第四届国际中小学生物理奥林匹克竞赛

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第四届国际小学生物理奥林匹克竞赛

7月5日至15日，国际中小学生物理奥林匹克竞赛在莫斯科举行。这只是第四次举办。从这个意义上说，数学家有着丰富的传统——他们的第一届国际奥林匹克竞赛于 1959 年举行，并且每天都举行。然而，国际物理奥林匹克竞赛比类似的化学奥林匹克竞赛更古老——国际化学奥林匹克竞赛于 1970 年首次举办。

苏联教育科学院院士 V. A. Fabrikant 为小学生举办第四届国际物理奥林匹克竞赛开幕式。摄影：M. V. Alpert (APN)。

参加本届奥林匹克运动会的有保加利亚人民共和国、匈牙利人民共和国、德意志民主共和国、波兰人民共和国、罗马尼亚社会主义共和国、苏联、捷克斯洛伐克社会主义共和国和南斯拉夫社会主义联邦共和国的高中生和毕业生（1970年毕业）。

奥林匹克竞赛的最高机构是国际委员会，其中包括所有代表的科学监督员。该委员会由苏联教育科学院院士 V. A. Fabrikant 担任主席。

苏联队包括去年在斯维尔德洛夫斯克举行的全联盟物理奥林匹克竞赛中取得成功的选手：伊戈尔·布尔任科夫（乌法）、米哈伊尔·沃洛申（莫斯科）、谢尔盖·戈尔巴乔夫斯基（罗蒙诺索夫，列宁格勒地区）、弗拉基米尔·克拉夫佐夫（高尔基）、伊戈尔·柳克西托夫（基辅）和鲍里斯·彼得罗夫（普斯科夫）。

苏联团队的科学带头人是莫斯科国立大学教授 V.I.伊维罗诺娃。

进行身体锻炼已成为一种传统

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苏联队。从左到右：I.布尔任科夫、I.柳克修托夫、S.戈尔巴乔夫斯基、V.克拉夫佐夫、V.彼得罗夫、M.沃洛申。摄影：M. V. Alpert (APN)。

俄罗斯奥运会分两轮进行。这次也是一样。在第一种类型中，孩子们被要求解决四个问题，在第二种类型中，孩子们被要求解决一个问题，但是是实验性的。国际委员会为解决第一类问题设定了最高分——10分，实验工作的最高分等于20分。理论轮和实验轮在不同的日子举行。

但这一切都已经过去了。 7月13日，结果进行总结。在谈论它们之前，我们注意到没有正式转会到奥运会。谈到奥林匹克竞赛的目标，介绍奥林匹克竞赛的组委会，苏联教育科学研究院副院长祖波夫表示，奥林匹克竞赛首先是一个好朋友的友好状态，它的目标是比较小学生的知识，与其他国家同龄人的知识进行比较。南斯科夫代表团团长博日达尔·米利奇博士在奥运会闭幕式上代表国际委员会在苏联科学家的建议下发言，力求保留奥运会的传统——“不是国家，而是参与者”。

要获得奥林匹克竞赛一等奖，必须获得至少 50 分（满分 60 分），二等奖 - 45 到 49 分，三等奖 - 39 到 44 分。获得总分一半以上的人将获得表扬。

让我们介绍一下苏联队的成绩：一等奖由M.沃洛申、S.戈尔巴乔夫斯基和B.彼得罗夫获得，二等奖由I.柳克修托夫和I.布尔任科夫获得，三等奖由V.克拉夫佐夫获得。 M. Voloshin 获得最高分（57 分）。以下是奖品和一半被召回的奖品在代表团中的分配方式：

| 国家 | 一等奖 | 二等奖 | 三等奖 | 值得称赞的评论 |
| :— | :— | :— | :— | :— |
| 保加利亚 | — | — | — | 2 |
| 匈牙利 | — | 2 | 1 | 1 |
| 民主德国 | — | 1 | — | 2 |
| 波兰 | 1 | 1 | — | 4 |
| 罗马尼亚 | — | — | 3 | 1 |
| 苏联 | 3 | 2 | 1 | — |
| 捷克斯洛伐克 | — | — | 5 | — |
| 南斯拉夫 | — | 1 | — | 3 |

