Межрегиональная заочная физиче­ская олимпиада

Всероссийская школа математики и физики «Авангард» совместно с газетой «Математика» и журналом «Квант» проводит Межрегиональную заочную физиче­скую олимпиаду для школьников 7-10-х классов. Срок проведения олимпиады: ноябрь 2008 г. - январь 2009 г. Основная цель проведения заочных олимпиад - оз­накомление учащихся с задачами олимпиадного уровня и предоставление возмож­ности сравнить свои успехи в изучении физики с успехами своих ровесников.

Просим Вас провести в Вашей школе заочную физическую олимпиаду по предлагаемым вариантам.

Министерство образования и науки РФ серьезным резервом повышения обще­го уровня знаний учащихся средних школ по естественнонаучным дисциплинам считает их обучение в заочных физико-математических школах. Большой практи­ческий опыт заочного обучения школьников физике и математике имеет Всерос­сийская школа математики и физики «Авангард», учрежденная Министерством образования и науки РФ. Работа этой школы ориентирована, прежде всего, на «среднего» ученика. Это позволяет оказывать реальную помощь в учебе не только отдельным одаренным учащимся, но и школам в целом.

Инструкция по проведению Межрегиональной заочной олимпиады

1.  Учителя физики диктуют учащимся условия олимпиадных задач и сообщают
требования к оформлению работ. Предлагают им в недельный срок аккуратно
оформить решения и отослать их по почте в обычных почтовых конвертах в Орг­
комитет олимпиады Москва, а/я 450, ОРГКОМИТЕТ, «Ф» -
номер класса участника олимпиады. Например, восьмиклассники пишут адрес:
Москва, а/я 450, ОРГКОМИТЕТ, Ф-8.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

2.  В письмо необходимо вложить два маркированных конверта с надписанным
домашним адресом учащегося для сообщения результатов олимпиады. На первом
листе работы указать: Ф. И. учащегося, домашний адрес, номер и адрес школы,
класс, Ф. И.О. учителя физики.

3.  Необходимо объявить учащимся, что:

* для участия в олимпиаде достаточно решить хотя бы одну задачу;

* победители олимпиады получат дипломы. Списки победителей будут опубли­кованы. Авторы лучших работ получат приглашения на летний физический лагерь
для школьников;

* все участники, приславшие свои работы в Оргкомитет олимпиады, независи­мо от результатов их проверки, получат решения олимпиадных задач и информа­цию о Заочном физико-математическом лицее "Авангард".

4. Крайний срок отсылки решений -15 января 2009 г.

Председатель Оргкомитета олимпиады

7 класс

1.  Маша и Павлик купили по порции мороженого и принесли его домой. Павлик
положил свое мороженое в блюдце на стол, а Маша поставила свое мороженое под
струю вентилятора. Чье мороженое дольше не растает?

2.Школьники побывали в музее имении «Ясная поляна» и воз­
вращались в Рязань на автобусах, которые ехали со скоростью υ1 = 70 км/ч. Пошел
дождь, и водители снизили скорость до υ2 = 60 км/ч. Когда дождь кончился, до Ряза­ни оставалось проехать s = 40 км. Автобусы поехали со скоростью υ3 = 75 км/ч и въе­хали в Рязань в точно запланированное время. Сколько времени шел дождь? Чему
равна средняя скорость автобуса? Для упрощения считайте, что автобусы в пути не
останавливались.

3.Во льдах Арктики в центре небольшой плоской льдины площадью S = 70м2 сто­ит белый медведь массой т = 700кг. При этом надводная часть льдины выступает над
поверхностью воды на высоту h = 10см. На какой глубине под водой находилась ниж­няя поверхность льдины? Плотность воды ρв = 1000 кг/м1, плотность льда рл = 900 кг/м3.

4. Провода над железной дорогой, питающие током электропоезда, натягиваются с помощью системы, показанной на рисунке. Она крепится к столбу и состоит из тросов, блоков с изоляторами и стального груза квадратного сечения со стороной а = 20см. Сила натяжения толстого троса, который идёт от крайнего блока к держателю проводов, равна Т = 8 кН. Какова высота h стального груза? Плотность стали равна рс = 7800 кг/м3. Ускорение свободного падения g = 10 м/с2.

