Олимпиада по физике

«СОГЛАСОВАНО»                    Министерство образования и науки                                 «УТВЕРЖДАЮ»

Методист                                                Челябинской области                                             Зам.директора по ТО

Чеботарева Н.А.________        Государственное образовательное учреждение              Краснова И.Б.________                                                                      

                                                      начального профессионального образования                        

            ___________2010г.                           ПЛ-120                                                       __________2010 г.

Олимпиада по физике для II курса.

I тур.

Задание I.

1.Когда наибольшие морские волны приближаются к наклонному берегу, на них образуются пенные гребни. Почему?

Ответ: при приближении к берегу нижние слои волн тормозятся трением о дно, а верхние, сохраняя скорость, забегают вперед, принимают такую острую форму, что их вершины срываются и, рассыпаясь образуют пенистый гребень.

2.Опытные шоферы оценивают давление воздуха в баллоне колеса автомашины по звуку, получаемому при ударе по баллону металлическим предметом. Как зависит звук, издаваемый баллоном, от давления воздуха в нем?

Ответ: чем больше давление воздуха в баллоне, тем выше тон.

3.В трамвайном вагоне два двигателя; водитель может включить их последовательно и параллельно. В каких случаях  применяется каждое соединение?

Ответ: при последовательном соединении каждый электродвигатель получает лишь часть (половину) напряжения, при параллельном- полное напряжение. Во втором случае скорость будет больше.

4.Какова энергия конденсатора в колебательном контуре в моменты максимумов тока в катушке в случае, когда сопротивление ничтожно мало?

Ответ: энергия конденсатора равна нулю.

5.Как объяснить радужные полосы, наблюдаемые  в тонком слое керосина на поверхности воды?

Ответ: радужные полосы в тонких пленках возникают в результате интерференции световых волн, отраженных от верхней и нижней границ пленки. Волна отраженная  от нижней границы, отстает по фазе от волны отраженной от верхней границы. Величина этого отставания зависит от толщины пленки и от длины волны световых волн падающих на пленку. Вследствие интерференции будет происходить гашение одних цветов спектра и усиление других. Поэтому места пленки, обладающие разной толщиной, будут окрашены в разные цвета.

6.Может ли человек бежать быстрее своей тени?

Ответ: может, если тень образуется на стене, параллельно которой бежит человек, а источник света движется быстрее человека в том же направлении, что и человек.

Задание 2.

Максимальный заряд на обкладках конденсатора колебательного контура gm =10-6 Кл. амплитудное значение силы тока в контуре Im =10-3 А. определить период колебаний. Потери не учитывать.

Решение: По закону сохранения энергии  или   =    

Т= 2.  Отсюда :  Т = 2π  

 Ответ: Т= 6,3 ·10-3 с

Задание 3.

Найти предельный угол полного отражения для кварца (n =1,54).

Решение: Sinαо =   ;     Ответ: αо                  

СОГЛАСОВАНО»                    Министерство образования и науки                                 «УТВЕРЖДАЮ»

Методист                                                Челябинской области                                             Зам.директора по ТО

Чеботарева Н.А.________        Государственное образовательное учреждение              Краснова И.Б.________                                                                      

                                                      начального профессионального образования                        

            ___________2010г.                           ПЛ-120                                                       __________2010 г.

Олимпиада по физике для I курса.

II тур.

Задание 1.

1.Почему стальной шарик хорошо отскакивает от камня и плохо отскакивает от асфальта?

Ответ: взаимодействие шарика с камнем носит характер упругой деформации. Возникающие при этом силы упругости отбрасывают шарик от камня. Деформация асфальта пластичная. При этом силы упругости не возникают.

2.Шариковые подшипники обладают меньшим трением, чем роликовые. Однако большие цельнометаллические вагоны стоят на роликовых подшипниках. Почему?

Ответ: роликовые подшипники выдерживают значительно большие нагрузки (большая опорная площадь).

3.В одной из популярных книг по физике автор пишет: «Планеты «притягивает» к Солнцу сила тяготения. Солнце также притягивается планетами, но сила притяжения его каждой отдельной  планетой во столько же раз меньше силы притяжения Солнцем, во сколько масса этой планеты меньше массы Солнца». Верно  ли это утверждение?

Ответ: нет. По третьему закону Ньютона  силы притяжения, действующие между Солнцем и какой- либо планетой, равны между собой.

4.Почему пуля, вылетевшая из ружья, не разбивает оконное стекло на осколки, а образует в нем круглое отверстие?

Ответ: время столкновения пули со стеклом очень мало. За это время деформация, вызванная давлением пули, не успевает распространиться на большие расстояния. Поэтому импульс, теряемый пулей, передается небольшому участку стекла, и пуля пробивает в нем круглое отверстие.

5.Почему легковым автомобилям  разрешается ездить по городу с большей скоростью, чем грузовым?

Ответ: в случае необходимости легковую машину можно быстрее остановить, чем грузовую, имеющую большую массу.

Задание 2.

По горизонтальной поверхности движется тележка с грузом (см. рис.). масса груза 4 кг, масса тележки 2 кг. В первом опыте к тележке приложили силу тяги 50 Н, во втором- 10 Н. сила трения тележки равна нулю, а коэффициент трения скольжения груза по поверхности тележки 0,3. определите ускорения тележки (а1, а2) и груза ().

Решение:

        Fтр.                                 Fтр

a1·m1 = Fтр

а2·m2 =F – Fтр

Fтр.скольжения =μ·m1· g

a1 =        a2 =             

Fтр.=0.3·4·9.8=12 Н        a1=3 м/с       a2=19м/с2     м/с2       м/с2

Задание 3.

По рельсам свободно движется платформа с установленным на ней орудием. Скорость платформы 10 м/с. Из орудия стреляют в направлении движения. Скорость снаряда относительно платформы 400м/с. Найти соотношение между массой платформы с орудием и снарядом, если при выстреле скорость платформы уменьшилась в 10 раз.

Решение: m- масса снаряда; М- масса платформы с орудием; v1-скорость платформы до выстрела; v2-скорость после выстрела; (v1+v/)-скорость снаряда относительно Земли.

(m+M)·v1=M·v2 + m(v1 + v/)

До выстрела импульс системы равен нулю.

После выстрела: V· (v2 –v1) + mv/ =0,   где (v2 –v1) – скорость платформы после выстрела