Олимпиады · Ведомственная

Ведомственная, 2019/20, отборочный этап, 10 класс

5 задач

зад 1 Вес спирта в капилляре

Гидростатика и гидродинамика › Поверхностное натяжениеСмачивание и капиллярные явленияПоверхностное натяжение, давление Лапласасложность 2/10

В спирт на незначительную глубину опущена трубка с диаметром внутреннего канала \(d=0{,}5\) мм. Определить вес \(P\) спирта, вошедшего в капилляр. Коэффициент поверхностного натяжения спирта (при температуре, когда был проведен эксперимент) \(\alpha=0{,}023\) Н/м. (Ответ округлить до единиц [мкН] и записать без указания единиц измерений)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вес втянутого в капилляр столбика спирта уравновешен силой поверхностного натяжения, действующей по периметру канала.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(36\) мкН.

зад 2 Клин и пуля

Механика › Законы сохраненияУпругие столкновенияИмпульс, закон сохранения импульсаМеханическая энергия, консервативные системысложность 4/10

В покоящийся на горизонтальной поверхности клин массы \(M=10\,m\) попадает горизонтально летящая пуля массы \(m\). После абсолютно упругого удара о поверхность клина пуля отскакивает вертикально вверх. Скорость клина после удара равна \(V=2\) м/с. На какую высоту \(h\) (по сравнению с первоначальной) поднимется пуля? Трения в системе тел нет. Ускорение свободного падения принять \(g=10\) м/с\(^2\) (Ответ записать в [м] без указания единиц измерений)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Запишите законы сохранения импульса в горизонтальном направлении и энергии для упругого удара; у пули после удара остаётся только вертикальная скорость.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(18\) м.

зад 3 Куб с выемкой

Механика › Законы сохраненияИмпульс, закон сохранения импульсаМеханическая энергия, консервативные системыЦентр масс, системы материальных точексложность 6/10

В половине куба с длиной ребра \(a=35\) см из материала с плотностью \(\rho=434\) кг/м\(^3\) сделана цилиндрическая выемка диаметра \(a\) (см. рис.). Оставшиеся части положили на гладкую горизонтальную поверхность. Небольшое тело массы \(m=350\) г поместили на внутреннюю стенку первой части на высоту \(H=20\) см и отпустили. На какую высоту \(h\) тело поднимется на второй части? Трение не учитывать. (Ответ округлить с точностью до целой части [см] и записать в [см] без указания единиц измерений)

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Части куба могут сдвигаться по гладкой поверхности: в горизонтальном направлении выполняется закон сохранения импульса системы, а механическая энергия сохраняется. Учтите массы частей куба.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(11\) см.

зад 4 Свободный пробег молекулы

Термодинамика и молекулярная физика › Молекулярно-кинетическая теорияПроцессы переноса, эффузия, длина пробегаАтомы и молекулы, оценкисложность 2/10

Представим молекулу газа в виде шарика диаметра \(d=0{,}3\) нм. Найти время свободного пробега молекулы (среднее время между двумя последовательными столкновениями). Средняя скорость относительного движения молекул газа \(\langle V_{\text{отн}}\rangle=700\) м/с, концентрация молекул \(n=2{,}65\cdot10^{25}\) м\(^{-3}\). (Ответ округлить с точностью до десятой доли [нс] и записать в [нс] без указания единиц измерений. Десятичный разделитель — запятая)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Среднее время между столкновениями равно средней длине свободного пробега, делённой на среднюю скорость относительного движения; длину пробега задают диаметр молекулы и концентрация.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(0{,}2\).

зад 5 Ток в схеме с конденсаторами

Электрические цепи › Конденсаторы в цепяхЦепь с конденсатором, установившийся режимПравила Кирхгофасложность 5/10

В схеме, изображенной на рисунке, известны сопротивления, они одинаковы \(R_1=R_2=R_3=R=2\) кОм, известны заряды на конденсаторах \(q_1=3\) мкКл, \(q_2=7\) мкКл, \(q_3=16\) мкКл и емкости конденсаторов \(C_1=1\) нФ, \(C_2=5\) нФ, \(C_3=10\) нФ. Найдите ток \(I_1\). Потенциал в точке \(2\) больше чем в точке \(3\). (Ответ округлить с точностью до десятичной части [А] и записать в [А] без указания единиц измерений. Десятичный разделитель — запятая)

Рисунок
▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

В установившемся режиме ток через конденсаторы не течёт, поэтому напряжения на них определяются зарядами. Запишите правила Кирхгофа для узла и контуров схемы с резисторами.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(0{,}8\).

Источник: Олимпиада на базе ведомственных вузов (физика), 2019/20, отборочный этап, 10 класс — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.