5. На земле лежит слой снега толщиной h = 70см. Давление снега на землю (без учета атмосферного давления) равно р = 630Па. Погода морозная, и снег состоит из воздуха и льда. Определите, сколько процентов объема снега занимает лед, а сколько процентов - воздух. Плотность льда равна р = 0.9 г/см3. Ускорение свободного паде­ния считать равным g = 10 м/с2.

8 класс

1. Стальной шарик плавает в ртути. Изменится ли погружение шарика в ртуть,
если сверху долить воды?

2. Школьники побывали в селе Константинове, на родине Сергея Есенина, и воз­
вращались к себе домой в Рязань на автобусах. Автобусы ехали со скоростью υ1 = 70
км/ч. Пошёл дождь, и водители снизили скорость до υ2 = 50 км/ч. Когда дождь кон­чился, автобусы вновь поехали с прежней скоростью и въехали в Рязань на 10 минут
позже, чем было запланировано. Сколько времени шёл дождь?

3. Марс удобнее всего изучать во время противостояния, когда Земля находится
между Марсом и Солнцем. Определите, через какой промежуток времени повторяют­ся противостояния Земли и Марса. Марс совершает оборот вокруг Солнца за 687 зем­ных дней, а Земля за 365 дней.

В калориметре находится m = 100г расплавленного металла галлия при температуре его плавления tпл = 29,8 °С. Его начали медленно охлаждать, оберегая от
внешних воздействий, и в результате температура понизилась до t = 19.8 °С, а галлий
остался жидким, когда переохлажденный таким образом жидкий галлий размешали
палочкой, он частично перешел в твердое состояние. Найдите массу отвердевшего
галлия и установившуюся в калориметре температуру. Удельная теплота плавления галлия λ = 80 кДж/кг. удельная теплота галлия с = 410 Дж/(кг°С). Теплоемкостью калориметра и палочки пренебречь.

5. Алюминиевая проволока диаметром d = 2,5 мм, не слишком гнутая, покрыта льдом. Общий диаметр проволоки со льдом равен D = 3,5 мм. Температура льда и проволоки / t = 0°С. По проволоке пустили ток силой / = 15 А. За какое время лёд растает? Плотность льда рл = 0,9 г/см3, а его удельная теплота плавления λ = 340 кДж/кг. Удельное сопротивление алюминия р = 2,8 хОм. м.

9 класс

1.  По стальной проволоке пропускают ток такой силы, что она слегка накаляется.
Почему при охлаждении одной части проволоки (например, водой) другая ее часть
накаляется сильнее? Напряжение на концах проволоки поддерживается неизменным.

2. На заводе для подъёма тяжёлых заготовок исполь­зуется система из четырёх блоков и одного троса, закреп­лённых на потолке, как показало на рисунке. С какой си­лой F надо тянуть вниз за конец троса, чтобы удерживать или медленно и равномерно поднимать заготовку, вес
которой равен Р? Участки троса, не лежащие на блоках,
горизонтальны или вертикальны, весом блоков, троса и трением можно пренебречь.

3. Сплошной шарик подвешен в сосуде на двух одинаковых легких нитях, как показано на рисунке. Свобод­ные концы нитей закреплены на одной высоте. После того как сосуд заполнили водой, и шарик оказался полностью погруженным в воду, натяжение нитей не изменилось. Определите плотность р
материала, из которого изготовлен ша­рик. Плотность воды рв= 1000 кг/м3.

4. «Чёрный ящик» представляет собой систему, изображённую на рисунке. Внутри него находятся вода и погруженный в неё узкий вертикальный цилиндр с поршнем. К поршню прикреплён выходя­щий наружу вертикальный шток. Потянув за шток и подвигав его вверх-вниз, школьник решил, что в «чёрном ящике» находится прикреплённая к штоку пружина, и измерил её коэффициент жёсткости. Он оказался равным к = 100 Н/м. Чему равна площадь S поршня? Трением и массой поршня можно пренеб­речь. Плотность воды р = 1000 кг/м3, ускорение свободного падения g = 10 м/с2.

