Завдання І етапу Всеукраїнської олімпіади з фізики зробити до 30 жовтня

Завдання І етапу Всеукраїнської олімпіади з фізики зробити до 30 жовтня

- жовтня 27, 2021

Завдання І етапу Всеукраїнської олімпіади з фізики

зробити до 30 жовтня

7 клас

1	Подорожуючи Японією ви опинилися біля підніжжя гори Фудзі і побачили маленького равлика. Він почав повзти вгору, шлях його не вертикальний, навіть і не прямий. Равлик повзе по 9 годин кожної доби з постійною швидкістю 1,6 мм/с, а решту часу відпочиває. Знайти середню швидкість равлика за добу, якщо його шлях у 3,5 рази більше за висоту гори. Обчислити, скільки діб потрібно равлику, щоб дійти до вершини (висота гори Фудзі 3776 м). Відповідь заокруглити до цілого числа. (10б.)

2	Під час міжнародних навчань «Чисте небо» український літак Су-24МР і вертоліт Мі-14 одночасно вилітають з військового аеродрому в сторону однієї і тієї ж навчальної цілі, відстань до якої 𝐿 = 120 км і летять уздовж однієї прямої. Літак, швидко виконавши завдання, повертається тим самим шляхом назад, і зустрічає вертоліт в момент, коли той пролетів лише деяку частину відстані до цілі.. На якій відстані від аеродрому зустрілися літак і вертоліт, якщо вертоліт летів в 𝑛 = 5 разів повільніше літака? Часом, яке літак витрачає на розворот, можна знехтувати. (10б.)

3	Мишко зібрався з батьками на відпочинок. Вони купити квитки, зібрали речі, віддали Кузю бабусі та відправилися на залізничний вокзал. Поки сім’я чекала на потяг, Мишко, учень 7 класу, щоб не нудьгувати вирішив розв’язати задачу: «Два потяги, довжиною 360 м кожен, рухаються назустріч однин одному по паралельних коліях з однаковою швидкістю 54 км/год. Скільки часу пройде після зустрічі потягів до того, як розминуться їх останні вагони?» (10б.)

4	Немає нічого кращого ніж прийди до теплої домівки і зігратися чашкою теплого чаю. Так подумала мама, коли приїхала на дачу і розтопила пічку. Після цього температура стала зростати на 5 градусів за 30 хв. З якою швидкістю буде підніматися стовпчик термометра, показаного на малюнку? . (20б.)

5	В мірний циліндр з водою поміщають два кубики, великий і маленький. Якщо великий кубик знаходиться внизу, то маленький кубик, розташований на ньому, занурюється у воду наполовину (мал. а). Якщо ж великий кубик знаходиться зверху, то він буде занурений у воду на третину свого об’єму (мал.. б). Визначити об’єми обох кубиків. Стінки мірного циліндра вертикальні, кількість води в ньому в обох випадках однакова. . (20б.)

6	*Провести мислений експеримент* і описати послідовність дій та вимірювань при його проведенні. Пояснити як за допомогою отриманих з експерименту даних обчислити потрібну величину. Запропонуйте спосіб (чи способи) визначення об’єму і площі поверхні металевої монети. *Прилади та матеріали: лінійка з міліметровими поділками, аркуш паперу, 10-15 однакових монет (номіналом 5, 25 чи 50 копійок). Довідка:* площа круга: S=πD²/4; об’єм циліндра: V=( πD²/4)*H, де D -діаметр круга, H ˗ висота циліндра. . (30б.)

8 клас

1	Вінні-Пух мовчки, без настрою йшов в гості до П’ятачка. Наближаючись до будинку друга він побачив, що біля нього стоїть бочка з медом, і його настрій став поліпшуватися. Підійшовши до бочки, Вінні помітив, що бочка заповнена лише на 2/3 свого об’єму. Пух не довго думаючи заліз у бочку з медом, при цьому рівень меду піднявся так, що 9 кг меду витекли. Коли П’ятачок вийшов з будинку, то помітив що з бочки видно лише голову Вінні-Пуха. Визначити масу Вінні, якщо об’єм бочки 90 л, об’єм голови становить 1/10 від всього тіла ведмедика, середня густина Пуха 1000 кг/м³, густина меду – 1500 кг/м³. . (10б.)

