Олимпиады · Ведомственная

Ведомственная, 2021/22, 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 проведён эксперимент) \(\alpha=0{,}023\) Н/м. (Ответ округлить до единиц [мкН] и записать без указания единиц измерений)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Вес втянутого в капилляр столбика равен силе 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 КПД электродвигателя

Электрические цепи › Постоянный токРабота и мощность тока, нагревателиЭлектродвигатели и генераторысложность 3/10

Электродвигатель подключён к источнику ЭДС постоянного тока. При полном затормаживании якоря электродвигателя в цепи течёт ток \(I_0=15\) А. Когда якорь электродвигателя не заторможен, установившаяся сила тока в цепи \(I=9\) А. Чему равен КПД \(\eta\) электродвигателя? (Ответ округлить до десятых и записать без указания единиц измерений)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Сравните ЭДС источника с напряжением на зажимах двигателя при вращении якоря; полезная мощность — это мощность противо-ЭДС.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(0{,}4\).

зад 4 Сосуд с полупроницаемыми перегородками

Термодинамика и молекулярная физика › Идеальный газПолупроницаемые перегородкиГазовые смеси, парциальные давленияУравнение состояниясложность 6/10

Сосуд разделён на три равные части неподвижными полупроницаемыми тонкими перегородками. В левую часть вводят \(30\) г водорода, в среднюю — \(160\) г кислорода и в правую — \(84\) г азота. Через левую перегородку может диффундировать только водород, через правую — водород и азот. После установления равновесия при постоянной температуре \(T=300\) К давление в средней части сосуда стало равно \(2{,}9\) МПа. Найти давление в правой части сосуда? (Ответ округлить до десятых [МПа] и записать без указания единиц измерений)

▶ПодсказкаСкрыть
Подсказка

Полупроницаемые перегородки пропускают только часть газов; равновесие по каждому газу задаётся его парциальным давлением в каждой части сосуда.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(1{,}6\) МПа.

зад 5 Схема с конденсаторами и резисторами

Электрические цепи › Конденсаторы в цепяхЦепь с конденсатором, установившийся режимПравила КирхгофаСоединения конденсаторов, вычисление ёмкостейсложность 6/10

В схеме, изображённой 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 ёмкости 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

Заряды на конденсаторах дают напряжения на них; по законам Кирхгофа найдите токи в ветвях схемы, связывающих узлы.

▶ОтветСкрыть
Ответ

\(0{,}8\) А.

Источник: Олимпиада на базе ведомственных вузов (физика), 2021/22, отборочный этап, 10 класс — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.