5. В сосуде находился лёд при температуре tn = -20 °С. Туда влили воду массой mв =
= 0.4 кг, взятую при температуре tв = 60 °С. Каким может быть конечный объём V содержимого сосуда, если установившаяся в системе температура выше 0 °С? Плотности воды и льда ри= 1000кг/м3 и рл = 900кг/м3, их удельные теплоёмкости св = 4200Дж/(кг°С} и сл = 2100 Дж/(кг°С), удельная теплота плавления, льда λ = 335 кДж/кг. Теплоёмкостью сосуда и теплообменом с окружающей средой пренебречь.

10 класс

1. В одном из двух одинаково длинных «чёрных ящиков» находится постоянный магнит, а в другом - длинная катушка из медной проволоки, подключённая к источ­нику постоянного тока (батарейке). Как, "используя только эти «чёрные ящики», оп­ределить, в каком из них находится постоянный магнит? Нельзя заглядывать внутрь ящиков, разбирать и разрушать их.

2. В системе, изображённой на рисунке, грузы 1 и 2 приемы к нитям, массы грузов /, 2 и 3 равны М, 2М и ЗМ соответственно. Найдите их ускорения. Трение отсутствует. Блоки невесомы, нити невесомы и нерас­тяжимы, не лежащие на блоках участки нитей вертикальны.

3. В двухлитровую пластиковую бутыль через короткий шланг накачивается воздух до давления 2 атм. Шланг пережимается, и к нему присое­диняется герметичный тонкостенный полиэтиленовый пакет большой ём­кости (больше 10 л) без воздуха, внутри. Бутыль вместе с пакетом кладутна одну чашку весов и уравновешивают гирями, которые помещают на
другую чашку, а затем зажим ослабляется. Воздух из бутыли перетекает в
пакет, и равновесие весов нарушается. Груз какой массы и на какую чашку

весов нужно положить, чтобы равновесие весов восстановилось? Плотность воздуха равна 1,3 кг/м3, ускорение свободного падения считать равным 10 м/с2.

4. Электрическая цепь состоит из трёх резисторов с известными сопротивлениями R1 = 20 Ом, R2 = 30 Ом, R4 = 60 Ом, одного резистора с неизвестным сопротив­лением R3 и одного переменного резистора (см. рис.). При измерении сопротивления RАВ между точками А и D этой электрической цепи выяснилось, что оно не зависит от сопротивления переменного резистора. Найдите ве­личины сопротивлений неизвестного резистора R3 и всей цепи RAB.

5. Однажды летним утром кузнечик сидел на асфальте. Когда Солнце поднялось на угол φ над горизонтом, он прыгнул в сторону Солнца с начальной скоростью υ0 под углом α к горизонту. С какой скоростью движется по асфальту тень кузнечика спустя время t после прыжка?

К сведению участников олимпиады

Оргкомитет оставляет за собой право не рассматривать работы, в которых не вы­полнены требования 1-5.

1. Участником олимпиады считается школьник, приславший решение хотя бы одной
задачи. К рассмотрению принимаются только индивидуально присланные работы. Все
участники получат решения олимпиадных задач и информацию о Всероссийской школе
математики и физики "Авангард".

2. Решения аккуратно оформляются на двойных тетрадных листах с отрезанными
полями (около 2 см), сшитых книжечкой и пронумерованных.

3. На первом листе указывается: Ф. И. учащегося, индекс и домашний адрес, номер и
адрес школы, класс, Ф. И.О. учителя физики. Решение каждой задачи начинается с но­
вой страницы. Последовательность задач в соответствии с их нумерацией.

4. К решениям необходимо приложить два маркированных конверта с надписанным
домашним адресом учащегося и обратным адресом оргкомитета. В первом конверте
участнику будет выслано сообщение о регистрации работы, во втором - результаты и
решения задач.

5. Работа высылается не позднее 15 января 2009 г. На конверте после адреса обязательно указывается предмет (Ф) и номер класса. Например, восьмиклассники пишут:
Москва, а/я 450. ОРГКОМИТЕТ, Ф-8.

Адрес оргкомитета: Москва, а/я 450, ОРГКОМИТЕТ, Ф - номер класса уча­стника олимпиады