Zestaw VI Zadania nieobliczeniowe Zadania obliczeniowe

Zestaw VI
Ewa Kądzielawa, Marcin Abram
e-mail: [email protected]
http://www.fais.uj.edu.pl/dla-szkol/
warsztaty-z-fizyki/szkoly-ponadgimnazjalne
Grupa na Facebooku:
http://www.facebook.com/groups/kolkof/
23 października 2012 r.
Zadanie 5 [XLVIII OF, etap 1]
Szklanka ma kształt cylindra o średnicy wewnętrznej 6,6
cm, zewnętrznej 6,8 cm i wysokości 10 cm. Masa szklanki
wynosi 150 g. Szklankę zanurzono w wodzie, odwrócono i
wyciągnięto do połowy (rysunek 2). Jaką siłą trzeba działać na tę szklankę, aby ją utrzymać?
Zadania nieobliczeniowe
Zadanie 1 [NZzF, 101]
Szklana rurka w kształcie litery U zamknięta na obu
końcach jest częściowo wypełniona wodą. Jak rozróżnić,
czy w rurce oprócz wody znajduje się powietrze czy para
wodna?
Zadanie 2 [XLVI OF, etap wstępny]
W szklanej rurce znajduje się mleko. Układ jest prześwietlany dwoma wiązkami laserowymi. Pionowa wiązka przechodzi prostopadle przez dno naczynia, natomiast
wiązka pozioma przechodzi prostopadle przez powierzchnię boczną naczynia. Jak zmieni się stosunek natężeń wiązek światła wychodzącego z naczynia Ipion {Ipoziom po dolaniu wody do mleka (rysunek 1)? Przyjmujemy, że woda
jest doskonale przezroczysta.
Rysunek 2
Zadanie 6 [g-OF, zad. 9.3]
Na brzegu płyty o promieniu R 9 cm, obracającej się
bez tarcia, siedzi n 10 chrabąszczy, każdy o masie m 5
g. Chrabąszcze rozpoczynają jednocześnie i z jednakową
prędkością wędrówkę ku środkowi płyty. Początkowo płyta
obraca się z prędkością kątową ω1 = 30 obrotów na minutę.
Jaką pracę W wykonał każdy chrabąszcz, jeśli wiadomo, że
po ich zatrzymaniu płyta obracała się z prędkością kątową
ω2 45 obrotów na minutę? Moment bezwładności płyty
wynosi I 405 gcm2 .
Zadanie 7 [XLIV OF, etap 2]
Rysunek 1
Zadanie 3 [ZZzF, zad. 18-45]
Masa powłoki balonu wraz z gondolą i osprzętem wynosi M=300 kg. Balon ma kształt kuli o średnicy d=13
m. W dolnej części balonu znajduje się niewielki otwór,
przez który jest ogrzewane powietrze wewnątrz powłoki. Na zewnątrz panują warunki normalne (p0 105 Pa,
T0 273K).
aq Oblicz najniższą temperaturę powietrza wewnątrz balonu, przy której balon zaczyna się unosić.
bq Przyjmując, że:
Na końcach dwustronnej dźwigni wiszą na nitkach dwie 1) temperatura początkowa wewnątrz balonu jest taka sama jak na zewnątrz,
kule o różnych masach, wykonane z tego samego materiału. Dźwignia jest w równowadze. Obydwie kule zanurzono
2) powietrze wewnątrz balonu nagrzewa się powoli i rówdo wody. Czy równowaga została naruszona?
nomiernie,
Zadania obliczeniowe
3) ciepło uchodzące przez powłokę podczas ogrzewania
można zaniedbać,
oszacuj ilość ciepła, jaką należy dostarczyć do wnętrza balonu, aby zaczął on się unosić. Przyjmij, że powietrze weW osolonej wodzie jajko pływa zanurzone w 95% swo- wnątrz i na zewnątrz balonu zachowuje sie jak dwuatomojej objętości. Jeśli umieścimy nad osoloną wodą warstwę wy gaz doskonały o masie molowej m=29g. Zaniedbaj siłę
czystej wody, wtedy połowa objętości jajka pływa w wo- wyporu powietrza związaną z objętością gondoli i osprzędzie osolonej, a połowa w czystej wodzie. Jaka jest gęstość tu balonu.
jajka, a jaka osolonej wody?
Stała gazowa R 8.31 molJK .
Zadanie 4 [L OF, etap 1]
Zadanie 8: [g-OF, zad. 5.3]
Poziomo położone kuliste zwierciadło wklęsłe, o promieniu krzywizny R 60 cm zostało napełnione wodą.
Znajdź ogniskową tego zwierciadła. Współczynnik załamania wody n 4{3. Przyjmujemy, że głębokość wody
jest mała w porównaniu z promieniem krzywizny zwierciadła R.
Literatura
[ZZzF] J. Jędrzejewski, W. Kruczek, A. Kujawski, Zbiór
zadań z fizyki, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne,
Warszawa, 2002.
[NZzF] J. Domański, J. Turło, Nieobliczeniowe zadania
z fizyki, Pruszyński i S-ka, Warszawa, 1997.
[jm-OF] 50 lat olimpiad fizycznych redakcja P. Janiszewski i J. Mostowski, PWN, Warszawa, 2002.
[g-OF] Zbiór zadań z olimpiad fizycznych redakcja W.
Gorzkowskiego, Wyd. Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa, 1987.
:
– zadania z zestawów z sezonu 2011/2012.