ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
Домашнее задание у всех команд состоит из двух частей:
-подготовка пяти (шести) в зависимости от класса экспериментальных задач турнира физических боёв;
- подготовка к конкурсу «Удивительная физика».Для команд 8 классов необходимо подготовить демонстрацию и объяснение двух опытов по теме «Тепловые явления». Для команд 9 классов необходимо сконструировать одну – две «Механические игрушки» и объяснить принцип их действия. Командам 10 классов необходимо подготовить демонстрацию и объяснение двух опытов по теме «Загадочное электричество» (Важно!! – техника безопасности. Руководители команд, пожалуйста, обратите внимание на этот момент). В ходе турнира время выступления команды с демонстрацией и объяснением не может превышать 5 минут.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ТУРНИРА ФИЗИЧЕСКИХ БОЁВ
8 класс
1. Спичка
Разработайте методику определения мощности горящей спички.
2.Чай
Экспериментально определите и сравните полученные значения:
-температуру замерзания чая с солью, чая с сахаром и чая без добавок;
-температуру кипения чая с солью, чая с сахаром и чая без добавок
Ответ объясните и сравните с температурой кипения и замерзания чистой воды.
3. Газированная вода.
На стенках стакана, наполненного газированной водой, образуются газовые пузырьки. Найдите зависимость среднего размера пузырьков от высоты их локализации.
4. Упаковка частиц
Доля пространства, занятого частицами сыпучего материала, зависит от формы частиц. Насыпьте в коробку несферических частиц — таких как рисовые зёрна, спички или драже M&M’s. Введите величины, которые будут характеризовать данную систему. Определите их экспериментально.
5.Скотч.
Найдите силу, необходимую для отрыва кусочка скотча от твердой плоской поверхности.
9 класс (Первая лига)
1.Лампа
Определите мощность электрической лампы и сравните полученное значение с номинальным (это значение указывается на упаковке лампы либо её цоколе).
2.Электропроводность воды
Электропроводность воды зависит от концентрации растворённой в ней соли. Разработайте методику определения зависимости удельного сопротивления солёной воды от концентрации растворённой соли.
3.Охлаждение раствора
При растворении некоторых веществ, например, гипосульфита, в воде температура сильно понижается. Измерьте удельную теплоту растворения данного либо аналогичного вещества. Под удельной теплотой растворения понимают количество теплоты, необходимое для растворения единицы массы вещества.
Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг × K), плотность воды 1000 кг/м3.
4.Выигрыш в силе.
Люди предложили много устройств, облегчающих подъём грузов и обеспечивающих выигрыш в силе. Так, например, подвижный блок обеспечивает выигрыш в силе в два раза. Придумайте и сконструируйте устройство, обеспечивающее выигрыш в силе в 7 раз.
5.Газировка
Если в газировку («Спрайт», «Колокольчик») опустить небольшой кусочек шоколада (пластилина), либо небольшую ягодку, то она будет периодически всплывать и опускаться на дно. Пронаблюдайте и объясните движение тела. Определите характеристики этого движения.
9 класс (Высшая лига)
1.Бразильские орехи
При встряхивании смеси частиц (орехи, крупа) частицы большего размера оказываются выше частиц меньшего размера. Исследуйте данное явление. Можно ли наблюдать обратное распределение частиц?
2.Лимон
Воткните в лимон две проволоки из различных металлов – вы получите источник тока. Объясните, как работает этот источник. Определите зависимость напряжения между проволоками от расстояние между ними.
3.Капли дождя
Исследуйте и объясните, как движутся капли дождя по оконному стеклу.
4.Воздушные шарики
Два воздушных шарика частично надуты воздухом и соединены трубкой с краном. В зависимости от начальных объёмов шариков воздух может течь по трубке в различных направлениях. Исследуйте и объясните этот результат.
5.Ветромобиль
Изготовите устройство на колесах, способное двигаться за счёт энергии ветра. Определите КПД устройства.
10 класс (Первая лига)
1.Выпрыгивающий шарик
Если лёгкий шарик опустить в воду на некоторую глубину, а затем отпустить его, то он выскочит из воды на некоторую высоту. Объясните, почему так происходит. Исследуйте, как высота подскока зависит от глубины погружения тела.
2.Мощность свечки
Определите мощность свечки.
3. Хорошая батарейка.
На уроке физики учитель заметил, что дистанционный пульт мультимедийного проектора стал плохо работать. «Наверное, батарейка села» – подумал учитель. И для того, чтобы купить самую хорошую батарейку, в конце урока он предложил ребятам домашнее задание: провести научное исследование, какая батарейка лучше всего. Так было положено начало соревнованию «Кто купит самую хорошую батарейку?» Проведите и вы такое исследование. На основании полученных результатов предложите самую хорошую батарейку из имеющихся в продаже.
4.Мокрая нитка.
Часто, заваривая чай с помощью чайных пакетиков, около кружки под свисающей с края кружки частью нити можно обнаружить мокрое пятно. Объясните, почему оно образуется. Определите скорость подъёма воды по нити.
5.Солёный лёд
Говорят, что лёд, посыпанный поваренной солью, тает при более низкой температуре, чем 0оС. Проверьте, так ли это. Объясните явление.
6.Автомобиль из воздушного шарика
Если надуть воздушный шарик и отпустить его, то он полетит. Сконструируйте устройство на колесах, способное перемещаться за счёт этого же эффекта. Оцените КПД устройства.
10 класс (Высшая лига)
1. Отскакивающий шарик
Отпустим с некоторой высоты на гладкую горизонтальную поверхность упругий шарик и понаблюдаем за его движением. Если бы соударения были абсолютно упругими (иногда говорят упругими), то шарик всё время подскакивал бы на одну и ту же высоту. В действительности же, высота подскоков постоянно уменьшается. Уменьшается и интервал времени между последовательными подскоками, что явно ощутимо на слух. Спустя некоторое время подскоки прекращаются, и шарик остаётся на столе. Определите долю теряемой (коэффициент энергетических потерь) энергии после первого, второго, третьего отскока. Получите зависимость времени от количества отскоков.
2.Судно на воздушной подушке
Постройте простую модель судна на воздушной подушке, используя компакт-диск и, прикреплённый к нему через трубку, надутый воздушный шарик. Выходящий из шарика воздух приподнимает это устройство, так что оно может двигаться над поверхностью с малым трением. Исследуйте, как существенные параметры влияют на время такого «взвешенного» состояния.
3. Бутылка-линза
Прозрачная бутылка из-под газировки, заполненная водой может работать как линза. Определите экспериментально и теоретически её фокусное расстояние.
4.Коэффициент трения
Определите коэффициент трения скольжения спичечной головки о шероховатую поверхность спичечного коробка.
5.Жидкий диод
Как известно, водный раствор поваренной соли является проводником, то есть если в него поместить два электрода и подключить их к источнику напряжения, то в цепи пойдёт ток. Попробуйте, используя водный раствор поваренной соли создать устройство, которое работает аналогично диоду: то есть при одном подключении источника постоянного напряжения сопротивление раствора существенно ниже, чем при обратной полярности («+» меняем на «-», а «-» на «+»). Говорят, что такое устройство обладает свойством односторонней проводимости.
6.Резина
Многие тела при нагревании расширяются. Резина ведёт себя иначе: при нагревании резина сжимается, при охлаждении расширяется. Этот эффект называется эффектом Гуха-Джоуля. Исследуйте данное явление. Изготовите устройство, использующее данный эффект.