2	В одному з рекламних роликів по телевізору хлопчик побачив порівняння дорогої бензинової запальнички і звичайної газової. У цьому ролику брали дві однакові склянки з водою і нагрівали їх за допомогою запальничок до кипіння води. Дорога запальничка нагрівала за t₁ = 2 хвилини, а звичайна за t₂ = 4 хвилини. Хлопчик подумав «Скільки часу знадобитися на нагрів склянки води одночасно двома цими запальничками?» Допоможіть хлопчику отримати відповідь. . (10б.)

3	На рисунку зображений важіль масою 2 кг. До нього підвішені 2 вантажі. Перший масою 5 кг. Визначте масу другого вантажу. . (10б.)

4	Ліфт вагою Р = 2·10⁴Н піднімають тросом, кожний метр якого важить 20 Н, з шахти глибиною 200 м. Яка при цьому виконується робота? Визначити коефіцієнт корисної дії установки. . (20б.)

5	Між станціями Лісовою й Ведмедівкою є старий міст довжиною 500 м. Потяг виїхав зі станції Лісова і першу половину шляху (до мосту) їхав зі швидкістю 60 км/год. Під´їхавши до мосту, машиніст, дотримуючись техніки безпеки, зменшив швидкість до 20 км/год та зберігав її поки весь потяг не з´їхав з мосту. На останньому проміжку шляху швидкість потяга була збільшена до 80 км/год. Який шлях пройшов потяг між вказаними станціями, якщо його довжина 280 м, а середня швидкість руху на даному проміжку 50 км/год. . (20б.)

6	*Провести мислений експеримент* і описати послідовність дій та вимірювань при його проведенні. Пояснити як за допомогою отриманих з експерименту даних обчислити потрібну величину.
	На пачці паперу для лазерного принтера написано: 500 / А4 / 210×297 80 g/m² Спробуйте здогадатися про що йдеться у цьому написі і визначити масу пачки паперу та масу одного аркуша. Зазначимо, що англійською слова грам* і метр записуються як* *gram* і *metre*. . (30б.)

9 клас

1	Балка довжиною 2 метри закріплена у шарнірній опорі, точкою кріплення поділяється у відношенні 2:3. Відстані між точками A і C 160 см. До балки причіплені важки, у т.А – 5кг, у т.С. – 10 кг, у т.D – 4кг. До якої точки потрібно прикласти силу, якого напряму і якої величини, щоб балка знаходилась у рівновазі? . (10б.)

2	Свинцева куля, що летить зі швидкістю 400 м/с, пробиває дошку, внаслідок чого її швидкість зменшується до 100 м/с. Температура кулі в момент удару t₁=27°С. Яка частина маси кулі розплавиться, якщо вважати, що на нагрівання кулі витрачається 60% енергії? . (10б.)

3	Яка кількість електроенергії витрачається для отримання 1кг алюмінію, якщо електроліз ведеться при напрузі 10в, коефіцієнт корисної дії усієї установки 80%? Атомна маса алюмінію 27, стала Фарадея F =9 6485,33 Кл/моль. . (10б.)

4	Скільки туристів можуть, не замочивши ніг, переправитися через річку на плоту з десяти дубових колод об'ємом 0,3м³ кожна? Середня маса туриста з рюкзаком 75 кг. (Густина дуба: ρ = 700 кг / м³). (20б.)

5		В електричному колі, схема якого показана на малюнку, між точками А і В підтримують постійну напругу U = 10 В. Опори резисторів рівні відповідно R₁ = R5 = 20 Ом, R₂ = R₄ = 10 Ом, а R₃ = 5 Ом. Визначте потужність N, яка виділяється на резисторі R₁. . (20б.)

6	*Провести мислений експеримент* і описати послідовність дій та вимірювань при його проведенні. Пояснити як за допомогою отриманих з експерименту даних обчислити потрібну величину.
	Предмет А розташовано між двома вертикальними плоскими дзеркалами (див. рис.), кут між якими дорівнює 45°. За допомогою побудови (використовуючи лише лінійку) покажіть усі зображення, які можна отримати від такої системи дзеркал. . (30б.)

