Олимпиады · «Бельчонок»

«Бельчонок», 2015/16, отборочный этап, 11 класс

5 задач

зад 1 Кирпич и теннисный мячик

Механика › Законы сохраненияУпругие столкновенияВертикальное движение, свободное падениесложность 4/10

С высоты \(4\) метра на теннисный мячик падает кирпич. Считая удар абсолютно упругим, определить на какую максимальную высоту подлетит мяч. Считать, что масса кирпича много больше массы мяча.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В системе отсчёта, связанной с кирпичом, мяч упруго отражается от неподвижной стенки; вернитесь к лабораторной системе отсчёта.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(1\) метр.

зад 2 Аквалангист на глубине

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газИзопроцессыУравнение состояниясложность 3/10

Аквалангист может работать на глубине \(10\) м втечение одного часа. Определите время работы аквалангиста на глубине \(30\) метров, если известно, что газовая смесь подается из баллона под давлением, равным давлению на глубине погружения аквалангиста. Изменением температуры воды с глубиной погружения пренебречь. Считать, что частота вдохов и изменение объема легких при дыхании остаются постоянными, а время всплытия и погружения много меньше времени работы под водой. Плотность воды \(1000\) кг/м\(^3\).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сколько газа расходуется за одну минуту работы зависит от давления на глубине: сравните количество газа на разных глубинах при одинаковом объёме вдоха.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(0{,}5\) часа.

зад 3 Космический аппарат и метеорит

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсаСпутники, космические скоростисложность 6/10

Космический аппарат массой \(51\) кг движется по круговой орбите вблизи поверхности планеты Х с периодом \(100\) минут. Метеорит массой \(0{,}3\) грамма, летящий со скоростью \(60\) км/ч перпендикулярно траектории аппарата, застревает в его обшивке. В результате такого столкновения направление движения аппарата изменяется на угол \(10^{-4}\) рад. Исходя из приведенных данных, найдите ускорение свободного падения на планете Х.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Закон сохранения импульса в направлении, перпендикулярном орбитальной скорости, даёт скорость аппарата; для круговой орбиты связывайте её с периодом и ускорением свободного падения.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(\approx 3{,}7\) м/с\(^2\).

зад 4 Минимальное зеркало

Геометрическая оптика › ОтражениеПлоское зеркалоСветовые лучи, тенисложность 3/10

Определите минимальную площадь вертикального плоского зеркала прямоугольной формы, необходимого для того, чтобы человек ростом \(160\) см, имеющий ширину плеч \(40\) см, мог увидеть в нем, не изменяя положения головы, себя полностью.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Лучи от макушки и от ступней отражаются от зеркала в глаз; найдите, какую часть роста и ширины должно закрывать зеркало.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(1600\) см\(^2\).

зад 5 Амперметр в мостовой схеме

Электрические цепи › Постоянный токАмперметры, вольтметры, мостыВычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочкисложность 5/10

Найдите показания амперметра в схеме, изображенной на рисунке. Внутреннее сопротивление амперметра существенно меньше любого из сопротивлений схемы. Напряжение на входе схемы постоянно и равно \(10{,}5\) В. Значения сопротивлений известны: \(R_1=1\) кОм, \(R_2=2\) кОм, \(R_3=3\) кОм, \(R_4=4\) кОм, \(R_5=5\) кОм, \(R_6=6\) кОм.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Амперметр идеальный и почти не имеет сопротивления: найдите точки схемы с одинаковым потенциалом и затем выразите ток через амперметр.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(0{,}5\) мА.

Источник: Олимпиада «Бельчонок» по физике, 2015/16, отборочный этап, 11 класс — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.