Умови міської олімпіади з фізики, 11 клас 2021 рік.

 

Всеукраїнська учнівська олімпіада з фізики 2021/2022 н.р.

Кіровоградська область

ІІ етап

11 клас

1.     Запаяна з одного кінця циліндрична трубка довжиною L занурювалася в воду до тих пір, доки запаяний кінець її не виявився на одному рівні з поверхнею води (див. Рис.). Коли температури повітря і води зрівнялися, виявилася, що вода в трубці піднялася на висоту ⅔ L. Визначте T – початкову температуру повітря в трубці, якщо температура води Т₁, а атмосферний тиск р₀.

                                 

2.     У повітряній кулі з еластичною тонкою оболонкою знаходиться газ об’ємом V₀=1500 м³ за температури t₀=0 ℃. На скільки зміниться підйомна сила повітряної кулі, якщо газ у ній нагріти на Δt = 20 ℃? Тиск і температура повітря в атмосфері дорівнюють р₀ = 10⁵ Па, Т₀ = 273 К відповідно. Молярна маса повітря М = 29·10^-3 кг/моль.

 

3.     Яку кінетичну енергію переносить вітер через перпендикулярну напрямку вітру площу S = 1м² за добу, якщо швидкість вітру v = 5 м/c, а густина повітря ρ = 1,3 кг/м³? Чи вистачить цієї енергії, перетвореної в електричну енергію за допомогою вітряної електростанції для освітлення, наприклад, невеликого дачного будиночка (5-6 лампочок по 20 Вт кожна)? ККД вітрової станції вважати рівним 100 %.

 

4.     Плоский конденсатор ємністю C = 22 пФ, резистор з опором R = 10 МОм і батарея з ЕРС ε = 100 В з'єднані послідовно. Відстань між обкладинками конденсатора швидко зменшують в n = 2 рази. Знайдіть кількість теплоти Q, що виділиться після цього на резисторі. Внутрішнім опором батареї знехтувати.

 

5.     На двох довгих паралельних рейках, розташованих на горизонтальній поверхні на відстані l = 1 м одна від одної, лежить перпендикулярно до рейок струмопровідний стрижень масою m = 0,5 кг. Коефіцієнт тертя між стрижнем і рейками μ = 0,1. Вся система знаходиться в однорідному магнітному полі, вектор індукції якого спрямований вертикально і за модулем дорівнює
В = 0,1 Тл. Рейки підключають до джерела з ЕРС ε = 10,1 В, в результаті чого стрижень починає рухатися. Нехтуючи опором рейок і внутрішнім опором джерела, а також вважаючи опір відрізка стрижня між точками його контакту з рейками рівними R = 2 Ом, знайдіть, з якою сталою швидкістю υ₀ буде рухатися стрижень. Прискорення вільного падіння прийміть рівним
g = 10 м/с².