Olympic Vật lý của Viện Bách khoa Leningrad

75

ghi lại một chuỗi nhiều tín hiệu âm thanh. Khoảng thời gian giữa tín hiệu thứ nhất và tín hiệu thứ hai là $t_1=1$ s, giữa tín hiệu thứ nhất và tín hiệu thứ ba - $t_2=3$ s. Vụ nổ xảy ra ở khoảng cách nào từ hydrophone?

3. Trên một bề mặt băng nằm ngang ở nhiệt độ $t_1=0^\circ C$klad có một đồng xu một cánh được nung nóng đến nhiệt độ $t_2=50^\circ C$. Đồng xu làm tan băng và rơi vào hố giáo dục. Liệu nó có chìm vào băng đến độ dày tối đa không? Nhiệt dung riêng của vật liệu đồng xu là $c_M=380$ J/(kg K), mật độ của nó là $\rho_M=8,9$ g/cm$^3$, nhiệt dung riêng của sự tan chảy của băng là $\lambda=3,3\times10^5$ J/kg, mật độ của băng là $\rho=0,9$ g/cm$^3$.

4. Trên bề mặt của bộ điều nhiệt, hai khối lập phương nguyên khối được đặt đồng thời cạnh nhau, được làm từ cùng một chất liệu và nằm ở cùng nhiệt độ $t_0$, khác với nhiệt độ của bộ điều nhiệt $t_1$. Độ dài cạnh của hình lập phương này gấp đôi cạnh của hình lập phương kia. Sau thời gian $\tau$ nhiệt độ ở tâm khối lập phương nhỏ trở thành $t_2$. Sau bao lâu (kể từ thời điểm ban đầu) nhiệt độ ở tâm khối lập phương lớn sẽ bằng nhau? Mất nhiệt là một thách thức.

5. Trong một hình trụ kín có chiều dài $l=1$ m và tiết diện $S=10$ cm$^2$ có ​​một pít-tông mỏng có khối lượng $M=200$ g, có thể chuyển động dọc theo hình trụ mà không ma sát. Ban đầu, trục của xi lanh nằm ngang và piston nằm ở giữa xi lanh. Một lượng bằng nhau $m=0,4$ g nước và hơi của nó được đưa vào cả hai phía của piston ở áp suất khí quyển. Sau đó hình trụ được di chuyển đến vị trí thẳng đứng. Pít-tông chuyển động bao nhiêu nếu nhiệt độ khắp xi-lanh được duy trì ở mức $t=100^\circ C$? đáp số sẽ thay đổi như thế nào nếu $m=0,8$ r?

6. Ước tính khối lượng xoắn ốc của một bóng đèn điện có công suất $P=100$ W, nối vào mạng điện xoay chiều có tần số $f=50$ Hz, nếu biết nhiệt độ của xoắn ốc dao động từ $T_1=2500$ K đến $T_2=2800$ K với tần số 100 Hz. Nhiệt dung riêng của vonfram là $c=132$ J/(kg K).

7. Một vòng đệm kim loại phẳng có khối lượng $m$ và diện tích $S$ có thể di chuyển tự do giữa các bản của một tụ điện phẳng, vẫn song song với chúng. Cũng không có sức lực. Lúc đầu, quả bóng chạm vào một trong các tấm. Nguồn điện áp không đổi $U$ sẽ được nối với tụ điện. Tìm sự phụ thuộc của dòng điện trong mạch theo thời gian nếu khoảng cách giữa các bản của tụ điện là $d$. Tác động của vòng đệm lên các tấm được coi là không đàn hồi.

lớp 10

1. Bình 1 chứa 0,5 lít nước nóng, bình 2 chứa 1 lít nước lạnh. Đầu tiên, một lượng nước nhất định từ bình 1 được đổ vào bình 2 và trộn đều. Sau đó đổ cùng một thể tích nước từ bình 2 vào bình 1 và trộn đều. Kết quả là nhiệt độ của nước trong bình 1 giảm đi 2°C. Nhiệt độ của nước trong bình 2 thay đổi như thế nào?

Khả năng chịu nhiệt của lon và trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh là một thách thức.

2. Tấm ngang được bão hòa với một ít cát mịn. Tấm thực hiện dao động điều hòa theo phương thẳng đứng với tần số $f=1000$ Hz. Trong trường hợp này, ống thổi cát nhảy lên độ cao $h=5$ mm so với vị trí trung bình của tấm. Coi tác dụng của cát lên tấm là hoàn toàn không đàn hồi, bạn sẽ tìm được biên độ của bình chứa tấm.

3. Bạn nhìn từ khoảng cách $L=2$ m vào hình ảnh phản chiếu của bạn trong một quả bóng cây thông Noel có đường kính $d=10$ cm. Đôi giày của bạn nên đứng cách bạn bao xa để bạn có thể nhìn thấy nó nhỏ như hình ảnh phản chiếu của bạn trong quả bóng?

4. Một trong những dự án về “hệ thống phòng thủ tên lửa với các thành phần trên không gian” đề xuất phóng tia laser hóa học được tạo ra bởi chùm tia hồng ngoại có công suất $P=25000$ kW vào quỹ đạo Trái đất thấp. Một photon (lượng tử) của bức xạ như vậy có năng lượng $E_0=7,5 \cdot 10^{-20}$ J và động lượng $p_0=2,5 \cdot 10^{-28}$ kg m/s. Tìm lực giật lại tác dụng lên tia laser đó trong quá trình hoạt động của nó.

Ấn phẩm được biên soạn bởi A. N. Vuzdin, S. S. Krotov

Olympic Vật lý của Viện Bách khoa Leningrad

Dưới đây là bài toán được cung cấp tại viện nghiên cứu tối ưu về thể chất cuối cùng năm nay dành cho học sinh trung học.

1. Pít-tông ống tiêm nằm ngang được ép với một lực $F$. Bao nhiêu nước chảy ra khỏi ống tiêm trong 1 giây nếu đường kính của piston là $D$? Chúng ta có thể tập luyện như một đối thủ.

2. Một quả cầu kim loại có bán kính $R$ mang điện tích $Q$. Quả bóng được phủ một lớp điện môi đồng nhất có độ dày $L$. Hằng số điện môi của lớp $ε$. Xác định công di chuyển chính xác điện tích $q$ từ bề mặt quả bóng đến một điểm nằm trong chân không ở khoảng cách $r>R+L$.

3. Trong một tấm gương nhiều hình, có hình bán cầu có bán kính $R=110$ cm, tìm một lớp chất lỏng mỏng tùy ý nếu biết rằng tại một vị trí nào đó của nguồn sáng chính xác của một hệ quang học nhất định, nó cho hai ảnh thật, một ảnh trùng với chính nguồn sáng và ảnh kia cách nó $l=60$ cm.

4. Một vật có khối lượng $m$ rơi từ độ cao $H$ xuống một cái bát có khối lượng $M$ treo ở bên ngoài, cứng