10 клас

1	Дно басейну шириною 5 м і глибиною 1,6 м вистелено кахельною плиткою розміром 30х30 см². Скільки рядів плитки побачить людина з відстані S = 3,2 м від краю басейну? Зріст людини такий, що його очі знаходяться на висоті 1,6 м від підлоги. Басейн повністю заповнений водою, показник заломлення якої дорівнює n = 1,33. Необхідно враховувати ряди, які видно частково. . (10б.)

2	Ядро атому полонію Po²¹⁰ викидає б-частинку зі швидкістю 1600 км/с. Визначити швидкість віддачі ядра, що утворилася внаслідок б-розпаду ядра полонію. . (10б.)

3	На яку максимальну відстань можна кинути м’яч у спортивній залі висотою 8 м, якщо початкова швидкість м’яча 20 м/с? Який кут j з підлогою зали повинен складати у цьому випадку вектор початкової швидкості м’яча? Вважати, що висота початкової точки траєкторії м’яча над підлогою мала порівняно з висотою зали. М’яч під час польоту не повинен ударятися об стелю зали. Опором повітря знехтувати. . (10б.)

		В електричному колі, схема якого показана на малюнку, між точками А і В підтримують постійну напругу U = 10 В. Опори резисторів рівні відповідно R₁ = R₅ = 20 Ом, R₂= R₄ = 10 Ом, а R₃ = 5 Ом. Визначте потужність N, яка виділяється на резисторі R₁. . (20б.)

5	У воду на незначну глибину опущена капілярна трубка з діаметром внутрішнього каналу d=0,5мм. Визначити вагу рідини, що увійшла в трубку. Поверхневий натяг води б=73мН/м . (20б.)

6	*Провести мислений експеримент* і описати послідовність дій та вимірювань при його проведенні. Пояснити як за допомогою отриманих з експерименту даних обчислити потрібну величину.
	Визначити кількість теплоти, що виділяється при ковзанні тіла по похилій площині без початкової швидкості. (Примітка: μ˂tgα, де α-кут нахилу похилої площини) Прилади і матеріали: похила площина, лінійка, тіло відомої маси, секундомір.

. (30б.)

11 клас

1	Камінь кинули під кутом 60° до горизонту зі швидкістю 19,6 м/с. Прискорення вільного падіння 9,8 м/с². Знайти через 0,5 с часу польоту каменя після його кидання: а) нормальну складову прискорення вільного падіння; б) дотичну складову прискорення вільного падіння; в) межі, в яких змінюється радіус кривизни траєкторії каменя. . (10б.)

2	Три маленькі кульки масою 10 г кожна підвішені на шовкових нитках довжиною по 1 м, що сходяться зверху в одному вузлі. Кульки однаково заряджені й висять у вершинах рівностороннього трикутника, довжина сторони якого 0,1 м. Який заряд кожної кульки? Коефіцієнт пропорційності k₀=9·10⁹H·м²/Кл, відносна діелектрична проникність даного середовища 1, прискорення вільного падіння 10 м/с². . (10б.)

3	Маленька кулька підвішена на нитці довжиною 1 м до стелі залізничного вагона. При якій швидкості руху вагона кулька буде особливо сильно коливатися під дією ударів коліс об стики рейок? Довжина рейки 12,5 м. . (10б.)

4	У запаяній трубці знаходиться 1г водяної пари та деяка кількість води. Початкова температура вмісту трубки t₀= 7°C. Температуру в трубці підвищили до t = 77°C, а тиск пари у ній зріс у 10 разів. Визначте, скільки грамів води було в трубці? Нижче у таблиці приведений тиск насиченої водяної пари при деяких температурах.
	. (20б.)
5	Є 4 однакових джерела струму з деяким внутрішнім опором і один резистор. Якщо до резистору підключити одне джерело, то воно створить струм І₁=0,4 А. Якщо до нього підключити два послідовно з’єднані джерела струму, то струм І₂=4/7 А. Визначте максимальний струм в резисторі, який можна отримати за допомогою 4 наявних джерел струму. . (20б.)

6	*Провести мислений експеримент* і описати послідовність дій та вимірювань при його проведенні. Пояснити як за допомогою отриманих з експерименту даних обчислити потрібну величину.
	Визначити центр тяжіння однорідної плоскої фігури, яка зображена на рисунку. Покажіть центр тяжіння фігури на малюнку для випадку, коли ℓ=5см, а h=5 . Малюнок виконайте у масштабі 1:1.

. (30б.)

Коментарі