Олимпиады · «Надежда энергетики»

«Надежда энергетики», 2024/25, отборочный этап, 9 класс

5 задач

зад 1 Полый шарик в нагретой воде

Гидростатика и гидродинамика › ГидростатикаПлавание тел, устойчивость плаванияСила АрхимедаТепловое расширение тел и жидкостейсложность 2/10

В стакане с холодной водой плавает, практически полностью погрузившись в воду, полый металлический шарик. Будет ли плавать шар, если воду нагреть? Объясните свой ответ.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Как меняется плотность воды при нагревании и от чего зависит сила Архимеда, действующая на шарик?

▶ОтветСкрыть
Ответ

Утонет.

зад 2 КПД винтового домкрата

Механика › СтатикаРычаги и простые механизмыСила трения: покой и проскальзываниесложность 4/10

Найдите максимально возможный КПД винтового домкрата, у которого сила трения не даёт грузу опускаться.

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

При каком условии сила трения в резьбе удерживает груз от опускания, и как это связано с углом наклона резьбы?

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(\eta \le 50\%\).

зад 3 Два автомобиля на сцепке

Механика › ДинамикаДвижение автомобиля: сцепление, мощностьРабота и мощностьОценки, размерность и подобиесложность 4/10

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
Подсказка

При максимальной скорости сила тяги каждого автомобиля равна \(N/V\). Сравните эту силу с силой сопротивления движению системы из двух автомобилей.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(V=\dfrac{N_1+N_2}{N_1 V_2+N_2 V_1}\cdot V_1 V_2\).

зад 4 Блик на потолке

Геометрическая оптика › ОтражениеПлоское зеркалоОценки, размерность и подобиеРавномерное движение, средняя скоростьсложность 4/10

В большой тёмной комнате стоит круглый столик с зеркальной столешницей, в центре которой укреплена свеча высотой \(h_0 = 20\) см. Свечу поджигают и на горизонтальном потолке появляется яркий блик, размер которого изменяется по мере равномерного горения свечи. Через какое время радиус блика изменится на \(10\%\), если расстояние от столешницы до потолка равно \(H = 2\) м, а свеча полностью сгорает за время \(\tau = 2\) часа?

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Блик — это изображение пламени в плоском зеркале. Как связаны радиус блика и высота пламени над столешницей?

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(0{,}2\) часа \(=12\) минут.

зад 5 Шарик на оси Ox

Механика › КинематикаГрафики движения, путь как площадьГрафические методыНеравномерное движение, скорость как производнаясложность 6/10

Маленький шарик движется вдоль оси \(Ox\). График зависимости проекции его скорости на ось \(Ox\) от координаты \(V_x(x)\) изображен на рисунке. Значения максимальной координаты шарика \(x_{\text{м}}\) и максимальной проекции его скорости \(V_{\text{хм}}\) известны. В момент времени \(t_0 = 0\) шарик находится в точке \(A\). Найдите зависимости координаты шарика и проекции его скорости от времени. Постройте графики зависимостей \(x(t)\), \(V_x(t)\). Определите, сколько времени шарик будет находится в движении, пока вновь не вернется в точку \(A\).

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

На каких участках графика \(V_x(x)\) скорость постоянна по модулю? Сравните длины участков пути с модулями скоростей на них.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(T = 4\tau = \dfrac{4x_{\text{м}}}{V_{\text{хм}}}\).

Источник: Олимпиада «Надежда энергетики» по физике, 2024/25, отборочный этап, 9 класс — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.