Олимпиады · «Надежда энергетики»

«Надежда энергетики», 2015/16, отборочный этап, 9 класс

5 задач

зад 1 Ошибка в рассуждении Галилея

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаАтмосферное давлениеДавление жидкостисложность 3/10

Физик Галилео Галилей (1564-1642) не верил в существование атмосферного давления. Свои аргументы он излагал таким образом: «воздух, находясь в воздухе, не имеет веса, следовательно, не может создавать и давление». Иными словами, так как для любого выделенного объёма воздуха сила тяжести, направленная вниз, равна силе Архимеда, направленной вверх, то суммарная сила равна нулю, следовательно, этот выделенный объём воздуха не оказывает давления на воздух под ним. Попробуйте найти ошибку в рассуждениях великого учёного.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Давление создаётся силой, с которой слой воздуха действует на поверхность под ним. Сравните силы, действующие на границы выделенного объёма, а не только сумму сил внутри него.

зад 2 Натяжение нити в системе брусков

Механика › Кинематические связиНити и блокиЗаконы Ньютона, силыСвязанные теласложность 3/10

Четыре бруска одинаковых масс связаны лёгкой нитью и лежат на гладком столе. К правому бруску приложена сила \(F = 20\) Н, направленная параллельно плоскости стола. Определите натяжение нити в точке \(A\).

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Все бруски движутся с одним и тем же ускорением. Запишите второй закон Ньютона для той части системы, которая находится справа от точки \(A\).

зад 3 Тень от головы человека

Геометрическая оптика › ОтражениеСветовые лучи, тениОтносительность движения, сложение скоростейсложность 4/10

На столбе высотой \(H\) подвешен фонарь. Мимо фонаря со скоростью \(v\) проходит человек, рост которого равен \(h\). С какой скоростью движется по земле тень от головы человека?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Тень головы лежит на пересечении луча от фонаря через голову с землёй. Используйте подобие треугольников и выразите положение тени через расстояние от человека до фонаря.

зад 4 Скорость велосипедиста

Механика › КинематикаОтносительность движения, сложение скоростейРавномерное движение, средняя скоростьсложность 4/10

Два автобуса проехали один и тот же перекрёсток со скоростью \(60\) км/час в одном направлении с интервалом \(10\) минут. На дороге они обогнали движущегося в том же направлении велосипедиста. Какова скорость велосипедиста, если автобусы проехали мимо него с интервалом в \(15\) минут?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Перейдите в систему отсчёта велосипедиста: автобусы в ней движутся с относительной скоростью, а интервалы между автобусами связаны с расстояниями между ними.

зад 5 Плотность монеты по уровням воды

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаСила АрхимедаПлавание тел, устойчивость плаваниясложность 6/10

В кастрюле с водой плавает металлическая коробочка. Если в плавающую коробочку положить монету, уровень воды в кастрюле поднимется на \(h\) (коробочка при этом не тонет). Если затем монету вынуть из коробочки и бросить в кастрюлю, то новый уровень понизится на величину \(H\). Определите плотность материала, из которого изготовлена монета. Плотность воды равна \(\rho_{\text{в}}\).

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сравните объём воды, вытесненной коробочкой с монетой, с объёмом воды, вытесненным одной монетой, лежащей на дне. Изменение уровня связано с разностью этих объёмов.

Источник: Олимпиада «Надежда энергетики» по физике, 2015/16, отборочный этап, 9 класс — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.