зад 1 Циклический процесс
Идеальный газ совершает циклический процесс 12341, приведенный на рисунке. Определите КПД этого цикла.
▶ПодсказкаСкрыть
Вычислите работу газа за цикл и сравните с суммарной теплотой, полученной газом на всех участках, где он нагревается.
▶ОтветСкрыть
\(\eta = 0\).
зад 2 Два автомобиля на сцепке
Два автомобиля с двигателями, максимальные мощности которых равны \(N_1\) и \(N_2\), могут развивать скорости \(V_1\) и \(V_2\) соответственно. С какой максимальной скоростью смогут двигаться эти автомобили, если их соединить жесткой сцепкой?
▶ПодсказкаСкрыть
На максимальной скорости мощность двигателя равна силе сопротивления, умноженной на скорость; у сцепки общая сила сопротивления и общая мощность.
▶ОтветСкрыть
\(V = \dfrac{N_1 + N_2}{N_1 v_2 + N_2 v_1}\, v_1 v_2\).
зад 3 Закон Ома и вольтметр
Одноклассники Петя и Катя выполняют лабораторную работу по теме «закон Ома». Они собрали изображённую на рисунке электрическую схему из батарейки с э.д.с. \(\mathcal{E} = 10\) В и внутренним сопротивлением \(r = 8\) Ом и резистора сопротивлением \(R = 40\) Ом. Вольтметр, подключенный к резистору, показал напряжение \(U = 8\) В. Определите, во сколько раз сила тока через батарейку превышает силу тока через вольтметр.
▶ПодсказкаСкрыть
Вольтметр подключён параллельно резистору, так что ток через батарейку делится между резистором и вольтметром; учтите, что ток через резистор известен по показанию вольтметра.
▶ОтветСкрыть
в пять раз.
зад 4 Очистка воздуха от пыли
Электростатический способ — один из самых эффективных способов очистки воздуха от пыли. Стеклянный куб с пыльным воздухом помещают в однородное электростатическое поле, силовые линии которого перпендикулярны двум граням куба. Определите, через какое время после включения поля вся содержащаяся в кубе пыль осядет. Сторона куба равна \(a\), напряженность поля \(E\). Считать, что все пылинки одинаковы, каждая имеет заряд \(q\).
Примечание: сила сопротивления воздуха пропорциональна скорости тела \(F = kv\), где \(k\) — известная постоянная величина.
▶ПодсказкаСкрыть
Установившаяся скорость дрейфа пылинки определяется равенством силы поля и силы сопротивления; путь до стенки куба проходится с этой скоростью.
▶ОтветСкрыть
\(t = \dfrac{a}{v} = \dfrac{ak}{qE}\).
зад 5 Мячик и наклонная доска
Одноклассники Петя и Катя изучают школьную кинематику. Петя бросает упругий мячик с сторону наклонной доски, мячик отскакивает обратно ему в руки (см. рисунок). Катя снимает полёт мячика на мобильный телефон, потом они оба просматривают видео в замедленном режиме. Друзья выяснили, что если Петя ловит мяч точно в точке броска, то полёт мяча до доски длится \(t_1 = 0{,}44\) с, а возвращение мяча обратно в руки Пети длится \(t_2 = 0{,}76\) с. Под каким углом \(\alpha_1\) Петя бросает мяч в случае, если удар мяча о доску происходит на высоте броска?
▶ПодсказкаСкрыть
Сравните движение мяча до доски и после отскока: скорость мяча меняется при ударе, а время полёта в каждом участке связано с вертикальной составляющей скорости.
▶ОтветСкрыть
\(\alpha_1 = 30^\circ\).
Источник: Олимпиада «Надежда энергетики» по физике, 2024/25, отборочный этап, 10 класс — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.