Олимпиады · «Надежда энергетики»

«Надежда энергетики», 2017/18, отборочный этап, 8 класс

5 задач

зад 1 Доска под мальчиком

Механика › Законы сохраненияУдарные силы, импульс силыСила упругости, пружины и их соединениясложность 2/10

Концы длинной доски лежат на двух опорах и прочно закреплены. Посередине доски стоит мальчик. Доска под ним немного прогибается. Мальчик быстро приседает. Что произойдет с доской? Поясните ваш ответ.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Подумайте, как меняется сила, с которой мальчик давит на доску, когда он резко опускается и тормозит.

зад 2 Катя на велосипеде и автобусы

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

Одноклассники Катя, Петя и Вася живут далеко от школы в доме на конечной остановке автобуса. Автобусы отправляются каждые 10 минут. Петя поехал в школу на автобусе, который отправился в 7.25. Через некоторое время он увидел в окно свою одноклассницу Катю, едущую на велосипеде по той же дороге в том же направлении. Он сразу же сообщил эту новость по мобильному телефону Васе, который ехал на следующем автобусе. Вася увидел в окно Катю через 15 минут после звонка Пети. С какой скоростью ехала на велосипеде Катя, если скорость обоих автобусов была одинакова и равна \(V=60\) км/час?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Рассмотрите движение автобусов и велосипедистки относительно дороги: интервал между автобусами и время между звонком и тем, как Вася увидел Катю, связаны со скоростью Кати.

зад 3 Две пружины

Механика › ДинамикаСила упругости, пружины и их соединенияЗаконы Ньютона, силысложность 2/10

На рисунке представлено устройство, собранное из двух пружин с коэффициентами жёсткости \(k_1=50\) Н/м и \(k_2=100\) Н/м. Рассчитайте отношение силы \(F\), вызывающей деформацию устройства, к величине этой деформации.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Подумайте, как распределяется растяжение устройства между пружинами, если обе закреплены между верхней и нижней планками.

зад 4 Трамвайчик, буксир и бревно

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

От пристани «Школьная» до пристани «Студенческая», расположенной ниже по течению реки, ходит речной трамвайчик. Когда тем же маршрутом следует буксир с тяжёлой баржей, скорость которого (относительно воды) в \(n\) раз меньше скорости трамвайчика, то он затрачивает на свой путь в \(k\) раз больше времени, чем трамвайчик (\(n>1\), \(k>1\)). Во сколько раз дольше, чем трамвайчик, будет плыть бревно от «Школьной» до «Студенческой»?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Бревно плывёт со скоростью течения. Выразите время движения каждого судна через расстояние между пристанями и его скорость относительно берега.

▶ОтветСкрыть
Ответ

Ответ: в \(k\cdot\dfrac{n-1}{n-k}\) раз дольше.

▶РешениеСкрыть
Решение

Введём следующие обозначения: \(u\) — скорость течения реки, \(v\) — скорость буксира, \(S\) — расстояние между пристанями. \[(nv+u)t = S, \qquad (v+u)kt = S, \qquad uxt = S.\] \[(nv+u)t = uxt, \qquad (v+u)kt = uxt.\] \[nv = u(x-1), \qquad kv = u(x-k).\] \[\frac{n}{k} = \frac{x-1}{x-k}, \qquad nx-nk = kx-k, \qquad x = k\cdot\frac{n-1}{n-k}.\] Ответ: в \(k\cdot\dfrac{n-1}{n-k}\) раз дольше.

зад 5 Схема из двух сопротивлений

Электрические цепи › Постоянный токВычисление сопротивлений, симметрия, бесконечные цепочкиЗакон Ома, сопротивлениесложность 4/10

Определите температурный коэффициент электрического сопротивления для приведённой на рисунке схемы, если для сопротивления \(R_1\) температурный коэффициент электрического сопротивления равен \(\alpha_1\), а для сопротивления \(R_2\) температурный коэффициент электрического сопротивления равен \(\alpha_2\). Максимально упростите полученное выражение. Вычислите его значение для случая \(R_1=5\) Ом, \(R_2=10\) Ом, \(\alpha_1=0{,}002\) 1/К, \(\alpha_2=0{,}005\) 1/К.

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите сопротивление каждого элемента при температуре \(t\) через его температурный коэффициент и сложите их, как при последовательном соединении.

Источник: Олимпиада «Надежда энергетики» по физике, 2017/18, отборочный этап, 8 класс — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.