共有34人获奖。其余的人都获得了参与者文凭。

让我们在这里列出一些更成功的奥林匹克参赛者的名字。来自波兰的 Marek Zyukkowski 与我们的选手一起获得了一等奖。来自东德的女孩英格里·雷曼因成功参加奥运会而获得特别奖，她的队友曼弗雷德·费舍尔获得二等奖，此外还因最佳实验工作表现而获得特别奖。他在实验中获得了最高分。

在奥运会上获胜总是令人高兴的，尤其是在国际奥运会上。苏联队全体队员

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无需考试即可进入院校。
借此机会，我们再次祝贺所有今年夏天在莫斯科成功演出的人们。

于。 M·布鲁克
北美薄荷糖

第四届国际物理奥林匹克运动会的目标

问题1

质量为$M=1$的长块位于光滑的水平面上，它可以在没有摩擦的情况下沿着该水平面移动。带有电机的滑架可以沿着块的上部水平边缘滑动。带电机的滑架质量为$m=100$e，摩擦系数为$k=0,02$。电机以 $V_0=10$ 厘米/秒的恒定速度将线缠绕到轴上，轴的第二端在一种情况下绑在安装在固定支架上的足够远的钉子上，而在另一种情况下则绑在连接到块 (图1) 上的钉子上。保持块不动，让托架开始以 $v_0$ 的速度移动，然后释放块。当块被释放时，滑架的前边缘距块的前边缘的距离为$L=50$厘米。对于这两种情况，确定块开始移动后块和滑架的运动性质和速度以及滑架到达块前边缘的时间。

问题2

岩盐 (NaCl) 晶体的晶胞是边长为 $a=5,6$ A ($A=10^{-8}$ cm) (图 2) 的立方体。 图上的红球表示钠原子的位置，蓝球表示氯原子的位置。整个岩盐晶体就是通过重复这样的基本细胞而获得的。钠的原子量为23，氯的原子量为35.5。岩盐的密度为$\rho=2,22$ e/cm3。有必要根据这些数据确定氢原子的质量。

问题3

将半径为 $r=10$ cm 的同心金属球放置在半径为 $R=20$ cm 的薄壁金属球内。球

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通过球体中的响应，它使用很长的电线 (图 3) 连接到地面。
外球上放置 $Q=10^{-8}$ 库仑电荷。需要确定该球体的电势、所得导电体系统的电容，并设计等效电路。

任务4

手机采用曲率半径$R=2\text{ m}$的球面镜。在镜子的主焦点处有一个圆盘形式的辐射接收器。该圆盘垂直于望远镜的光轴 (图 4)。接收器的尺寸应该是多大，才能接收到镜子反射的全部辐射通量？

镜子的横向尺寸为50厘米。
如果接收器的尺寸缩小八倍，接收器接收到的辐射通量会减少多少倍？

而我：1）当计算$\alpha$（$\alpha \ll 1$）较小的值时，可以替换$\sqrt{1-\alpha} \approx 1-\frac{\alpha}{2}$。 2) 忽略衍射。

实验性巡演作业

桌子上的支架上有三个不同的镜头，一个带有几何图形图像的屏幕，一根也安装在支架上的垂直线，以及一根卷尺 - 端口计（图5）。

图 4.

有必要仅使用桌子上的物体来确定线的焦距及其符号。

我们邀请读者亲自尝试这个实验。使用上述工具测量焦距有多少种方法？对于每种方法，绘制实验图和射线路线。是否可以使用任意一组镜片进行测量（所有镜片均为正镜片；两个镜片为正镜片，一个镜片为负镜片，等等）？如果您为每组镜头采用几种可能的方法，请确定每种方法的焦距并比较结果。您认为实验中的错误来源是什么？

写信给编辑你的实验条件或失败的情况。

图 5.