Олимпиады · Курчатов

Курчатов, 2018/19, отборочный этап, 8 класс

6 задач

зад 1 Лена, речка и палатка

Механика › КинематикаДвижение по реке, переправы, ветерОтносительность движения, сложение скоростейсложность 5/10

Лена живет в доме на берегу речки. А на другом берегу, прямо напротив дома и на том же расстоянии от речки, стоит палатка. Лена добежала до речки за \(2\) минуты, переплыла ее, и побежала к палатке, но при этом заметила, что течением ее снесло на \(200\) м. Когда она возвращалась, то придумала как сможет быстрее попасть домой и вернулась на \(1\) минуту раньше.

Найдите как далеко от дома течет речка. Ответ приведите в м, округлив до целых.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Пусть скорость Лены и скорость течения известны только в виде неизвестных; составьте уравнения для обоих путей «туда и обратно» и сравните времена.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(78\) м.

зад 2 Катящаяся матрёшка

Механика › КинематикаКачение без проскальзыванияРавномерное движение, средняя скоростьсложность 4/10

По столу длиной \(2\) м катилась матрешка. Внешний диаметр большой куклы равен \(7{,}5\) см, а каждой следующей в \(1{,}5\) раза меньше. Толщина стенок у всех \(0{,}5\) см. Сколько полных оборотов совершила самая маленькая матрешка, если считать, что движение проходило без скольжения?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Число оборотов колеса без скольжения равно пути центра, делённому на длину окружности. Длина пути центра самой маленькой матрёшки — это расстояние, которое она проехала по столу.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(13\).

зад 3 Керосин в трёх сообщающихся сосудах

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаСообщающиеся сосуды, гидравлический прессДавление жидкостисложность 5/10

В \(3\) сообщающихся сосудах налита вода. В первый и второй сосуды добавили керосина так, что в первом уровень столба стал выше, чем во втором, на ту же величину на сколько во втором выше, чем в третьем. Сколько всего добавили керосина, если уровень воды в 3 сосуде поднялся на \(4\) см. Площадь сечения сосудов одинакова и равна \(10\) см\(^2\). Ответ выразите в граммах.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Давления на одном уровне в сообщающихся сосудах равны; выразите высоты столбов керосина через одну неизвестную величину.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(120\) г.

зад 4 Кастрюля и холодная вода

Термодинамика и молекулярная физика › ТеплообменКоличество теплоты, уравнение теплового балансасложность 4/10

В стальную кастрюлю массой \(3{,}2\) кг налили \(2\) л воды и довели до кипения, после этого до краев наполнили холодной водой из под крана при температуре \(20\,^\circ\)C. До какой температуры остынет кастрюля в этом случае? Известно, что если сначала слить горячую воду, а потом полностью заполнить кастрюлю холодной водой, то установиться температура в \(22\,^\circ\)C. Ответ приведите в градусах Цельсия, округлив до целых. Теплоемкость стали равна \(500\) Дж/(кг\(\cdot\)К).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Составьте уравнение теплового баланса для двух опытов; в обоих неизвестны начальная температура воды в кастрюле и масса воды, поэтому используйте их отношение.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(33\,^\circ\)C.

зад 5 Поршень с трубкой и груз

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаДавление жидкостиСила упругости, пружины и их соединениясложность 5/10

В пустой цилиндр вставили поршень с трубкой и соединили поршень с дном цилиндра пружиной жесткостью \(30\) Н/м. Через трубку в цилиндр налили воду и поршень поднялся на \(3\) см. После этого на поршень поставили груз с массой равной массе поршня с трубкой, и поршень опустился до прежней высоты. Чему равна площадь дна цилиндра (в см\(^2\)), если масса груза составляет \(4{,}5\) кг? Известно, что радиус трубки в \(4\) раза меньше радиуса цилиндра.

Ответ приведите в см\(^2\).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вес воды в трубке уравновешивается силой пружины; сравните два состояния, в которых поршень находится на одной высоте.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(98\) см\(^2\).

зад 6 Ящик на пружинах в воде

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаСила АрхимедаСила упругости, пружины и их соединенияРавновесие тел, моменты силсложность 5/10

Внутри прямоугольного ящика размерами \(5 \times 5 \times 10\) см подвешен на пружинах другой ящик размерами \(3\times3\times6\) см и налита вода. На рисунке показано положение системы, когда обе пружины расслаблены. Масса маленького ящика равна \(297\) г, жесткость пружин составляет \(1\) Н/см. На сколько деформирована верхняя пружина в положении равновесия? Ответ выразите в см и округлите до сотых.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Учтите силу Архимеда, действующую на маленький ящик со стороны воды, и то, что при равновесии сумма сил натяжения и деформаций пружин уравновешивает вес и выталкивающую силу.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(1{,}26\) см.

Источник: Олимпиада «Курчатов» по физике, 2018/19, отборочный этап, 8 класс — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.