Физика

Задачи по физике абитуриенту и советы для участников Олимпиад

1.В сосуде, объемом 1 литр, находится азот массой 0,28 г. Азот нагрет до температуры 1500° C, при которой 30% молекул азота диссоциируют на атомы. Найдите давление в сосуде.

2.Очень маленькая заземленная проводящая сфера находится на расстоянии а от точечного заряда q. В некоторый момент времени сфера начинает расширяться так, что ее радиус R растет по линейному закону R(t) = V t. Определите зависимость силы тока от времени в проводнике, осуществляющем заземление. Считать, что точечный заряд неподвижен, и может попасть внутрь сферы, не касаясь ее (через небольшое отверстие).

3.Одновитковая рамка площадью S помещена в однородное магнитное поле с индукцией B, перпендикулярной плоскости рамки. Если рамку повернуть на угол 180° вокруг оси, лежащей в ее плоскости, то по рамке протечет заряд Q. Пренебрегая индуктивностью рамки, найти зависимость силы тока от времени при вращении рамки вокруг той же оси с постоянной угловой скоростью

Советы олимпиадникам

Вот несколько полезных советов, которые, может быть, помогут вам во время олимпиады:

1. Если вы уже изучили все темы, которые будут на олимпиаде, то лучше занять вечер перед олимпиадой чем-нибудь "бесполезным": вязанием, катанием на скейтборде или игрой в тетрис. Чем менее интеллектуальным будет занятие, тем лучше вы отдохнете перед выступлением.

2. Если вы не ходили два месяца на уроки физики, то вечер можно посвятить учебнику, но в любом случае нужно лечь спать не менее чем за девять часов до начала олимпиады.

3. Помиритесь перед олимпиадой со всеми знакомыми, чтобы тяжелые мысли не отвлекали вас от решения задач.

4. На самой олимпиаде больше внимания уделяйте оформлению работы. Хорошо, если на него уходит больше половины отведенного времени. Одна полностью написанная задача приносит больше баллов, чем две, написанные наполовину.

5. Пишите решение полностью и красивым почерком. У проверяющих существует презумпция виновности: человек, у которого не найдено последовательное решение, хотя бы на черновике, считается неудачно списавшим. Кроме того, если непонятно ни слова из того, что написано плохим почерком, а ответ не совпадает с приведенным жюри, скидывается большая часть баллов, даже если произошла всего лишь арифметическая ошибка.

6. Последовательность решения задач - дело вкуса, хотя считается, что нужно начинать с более легких задач.

7. Избегайте численных решений - их неудобно анализировать, проверять и апеллировать по ним. Аналитическое решение является хорошим стилем решения.

8. После того, как вы решили задачу и написали ответ, снова прочитайте условие и подумайте: то ли вы нашли, что требовалось?

9. Ну, и, конечно, не забудьте проанализировать полученный ответ на размерность и предельные случаи.

10. Не забывайте, что олимпиада - не только задачи, но и общение с новыми людьми.

Удачи!

Литература

Особых способов научиться решать олимпиадные задачи, вероятно, не существует. Единственное, что может помочь, это постоянное "прорешивание" всего, что попадается под руку. Желательно, чтобы под руку попались такие задачники, как: "Сборник задач по физике" под редакцией С.М.Козела (или "Сборник задач по физике", авторы С.М.Козел, Э.И.Рашба, С.А.Славатинский), а также "Задачи по физике" под редакцией О.Я.Савченко ("Новосибирский задачник"). Просматривайте сборники олимпиадных задач (в том числе сборники задач Соросовских олимпиад). Несколько хороших сборников выпустила "Библиотечка "Квант"". Наилучшим же, по моему мнению, является "Задачник Кванта" в журнале "Квант" - там публикуются избранные задачи разного уровня со многих олимпиад. Так что решайте - и вперед, на олимпиаду!

Некоторые олимпиадные задачи по физике

9 класс

1. В цилиндрический сосуд с площадью основания S = 10 см2 налит один литр соленой воды плотностью r = 1,15 г/см3. В этой воде плавает кусок льда из пресной воды массой m = 1 кг. Определите, как изменится уровень воды в сосуде, если половина льда растает. Считать, что при растворении соли в воде объем жидкости не изменяется. Плотность пресной воды r = 1 г/см3

2.Лабораторная плитка, сопротивление которой R = 20 Ом, включена в сеть последовательно с сопротивлением R0 = 10 Ом. При длительной работе плитка нагрелась от комнатной температуры t0 = 200 C до t1 = 520 C. До какой температуры нагреется плитка, если параллельно ей включить еще одну такую же плитку? (При установившейся температуре тепло, выделившееся при нагревании плитки, отдается окружающему ее воздуху.)

10 класс

1. Через трубу переменного сечения продувают воздух. Входное отверстие трубы имеет площадь S1, выходное - S2. При входе в трубу воздух имеет скорость v1, температуру T1 и давление P1; при выходе из трубы температура воздуха T2, давление - P2. Какова скорость воздуха v2 при выходе из трубы?

2. На столе стоит стакан с водой. Площадь поперечного сечения стакана S1. В стакане плавает другой стакан с водой. Площадь поперечного сечения второго стакана S2. На сколько изменится уровень воды во внутреннем стакане, отсчитанный относительно стола, если в него долить объем воды, равный V? (Стакан после доливания воды продолжает плавать).

3. На виток гладкой цилиндрической спирали, ось которой вертикальна, надевают маленькое колечко массой m. Колечко начинает скользить по спирали. С какой силой F колечко будет давить на спираль после того, как пройдет n полных витков? Радиус витка - R, расстояние между соседними витками - h, причем h << R.

11 класс

1.На гладкий горизонтальный стержень надеты две маленькие шайбы, массы которых равны m и 2m, связанные легкой нитью длины 2L. К середине нити прикреплен груз массой m. Сначала грузы удерживают так, что нить горизонтальна, а натяжение ее мало (средний груз поддерживается). Затем средний груз отпускается. Найти скорости шайб перед ударом друг о друга.
2. Найдите скорость испарения с единицы поверхности водной лужи в вакууме. Температура воды 200 C. Давление насыщенных водяных паров при этой температуре равно 2,3 кПа.

3.Жесткое тонкое проводящее кольцо лежит на горизонтальной непроводящей поверхности и находится в однородном магнитном поле, линии индукции которого горизонтальны. Масса кольца m = 2 г, его радиус R = 4 см, индукция магнитного поля B = 0,5 Тл. Какой ток нужно создать в кольце, чтобы оно подпрыгнуло? Как при этом будет двигаться кольцо?

4.Два небольших одинаковых шарика соединены невесомой пружиной и находятся на непроводящей гладкой горизонтальной поверхности. Один из шариков закреплен, другой свободен. После того, как шарики одинаково зарядили, пружина растянулась в два раза. Как изменилась при этом частота малых продольных колебаний системы?