Інтернет-олімпіада. Фізика - 2013

Всеукраїнська Інтернет-олімпіада з фізики

І (заочний) тур

2013 рік

11 клас

УКР.

1. Нескінчена пластина шириною а заряджена з постійною обۥємною густиною r. Вісь ОХ напрямлена перпендикулярно до пластини, а початок відліку знаходиться у середині товщини пластини. Знайдіть координатну залежність модуля напруженості електричного поля Е(х), яке створюється пластиною. Побудуйте графік залежності Е(х) від х і за ним "відтворіть" графік залежності потенціалу j від х, поклавши j (0) = 0.

2. На горизонтальному столі лежать N однакових кубиків масою т кожний, які з’єднані у ланцюжок за допомогою пружинок жорсткістю k. До першого кубика за допомогою нитки, яка проходить через блок, закріплений на краю стола, прив’язаний вантаж масою М. Після того, як вантаж відпустили, система почала рухатися. Наскільки зміниться довжина ланцюжка порівняно з початковою, після того як коливання кубиків відносно один одного затухнуть, і всі вони будуть рухатися з постійним прискоренням? Тертям осі блока та тертям кубиків об стіл знехтувати. Масу нитки, пружинок та блока не враховувати.

3. Пробірка масою т містить моль ідеального газу масою М при температурі Т. Пробірку відкривають, виймаючи з неї корок, масою якого можна знехтувати. Оцініть швидкість пробірки після того, як весь газ вийде з неї назовні. Вважати, що пробірка знаходиться у вакуумі.

4. Вивчіть залежність ефективності капілярного насосу від температури води. Як на ефективність впливає діаметр капіляра?

5. Кулька на пружині знаходиться на головній оптичні осі тонкої збиральної лінзи і здійснює коливання з періодом Т.
Дослідіть, як буде залежати максимальне та мінімальне відхилення зображення від відстані кульки від лінзи. Положення кульки d, поблизу з яким здійснюються гармонічні коливання, знаходяться між фокусом та подвійним фокусом лінзи: F < d < 2F. Амплітуда гармонічних коливань кульки постійна.
Розгляньте наступні випадки:
а)коливання кульки здійснюються перпендикулярно до головної оптичної осі;
б) коливання кульки здійснюються уздовж головної оптичної осі.
Теоретичні дослідження підкріпіть експериментом

       

РОС.

1. Бесконечная пластина ширины а заряжена с постоянной объемной плотностью r. Ось ОХ направлена перпендикулярно к пластине, а начало отсчета находится в середине толщины пластины. Найдите координатную зависимость модуля напряженности электрического поля Е(х), создаваемого пластиной. Постройте график зависимости Ех от х и по нему «восстановите» график зависимости потенциала j от х, положив j (0) = 0.

2. На горизонтальном столе лежат N одинаковых кубиков массы m каждый, соединенные в цепочку с помощью пружинок жесткостью k. К первому кубику с помощью нити, проходящей через блок, укрепленный на краю стола, привязан груз массы М. После того как груз отпустили, система начала двигаться. Насколько изменится длина цепочки по сравнению с первоначальной, после того как колебания кубиков относительно друг друга затухнут, и все они будут двигаться с постоянным ускорением? Трением оси блока и трением кубиков о стол пренебречь. Массу нити, пружинок и блока не учитывать.

3. Пробирка массой m содержит моль идеального газа массой М при температуре Т. Пробирку открывают, вынимая из нее пробку пренебрежимо малой массы. Оцените скорость пробирки после того, как весь газ выйдет из нее наружу. Считать, что пробирка находится в вакууме.

4. Изучите зависимость эффективности капиллярного насоса от температуры воды. Как на эффективность влияет диаметр капилляра?

5. Шарик на пружине находится на главной оптической оси тонкой собирающей линзы и совершает колебания с периодом Т.

Исследуйте, как будет зависеть максимальное и минимальное отклонение изображения шарика в зависимости от расстояния шарика от линзы. Положения шарика d, вблизи которого совершаются гармонические колебания, находятся между фокусом и двойным фокусом линзы: F < d < 2F. Амплитуда гармонических колебаний шарика постоянна.

Рассмотрите следующие случаи:

а) колебания шарика совершаются перпендикулярно главной оптической оси;
б) колебания шарика совершаются вдоль главной оптической оси.

Теоретические исследования подкрепите экспериментом.