у дна цилиндр а. Под пор ше нь в в одится не котор ое количе ство в оздуха
так, что пор ше нь подним ае тся на в ы соту h = 10 см пр и тем пе р атур е t1 = 27o С .
Н а какую в ы сотуподним е тся пор ше нь, е слим ассув оздуха под ним ув е личитьв
5 р аз, а тем пе р атур ув оздуха поднятьдо t2 = 37о С ?
C3. Б ассе йн с зе р кальны м дном гл убин ой 2 м заполне н в одой. Н а р асстоянии
1 м под пов е р хностью в оды находится точе чны й источник св е та. О пр е де лить
р адиус св е тов ого пятна на пов е р хности в оды . П оказател ь пр е лом л е ния в оды
4/3.
C4. К атод ф отоэл е м е нта обл учае тся м онохр ом атиче ским св е том с дл иной в ол-
ны 400 нм . Э не р гия св е тов ого потока, падающе го за 10 с н а катод, р ав на
0,15 Дж. О пр е де л ите сил утока насы ще н ия ф отоэл е м е нта.
C5. С какой скор остью р астеттолщин а покр ы тия стенки се р е бр ом пр и напы ле -
нии, е сли атом ы се р е бр а, обл адая эне р гие й 10-17 Дж, пр оизв одятдав ле ние на
стенку0,1 П а? А том ная м асса се р е бр а 108, плотность10,5 г/см 3.


Задания вузовск огоэтап а, II тур

1. Дв а одинаков ы х бр уска м ассы М кажды й скр е пле ны не в е сом ой пр ужиной и
ле жатн а гор изонтальной плоскости. К оэф ф ицие нттр е ния м е жду бр ускам и и
плоскостью р ав е н k, а тр е н ие пр ужин ы о плоскость отсутств уе т. П лоскость на-
чинаютм е дле нно наклонять так, что пр ужина сохр аняе тгор изонтальное пол о-
же ние . П р и каком угл е н аклона плоскости к гор изонту α бр уски начн утсколь-
зитьпо не й? П е р в оначальная сил а натяже ния пр ужины Т о.
2. Ве р тикал ьно р асположе нны й гл адкий теплоизолир ующий
                                                                                  K
цил индр диам е тр ом d = 1 см , закр ы ты й не в е сом ы м теплоизо-
лир ующим пор шне м , заполн е н иде альн ы м одноатом ны м газом .          R     C
Вн утр и цилиндр а находится р е зистор R с большим сопр отив л е -
ние м , котор ы й с пом ощью ключа К м ожно сое динитьс конде н-
сатор ом е м костью C = 1 м кФ , зар яже нны м до напр яже ния U = 200 В. Подв о-
дящие пр ов ода им е ютн ичтожно м алое сопр отив ле ние и не нар ушаютге р м е -
тичности цилин др а. Н а какое р асстояние h подним е тся пор ше нь посл е зам ы ка-
ния ключа и установ л е ния теплов ого р ав нов е сия? А тм осф е р ное дав ле н ие
p0 = 105 П а.
3. В стеклянной банке объе м ом 1 л, закр ы той зав инчив ающе йся кр ы шкой, пр и
тем пе р атур е 100 0С находятся 0,5 л в оды и насы ще нн ы й в одяной пар . К акой
м ом е нтсил ы н ужн о пр иложить к кр ы шке , чтобы отве р н уть е е после того, как
банка с е е соде р жим ы м осты не тдо тем пе р атур ы 20 0С ? Дав л е ние насы ще нн ого
в одяного пар а пр и тем пе р атур е 20 0С состав ляе т2,3 кП а. А тм осф е р ное дав ле -