зад 1 Ящик на наклонной плоскости
Задание: Ящик массы \(m = 10\) кг, медленно втаскивают по наклонной плоскости на высоту \(H = 2\) м при помощи веревки, привязанной к ящику и направленной вдоль плоскости вверх. Угол наклона плоскости \(\alpha = 45^\circ\), коэффициент трения \(\mu = 0{,}5\). Найти работу силы натяжения веревки. Ускорение свободного падения принять равным \(g = 10\) м/с\(^2\).
Тема билета: «Силы трения. Сухое трение: трение покоя и трение скольжения. Коэффициент трения. Вязкое трение.» Полный ответ по теории должен содержать: описание физической природы и характера действия сил трения в отсутствие проскальзывания соприкасающихся тел (трение покоя) и после его начала (трение скольжения), формулировку закона Кулона–Амонтона и определение коэффициента трения, описание сил вязкого трения и их зависимости от скорости тела.
▶ПодсказкаСкрыть
Ящик движется медленно, поэтому его кинетическая энергия не меняется. Работа силы натяжения уходит на подъём и на работу против силы трения скольжения.
зад 2 Виток на соленоиде
Задание: На длинную цилиндрическую проволочную катушку (соленоид) надет замкнутый проволочный виток. Если через соленоид пропустить переменный ток, то в витке возникает индукционный ток. Во сколько раз изменится сила индукционного тока, если увеличить вдвое диаметр проволоки витка, надетого на соленоид (материал проволоки и размер витка такой же)?
Тема билета: «Магнитный поток. Опыты Фарадея. Явление электромагнитной индукции. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца. Самоиндукция.» Полный ответ по теории должен содержать: определение магнитного потока и описание схемы опытов Фарадея и их значения для развития представлений об электромагнетизме, описание явления электромагнитной индукции и ситуаций, в которых возможно появление индукционного тока, формулировку закона электромагнитной индукции Фарадея и правила Ленца, описание явления самоиндукции и определение индуктивности.
▶ПодсказкаСкрыть
ЭДС в витке одинакова, так как магнитный поток через виток меняется так же. Сопротивление витка зависит от площади сечения проволоки.
зад 3 Стержень на шарнире и пружине
Стержень массы \(M\) с одной стороны прикреплён к вертикальной стене шарниром \(O\). Другой конец стержня закреплён на пружине (см. рис.). В начальный момент стержень расположен горизонтально, затем к правому концу стержня подвешивают груз массы \(m\). В результате этого стержень отклоняется на угол \(\alpha\) от горизонтального положения, а пружина — на угол, примерно равный \(\alpha/2\), от вертикали. Определить силу, действующую на стержень со стороны шарнира.
зад 4 Теплота после размыкания ключа
Какое количество теплоты выделится после размыкания ключа \(K\) в резисторе \(R_1\) в схеме, показанной на рисунке. Сопротивления резисторов равны: \(R_1 = R_2 = R\), внутреннее сопротивление источника \(r = R/2\), ЭДС источника равна \(\varepsilon\), емкость конденсатора \(C\).
Источник: Олимпиада «Покори Воробьёвы горы!» по физике, 2009/10, заключительный этап, 11 класс — условия. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.